CN107535049A - 印刷电路板以及用于生产印刷电路板的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于电子部件的印刷电路板(1)，该印刷电路板包括：‑电绝缘衬底(1.1)，‑多个导电的导体轨道(1.2)，以及‑至少一个传感器罩(S)，该至少一个传感器罩具有传感器头(2)并且具有用于容纳该传感器头(2)的载体主体(2.1)。根据本发明提出的是，该载体主体(2.1)与该衬底(1.1)整体地形成。本发明还涉及一种用于生产所述类型的印刷电路板(1)的方法。

Description

印刷电路板以及用于生产印刷电路板的方法
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于电子部件的印刷电路板。本发明还涉及一种用于生产所述类型的印刷电路板的方法。
背景技术
在机动车辆中，具有电子控制电路和相关联的电子部件(例如传感器)的电子部件被用于不同的任务。例如，在将电子部件用作为传动装置中的控制单元的情况下，使用多个传感器来检测轴的转速以及致动器的位置。
这些传感器通过通常被安排在印刷电路板上的馈电线(尤其是引线框或柔性的箔片导体)来电连接至该电子控制电路。这些引线框例如具有用塑料包封的电信号线、并且与作为电子部件的传感器和传感器覆盖件一起形成传感器罩。
发明内容
本发明所基于的目的是指定一种相对于现有技术而言改进的印刷电路板以及一种用于生产所述类型的印刷电路板的方法。
就印刷电路板而言，该目的是根据本发明借助于权利要求1中指定的特征来实现的。就方法而言，该目的是根据本发明借助于权利要求6中指定的特征来实现的。
多项从属权利要求涉及本发明的有利改进。
一种用于电子部件的印刷电路板包括电绝缘衬底、多个导电的导体轨道、以及至少一个传感器罩，该至少一个传感器罩具有传感器头并且具有用于容纳该传感器头的载体主体。根据本发明，该载体主体与该衬底整体地形成。
通过该载体主体由印刷电路板的衬底形成的事实，不需要额外的材料来生产传感器罩。因此，该印刷电路板可以相对于现有技术更成本有效地生产。此外，相对于已知的印刷电路板减少了用于电连接传感器罩的成本，因为被嵌入该衬底中的这些导体轨道可以用于传感器罩的电接触，并且省去了单独的引线框、电线、以及密封元件。
本发明的改进提出的是，该衬底由纤维增强的塑料、特别优选地由玻璃纤维增强的塑料形成，使得可以廉价地生产该印刷电路板。此外，纤维增强的塑料作为用于载体主体的材料而言特别有利，因为这允许了非常好的机械稳定性。
尤其当具有传感器头的载体主体以及因此的传感器罩从该衬底的表面侧垂直地突出时，该机械稳定性是有利的。该传感器头相对于该印刷电路板在空间上单独的安排取决于将要由该传感器头检测参数的部件的位置和取向。
该传感器头优选机械地并且以导电的方式连接到至少一个导体轨道上。该多个导体轨道被安排在该表面侧上并被安排在该衬底内。例如，为此目的，该印刷电路板具有多层的形式并且具有带多个导体轨道的多层。通过该载体主体与该衬底整体地形成的事实，已经被设置在该衬底上的这些导体轨道可以用于传感器头的电接触，使得不需要单独的馈电线(尤其是引线框或柔性的箔片导体)并且因此可以相对于现有技术降低成本。
为了保护传感器头免受外部影响(例如传动油)，该印刷电路板优选地具有包封该传感器罩的覆盖件。该覆盖件可以被层压在或粘性连接到该传感器罩上。
还提出了一种根据本发明的用于生产所述印刷电路板的方法，其中，该传感器罩的载体主体与该印刷电路板的衬底整体地形成。
该方法允许以相对于现有技术减少的材料支出和减少的方法步骤来成本有效地生产印刷电路板，因为不需要将该传感器罩单独地安装在该印刷电路板上。
该方法的改进提出，借助于将没有粘附至印刷电路板的绝缘层的一个层引入印刷电路板中来以预定义的轮廓从该衬底中切出该载体主体，其中该载体主体的至少一部分保持与该衬底整体地连接。随后，通过该传感器头使所切出的载体主体在竖直轴线的方向上相对于该衬底的该表面侧定位。该载体主体的所连接部分形成该传感器罩的基础或脚部，其中，不需要将该传感器罩单独地连接到该印刷电路板上。因此，可以通过特别简单的方式生产该印刷电路板。
