DE202005013344U1 - Electrical module unit for sensor, e.g. inertia sensor, has two spraying bodies formed, so that each body surrounds number of conduction cables, and pressing grids freely running between spraying bodies and embedded in spraying bodies - Google Patents

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Abstract

The unit has an integrated circuit with a die that is attached on a surface area. Two spraying bodies (30a, 30b) are formed such that each body surrounds a number of conduction cables (20). The integrated circuit is embedded in one of the spraying bodies, where the spraying bodies are formed at a distance from each other. Pressing grids (16) freely run between the spraying bodies and are embedded in the spraying bodies. Independent claims are also included for the following: (1) a sensor having an electrical module unit (2) a method of manufacturing an electrical module unit (3) a method of manufacturing a sensor having an electrical module unit.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Moduleinheit und einen Sensor.The The invention relates to an electrical module unit and a sensor.

Eine elektrische Moduleinheit ist eine als Modul, d.h. in sich abgeschlossene Baueinheit vorliegende elektrische Schaltung. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfasst die elektrische Schaltung mindestens eine integrierte Schaltung. Insbesondere richtet sich das Augenmerk der vorliegenden Erfindung auf elektrische Moduleinheiten die in Sensoren verwendet werden.A electrical module is one as a module, i. self-contained Unit present electrical circuit. In the context of the present Invention, the electrical circuit comprises at least one integrated Circuit. In particular, the focus of the present Invention on electrical modular units used in sensors become.

Von der Anmelderin ist eine elektrische Moduleinheit aus der DE-A-101 33 123 bekannt. Die Moduleinheit umfasst ein GMR-Element (magnetischer Widerstand) in einem Gehäuse. Als Anschlußelemente sind Leitungsstreifen aus Blech vorgesehen, die zur Zugentlastung eine Mäanderform aufweisen. Zwischen den Anschlußelementen ist eine Kondensatoreinheit mit einem angeschweißten Kondensatorelement angeordnet.From the Applicant is an electrical module unit from DE-A-101 33 123 known. The module unit comprises a GMR element (magnetic resistance) in a housing. As connection elements Sheet metal strips are provided for strain relief a meander shape exhibit. Between the connection elements a capacitor unit is arranged with a welded capacitor element.

Die DE-A-100 23 695 der Anmelderin zeigt eine Verstellvorrichtung an einer Drosselklappeneinheit. Ein Drehwinkelsensor umfasst Hall-Einheiten, die anhand der Änderung eines magnetischen Feldes eine Drehung ermitteln können. An der Drosselklappeneinheit sind Steckkontakte vorgesehen. Die Hall-Einheiten sind mit den Steckkontakten über Leitungsgitter verbunden, die als Stanzgitter ausgeführt sind. Auf den Stanzgittern sind elektrische Bauelemente angeordnet. Die Bauelemente und die Stanzgitter sind in Kunststoff eingeformt.The DE-A-100 23 695 of the applicant indicates an adjusting device a throttle valve unit. A rotation angle sensor includes Hall units that based on the change can determine a rotation of a magnetic field. At the throttle valve unit plug contacts are provided. The Hall units are with the plug contacts over Wiring connected, which are designed as punched grid. On the punched lattices electrical components are arranged. The Components and the punched grid are molded in plastic.

Die DE-A-198 04 170 zeigt eine elektrische Moduleinheit und ein entsprechendes Herstellungsverfahren. Die Herstellung erfolgt durch Bildung vom Leadframes einstückig als dünnwandiges Blechstanzteil und der Leadframe wird dann auf einen flachen Kunststoffträger aufgeklebt. Anschließend wird der Leadframe mit Bauelementen bestückt, wobei Kondensatoren, Widerstände, Elektrolytkondensatoren und ein ASIC aufgelötet werden. Die Moduleinheit kann als Gurtschloßsensor oder Trägheitssensor ausgebildet sein. Ein Sensor wird hergestellt, indem die Moduleinheit in einem Gehäuse angebracht wird. Das Gehäuse kann umspritzt oder mit Kunststoffmasse aufgefüllt werden.The DE-A-198 04 170 shows an electrical modular unit and a corresponding one Production method. The production takes place by formation of the leadframes one piece as thin-walled Sheet metal stamping and the leadframe is then glued to a flat plastic carrier. Subsequently The leadframe is equipped with components, with capacitors, resistors, electrolytic capacitors and an ASIC soldered on become. The modular unit can be designed as a belt buckle sensor or inertial sensor be. A sensor is made by placing the module unit in one casing is attached. The housing can be overmoulded or filled with plastic compound.

Die Verwendung der Leadframe-Technik ist auch aus der DE-A-102 31 194 bekannt, die einen Leadframe für eine in einem Halbleiterchip ausgeführte Sonde sowie einen Magnetsensor beschreibt. Ein Leadframe umfasst Zuleitungen und einen Flächenbereich (Chipinsel), auf dem ein Chip mit einer Sonde (Magnetfeldsensorchip) aufgebracht und über Drähte elektrisch angeschlossen wird. Die gesamte Anordnung wird mit einer Plastikvergußmasse umspritzt und vom äußeren Rahmen des Leadframes freigestanzt und verpackt.The Use of the leadframe technique is also known from DE-A-102 31 194 known to be a leadframe for a probe executed in a semiconductor chip and a magnetic sensor describes. A leadframe includes leads and a surface area (Chip island) on which a chip with a probe (magnetic field sensor chip) applied and electrically via wires is connected. The entire assembly is encapsulated with a plastic encapsulant and the outer frame of the leadframe punched and packed.

Die DE-A-199 03 652 der Anmelderin zeigt eine alternative Herstellung von elektrischen Moduleinheiten. Auf einer Isolierfolienbahn werden Schaltkreisplättchen und Leitungszugelemente aufgeklebt und durch Bond-Drähte kontaktiert. Jeder Schaltkreis wird zusammen mit den verbundenen Leitungszügen mit einem Duroplast als Isolierstoff umspritzt. Die Moduleinheit wird freigestanzt, wobei die Leitungszugelemente als Anschlußleitungen verwendet werden können.The DE-A-199 03 652 of the applicant shows an alternative preparation of electrical module units. Be on an insulating film web Circuit boards and conductor elements glued and contacted by bonding wires. Each circuit is used together with the connected cable trains a thermoset molded as insulating material. The module unit becomes punched free, the Leitungszugelemente as connecting lines can be used.

Weiter ist die Bildung elektrischer Moduleinheiten mit Hilfe von Leiterplatten bekannt, auf denen Leitungsstränge verlaufen und diskrete elektrische Bauelemente sowie integrierte Schaltungen hiermit elektrisch und mechanisch verbunden sind.Further is the formation of electrical module units by means of printed circuit boards known, on which strands of wire run and discrete electrical components as well as integrated Circuits hereby are electrically and mechanically connected.

Für Sensoren, insbesondere Magnet-Sensoren, ist für viele Einsatzbereiche – insbesondere im Kfz-Bereich – eine hohe mechanische Festigkeit erforderlich. Zudem müssen die Sensorelemente häufig sehr genau positioniert werden. Daher sind exakte Positionierung und genaue Abmessungen erforderlich.For sensors, In particular magnetic sensors, is for many uses - in particular in the motor vehicle sector - one high mechanical strength required. In addition, the Sensor elements frequently be positioned very accurately. Therefore, exact positioning and exact dimensions required.

Diese Anforderungen können, insbesondere durch Leiterplatten nicht ohne weiteres mit der erforderlichen Genauigkeit erfüllt werden. Zudem sind die so hergestellten Moduleinheiten und Sensoren häufig relativ teuer oder es ist eine aufwendige weitere elektrische Beschaltung notwendig.These Requirements can in particular by printed circuit boards not readily with the required Accuracy met become. In addition, the module units and sensors produced in this way are often relatively expensive or it is a complicated additional electrical wiring necessary.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, kostengünstig herstellbare und genau positionierbare Moduleinheiten und Sensoren anzugeben.It is therefore an object of the invention, inexpensive to produce and accurate positionable module units and sensors.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine elektrische Moduleinheit nach Anspruch 1 oder alternativ nach Anspruch 10 und einen Sensor nach Anspruch 11. Abhängige Ansprüche beziehen sich auf vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.These Task is solved by an electrical modular unit according to claim 1 or alternatively Claim 10 and a sensor according to claim 11. Dependent claims to advantageous developments of the invention.

Bei der elektrischen Moduleinheit nach Anspruch 1 ist ein – mindestens in Abschnitten – flaches Leitungsgitter aus einem leitfähigen Material, bspw. als dünnes Blech-Stanzteil vorgesehen. Die Form des Leitungsgitters kann im Prinzip beliebig sein. Die Leitungsstränge dienen als elektrische Verbindungen zwischen den Elementen der durch das Modul realisierten Schaltung. Zusätzlich dienen die Leitungsstränge, die mindestens teilweise frei, d. h. nicht auf einen Isolator aufgeklebt oder in einen Isolator eingebettet verlaufen, auch zum mechanischen Zusammenhalt des Moduls.at the electrical modular unit according to claim 1 is a - at least in sections - flat wire mesh from a conductive Material, for example, as a thin Sheet metal punched part provided. The shape of the grid can be in Principle be arbitrary. The cable strands serve as electrical Connections between the elements realized by the module Circuit. additionally serve the strands, the at least partially free, d. H. not glued on an insulator or embedded in an insulator, also for mechanical Cohesion of the module.

Neben einer Anzahl von Leitungssträngen ist mindestens ein Flächenbereich vorgesehen, auf dem ein Rohchip (Die) einer integrierten Schaltung aufgebracht ist. D. h., es wird nicht eine in ein eigenes, separates Gehäuse mit Anschlußbeinchen verpackte integrierte Schaltung, sondern lediglich der funktionale Teil hiervon, nämlich das – bspw. aus Silizium bestehende – Die (Rohchip) aufgebracht und befestigt, bspw. verklebt. Dieses wird elektrisch mit den Leitungssträngen verbunden, bspw. über Bond-Drähte oder über andere bekannte Verbindungstechniken.In addition to a number of strands of wire at least one surface area is provided on the a die (integrated circuit) is applied. D. h., It is not one in its own, separate housing with terminal legs packaged integrated circuit, but only the functional part thereof, namely the -. For example, consisting of silicon - The (Rohchip) applied and fixed, for example. Glued. This is electrically connected to the strands of wire, for example via bond wires or other known connection techniques.

Weiter sind an der Moduleinheit Isolierkörper, und hierbei gemäß Anspruch 1 mindestens ein erster und ein zweiter Isolierkörper gebildet. Die Isolierkörper bestehen aus elektrisch isolierendem Material, bspw. Kunststoff. Bevorzugt wird ein für den Spritzguß geeigneter Kunststoff, z. B. Duroplast.Further are on the module unit insulator, and in this case according to claim 1 at least a first and a second insulating body formed. The insulators exist made of electrically insulating material, for example. Plastic. Prefers will be a for the injection molding suitable Plastic, z. B. thermoset.

Jeder der Isolierkörper bettet eine Mehrzahl von Leitungssträngen ein, so daß diese durch die Isolierkörper gehalten werden. In einen der Isolierkörper ist auch die integrierte Schaltung eingebettet. Die Isolierkörper sind im Abstand voneinander gebildet. Zwischen Ihnen verlaufen Leitungsstränge des Leitungsgitters. Diese sind mindestens im Bereich zwischen den Isolierkörpern frei, d. h. sie sind nicht auf einen Isolator aufgebracht, wie bei einer Leiterplatte oder in einen Isolator eingeformt. Die Isolierkörper sorgen für den Zusammenhalt des Leitungsgitters und den Schutz eingebetteter Bauteile.Everyone the insulating body embeds a plurality of strands of wire so that these through the insulating body being held. In one of the insulating body is also the integrated Embedded circuit. The insulators are at a distance from each other educated. Between them run strands of the cable grid. These are free at least in the area between the insulators, d. H. you are not applied to an insulator, such as a printed circuit board or molded into an insulator. The insulator ensure the cohesion of the grid and the protection of embedded components.