该方法的进一步的改进提供了以下步骤：
-提供未被填充的电路板，
-将具有防粘涂层的箔片安排在该衬底内，
-将该传感器头安排在该衬底内，其中，该传感器头相对于该竖直轴线被安排在该箔片的上方，
-以该预定义轮廓切出该载体主体，该预定义轮廓包含围绕该传感器头的区段，
-定位该传感器罩，其中，具有该传感器头的所切出的载体主体在该竖直轴线的方向上相对于该表面侧移动，并且
-用覆盖件包封该传感器罩。
例如当该衬底处于液体状态时(其中，随后使衬底硬化)，可以实现该箔片和该传感器头在该衬底内的安排。替代性地还可能的是，该印刷电路板由多个已经硬化的层制造，其中这些层具有用于容纳该传感器头的特定凹陷。该箔片可以通过简单的方式被定位在这些层之间。随后将这些层结合在一起。
在该方法中，该箔片用于从衬底中简单地切出该载体主体，使得切割过程无需垂直于该竖直轴线。为此目的，切割工具的用于切出该载体主体的穿透深度以取决于该箔片在该衬底中的情况的方式来进行设定。
附图说明
以下将基于附图更详细地讨论本发明。
在附图中：
图1A至图5B示出了在生产过程中的印刷电路板根据本发明的示例性实施例的不同示意图。
贯穿附图，由相同的标志指示彼此对应的部分。
图1A至图5B示出了在生产过程中的印刷电路板1的不同视图。
具体实施方式
图1A和图1B示意性地示出了在第一方法步骤S1中的印刷电路板1，其中，图1A以半透明的平面视图示出了印刷电路板1，并且图1B以截面图示示出了所述印刷电路板。
所示出的电路板1由电绝缘衬底1.1形成并且具有多个导电的导体轨道1.2，其中，通过举例的方式在图2B中示出了一个导体轨道1.2。
衬底1.1例如是多层载体板，该多层载体板由纤维增强的塑料(例如环氧树脂)制造。在各自情况下，该多个导体轨道1.2被施加到衬底1.1中的一个层上。通过举例的方式，图2B示出了在衬底1.1的内部中的导体轨道1.2。此外，为此目的，印刷电路板1具有用于电接触目的的至少一个连接表面(未展示)。
在第一方法步骤S1中，具有防粘涂层(例如聚四氟乙烯)的箔片F被引入印刷电路板1的衬底1.1中。该防粘涂层具有使箔片F与印刷电路板1的衬底1.1不形成连接、或至少仅形成可忽略的连接的作用。
箔片F与有待相对于印刷电路板1生产的传感器罩S的尺寸相对应地形成。在这种情况下，箔片F在衬底1.1中的安排在从衬底1.1制造印刷电路板1的过程中实现，该衬底例如被提供为液态形式的铸塑树脂并被硬化。替代性地还可能的是，印刷电路板1由多个已经硬化的层制造而成。
图2A和图2B示出了在时间上跟随第一方法步骤S1的第二方法步骤S2中的印刷电路板1。在此，图2A以半透明的平面视图示出了印刷电路板1，并且图2B以截面图示示出了所述印刷电路板。
在此，印刷电路板1被多个电子部件填充，其中，在示出的示例性实施例中，传感器罩S的传感器头2被安排为电子部件。在此，传感器(传感器头2)是常规的传感器(例如，SOT23或SOT89(SOT＝标准外形晶体管))、并且被形成为封装部件。印刷电路板1可以用其他未示出的电子部件来填充。传感器头2的安排同样在从衬底1.1制造印刷电路板1的过程中进行，其中，传感器头2例如被浸入液态的铸塑树脂中。替代性地还可能的是，使硬化的层配备有用于容纳传感器和其他电子部件的对应凹陷，其中，随后使这些层结合在一起。
图2B中示出的示例性实施例示出了传感器头2，该传感器头被连接到在衬底1.1的内部中的导体轨道1.2上。
在时间上跟随第二方法步骤S2的第三方法步骤S3中，从衬底1.1中切出待生产的传感器罩S的轮廓K。具体地，在图4A至图5B中更详细地展示的，切出了传感器罩S的载体主体2.1的轮廓K。
就此而言，图3A和图3B示出了在第三方法步骤S3中的印刷电路板1，其中，图3A以半透明的平面视图示出了印刷电路板1，并且图3B以截面图示示出了所述印刷电路板。
待切出的轮廓K由箔片F的尺寸来确定，这些尺寸对于切割工具(例如铣削机器)而言是已知的。随后，切割工具根据轮廓K从衬底1.1中切出载体主体2.1，其中，载体主体2.1的基础或脚部保持与衬底1.1连接。为此目的，例如是这样的情况：如在图3A中示出的示例性实施例的观察方向上看，在轮廓K的右手端处减小了切割工具的穿透深度。