Eine derartige elektrische Moduleinheit weist erhebliche Vorteile auf. Sie ist in großen Stückzahlen sehr kostengünstig zu fertigen. Durch die Einbettung der Leitungsstränge in Isolierkörper ist sie einerseits mechanisch sehr widerstandsfähig. Andererseits kann sie durch diesen Aufbau leicht in gewünschter Weise geformt werden, nämlich durch entsprechende Biegung des Leitungsgitters. Durch die Verwendung eines Chip-Dies wird ein besonders einfacher Aufbau, niedrige Kosten und geringe Baugröße erreicht.A Such electrical module unit has significant advantages. She is in big Quantities very much economical to manufacture. By embedding the cable strands in insulator is on the one hand mechanically very resistant. On the other hand, she can be easily shaped as desired by this structure, namely by appropriate bending of the line grid. By use This will be a very simple structure, low cost and small size achieved.

Bei der alternativen Lösung nach Anspruch 10 ist es nicht zwingend erforderlich, daß zwei Isolierkörper gebildet werden. Auch hier ist das oben beschriebene Leitungsgitter und auf dessen Flächenbereich eine integrierte Schaltung vorgesehen.at the alternative solution according to claim 10, it is not mandatory that two insulating body formed become. Again, the line grid described above and on its surface area an integrated circuit is provided.

An den Leitungssträngen ist mindestens ein diskretes elektrisches Bauelement angebracht. Hierbei kann es sich um ein beliebiges diskretes Bauelement handeln, bspw. einen Widerstand, einen Kondensator, Elektrolytkondensator, Spule, Transistor, Diode etc. Bevorzugt sind mehrere elektrische Bauelemente vorgesehen. Gemeinsam mit der integrierten Schaltung bilden sie die elektrische Schaltung des Moduls. Mindestens ein elektrisches Bauelement ist gemeinsam mit der integrierten Schaltung in einen ersten Isolierkörper eingebettet.At the cable strands at least one discrete electrical component is attached. This can be any discrete component, For example, a resistor, a capacitor, electrolytic capacitor, Coil, transistor, diode, etc. Preferred are several electrical Components provided. Together with the integrated circuit form the electrical circuit of the module. At least one Electrical component is common with the integrated circuit in a first insulating body embedded.

Auch bei dieser Lösung weist die Moduleinheit hohe mechanische Festigkeit einerseits und Flexibilität andererseits auf. Sie ist in großen Stückzahlen kostengünstig herzustellen. Eine ggf. notwendige Beschaltung der integrierten Schaltung kann durch das Bauelement oder die Bauelemente bereits in das Modul integriert sein, so daß zusätzliche Beschaltung reduziert wird oder entfällt.Also in this solution the module unit has high mechanical strength on the one hand and flexibility on the other hand. It is inexpensive to produce in large quantities. A possibly necessary wiring of the integrated circuit can already integrated in the module by the component or components so that extra Wiring is reduced or eliminated.

Besonders bevorzugt lassen sich die Vorschläge für eine elektrische Moduleinheit nach Anspruch 1 und nach Anspruch 10 kombinieren, d. h. die Moduleinheit umfaßt mindestens ein diskretes elektrisches Bauelement und mindestens zwei Isolierkörper. Darüber hinaus können beide Lösungen separat, oder ihre Kombination, weitere Ausgestaltungen aufweisen:
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind im ersten Isolierkörper die integrierte Schaltung (und optional zusätzlich auch diskrete Bauelemente) und im zweiten Isolierkörper mindestens ein diskretes Bauelement eingebettet. So können sehr flexibel Bauelemente an verschiedenen Orten des Moduls angebracht und durch die Isolierkörper geschützt und gehalten werden. Bevorzugt ist, daß mehrere diskrete Bauelemente vorgesehen sind, wobei jedes Bauelement in mindestens einen der Isolierkörper eingebettet ist.Particularly preferably, the proposals for an electrical modular unit according to claim 1 and claim 10 can be combined, ie the module unit comprises at least one discrete electrical component and at least two insulators. In addition, both solutions separately, or their combination, further embodiments may have:
According to one embodiment of the invention, the integrated circuit (and optionally also discrete components) are embedded in the first insulating body and at least one discrete component in the second insulating body. Thus, very flexible components can be attached to different locations of the module and protected and held by the insulating body. It is preferred that a plurality of discrete components are provided, wherein each component is embedded in at least one of the insulating body.

Die diskreten Bauelemente können bedrahtete Bauelemente sein. Dann sind die Drahtanschlüsse mit den Leitungsträgern verbunden, bspw. verschweißt, geklebt oder gelötet. An den Leitungssträngen können Haltelaschen vorgesehen sein, die aus der Fläche herausgebogen sind und zum Tragen, Positionieren und/oder Halten der diskreten Bauelemente dienen.The discrete components can be wired components. Then the wire connections are with the management bodies connected, for example, welded, glued or soldered. At the line strands can Retaining tabs may be provided which are bent out of the surface and for carrying, positioning and / or holding the discrete components serve.

Es können auch mehrere Flächenbereiche zum Aufbringen von mehreren integrierten Schaltungen vorgesehen sein. Das Leitungsgitter kann an einer Stelle oder an mehreren Stellen gebogen sein. Insbesondere kann das Leitungsgitter auch so umgebogen sein, daß das Modul gefaltet ist, so daß ein erster flacher Abschnitt des Leitungsgitters parallel über einen zweiten flachen Abschnitt angeordnet ist. So kann ein kompaktes Modul mit sehr geringer Baugröße erstellt werden.It can also several surface areas for Applying a plurality of integrated circuits may be provided. The wiring grid can be in one place or in several places be bent. In particular, the line grid can also be bent so be that that Module is folded, so that a first flat portion of the conductor grid in parallel over a second flat portion is arranged. This is how a compact module with a very small size can be created become.

Die Herstellung einer der beschriebenen Moduleinheiten erfolgt bevorzugt mit der Leadframe-Technik. Hierbei werden aus einem Streifenelement aus leitfähigem Material in einem ersten Material-Entfernungsschritt (bevorzugt Stanzen, aber alternativ ist bspw. auch Ätzen möglich) eine Anzahl von Leitungsgittern gebildet. Auf die Flächenbereiche dieser Leitungsgitter wird das Die einer integrierten Schaltung aufgebracht und elektrisch kontaktiert, bspw. durch Bonden. Zwei Isolierkörper werden durch Anspritzen im Abstand voneinander gebildet, so daß jeder Isolierkörper eine Anzahl von Leitungssträngen einbettet und die integrierte Schaltung in einem der Isolierkörper eingebettet wird. Zwischen den Isolierkörpern verlaufen die Leitungsstränge frei. In einem zweiten Material-Entfernungsschritt (bevorzugt durch Stanzen) werden weitere Teile des Streifenelements entfernt, so daß nur die zur Bildung der elektrischen Schaltung benötigten Leitungsstränge verbleiben und die Moduleinheit vom Streifenelement frei wird.The production of one of the modular units described is preferably carried out using the leadframe technique. In this case, a number of conductor grids are formed from a strip element made of conductive material in a first material removal step (preferably stamping, but alternatively also etching is possible, for example). On the surface areas of this line grid that is applied to an integrated circuit and electrically contacted, for example by bonding. Two insulating bodies are formed by injection molding at a distance from each other, so that each insulator embeds a number of strands and the integrated circuit is embedded in one of the insulators. Between the insulators, the strands run free. In a second material removal step (preferably by punching) further parts of the strip element are removed so that only the wire strands needed to form the electrical circuit remain and the module unit is released from the strip element.

Die genannte Reihenfolge der Bearbeitungsschritte ist hierbei zwar bevorzugt, aber nicht völlig starr. Der erste Material-Entfernungsschritt bildet den Beginn und der zweite Material-Entfernungsschritt mit Vereinzelung der Moduleinheiten das Ende der Bearbeitung, soweit sie auf dem Streifen erfolgt. Das Bestücken des Gitters mit integrierten Schaltungen und/oder diskreten Bauelementen kann aber in beliebiger, für die jeweilige Anwendung sinnvoller Reihenfolge geschehen. Auch können die genannten Schritte in mehrere Teilschritte unterteilt werden und es können zusätzliche Bearbeitungsschritte (bspw. Biegen, Stanzen etc.) eingefügt werden. Bei der Bestückung der Bauelemente wird bevorzugt erst das Chip- Die aufgesetzt, dann gebondet und erst dann werden diskrete Bauelemente aufgebracht. Auch können bspw. elektrische und/oder mechanische Prüf- und Meßschritte noch am Streifen durchgeführt werden. Bevorzugt erfolgt nur ein Schritt, in dem alle Isolierkörper gleichzeitig gebildet werden, so daß bevorzugt sämtliche elektrischen Bauelemente – integrierte Schaltkreise ebenso wie diskrete Bauelemente – eingebettet werden.The said order of processing steps is preferred here, but not completely rigid. The first material removal step forms the beginning and the second material removal step with separation of the modular units the end of processing, as far as it takes place on the strip. The loading of the Gratings with integrated circuits and / or discrete components but in any, for the respective application of meaningful order happen. Also, the steps are divided into several sub-steps and it can additional Processing steps (eg. Bending, punching, etc.) are inserted. In the assembly the components is preferred only the chip die attached, then Bonded and only then discrete components are applied. Also can For example, electrical and / or mechanical testing and measuring steps still on the strip be performed. Preferably, only one step takes place in which all insulators simultaneously are formed, so that preferred all electrical components - integrated Circuits as well as discrete components - are embedded.

Die oben beschriebene Herstellung weist eine große Anzahl von Vorteilen auf. Insbesondere kann eine sehr kostengünstige Fertigung großer Stückzahlen erfolgen. Die Bearbeitung im Leadframe-Verfahren, d. h. an einem Streifen, ist hierbei sehr effizient. Gleichzeitig ist das Herstellungsverfahren sehr variabel und es können verschiedene Moduleinheiten herstellt werden.The The production described above has a large number of advantages. In particular, a very cost-effective production of large quantities respectively. The processing in the lead frame method, d. H. at one Strip, this is very efficient. At the same time the manufacturing process is very variable and it can different modular units are produced.

Weiterbildungen des bevorzugten Herstellungsverfahrens betreffen einerseits das Aufbringen diskreter elektrischer Bauelemente, die in einen der Isolierkörper eingebettet werden. Anderseits kann auch ein Biegen von Teilen des Materials erfolgen. Hierdurch können Teile des Materials aus der Ebene des Streifenelements herausgebogen werden, so daß sie Vorsprünge – bspw. für die Aufnahme von diskreten Bauelementen – bilden. Auch nach dem Bilden der Isolierkörper kann eine Biegung von Teilen der Moduleinheit erfolgen. Hierbei werden die Leitungsstränge so gebogen, daß die Moduleinheit die für die spätere Verwendung gewünschte Form erhält.further developments the preferred manufacturing process on the one hand relate to the Applying discrete electrical components embedded in one of the insulators become. On the other hand, bending of parts of the material may also occur respectively. This allows Parts of the material are bent out of the plane of the strip element so they Projections - eg. for the Recording discrete components - form. Also after making the insulating body may be a bend of parts of the module unit. in this connection become the strands of wire so bent that the Module unit for the later one Use desired Form receives.

Es ist möglich, daß die integrierte Schaltung mindestens zwei Signal-Ausgänge aufweist. Diese können bspw. ein Sensor-Signal auf verschiedene Art ausgeben, z. B. einmal als Analog- und einmal als Digitalausgang. Die Signal-Ausgänge werden zunächst so kontaktiert, daß sie – über das Leitungsgitter – elektrisch kurzgeschlossen sind. Hierbei kann es sich um einen Kurzschluß gegenüber Masse oder einen Kurzschluß der beiden Pole eines zweipoligen Ausgangs handeln. Im zweiten Material-Entfernungsschritt wird nun der Kurzschluß an mindestens einem der Signalausgänge entfernt. So kann das Signal an diesem Signalausgang genutzt werden. An ungenutzten Signalausgängen kann der Kurzschluß verbleiben, so daß EMV-Probleme (Abstrahlung) verringert werden.It is possible, that the integrated circuit has at least two signal outputs. these can For example, spend a sensor signal in various ways, eg. B. once as analog and once as digital output. The signal outputs will be first contacted so that they - about the Wiring grid - electrical are shorted. This may be a short circuit to ground or a short circuit the Act two poles of a bipolar output. In the second material removal step Now the short circuit is on at least one of the signal outputs away. So the signal can be used at this signal output. At unused signal outputs the short circuit can remain, so that EMC problems (Radiation) can be reduced.

Die Herstellung von verschiedenen Typen von Moduleinheiten geschieht besonders effizient dadurch, daß für die verschiedenen Typen von Moduleinheiten zunächst identische Arbeitsschritte durchgeführt werden und eine unterschiedliche Bearbeitung erst im zweiten Material-Entfernungsschritt erfolgt. Durch Entfernen verschiedener Teile des Materials des Leitungsgitters im zweiten Material-Entfernungsschritt kann eine unterschiedliche Beschaltung der Signal-Ausgänge gebildet werden. So können weitgehend identische Moduleinheiten gebildet werden, bei denen bspw. bei einem ersten Typ nur der Digitalausgang, bei einem zweiten Typ nur der Analog-Ausgang und bei einem dritten Typ Analog- und Digitalausgänge kontaktiert sind. Diese unterschiedlichen Typen können aufgrund der weitgehend identischen Verarbeitung sehr effizient und daher kostengünstig hergestellt werden.The Production of different types of modular units happens particularly efficient in that for the different Types of modular units first identical work steps are performed and a different one Processing only takes place in the second material removal step. By removing different parts of the material of the conductor grid In the second material removal step may be a different Wiring of the signal outputs be formed. So can largely identical modular units are formed in which, for example, in a first type only the digital output, with a second type only the Analog output and contacted in a third type analog and digital outputs are. These different types can be due largely to identical processing very efficiently and therefore produced inexpensively become.

Bei dem Sensor nach Anspruch 11 wird eine elektrische Moduleinheit wie oben beschrieben, bei der die integrierte Schaltung eine Sensor-Schaltung ist, mit einem Grundelement zu einem Sensor verbunden. Bei dem Grundelement kann es sich bspw. um ein Gehäuse- und/oder Trägerelement handeln Es kann als Träger für die elektrische Moduleinheit dienen und/oder diese nach Art eines Gehäuses ganz oder teilweise abdecken. Bevorzugt ist das Grundelement mindestens teilweise aus Kunststoff gefertigt. Das Grundelement kann einteilig, zweiteilig oder mehrteilig sein. Es kann eine Montagevorrichtung (bspw. Anschraubhülse) zur Montage des Sensors an seinem Einsatzort aufweisen.at The sensor according to claim 11, an electrical module unit as described above, in which the integrated circuit is a sensor circuit, connected to a primitive to a sensor. At the primitive can it be, for example, an enclosure and / or carrier element It can act as a carrier for the serve electrical module unit and / or this in the manner of a housing completely or partially cover. Preferably, the primitive is at least partly made of plastic. The primitive may be one-piece, be two-piece or multi-piece. It can be a mounting device (eg screw-on sleeve) have for mounting the sensor at its place of use.

Durch Kombination der Moduleinheit mit dem Grundelement entsteht auf einfache Weise ein Sensor. Die Moduleinheit ist bevorzugt so geformt, daß sie paßgenau am Grundelement aufgenommen werden und dort befestigt werden kann. Hierzu kann sie bspw. entsprechend gebogen sein. Bei einer Sensorschaltung ist die Positionierung des eigentlichen Sensorelements, das die zu messende physikalische Größe aufnimmt, wichtig. Dieses Element kann Teil der integrierten Schaltung sein, bspw. im Fall eines bevorzugten Hall-ASIC. Das eigentliche Sensorelement kann aber auch separat an der elektrischen Moduleinheit vorgesehen und mit der integrierten Schaltung so verbunden sein, daß die Verarbeitung und Ermittlung eines Sensor-Wertes dort erfolgt, bspw. kann das Sensorelement selbst als externe Antenne ausgebildet sein, die zur Signalauswertung an der integrierten Schaltung angeschlossen ist.By combining the module unit with the base element, a sensor is easily created. The modular unit is preferably shaped so that they are recorded in register on the base element and can be fastened there. For this purpose, it may, for example, be bent accordingly. In a sensor circuit, the positioning of the actual sensor element, which receives the physical quantity to be measured, is important. This element may be part of the integrated circuit, for example in the case of a preferred Hall ASIC. The actual sensorele However, ment can also be provided separately on the electrical module unit and be connected to the integrated circuit so that the processing and determination of a sensor value takes place there, for example, the sensor element itself may be formed as an external antenna for signal evaluation on the integrated circuit connected.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dient mindestens einer der Isolierkörper der elektrischen Moduleinheit zur mechanischen Verbindung mit dem Grundelement. Hierfür weist der Isolierkörper ein Koppelelement auf und das Grundelement ein passendes Aufnahmeelement. Das Koppelelement kann als Ausnehmung ausgebildet sein, in die das Aufnahmeelement eingreift. Alternativ kann auch umgekehrt das Aufnahmeelement als Ausnehmung ausgebildet sein, in die das Koppelelement eingreift. So können bevorzugt Koppelelement und Aufnahmeelement rastend miteinander verbunden werden. Ebenso ist eine Verbindung durch Warmnieten möglich. Ebenso sind andere Verbindungsarten denkbar.According to one Development of the invention serves at least one of the insulating body of electrical module unit for mechanical connection to the base element. Therefor has the insulating body a coupling element and the base element a matching receiving element. The coupling element may be formed as a recess into which the receiving element intervenes. Alternatively, conversely, the receiving element as Be formed recess in which engages the coupling element. So can preferably coupling element and receiving element detent with each other get connected. Likewise, a connection by hot riveting is possible. As well Other types of connection are conceivable.

Eine weitere Befestigungsmöglichkeit für die elektrische Moduleinheit, die alternativ oder zusätzlich zu einer Verbindung mit Hilfe der Isolierkörper vorgesehen sein kann, ist die Verbindung von Leitungssträngen des Leitungsgitters mit fest mit dem Grundelement verbundenen Befestigungslaschen aus Metall. Bevorzugt können derartige Befestigungslaschen an einem aus Kunststoff gefertigten Grundelement eingebettet sein. Am Steckeranschluß können Leiterelemente vorgesehen sein, die mit dem Leitungssträngen verbinden werden. Besonders bevorzugt ist es, wenn diese Leiterelemente, bevorzugt am Grundelement eingeformt, als Befestigungslaschen dienen. Die Befestigung kann bspw. durch Schweißen oder Löten erfolgen.A further attachment possibility for the electrical Module unit that is alternative or in addition to a connection provided with the help of the insulating body can be, is the connection of line strands of the line grid with firmly attached to the base element fastening straps made of metal. Preferred may Such attachment tabs on a base made of plastic be embedded. At the connector terminal conductor elements can be provided be with the strands of wire connect. It is particularly preferred if these conductor elements, preferably formed on the base element, serve as fastening straps. The attachment can for example be done by welding or soldering.

Eine Verbindung des Grundelements mit der elektrischen Moduleinheit über zwei im Abstand angeordnete Isolierkörper ermöglicht eine einfache, haltbare und sehr genaue Verbindung und Positionierung. Dies ist für einen Sensor, der bspw. im Kfz-Bereich erheblichen Beanspruchungen ausgesetzt sein kann, besonders wichtig. Aufgrund der einfachen Verbindung ist ein entsprechender Sensor auch besonders kostengünstig zu fertigen.A Connection of the basic element with the electrical module unit via two spaced insulator allows a simple, durable and very accurate connection and positioning. This is for a sensor, the example. In the automotive sector considerable stress can be exposed, especially important. Because of the simple connection a corresponding sensor is also particularly inexpensive too finished.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann die Moduleinheit an einen Teil (oder am gesamten) Grundelement eingebettet sein, bspw. umspritzt werden. Das Leitungsgitter kann Leitungsstränge aufweisen, die direkt als Steckerkontakte dienen, ggf. nach ein- oder mehrmaligem Umfalten, um die Materialstärke und die mechanische Festigkeit zu erhöhen.According to one Development of the invention, the module unit to a part be embedded (or on the entire) basic element, for example, be overmoulded. The wire mesh can have strands of wire directly as Serve plug contacts, possibly after one or more folds, about the material thickness and to increase the mechanical strength.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist die integrierte Sensorschaltung einen Magnetfeldsensor auf. Weiter ist es möglich, daß am Sensor ein Magnetelement vorgesehen ist, das ein magnetisches Feld erzeugt. Hierbei kann es sich im Prinzip um einen Elektromagneten handeln, bevorzugt ist jedoch ein Permanentmagnetelement. Um eine besonders genaue Anordnung von Magnetelement und in der integrierten Sensorschaltung vorhandenen Magnetsensor zu erreichen, kann vorgesehen sein, daß das Magnetelement gemeinsam mit der integrierten Sensorschaltung in einem Isolierkörper eingebettet ist.According to one Further development of the invention has the integrated sensor circuit a magnetic field sensor. Further, it is possible that the sensor has a magnetic element is provided which generates a magnetic field. Here can it is in principle an electromagnet act, is preferred however, a permanent magnet element. For a particularly accurate arrangement of magnetic element and existing in the integrated sensor circuit Magnetic sensor to achieve, it can be provided that the magnetic element is embedded in an insulating body together with the integrated sensor circuit.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann die elektrische Moduleinheit durch Biegung so geformt sein, daß sie an das Grundelement angepaßt ist. Im Fall eines Sensors mit einem länglichen Trägerkörper kann die integrierte Sensorschaltung an dessen Ende augeordnet und das Leitungsgitter so gebogen sein, daß Leitungsstränge längs des Trägerkörpers verlaufen.According to one Further development of the invention, the electrical module through Bend be shaped so that they adapted to the basic element. In the case of a sensor with an elongate carrier body, the integrated sensor circuit placed at the end and the wire mesh bent so that line strands along the Carrier body run.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:following Be exemplary embodiments of Invention described in more detail with reference to drawings. In the drawings demonstrate:

1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Herstellen einer elektrischen Baueinheit; 1 a schematic representation of an apparatus for producing an electrical assembly;

2 in perspektivischer Ansicht ein Streifenmaterial als Ausgangsprodukt des Herstellungsverfahrens aus 1; 2 in perspective view of a strip material as the starting product of the manufacturing process 1 ;

3 in perspektivischer Ansicht das Streifenmaterial aus 2 nach einem Stanzschritt; 3 in perspective view of the strip material 2 after a punching step;

4a–4e in Draufsicht jeweils eine erste Ausführungsform eines Elements nach den Bearbeitungsschritten des Verfahrens nach 1; 4a - 4e in plan view, in each case a first embodiment of an element according to the processing steps of the method according to 1 ;

5a, 5b in Draufsicht alternative Ausführungen einer elektrischen Baueinheit; 5a . 5b in plan view alternative embodiments of an electrical assembly;

6a–6d perspektivische Ansichten einer zweiten Ausführungsform eines nach dem Verfahren aus 1 hergestellten Elements nach verschiedenen Fertigungsschritten; 6a - 6d perspective views of a second embodiment of the method according to the 1 manufactured element according to different manufacturing steps;

7a, 7b perspektivische Ansichten einer dritten Ausführungsform eines nach dem Verfahren aus 1 herstellbaren Elements; 7a . 7b perspective views of a third embodiment of the method according to the 1 producible element;

8a, 8b perspektivische Ansichten einer vierten Ausführungsform eines Elements; 8a . 8b perspective views of a fourth embodiment of an element;

9a–9c perspektivische Ansichten einer fünften Ausführungsform eines Elements nach verschiedenen Fertigungsschritten; 9a - 9c perspective views of a fifth embodiment of an element according to different manufacturing steps;

10a, 10b Seitenansicht eines Teils des Elements aus 8a–8c nach verschiedenen Fertigungsschritten; 10a . 10b Side view of a part of the element 8a - 8c after different production steps;

11a–11c perspektivische Ansichten zum Zusammenbau einer ersten Ausführungsform eines Sensors; 11a - 11c perspective views for assembling a first embodiment of a sensor;

12 eine perspektivische Ansicht des fertigen Sensorelements aus 9a–9c; 12 a perspective view of the finished sensor element 9a - 9c ;

13 eine seitliche Schnittansicht des Sensorelements aus 11 und 13 a side sectional view of the sensor element 11 and

14 eine rückseitige Ansicht des Sensorelements aus 11. 14 a rear view of the sensor element 11 ,

15a, 15b perspektivische Ansichten einer zweiten Ausführungsform eines Sensors, wobei in 15b der Deckel entfernt wurde; 15a . 15b perspective views of a second embodiment of a sensor, wherein in 15b the lid was removed;

15c eine Schnittansicht des Sensors aus 15a, 15b; 15c a sectional view of the sensor 15a . 15b ;

16 in perspektivischer Ansicht eine Explosionszeichnung des Sensors aus 15a–15c; 16 in perspective view an exploded view of the sensor 15a - 15c ;

17a eine sechste Ausführungsform eines Elements; 17a a sixth embodiment of an element;

17b das Element aus 17a nach Einbettung in ein Spritzteil. 17b the element off 17a after embedding in a molded part.