随后在第四方法步骤S4中，通过传感器头2使载体主体2.1在竖直轴线z的方向上相对于印刷电路板1定位。
就此而言，图4A和图4B示出了在第四方法步骤S4中的印刷电路板1，其中，图4A以半透明的平面视图示出了印刷电路板1，并且图4B以截面图示示出了所述印刷电路板。
在第四方法步骤S4中，一起形成传感器罩S的载体主体2.1、传感器头2、以及导体轨道1.2的区段在竖直轴线z的方向上移动，直到载体主体2.1的纵向取向垂直于印刷电路板1的平坦侧。
最后，如在图5A和图5B中展示的，传感器罩S配备有覆盖件2.2。
在此，图5A和图5B示出了在时间上跟随第四方法步骤S4的第五方法步骤S5中的印刷电路板1，其中，图5A以半透明的平面视图示出了印刷电路板1，并且图5B以截面图示示出了所述印刷电路板。
覆盖件2.2优选地由电绝缘材料形成并且以介质密封的方式(例如通过层压或粘性连接)被施加到传感器罩S上。借助于覆盖件2.2，传感器罩S被保护免受外部影响，例如传动油等化学腐蚀性介质。此外，覆盖件2.2机械地使传感器罩S稳定。
以此方式生产的印刷电路板1适合于安排在机动车辆中的电子部件中，例如传动装置控制单元。在此，如在引言中已经提及的，传感器罩S被设置为例如用于检测转速和/或用于检测齿轮致动器的位置。
作为所示出的示例性实施例的替代方案，印刷电路板1还可以具有多个传感器罩S。
参考符号清单
1 印刷电路板
1.1 衬底
1.2 导体轨道
2 传感器头
2.1 载体主体
2.2 覆盖件
F 箔片
K 轮廓
S 传感器罩
S1至S5 方法步骤
z 竖直轴线

Claims (10)

1.一种用于电子部件的印刷电路板(1)，该印刷电路板包括：
-电绝缘衬底(1.1)，
-多个导电的导体轨道(1.2)，以及
-至少一个传感器罩(S)，该至少一个传感器罩具有传感器头(2)并且具有用于容纳该传感器头(2)的载体主体(2.1)，
其特征在于，该载体主体(2.1)与该衬底(1.1)整体地形成。
2.如权利要求1所述的印刷电路板(1)，
其特征在于，该衬底(1.1)是由纤维增强的塑料形成的。
3.如权利要求1或2所述的印刷电路板(1)，
其特征在于，该载体主体(2.1)垂直地从该衬底(1.1)的表面侧突出。
4.如前述权利要求之一所述的印刷电路板(1)，
其特征在于，该传感器头(2)机械地并且以导电的方式连接到至少一个导体轨道(1.2)上。
5.如前述权利要求之一所述的印刷电路板(1)，其特征为包封该传感器罩(S)的覆盖件(2.2)。
6.一种用于生产如前述权利要求之一所述的印刷电路板(1)的方法，其中，该传感器罩(S)的载体主体(2.1)与该印刷电路板(1)的衬底(1.1)整体地形成。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，以预定义轮廓(K)从该衬底(1.1)中切出该载体主体(2.1)，其中，该载体主体(2.1)的至少一部分保持与该衬底(1.1)整体地连接。
8.如权利要求7所述的方法，
其特征在于，通过该传感器头(2)使所切出的载体主体(2.1)在竖直轴线(z)的方向上相对于该衬底(1.1)的该表面侧定位。
9.如权利要求8之一所述的方法，
其特征为以下步骤：
-提供未被填充的电路板(1)，
-将具有防粘涂层的箔片(F)安排在该衬底(1.1)内，
-将该传感器头(2)安排在该衬底(1.1)内，其中，该传感器头(2)相对于该竖直轴线(z)被安排在该箔片(F)的上方，
-以该预定义轮廓(K)切出该载体主体(2.1)，该预定义轮廓包含围绕该传感器头(2)的区段，
-定位该传感器罩(S)，其中，具有该传感器头(2.1)的所切出的载体主体(2.1)在该竖直轴线(z)的方向上相对于该表面侧移动，并且
-用覆盖件(2.2)包封该传感器罩(S)。
10.如权利要求7至9之一所述的方法，
其特征在于，切割工具的用于切出该载体主体(2.1)的穿透深度以取决于该箔片(F)在该衬底(1.1)中的情况的方式来进行设定。
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