Ein grundlegender Gedanke der vorliegenden Erfindung ist es, bei einfachen elektrischen Baueinheiten, insbesondere Sensor-Baueinheiten und Sensoren hiermit, die bisher übliche Verwendung von Leiterplatten zu verringern oder vollständig zu vermeiden. Stattdessen sollen die benötigten elektrischen Baueinheiten mit möglichst vollständigen elektrischen Schaltungen auf Basis eines Leadframe sehr effizient und kostengünstig hergestellt werden. Diese lassen sich zur Herstellung von Sensoren leicht in die gewünschte geometrische Form bringen und am Sensor exakt und mechanisch zuverlässig anbringen sowie sicher elektrisch kontaktieren.One The basic idea of the present invention is simple electrical units, in particular sensor units and sensors hereby, the usual Use of PCBs to reduce or completely close avoid. Instead, the required electrical components with as possible complete electrical circuits based on a leadframe very efficient and cost-effective getting produced. These are easy to produce sensors in the desired bring geometric shape and attach the sensor accurately and mechanically reliable as well as safely contact electrical.

Die Herstellung der elektrischen Baueinheiten erfolgt in Form von Modulen, die wie in 1 gezeigt hintereinander an einem im Prinzip endlosen Streifen in verschiedenen Schritten hergestellt und erst zum Schluß vereinzelt werden. Ausgangspunkt ist ein in 2 gezeigter dünner Blechstreifen, bspw. Kupfer- (oder kupferhaltige Legierung), Stahl-, Neusilber oder Messingblech einer Stärke von 0,1 bis 1 mm, bevorzugt weniger als 0,5 mm, besser weniger als 0,3 mm, besonders bevorzugt 0,18 bis 0,2 mm. Der Streifen 10 weist seitlich Transportstreifen 11 auf, an denen er zwischen den Stationen 1–5 transportiert wird. Dieser Streifen 10 wird, wie in 1 symbolisch gezeigt, nacheinander in verschiedenen Arbeitsstationen bearbeitet. Diese umfassen die Arbeitsstation 1 (Stanzen), Arbeitsstation 2 (Bestücken), Arbeitsstation 3 (Bonden), Arbeitsstation 4 (Spritzen) und Arbeitsstation 5 (Freistanzen).The production of the electrical components takes the form of modules, as in 1 shown in succession on a strip, which in principle is endless, are produced in different steps and only separated at the end. Starting point is a in 2 shown thin sheet metal strip, for example copper (or copper-containing alloy), steel, nickel silver or brass sheet having a thickness of 0.1 to 1 mm, preferably less than 0.5 mm, better less than 0.3 mm, particularly preferably 0, 18 to 0.2 mm. The stripe 10 has side transport strips 11 on where he is between the stations 1 - 5 is transported. This strip 10 will, as in 1 symbolically shown, processed one after another in different workstations. These include the workstation 1 (Punching), workstation 2 (Equip), workstation 3 (Bonding), workstation 4 (Syringes) and workstation 5 (Punching out).

In den Arbeitsstationen 1–5 werden auf dem Streifen elektrische Baueinheiten 12 gebildet, die nach dem letzten Bearbeitungsschritt als fertige elektrische Module 14 vorliegen.In the workstations 1 - 5 be on the strip electrical components 12 formed after the last processing step as finished electrical modules 14 available.

Die Anordnung der Baueinheiten 12 innerhalb des Streifens 10 ist wie in 3 dargestellt endlos möglichst direkt hintereinander, um eine möglichst gute Ausnutzung zu erreichen. Soweit es die Bearbeitung erfordert bzw. erlaubt, ist es alternativ natürlich auch möglich, auf dem Streifen nebeneinander mehrere Reihen der Baueinheiten 12 gleichzeitig zu bilden, oder zwischen den Baueinheiten 12 auf dem Streifen 10 Abstände zu belassen.The arrangement of the units 12 inside the strip 10 is like in 3 shown endless as possible directly behind each other to achieve the best possible utilization. As far as the processing requires or permits, it is of course also possible, on the strip next to each other several rows of units 12 to form at the same time, or between the building units 12 on the strip 10 Leave gaps.

Die 4a–4e zeigen eine einzelne Baueinheit 12, jeweils nach der Bearbeitung durch die Stationen 1–5:
Aus dem Metallstreifen 10 wird in der ersten Bearbeitungsstation durch Stanzen ein Stanzgitter 16 mit einem umlaufenden Rahmen 18, einer Anzahl von Leitungssträngen 20, einem Diepad (Flächenbereich) 22 sowie Kontaktbereichen 24 (kleinere Flächenbereiche) durch Entfernen des dazwischen liegenden Materials gebildet. Das entstandene Stanzgitter ist weiterhin flach und über den Rahmen 18 Teil des Streifens 10.The 4a - 4e show a single unit 12 , each after processing by the stations 1 - 5 :
From the metal strip 10 is in the first processing station by punching a punched grid 16 with a surrounding frame 18 , a number of strands 20 , a Diepad (surface area) 22 as well as contact areas 24 (smaller areas) formed by removing the intermediate material. The resulting punched grid is still flat and over the frame 18 Part of the strip 10 ,

In der zweiten Bearbeitungsstation 2 wird die Einheit 12 bestückt. Wie in 4b gezeigt wird auf das Diepad 22 ein Die 26 einer integrierten Schaltung aufgebracht und durch Kleben fixiert. Gleichzeitig werden diskrete Bauelemente bestückt, die als Beschaltung der integrierten Schaltung 26 dienen. Wie in 4b gezeigt, sind dies SMD-Kondensatoren C1, C2 sowie ein SMD-Widerstand R1. Im gezeigten Beispiel werden die SMD-Bauteile C1, C2, R1 durch Laser-Schweißen oder alternativ durch Kleben mit leitfähigem (bevorzugt silberhaltigem) Kleber mit dem Gitter 16 verbunden. Es sei darauf hingewiesen, daß das Bestücken von diskreten Bauelementen einerseits und dem Chip-Die 26 andererseits hier zwar als ein Schritt beschrieben wird, er aber wegen der für die Handhabung des Die 26 notwendigen Reinheitsbedingungen auch sinnvollerweise aufgeteilt werden kann.In the second processing station 2 becomes the unit 12 stocked. As in 4b is shown on the Diepad 22 a die 26 an integrated circuit applied and fixed by gluing. At the same time discrete components are equipped, as the wiring of the integrated circuit 26 serve. As in 4b As shown, these are SMD capacitors C1, C2 and an SMD resistor R1. In the example shown, the SMD components C1, C2, R1 are laser-welded or alternatively glued with conductive (preferably silver-containing) adhesive to the grid 16 connected. It should be noted that the placement of discrete components on the one hand and the chip Die 26 On the other hand, although described here as a step, but because of the handling of the 26 Necessary cleanliness conditions can also be usefully divided.

In der Bearbeitungsstation 3 erfolgt, wie in 4c gezeigt, ein Kontaktieren der integrierten Schaltung 26 mit den Gitter 16 über Bond-Drähte 28. Das Kontaktieren von integrierten Schaltungen mittels Bond-Drähten ist dem Fachmann an sich bekannt und soll deshalb hier nicht näher erläutert werden.In the processing station 3 done as in 4c shown contacting the integrated circuit 26 with the grid 16 via bond wires 28 , The contacting of integrated circuits by means of bonding wires is known per se to the person skilled in the art and will therefore not be explained in more detail here.

In der Bearbeitungsstation 4 werden am Gitter 16 Kunststoff-Elemente angespritzt. Diese Spritzkörper 30a, 30b werden aus Duroplast, vorzugsweise Epoxid, gebildet. Im gezeigten Beispiel handelt es sich hier um zwei Spritzkörper 30a, 30b, von denen der erste Spritzkörper 30a das Diepad 22, Die 26, Bond-Drähte 28 und einige Leitungsstränge 20 in der Umgebung einbettet. Der zweite Spritzkörper 30b bettet die diskreten Bauelemente C1, C2, R1 sowie benachbarte Leitungsstränge 20 ein.In the processing station 4 be at the grid 16 Molded plastic elements. These syringes 30a . 30b are formed from thermoset, preferably epoxy. In the example shown here are two syringes 30a . 30b of which the first injection body 30a the diepad 22 , The 26 , Bond wires 28 and some strands of wire 20 embedded in the environment. The second injection body 30b embeds the discrete components C1, C2, R1 and adjacent strands 20 one.

Die Spritzkörper 30a, 30b sind im Abstand voneinander gebildet. Sie lassen zwischen sich Teile des Gitters 16 frei.The injection body 30a . 30b are formed at a distance from each other. They leave between themselves parts of the grid 16 free.

Um eine gute Abdichtung der Spritzgußform zu gewährleisten, kann ein umlaufender, im wesentlichen geschlossener Rahmen (sog. "Dambar") am Leitungsgitter vorgesehen sein. So wird verhindert, daß beim Bilden der Spritzkörper Kunststoff zwischen den Leitungssträngen entweicht.Around to ensure a good seal of the injection mold, may be a circumferential, substantially closed frame (so-called "dambar") on the line grid be provided. This prevents the formation of the injection molded plastic between the cable strands escapes.

In der fünften Bearbeitungsstation erfolgt ein Freistanzen und Vereinzeln der Baueinheit 12 zu einem Modul 14. Verbleibende Brücken zwischen den Leitungssträngen 20 werden durch Stanzen entfernt. Direkt an den Spritzkörpern 30a, 30b werden daraus herausragende Teile des Gitters 16 abgetrennt. Auch der zum Abdichten gebildete Rahmen (Dambar) wird nach dem Bilden der Spritzkörper durch Stanzen entfernt.In the fifth processing station a free punching and separating the assembly takes place 12 to a module 14 , Remaining bridges between the strands 20 are removed by punching. Directly at the spray bodies 30a . 30b they become outstanding parts of the lattice 16 separated. Also, the frame formed for sealing (Dambar) is removed after forming the injection molded by punching.

Durch das Freistanzen wird die spätere Schaltung elektrisch erst gebildet. Vorher verbleibende, für den Zusammenhalt des Gitters 16 notwendige Kurzschlüsse werden so entfernt. Die Haltefunktion wird dabei von den Spritzkörpern 30a, 30b übernommen. Die Spritzkörper 30a, 30b sind so gebildet, daß sämtliche der später verbleibenden Leitungsstränge 20 an mindestens einer Stelle in mindestens einen Spritzkörper 30a, 30b eingebettet sind. So ist gewährleistet, daß nach dem Freistanzen und der Vereinzelung alle Leitungsstränge in den Spritzkörpern 30a, 30b gehalten sind und die Baueinheit 12 ein festes, zusammenhängendes Modul 14 bildet.By free dancing the later circuit is formed electrically first. Before remaining, for the cohesion of the grid 16 necessary short circuits are removed in this way. The holding function is thereby of the spray bodies 30a . 30b accepted. The injection body 30a . 30b are formed so that all of the later remaining strands of wire 20 at least one place in at least one spray body 30a . 30b are embedded. This ensures that after the free dancing and singling all strands in the spray bodies 30a . 30b are held and the unit 12 a solid, coherent module 14 forms.

Das so hergestellte Modul 14 beinhaltet eine vollständige elektrische Schaltung, die aus dem integrierten Schaltkreis 26 und der zugehörigen Anschluß- bzw. Schutzbeschaltung aus den diskreten Bauelementen C1, C2, R1 gebildet wird. Die Schaltung umfaßt beim Freistanzen belassene Anschlußkontakte 32, von denen im gezeigten Beispiel der mittlere Kontakt einen Massekontakt, der obere Kontakt eine Spannungsversorgung für die integrierte Schaltung 26 und der untere Kontakt einen Ausgangsanschluß der integrierten Schaltung 26 darstellt.The module thus produced 14 includes a complete electrical circuit that comes from the integrated circuit 26 and the associated connection or protective circuit is formed from the discrete components C1, C2, R1. The circuit includes left-over leftover contacts 32 of which, in the example shown, the middle contact is a ground contact, the upper contact is a power supply for the integrated circuit 26 and the lower contact an output terminal of the integrated circuit 26 represents.

Bei der integrierten Schaltung 26 handelt es sich um einen Sensor-IC, im gezeigten Beispiel um einen speziellen ASIC mit einem Hall-Sensor. Dieser ASIC wird bspw. eingesetzt in einem Drehzahlsensor (Kurbelwellensensor), der unten noch näher erläutert wird.In the integrated circuit 26 it is a sensor IC, in the example shown a special ASIC with a Hall sensor. This ASIC is used, for example, in a speed sensor (crankshaft sensor), which will be explained in more detail below.

Die integrierte Schaltung 26 setzt im Betrieb die vom integrierten Hall-Sensor aufgenommenen Daten eines zeitvarianten Magnetfelds in Sensor-Ausgangsdaten um, die bspw. bei entsprechender Sensoranordnung einem Drehzahlwert entsprechen können. Der ASIC ist so ausgelegt, daß die Sensorausgangsdaten auf verschiedene Weise ausgegeben werden können, bspw. als Analogsignal (Spannungssignal), PWM-Signal oder anderes Signal. Hierfür sind am ASIC verschiedene Signalausgänge 34a, 34b, 34c, 34d vorgesehen, die alle im Betrieb gleichermaßen aktiv sind.The integrated circuit 26 During operation, the data of a time-variant magnetic field recorded by the integrated Hall sensor is converted into sensor output data, which, for example, can correspond to a speed value given a corresponding sensor arrangement. The ASIC is designed so that the sensor output data can be output in various ways, for example as an analog signal (voltage signal), PWM signal or other signal. For this purpose, different signal outputs are available on the ASIC 34a . 34b . 34c . 34d provided, all of which are equally active in operation.

Beim letzten Schritt des oben erläuterten Herstellungsverfahrens kann nun durch gezieltes Stanzen entschieden werden, welcher der Ausgänge 34a–34d für das fertige Modul 14 verwendet werden soll. In den 5a, 5b sind beispielhaft alternative Ausführungen des Moduls 14 gezeigt. Während bei der in 4e gezeigten Variante der Signalausgang 34d kontaktiert wurde und die Signalausgänge 34a–34c freigestanzt, d. h. im Leerlauf betrieben werden, ist die Beschaltung in den alternativen Ausführungen nach 5a, 5b unterschiedlich.In the last step of the above-described manufacturing process can now be decided by targeted punching, which of the outputs 34a - 34d for the finished module 14 should be used. In the 5a . 5b are exemplary alternative versions of the module 14 shown. While at the in 4e shown variant of the signal output 34d was contacted and the signal outputs 34a - 34c punched, ie operated at idle, the wiring in the alternative versions after 5a . 5b differently.

Bei der Ausführungsform nach 5a sind die Signalausgänge 34a, 34b gegen Masse kurzgeschlossen. Dies kann sinnvoll sein, um eine Abstrahlung und entsprechende EMV-Problematik zu vermeiden. Signalausgang 34c ist angeschlossen, während Signalausgang 34d unbeschaltet bleibt.In the embodiment according to 5a are the signal outputs 34a . 34b shorted to ground. This can be useful to avoid radiation and corresponding EMC problems. signal output 34c is connected while signal output 34d remains unconnected.

Demgegenüber ist in der Variante nach 5b nur der Signalausgang 34b beschaltet, während die übrigen Signalausgänge unbeschaltet bleiben.In contrast, in the variant 5b only the signal output 34b wired, while the remaining signal outputs remain unconnected.

Auf diese Weise können durch Variation des oben erläuterten Herstellungsverfahrens nur im letzten Schritt unterschiedliche Typen des Moduls 14 erzeugt werden.In this way, by varying the above-described manufacturing method only in the last step different types of the module 14 be generated.

Die Signalausgänge 34a, 34b, 34c, 34d können nicht nur als Ausgänge des fertigen Moduls dienen, sondern können als Diagnose- oder Progammieranschlüsse zur Prüfung oder Einstellung während der Herstellung dienen.The signal outputs 34a . 34b . 34c . 34d Not only can they serve as outputs of the finished module, but they can serve as diagnostic or programming connections for testing or adjustment during manufacture.

Die durch das Verfahren erzeugten Module 14 stellen vollständige elektrische Schaltungen dar. Durch Verzicht auf eine darunterliegende Leiterplatte sind sie sehr kostengünstig herzustellen. Die Herstellung derartiger Module ist darüber hinaus sehr flexibel und eignet sich für eine Vielzahl verschiedener Schaltungen.The modules generated by the method 14 represent complete electrical circuits. By dispensing with an underlying PCB they are very inexpensive to manufacture. The production of such modules is also very flexible and suitable for a variety of different Circuits.

In 6a–6d ist eine zweite Ausführungsform einer elektrischen Baueinheit 12' sowie eines hieraus hergestellten Moduls 14' dargestellt. Hierbei handelt es sich um eine komplexere Schaltung, die aber ebenfalls nach dem oben beschriebenen Verfahren aus einem Leadframe-Streifen (6a) hergestellt wird. Wie 6b zeigt, umfaßt die Schaltung zwei inte grierte Schaltungen 26 sowie an diskreten Bauteilen außer den diskreten SMD-Widerständen bzw. Kondensatoren C1, C2, R1 einen bedrahteten Widerstand R2, eine Spule L1 ebenfalls mit Drahtanschlüssen und einen SMD-Transistor T1.In 6a - 6d is a second embodiment of an electrical assembly 12 ' and a module produced therefrom 14 ' shown. This is a more complex circuit, but also according to the method described above from a leadframe strip ( 6a ) will be produced. As 6b shows, the circuit comprises two inte grated circuits 26 and on discrete components except the discrete SMD resistors or capacitors C1, C2, R1, a wired resistor R2, a coil L1 also with wire connections and an SMD transistor T1.

In 6c ist der Teil des Leitungsgitters mit der Spule L1 und dem Transistor T1 noch einmal in Vergrößerung dargestellt. Es ist ersichtlich, wie der Transistor T1 als ein Beispiel eines Bauelements mit mehr als zwei Anschlüssen an den jeweiligen Kontaktflächen des Leitungsgitters angebracht ist. Die Drahtanschlüsse des Spulenelementes L1 sind ebenfalls mit dem Leitungsgitter kontaktiert, indem die Drahtenden auf das Leitungsgitter aufgebracht und dort verschweißt oder verlötet worden sind.In 6c is the part of the line grid with the coil L1 and the transistor T1 shown again in magnification. It can be seen how the transistor T1 is attached as an example of a device having more than two terminals to the respective contact surfaces of the wiring grid. The wire terminals of the coil element L1 are also contacted with the line grid by the wire ends have been applied to the wire grid and welded or soldered there.

Die Vergrößerung 6c zeigt als weiteres Detail eine Stelle des Leitungsgitters (Plättchen 23, an dem das linke Anschlußbeinchen der Induktivität L1 befestigt ist), das keinen weiteren Kontakt zu anderen Teilen des Leitungsgitters aufweist. Um derartige Abschnitte des Leitungsgitters zu stabilisieren, sind Verbindungen wie die in 6c gezeigte Brücke 21 vorgesehen, die in diesem Fall das Bauteil L1 zunächst elektrisch kurzschließt. Nach Einbettung des Bauteils L1 und des Anschlußbereiches 23 in den Isolierkörper 30c' wird beim Freistanzen auch die Brücke 21 entfernt.The enlargement 6c shows as a further detail a point of the line grid (platelets 23 to which the left leg of the inductor L1 is attached), which has no further contact with other parts of the wire grid. In order to stabilize such portions of the conductor grid, connections such as those shown in Figs 6c shown bridge 21 provided, which in this case first electrically short-circuits the component L1. After embedding the component L1 and the connection area 23 in the insulating body 30c ' when free dancing is also the bridge 21 away.

Wie in 6d gezeigt, umfaßt das fertige Modul 14' einen ersten Spritzkörper 30a', der die beiden integrierten Schaltungen 26 einbettet. Ein zweiter Spritzkörper 30b' bettet die Bauelemente C1, C2, R1 ein und ein dritter Spritzkörper 30c' die Bauelemente T1, L1, R2.As in 6d shown includes the finished module 14 ' a first injection body 30a ' who has the two integrated circuits 26 embeds. A second injection body 30b ' embeds the components C1, C2, R1 and a third injection body 30c ' the components T1, L1, R2.

In den 7a, 7b ist ein weiteres Beispiel einer Schalteinheit 12'' bzw. eines fertigen Moduls 14'' gezeigt. Wie aus den Figuren ersichtlich, umfaßt das Modul 14' ein Leitungsgitter, das so umgebogen ist, daß sich ein erster und ein zweiter Abschnitt parallel im Abstand gegenüber liegen.In the 7a . 7b is another example of a switching unit 12 '' or a finished module 14 '' shown. As can be seen from the figures, the module comprises 14 ' a wire grid which is bent so that a first and a second portion are parallel spaced apart.

Die Herstellung des Moduls 14'' erfolgt nach dem oben beschriebenen Verfahren, wobei nach dem Freistanzen der gestreckten Baueinheit eine Biegung in der Art angebracht wird, daß das Leitungsgitter wie in den Figuren gezeigt "gefaltet" wird. So läßt sich eine relativ komplexe Schaltung, analog zu einer doppelseitigen Platine, auf engem Raum unterbringen. Es ist sogar möglich, außer den randseitig verbleibenden Verbindungen zwischen den Ebenen (umgebogene Leitungsstränge) zusätzliche Durchkontaktierungen zwischen den Ebenen zu schaffen. Hierfür können bspw. parallel zu einem Stanz-Schritt Elemente des Leitungsgitters aus der Ebene herausgebogen werden, die dann nach dem Umbiegen mit der jeweils anderen Ebene in Kontakt treten.The production of the module 14 '' takes place according to the method described above, wherein after the free-punching of the elongated structural unit, a bend is made in such a way that the duct grid is "folded" as shown in the figures. Thus, a relatively complex circuit, analogous to a double-sided board, can be accommodated in a small space. It is even possible to create additional vias between the planes, in addition to the marginal connections between the planes (bent strands). For this purpose, for example, parallel to a punching step, elements of the conductor grid can be bent out of the plane, which then come into contact after being bent over with the respective other plane.

Das Modul 14'' umfaßt auf jeder Seite einen ersten Spritzkörper 30a', der die integrierten Schaltungen 26 einbettet, einen zweiten Spritzkörper 30b', der die Bauteile C1, C2, R1 einbettet und einen dritten Spritzkörper 30c', der die Bauelemente L1, R2, T1 einbettet.The module 14 '' includes on each side a first injection body 30a ' that the integrated circuits 26 embeds, a second injection 30b ' which embeds the components C1, C2, R1 and a third injection body 30c ' which embeds the components L1, R2, T1.

In den 8a, 8b ist eine vierte Ausführungsform eines Moduls 14''' gezeigt. Dargestellt ist hier jeweils das "Innenleben" des Moduls ohne die Isolierkörper, die bei dieser Ausführungsform in gleicher Weise und Position wie bei der vorangegangenen dritten Ausführungsform gebildet werden. Das Modul 14''' umfaßt wie das Modul 14'' ein "gefaltetes" Leitungsgitter, bei dem sich zwei ebene Abschnitte im Abstand gegenüberliegen. Zwischen diesen Abschnitten ist ein weiteres Leitungsgitter 25 angebracht, das im gezeigten Beispiel über drei parallele Leitungsstränge verfügt, zwischen denen Bauelemente – im gezeigten Beispiel als diskretes Bauelement ein SMD-Widerstand R3 – angebracht sind. Das Leitungsgitter 25 weist an den Leitungssträngen hochgebogene Abschnitte 27 auf. Diese Abschnitte sind mit dem Leitungsgitter 16''' elektrisch verbunden, nämlich verschweißt oder mit Leitkleber verklebt. Anschließend wird durch Bildung der erläuterten Isolierkörper am Leitungsgitter 16''' einerseits und am Leitungsgitter 25 andererseits (wobei auch der Widerstand R3 eingebettet wird) das Modul 14''' fertiggestellt.In the 8a . 8b is a fourth embodiment of a module 14 ''' shown. Shown here is in each case the "inner life" of the module without the insulating body, which are formed in this embodiment in the same manner and position as in the previous third embodiment. The module 14 ''' includes like the module 14 '' a "folded" wire grid, in which two flat sections are spaced apart. Between these sections is another wire mesh 25 attached, which in the example shown has three parallel strands of wire, between which components - in the example shown as a discrete component an SMD resistor R3 - are mounted. The wire mesh 25 has upturned sections on the strands 27 on. These sections are with the wire mesh 16 ''' electrically connected, namely welded or glued with conductive adhesive. Subsequently, by forming the illustrated insulating body on the line grid 16 ''' on the one hand and on the control grid 25 on the other hand (with resistor R3 also embedded) the module 14 ''' completed.

Im Rahmen der Darstellung der inerten Ausführungsform sei noch auf ein weiteres Detail hingewiesen, das allerdings auch bei weiteren Ausführungsformen verwendet werden kann. Für die Spule L1 ist auf dem Leitungsgitter durch Biegen eine Halterung erstellt worden. Dies kann beim ersten Stanzschritt, oder in einem separaten Biegeschritt geschehen. Hierbei werden Laschen 19 aus dem Gittermaterial hochgebogen, so daß sie als Aufnahme bzw. Stütze für ein Bauteil – in diesem Fall die Induktivität L1 – dienen.In the context of the representation of the inert embodiment, reference should be made to a further detail, which, however, can also be used in other embodiments. For the coil L1 has been created on the line grid by bending a bracket. This can be done at the first punching step, or in a separate bending step. This will be tabs 19 bent up from the grid material, so that they serve as a receptacle or support for a component - in this case, the inductance L1.

Im Hinblick auf die 9–14 wird nachfolgend Herstellung und Aufbau eines Sensors beschrieben, der ein nach dem oben erläuterten Verfahren hergestelltes elektrisches Modul umfaßt:
Wie oben beschrieben wird eine fünfte Ausführungsform eines Moduls 40 aus einem Leadframe mit den Schritten Stanzen, Bestücken, Bonden, Umspritzen, Freistanzen hergestellt. Wie ebenfalls oben bereits beschrieben, wird das fertige Modul dann gebogen.In terms of 9 - 14 the production and construction of a sensor is described below, which comprises an electrical module produced by the method explained above:
As described above, a fifth embodiment of a module 40 made from a leadframe with the steps stamping, assembly, bonding, overmolding, free punching. As also above already described, the finished module is then bent.

9c zeigt das fertige Modul 40. Die 9a, 9b zeigen jeweils den inneren Aufbau des Moduls 40. Es sei darauf hingewiesen, daß die Herstellung des Moduls 40 im flachen, gestreckten Zustand (und nicht bereits gebogen, wie in 9a, 9b dargestellt) erfolgt. Im ersten Stanzschritt oder in einem separaten Biegeschritt werden Kontaktlaschen 42 ausgestanzt und aus der Gitterebene herausgebogen. Die anschließende Bestückung umaßt die diskreten Bauelemente R1, C1, C2 sowie die integrierte Schaltung 26 (ASIC mit Hall-Effekt-Sensor). Zusätzlich wird rückseitig am Leadframe unterhalb der integrierten Schaltung 26 ein Permanentmagnet 44 angebracht. 9c shows the finished module 40 , The 9a . 9b each show the internal structure of the module 40 , It should be noted that the production of the module 40 in the flat, stretched state (and not already bent, as in 9a . 9b shown) takes place. In the first punching step or in a separate bending step are contact tabs 42 punched out and bent out of the lattice plane. The subsequent assembly includes the discrete components R1, C1, C2 and the integrated circuit 26 (ASIC with Hall effect sensor). In addition, the back of the leadframe below the integrated circuit 26 a permanent magnet 44 appropriate.

Bei Umspritzen wird ein erster Spritzkörper 46 gebildet, der den Magneten 44 sowie die integrierte Schaltung 26 mit den Bond-Drähten einbettet. Ein zweiter und ein dritter Spritzkörper 48, 50 werden beidseitig des ersten Spritzkörpers 46 gebildet, die jeweils diskrete Bauelemente einbetten. Zwischen dem ersten Spritzkörper und jeweils dem zweiten Spritzkörper 48 und dritten Spritzkörper 50 sind Leitungsstränge des Leitungsgitters über eine ausreichende Länge frei, so daß sie die an dieser Stelle wie in 8a–8c gezeigt später umgebogen werden können.When encapsulation is a first injection molded body 46 Made the magnet 44 as well as the integrated circuit 26 embeds with the bond wires. A second and a third injection 48 . 50 be on both sides of the first injection 46 formed, each embed discrete components. Between the first injection body and in each case the second injection body 48 and third injection 50 are strands of the wire mesh over a sufficient length free, so they at this point as in 8a - 8c shown later can be bent.

Im Abstand vom zweiten und dritten Spritzkörper werden ein vierter Spritzkörper 52 sowie ein fünfter Spritzkörper 54 gebildet. Die Spritzkörper 52, 54 umfassen jeweils eine Anzahl von eingebetteten Leitungssträngen 20. Bauelemente werden durch diese Spritzkörper aber nicht eingebettet. Die Spritzkörper 52, 54 weisen jeweils eine Rastöffnung 56 auf.At a distance from the second and third syringes are a fourth injection 52 as well as a fifth injection body 54 educated. The injection body 52 . 54 each comprise a number of embedded strands of wire 20 , Components are not embedded by these injection molded body. The injection body 52 . 54 each have a detent opening 56 on.

Das in 9c gezeigte fertige Modul ist durch die Spritzkörper 46, 48, 50, 52, 54 stabil. Die elektrischen Bauelemente sind in den Spritzkörper eingebettet und somit geschützt.This in 9c shown finished module is through the injection molding 46 . 48 . 50 . 52 . 54 stable. The electrical components are embedded in the body and thus protected.

Aus dem Spritzkörper 16, der die integrierte Sensorschaltung 26 aufweist, ragen Teile des Leitungsgitters als Positionier-Elemente 47 heraus. Die Enden dieser Elemente dienen als Referenzpunkt zur Positionierung des Moduls. Ihre Lage zum tatsächlichen Sensor- Element ist durch das Leadframe-Herstellungsverfahren exakt festgelegt.From the injection body 16 that the integrated sensor circuit 26 have, project parts of the wiring grid as positioning elements 47 out. The ends of these elements serve as a reference point for positioning the module. Their position relative to the actual sensor element is precisely determined by the leadframe production method.

In 10a, 10b ist jeweils ein Teil des Moduls 40 gezeigt. Die integrierte Schaltung ist über Bond-Drähte mit den Leitungssträngen 20 des Gitters verbunden. Der Magnet 44 ist direkt unterhalb der integrierten Schaltung 26 angeordnet. Der erste Spritzkörper 46 hält den Magneten 44 durch Einbettung an seinem Ort relativ zum integrierten Schaltkreis 26 fest.In 10a . 10b is each a part of the module 40 shown. The integrated circuit is via bond wires with the wire strands 20 connected to the grid. The magnet 44 is just below the integrated circuit 26 arranged. The first injection body 46 holds the magnet 44 by embedding it in place relative to the integrated circuit 26 firmly.

11a–11c zeigen den Zusammenbau des Moduls 40 mit einer Grundeinheit 50 eines Sensors. Die Grundeinheit 50 ist als einstückiges Teil aus Kunststoff gefertigt. Sie umfaßt eine Steckerhülse 52 und eine Montagebohrung 54 mit einer Montagehülse. Es ist ein Zylinder 56 vorgesehen. Der Zylinder 56 weist beidseitig Rastnasen 60 auf. In das Grundelement 50 sind (wie auch in 10b zu erkennen) drei T-förmige Kontaktlaschen 58 eingebettet, die innerhalb der Steckerhülse 52 elektrisch kontaktierbar frei hervorstehen und zusätzlich beidseitig aus dem Grundelement 50 zur Kontaktierung mit der elektrischen Baueinheit 60 hervorragen. 11a - 11c show the assembly of the module 40 with a basic unit 50 a sensor. The basic unit 50 is made as a one-piece plastic part. It comprises a plug sleeve 52 and a mounting hole 54 with a mounting sleeve. It is a cylinder 56 intended. The cylinder 56 has latching lugs on both sides 60 on. In the basic element 50 are (as well as in 10b to recognize) three T-shaped contact tabs 58 embedded within the connector shell 52 electrically contactable protrude freely and additionally on both sides of the base element 50 for contacting with the electrical unit 60 protrude.

Das Modul 40 wird, wie in 11a mit einem Pfeil angedeutet, auf den Grundkörper 50 so aufgeschoben, daß der erste Spritzkörper 46 stirnseitig am Zylinder 56 positioniert wird. Wie in 11c und 13 gezeigt, rasten die Rastnasen 60 in die Öffnungen 56 des vierten und fünften Spritzkörpers 52, 54 ein. Die ersten und zweiten Spritzkörper 48, 50 liegen seitlich am Zylinder 56 an und sorgen so durch Führung für eine exakte Positionierung. Sie können ggf. auch angeklebt oder (Kunststoff-)verschweißt werden. Wie in 11b, 11c gut sichtbar liegen die Enden der Laschen 58 und die ausgebogenen Kontaktbereiche 42 direkt aufeinander. In dieser Position werden sie mittels einer Zange verschweißt. So wird das Modul 40 am Grundelement 50 einerseits elektrisch kontaktiert und andererseits durch die Schweißverbindung mit den eingespritzten Kontaktfahnen 58 und die zusätzliche Rastverbindung mechanisch sicher gehalten.The module 40 will, as in 11a indicated by an arrow on the main body 50 pushed so that the first injection body 46 frontally on the cylinder 56 is positioned. As in 11c and 13 shown, the detents snap 60 in the openings 56 the fourth and fifth injection body 52 . 54 one. The first and second syringes 48 . 50 lie on the side of the cylinder 56 and thus ensure a precise positioning through guidance. If necessary, they can also be glued on or (plastic-) welded. As in 11b . 11c the ends of the tabs are clearly visible 58 and the bent contact areas 42 directly on each other. In this position, they are welded by means of pliers. This is how the module gets 40 at the basic element 50 on the one hand electrically contacted and on the other hand by the welded connection with the injected tabs 58 and mechanically held the additional locking connection mechanically.

12 bis 14 zeigen Ansichten des fertigen Sensorelements. Das Modul 40 ist durch eine Kappe 62 abgedeckt. Hierbei können Teile der Kappe 62 mit den Referenzlaschen 47 des Moduls 40 in Eingriff treten (nicht dargestellt), so daß am fertigen Sensor 50 das eigentliche Sensorelement sehr exakt positioniert ist. 12 to 14 show views of the finished sensor element. The module 40 is through a cap 62 covered. This can be parts of the cap 62 with the reference straps 47 of the module 40 engage (not shown), so that the finished sensor 50 the actual sensor element is positioned very accurately.

Das Sensorelement kann eingesetzt werden wie vorbekannte Sensorelemente, die bspw. beschrieben sind in DE-A-203 06 654.5 oder DE-A-100 39 588. Wie in EP-A-0 685 061 beschrieben, dreht sich ein Impulsrad mit Zähnen vor der Stirnseite des Sensorelements, an der die integrierte Sensorschaltung und das Magnetelement angeordnet sind. Die Änderung des magnetischen Flusses wird durch die Sensorschaltung erkannt und zu einem Sensorsignal, bspw. Drehzahlsignal, ausgewertet. Der Sensorwert kann über den Steckeranschluss 52 ausgelesen werden. Ein derartiger Sensor kann einem Kfz als Kurbelwellensensor zur Bestimmung der Motordrehzahl eingesetzt werden.The sensor element can be used as previously known sensor elements which are described, for example, in DE-A-203 06 654.5 or DE-A-100 39 588. As described in EP-A-0 685 061, a pulse wheel with teeth rotates in front of the Front side of the sensor element, on which the integrated sensor circuit and the magnetic element are arranged. The change in the magnetic flux is detected by the sensor circuit and evaluated to a sensor signal, for example. Speed signal. The sensor value can be via the plug connection 52 be read out. Such a sensor can be used by a motor vehicle as a crankshaft sensor for determining the engine speed.

In den 15a–c, 16, 17a, 17b ist eine zweite Ausführungsform eines Sensor-elements gezeigt. 15a zeigt in perspektivischer Darstellung das fertige Sensorelement 70 mit Gehäuse. An dem Gehäuse ist ein Steckerbereich 72 gebildet. Eine aus dem Gehäuse herausgeführte Welle 74 ist drehbar. Die Drehposition der Welle 74 wird von dem Sensor 70 ermittelt und ist über den Steckeranschluß 72 auslesbar.In the 15a c, 16 . 17a . 17b a second embodiment of a sensor element is shown. 15a shows in perspektivi shear representation of the finished sensor element 70 with housing. There is a connector area on the housing 72 educated. A led out of the housing shaft 74 is rotatable. The rotational position of the shaft 74 is from the sensor 70 detected and is via the plug connection 72 read.

15b zeigt vom Sensorelement 70 lediglich einen Gehäuserahmen 76 und die Welle 74 mit einem endseitig angeordneten Rotor 78. Der Gehäuserahmen 76 wird unten im Zusammenhang mit den 17a, 17b näher erläutert. 15b shows from the sensor element 70 only a frame 76 and the wave 74 with a rotor arranged at the end 78 , The case frame 76 will be related below with the 17a . 17b explained in more detail.

15c zeigt in einer Längsschnittdarstellung das Innenleben des Sensors 70, bei dem sich der Rotor 78 mit einem darin enthaltenen Permanentmagnetelement 80, das quer zur Welle 74 magnetisiert ist, vor einem in einem Isolierkörper 86a angeordneten Magnetsensor dreht. Durch die Drehung der Welle 74 und damit des Rotors 78 ändert sich die Richtung des Magnetfeldes im Bereich des Isolierkörpers 86a, so daß der darin befindliche Magnetsensor, der Betrag und Polarität des magnetischen Feldes in einer Richtung quer zur Welle 74 mißt, die Drehung anhand der Veränderung des Meßwertes ermitteln kann. Der Magnetsensor ist hierbei integriert in einen ASIC, der die Signalauswertung vornimmt und daraus den Drehwinkel der Welle 74 ermittelt. 15c shows in a longitudinal sectional view of the inner life of the sensor 70 in which the rotor 78 with a permanent magnet element contained therein 80 , across the shaft 74 magnetized, in front of you in an insulating body 86a arranged magnetic sensor rotates. By the rotation of the shaft 74 and thus the rotor 78 the direction of the magnetic field changes in the area of the insulating body 86a in that the magnetic sensor located therein, the magnitude and polarity of the magnetic field in a direction transverse to the shaft 74 measures, the rotation can be determined by the change of the measured value. The magnetic sensor is integrated into an ASIC, which carries out the signal evaluation and from this the rotation angle of the shaft 74 determined.

Auch bei dieser zweiten Ausführungsform ist die elektrische Schaltung des Sensors 70 als im Leadframe-Verfahren hergestellte Moduleinheit 82 ausgebildet. Wie oben beschrieben umfaßt die Moduleinheit 82 ein Leitungsgitter, auf dem die gesamte elektrische Schaltung aufgebaut ist durch diskrete elektrische Bauelemente zwischen den Leitungssträngen des Gitters und die integrierte Sensorschaltung (ASIC). Diese sind in den Isolierkörpern 86a, 86b eingebettet.Also in this second embodiment, the electrical circuit of the sensor 70 as a module unit produced in the leadframe method 82 educated. As described above, the module unit comprises 82 a line grid on which the entire electrical circuit is constructed by discrete electrical components between the line strands of the grid and the integrated sensor circuit (ASIC). These are in the insulators 86a . 86b embedded.

Das Modul 82 weist Ausgangsanschlüsse 84 auf. Diese sind als Leitungsstränge des Leitungsgitters ausgebildet und führen bis in den Steckerbereich 72, wo sie als Steckkontakte vorstehen. Das für das Leitungsgitter verwendete Material weist eine geringe Dicke von weniger als 0,25 mm auf. Um dennoch die für einen Steckkontakt erforderliche Dicke eine relativ gute mechanische Festigkeit der Kontaktanschlüsse 84 zu erzielen, ist das Ende der entsprechenden Leiterstränge einfach umgefaltet und der umgefaltete Bereich z. T. in Kunststoff eingeformt. Bei Bedarf kann auch mehrfach umgefaltet werden. So ist es möglich, das Material des Leitungsgitters direkt als Steckkontakt zu verwenden.The module 82 has output connections 84 on. These are designed as cable strands of the cable grille and lead into the connector area 72 where they protrude as plug contacts. The material used for the wire mesh has a small thickness of less than 0.25 mm. Nevertheless, the required thickness for a plug contact a relatively good mechanical strength of the contact terminals 84 To achieve the end of the corresponding conductor strands is simply folded over and the folded area z. T. molded in plastic. If necessary, can also be folded several times. So it is possible to use the material of the cable grille directly as a plug contact.

Wie aus 17a ersichtlich, weist das Modul 82 einen Leitungsrahmen 88 auf, der das Modul im wesentlichen (bis auf die Kontaktanschlüsse 84) umgibt. Der Rahmen 88 dient zur Stabilisierung des Moduls, zur Verbindung mit dem Gehäuse und dabei zur exakten Positionierung des im Isolierkörper 86a angeordneten Sensor-ASICs.How out 17a can be seen, the module points 82 a lead frame 88 on which the module essentially (except for the contact terminals 84 ) surrounds. The frame 88 serves to stabilize the module, to connect to the housing and thereby to the exact positioning of the insulator 86a arranged sensor ASICs.

Wie in 17b gezeigt, wird das Modul 82 zunächst in den Gehäuserahmen 76 eingespritzt und dabei der Steckerbereich 72 bereits fertig gebildet. Der Rahmen 88 wird hierbei beidseitig in Kunststoffmaterial eingebettet, wobei aber an der Oberseite Bereiche 90 frei bleiben.As in 17b shown, the module becomes 82 first in the rack 76 injected and thereby the connector area 72 already finished. The frame 88 is embedded on both sides in plastic material, but at the top of areas 90 remain free.

Wie in der Explosionszeichen von 16 gezeigt, wird der Mittelrahmen 76 anschließend gemeinsam mit Welle 74 und Rotor 78 in ein aus einem Oberteil 92 und einem Unterteil 94 bestehendes Gehäuse eingebracht. Der Oberteil des Gehäuses 92 umfaßt zwei fest damit verbundene Blechteile 96, die im montierten Zustand auf den freien Bereichen 90 des Rahmens 88 aufliegen und hier verschweißt werden. Die Blechteile 96 sind bevorzugt im Oberteil 92 eingespritzt.As in the exploded sign of 16 shown is the middle frame 76 then together with shaft 74 and rotor 78 in a from a top 92 and a lower part 94 existing housing introduced. The top of the case 92 includes two permanently connected sheet metal parts 96 in the assembled state on the free areas 90 of the frame 88 rest and be welded here. The sheet metal parts 96 are preferred in the upper part 92 injected.

Insgesamt ist der Sensor 70 so aus sehr wenigen Bauteilen aufgebaut und entsprechend kostengünstig zu fertigen. Die Genauigkeit der Positionierung des Magnetfeld-Sensors (Hall-ASIC) ist aufgrund des Aufbaus mit Rahmen 88 und Mittelrahmen 76 sehr exakt. Unter Verzicht auf eine Leiterplatte ist die gesamte elektrische Schaltung, d. h. die inte grierte Sensorschaltung und zusätzliche Beschaltung durch diskrete Bauelemente auf dem Leitungsgitter untergebracht.Overall, the sensor 70 built from very few components and correspondingly inexpensive to manufacture. The accuracy of the positioning of the magnetic field sensor (Hall ASIC) is due to the structure with frame 88 and middle frame 76 very exact. Waiving a circuit board, the entire electrical circuit, ie the inte grated sensor circuit and additional circuitry is housed by discrete components on the wire grid.

Das Gehäuse und bevorzugt auch Welle 74 und Rotor 78 sind aus Kunststoff im Spritzgußverfahren gefertigt. Der Gehäuserahmen 76 kann als Vorspritzling bei der Bildung des Gehäuseunterteils 94 verwendet werden. Zur Abschirmung des Sensors gegen die Einflüsse äußerer Magnetfelder kann vorgesehen sein, daß das Gehäuse ganz oder z. T. (bspw. nur der Deckel 92) aus einem gefüllten Kunststoff, der bspw. Eisen enthält, gebildet sind. Eine weitere Möglichkeit zur Abschirmung wäre ein in den Deckel eingelegtes Schirmblech. Ein solches Schirmblech kann wie die Blechteile 96 z.B. im Oberteil 92 eingespritzt sein. Es kann such diese ersetzen und so außer zur Abschirmung auch zur Verbindung dienen. Eine weitere Alternative wäre ein im Gehäuse vorgesehener Ringmagnet, der um den Magnetsensor herum angeordnet wird.The housing and preferably also shaft 74 and rotor 78 are made of plastic by injection molding. The case frame 76 can as a preform in the formation of the housing base 94 be used. To shield the sensor against the effects of external magnetic fields can be provided that the housing completely or z. T. (for example, only the lid 92 ) made of a filled plastic, which contains, for example, iron, are formed. Another possibility for shielding would be inserted in the cover shielding plate. Such a shield plate can be like the sheet metal parts 96 eg in the upper part 92 be injected. It can replace such search and serve as well as shielding as well as connection. Another alternative would be a ring magnet provided in the housing, which is arranged around the magnetic sensor.

Es sind eine Anzahl von Ergänzungen bzw. Alternativen zu den gezeigten Ausführungen möglich. Bspw. können Leitungsstränge des Gitters zur Zugentlastung eine Mäanderform aufweisen. Bezüglich der Möglichkeiten einen Steckeranschluß vorzusehen besteht einerseits wie im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform eines Sensors gezeigt die Möglichkeit, daß das Leitungsgitter (das üblicherweise eine sehr geringe Blechstärke von bspw. weniger als 0,25 m aufweist) an Steckkontakte anzuschweißen. Andererseits besteht wie im Zusammenhang mit der zweiten Ausführungsform eines Sensor gezeigt die Möglichkeit, das Leitungsgitter – ggf. nach ein- oder mehrfacher Faltung – direkt als Steckkontakt dient. Diese beiden Möglichkeiten – ebenso wie andere Details der gezeigten Ausführungsformen, die hier jeweils nur einmal im Zusammenhang mit einer bestimmten Ausführungsform dargestellt worden sind, lassen sich ebenfalls in beliebiger Weise auf andere Ausführungsformen übertragen und kombinieren.There are a number of additions or alternatives to the embodiments shown possible. For example. For example, line strands of the grille for strain relief may have a meandering shape. With regard to the possibilities to provide a plug connection exists on the one hand, as shown in connection with the first embodiment of a sensor, the possibility that the line grid (which usually has a very small plate thickness of, for example. Less than 0.25 m) to plug contacts welding. On the other hand, as shown in connection with the second embodiment of a sensor, there is the possibility of the line grid - possibly after one or more folds - directly serves as a plug contact. These two possibilities - as well as other details of the embodiments shown, which have been shown here only once in connection with a particular embodiment, can also be transferred and combined in any way to other embodiments.

Claims (28)

Elektrische Moduleinheit mit – einem mindestens abschnittsweise flachen Leitungsgitter (16) mit einer Anzahl von Leitungssträngen (20) und mindestens einem Flächenbereich (22), – wobei auf dem Flächenbereich (22) ein Rohchip einer integrierten Schaltung (26) aufgebracht und elektrisch mit den Leitungssträngen (20) verbunden ist, – und wobei mindestens ein erster und ein zweiter Isolierkörper (30a, 30b; 46, 48, 50, 52, 54; 86a, 86b) so gebildet sind, daß jeder Isolierkörper (30a, 30b; 46, 48, 50, 52, 54; 86a, 86b) eine Mehrzahl von Leitungssträngen (20) einbettet, wobei die integrierte Schaltung (26) in einen der Isolierkörper (30a, 46, 86a) eingebettet ist, – und wobei der erste Isolierkörper (30a, 86a) und der zweite Isolierkörper (30b, 86b) im Abstand voneinander gebildet sind und das Leitungsgitter (16) mindestens zwischen den Isolierkörpern (30a, 30b; 46, 48, 50, 52, 54; 86a, 86b) frei verläuft.Electric modular unit with - at least partially flat conductor grid ( 16 ) with a number of line strands ( 20 ) and at least one surface area ( 22 ), - where on the area ( 22 ) a raw chip of an integrated circuit ( 26 ) and electrically connected to the line strands ( 20 ), and wherein at least a first and a second insulating body ( 30a . 30b ; 46 . 48 . 50 . 52 . 54 ; 86a . 86b ) are formed so that each insulator ( 30a . 30b ; 46 . 48 . 50 . 52 . 54 ; 86a . 86b ) a plurality of line strands ( 20 ), the integrated circuit ( 26 ) in one of the insulating body ( 30a . 46 . 86a ) is embedded, - and wherein the first insulating body ( 30a . 86a ) and the second insulating body ( 30b . 86b ) are formed at a distance from each other and the line grid ( 16 ) at least between the insulating bodies ( 30a . 30b ; 46 . 48 . 50 . 52 . 54 ; 86a . 86b ) runs freely. Einheit nach Anspruch 1, bei der – an den Leitungssträngen (20) mindestens ein diskretes elektrisches Bauelement (C1, C2, R1, R2, L1, T1) angebracht ist, – wobei in dem ersten Isolierkörper (30a) mindestens die integrierte Schaltung (26), – und in dem zweiten Isolierkörper (30b) mindestens das diskrete Bauelement (C1, C2, R1) eingebettet ist.Unit according to Claim 1, in which - at the line strands ( 20 ) at least one discrete electrical component (C1, C2, R1, R2, L1, T1) is mounted, - wherein in the first insulating body ( 30a ) at least the integrated circuit ( 26 ), - and in the second insulating body ( 30b ) at least the discrete component (C1, C2, R1) is embedded. Einheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der – mehrere diskrete Bauelemente (C1, C2, R1, R2, L1, T1) an den Leitungssträngen (20) angebracht sind, – wobei jedes Bauelement (C1, C2, R1, R2, L1, T1) mindestens in einem der Isolierkörper (30a, 30b, 30c) eingebettet ist.Unit according to one of the preceding claims, in which - a plurality of discrete components (C1, C2, R1, R2, L1, T1) on the line strands ( 20 ) are mounted, - wherein each component (C1, C2, R1, R2, L1, T1) at least in one of the insulating body ( 30a . 30b . 30c ) is embedded. Einheit nach einem der Ansprüche 2, 3, bei der – das diskrete Bauelement oder die diskreten Bauelemente bedrahtete Bauelemente (R2, L1) sind, wobei die Drahtanschlüsse mit den Leitungssträngen (20) verbunden sind.Assembly according to one of claims 2, 3, in which - the discrete component or components are leaded components (R2, L1), the wire terminals being connected to the conductor strands ( 20 ) are connected. Einheit nach einem der Ansprüche 2–4, bei der – an den Leitungssträngen (20) aus deren Fläche herausgebogene Haltelaschen (19) für mindestens ein diskretes Bauelement vorgesehen sind.Unit according to one of claims 2-4, in which - at the line strands ( 20 ) bent out of their surface retaining tabs ( 19 ) are provided for at least one discrete component. Einheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der – die integrierte Schaltung (26) über Bond-Drähte (28) mit den Leitungssträngen (28) elektrisch verbunden ist, – wobei die Bond-Drähte (28) in den ersten Isolierkörper (30a) eingebettet sind.Unit according to one of the preceding claims, in which - the integrated circuit ( 26 ) via bond wires ( 28 ) with the line strands ( 28 ) is electrically connected, - wherein the bonding wires ( 28 ) in the first insulating body ( 30a ) are embedded. Einheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der – zwei Flächenbereiche vorgesehen sind, wobei auf jedem der Flächenbereiche das Die einer integrierten Schaltung (26) aufgebracht ist.Assembly according to one of the preceding claims, in which - two surface areas are provided, on each of which the area of an integrated circuit ( 26 ) is applied. Einheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der – das Leitungsgitter (16) so umbogen ist, daß ein erster flacher Abschnitt parallel über einem zweiten flachen Abschnitt angeordnet ist.Unit according to one of the preceding claims, in which - the conducting grid ( 16 ) is so arcuate that a first flat portion is arranged in parallel over a second flat portion. Einheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der – mindestens zwei Leitungsgitter-Abschnitte (25, 16''') im Abstand im wesentlichen parallel übereinander angeordnet sind, – wobei gebogene Laschen (27) aus einer der Gitterebenen heraustreten und einen Kontakt mit der anderen Gitterebene herstellen.Unit according to one of the preceding claims, in which - at least two wire mesh sections ( 25 . 16 ''' ) are arranged at a distance substantially parallel to one another, - wherein curved tabs ( 27 ) emerge from one of the lattice planes and make contact with the other lattice plane. Elektrische Moduleinheit mit – einem mindestens abschnittsweise flachen Leitungsgitter (16) mit einer Anzahl von Leitungssträngen (20) und mindestens einem Flächenbereich (22), – wobei auf dem Flächenbereich (22) ein Rohchip einer integrierten Schaltung (26) aufgebracht und elektrisch mit den Leitungssträngen (20) verbunden ist, – und wobei mindestens ein erster Isolierkörper (30a) so gebildet ist, daß eine Mehrzahl von Leitungssträngen (20) und die integrierte Schaltung (26) in den ersten Isolierkörper eingebettet sind, – und wobei an den Leitungssträngen mindestens ein diskretes elektrisches Bauelement angebracht ist, das in dem ersten Isolierkörper (30a) eingebettet ist. Electric modular unit with - at least partially flat conductor grid ( 16 ) with a number of line strands ( 20 ) and at least one surface area ( 22 ), - where on the area ( 22 ) a raw chip of an integrated circuit ( 26 ) and electrically connected to the line strands ( 20 ), and wherein at least one first insulating body ( 30a ) is formed so that a plurality of line strands ( 20 ) and the integrated circuit ( 26 ) are embedded in the first insulating body, - and wherein on the line strands at least one discrete electrical component is mounted, which in the first insulating body ( 30a ) is embedded. Sensor mit – einer elektrischen Moduleinheit (40, 82) mit einer integrierten Schaltung (26) nach einem der vorangehenden Ansprüche, – wobei die integrierte Schaltung (26) eine Sensor-Schaltung zur Ermittlung eines Sensor-Wertes ist, – und einem Grundelement (50; 94, 76, 92) mit einem Steckeranschluß (52, 72), wobei die elektrische Moduleinheit (40, 82) an dem Grundelement (50; 94, 76, 92) angeordnet und elektrisch mit dem Steckeranschluß (52, 72) verbunden ist.Sensor with - an electrical module unit ( 40 . 82 ) with an integrated circuit ( 26 ) according to one of the preceding claims, - wherein the integrated circuit ( 26 ) is a sensor circuit for determining a sensor value, - and a basic element ( 50 ; 94 . 76 . 92 ) with a plug connection ( 52 . 72 ), wherein the electrical module unit ( 40 . 82 ) on the basic element ( 50 ; 94 . 76 . 92 ) and electrically connected to the plug connection ( 52 . 72 ) connected is. Sensor nach Anspruch 11, bei dem – mindestens ein Isolierkörper (52, 54) der elektrischen Moduleinheit (40) mindestens ein Koppelelement (56) aufweist, das mit einem fest mit dem Grundelement (50) verbundenen Aufnahmeelement (60) verbunden ist.A sensor according to claim 11, wherein At least one insulating body ( 52 . 54 ) of the electrical module unit ( 40 ) at least one coupling element ( 56 ) having a fixed to the base element ( 50 ) receiving element ( 60 ) connected is. Sensor nach Anspruch 12, bei dem – das Koppelelement als Ausnehmung (56) ausgebildet ist, in die das Aufnahmeelement (60) eingreift, – oder das Aufnahmeelement als Ausnehmung ausgebildet ist, in die das Koppelelement eingreift.Sensor according to claim 12, in which - the coupling element as a recess ( 56 ) is formed, in which the receiving element ( 60 ) engages, - or the receiving element is formed as a recess into which engages the coupling element. Sensor nach Anspruch 13, bei dem – Koppelelement (56) und Aufnahmeelement (60) rastend miteinander verbunden sind.Sensor according to claim 13, in which - coupling element ( 56 ) and receiving element ( 60 ) are latched together. Sensor nach Anspruch 13, bei dem – Aufnahmeelement und Koppelelement durch Warmnieten miteinander verbunden sind.A sensor according to claim 13, wherein - receiving element and coupling element are connected to each other by hot riveting. Sensor nach einem der Ansprüche 11–15, bei dem – an mindestens zwei im Abstand angeordneten Isolierkörpern (52, 54) Koppelelemente (56) gebildet sind, die mit Aufnahmeelementen (60) verbunden sind. Sensor according to one of claims 11-15, wherein - at least two spaced-apart insulating bodies ( 52 . 54 ) Coupling elements ( 56 ) formed with receiving elements ( 60 ) are connected. Sensor nach einem der Ansprüche 11–16, bei dem – die elektrische Moduleinheit (82) mindestens an einem Teil des Grundelements (76) eingebettet ist.Sensor according to one of claims 11-16, in which - the electrical module unit ( 82 ) at least at a part of the basic element ( 76 ) is embedded. Sensor nach Anspruch 17, bei dem an dem Teil des Grundelements (76) der Steckeranschluß (72) vorgesehen ist.Sensor according to Claim 17, in which on the part of the basic element ( 76 ) the plug connection ( 72 ) is provided. Sensor nach einem der Ansprüche 11–19, bei dem – Befestigungslaschen (58) aus Metall vorgesehen sind, die fest mit dem Grundelement (50) verbunden sind, – wobei die Befestigungslaschen (58) fest mit Leitungssträngen (20) verbunden sind.Sensor according to one of claims 11-19, in which - fastening straps ( 58 ) of metal, which are fixed to the basic element ( 50 ), - the fastening straps ( 58 ) fixed with line strands ( 20 ) are connected. Sensor nach Anspruch 19, bei dem – die Befestigungslaschen (58) am Grundelement (50) eingebettet sind.Sensor according to claim 19, in which - the fastening straps ( 58 ) at the basic element ( 50 ) are embedded. Sensor nach einem der Ansprüche 11–20, bei dem – am Steckeranschluß (52) kontaktierbare Leiterelemente (58) vorgesehen sind, und die Leiterelemente (58) mit den Leitungssträngen (20) verbunden sind.Sensor according to one of Claims 11-20, in which - at the plug connection ( 52 ) contactable conductor elements ( 58 ) are provided, and the conductor elements ( 58 ) with the line strands ( 20 ) are connected. Sensor nach den Ansprüchen 19 und 21, bei dem – die Leiterelemente (58) fest mit dem Grundelement (50) verbunden sind und als Befestigungslaschen dienen.Sensor according to claims 19 and 21, in which - the conductor elements ( 58 ) fixed to the basic element ( 50 ) are connected and serve as fastening straps. Sensor nach einem der Ansprüche 11–22, bei dem – Leitungsstränge des Leitungsgitters am Steckeranschluß (52) als Steckkontakte (84) hervorstehen.Sensor according to one of claims 11-22, in which - line strands of the line grid at the plug connection ( 52 ) as plug contacts ( 84 ) protrude. Sensor nach Anspruch 23, bei dem – die Leitungsstränge (84) an ihrem Ende mindestens einmal umgefaltet sind.Sensor according to claim 23, in which - the line strands ( 84 ) are folded over at the end at least once. Sensor nach einem der Ansprüche 11–24, bei dem – die integrierte Sensorschaltung (46) einen Magnetfeldsensor aufweist.Sensor according to one of claims 11-24, in which - the integrated sensor circuit ( 46 ) has a magnetic field sensor. Sensor nach Anspruch 25, bei dem – der Sensor ein Magnetelement (44, 80) aufweist.Sensor according to Claim 25, in which - the sensor is a magnetic element ( 44 . 80 ) having. Sensor nach Anspruch 26, bei dem – das Magnetelement (44) gemeinsam mit der integrierten Sensorschaltung (26) in einem Isolierkörper (46) eingebettet ist.Sensor according to claim 26, in which - the magnetic element ( 44 ) together with the integrated sensor circuit ( 26 ) in an insulating body ( 46 ) is embedded. Sensor nach einem der Ansprüche 11–27, bei dem – der Sensor einen länglichen Trägerkörper (56) aufweist, an dessen Ende die integrierte Sensorschaltung (26) angeordnet ist, wobei das Leitungsgitter so gebogen ist, daß Leitungsstränge (20) längs des Trägerkörpers (56) verlaufen.Sensor according to one of claims 11-27, in which - the sensor has an elongated support body ( 56 ), at the end of which the integrated sensor circuit ( 26 ) is arranged, wherein the line grid is bent so that line strands ( 20 ) along the carrier body ( 56 ).
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