DE10121776B4 - Sensor - Google Patents

Sensor Download PDF

Info

Publication number
DE10121776B4
DE10121776B4 DE10121776A DE10121776A DE10121776B4 DE 10121776 B4 DE10121776 B4 DE 10121776B4 DE 10121776 A DE10121776 A DE 10121776A DE 10121776 A DE10121776 A DE 10121776A DE 10121776 B4 DE10121776 B4 DE 10121776B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cavity
carrier plate
components
sensor according
support plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE10121776A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10121776A1 (de
Inventor
Torsten Neuhaeuser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sick AG
Original Assignee
Sick AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sick AG filed Critical Sick AG
Priority to DE10121776A priority Critical patent/DE10121776B4/de
Priority to CH00557/02A priority patent/CH695642A5/de
Priority to FR0205014A priority patent/FR2824416B1/fr
Priority to US10/138,729 priority patent/US7049510B2/en
Publication of DE10121776A1 publication Critical patent/DE10121776A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10121776B4 publication Critical patent/DE10121776B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/28Applying non-metallic protective coatings
    • H05K3/284Applying non-metallic protective coatings for encapsulating mounted components
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/02Details
    • H05K5/0217Mechanical details of casings
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/06Hermetically-sealed casings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Sensor mit einer Trägerplatte (3), welche in einem zumindest teilweise im Spritzverfahren hergestellten Gehäuse angeordnet und mit elektronischen, optischen, elektromechanischen und/oder optoelektronischen Bauelementen (4, 10) bestückt ist, wobei ein Teilbereich der Trägerplatte (3) und zumindest einige der darauf befindlichen Bauelemente (4) in einem innerhalb des zumindest teilweise gespritzten Gehäuses ausgebildeten Hohlraum (2) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,
dass die Trägerplatte (3) nur auf einer Seite des Hohlraums (2) in dem den Hohlraum umgebenden Material (19) fixiert ist, so dass die Trägerplatte (3) nur mit einem Teilbereich sprungbrettartig in den Hohlraum (2) hineinragt, und
dass in den Hohlraum (2) zumindest ein Bewegungsbegrenzungselement (8, 16) hineinragt, dessen der Trägerplatte (3) zugewandter Endbereich beabstandet von der Trägerplatte (3) angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Sensor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Ein derartiger Sensor ist aus DE 40 36 994 A1 bekannt und weist eine in einem Gehäuseinnenraum angeordnete Platine auf, die mit ihren beiden einander abgewandten Enden im Inneren des Gehäuses abgestützt ist. An der Platine sind Beine einer Anzeigeeinrichtung befestigt.
  • Aus der DE 195 04 608 A1 ist ein Positionssensor bekannt, welcher eine auf einem Träger angeordnete elektrische Schaltung aufweist, wobei Träger und Schaltung in einem Gehäuse angeordnet sind. Die Zwischenräume zwischen Gehäuse, Träger und elektrischer Schaltung sind dabei mit einer Duroplast-Formmasse ausgefüllt.
  • Sensoren der genannten Art werden beispielsweise als magnetische, induktive oder optoelektronische Sensoren in verschiedenster Art und Weise eingesetzt. Dabei ist es insbesondere wünschenswert, die Sensoren auch unter extremen Bedingungen einsetzen zu können, beispielsweise bei hohen bzw. stark variierenden Temperaturen oder an bewegten Teilen, an denen die Sensoren hohen Beschleunigungen ausgesetzt werden.
  • Nachteilig an den bekannten Sensoren ist die Tatsache, dass die genannten Temperatur- bzw. Beschleunigungsbelastungen oftmals zu Beschädi gungen von Sensorbauteilen oder des gesamten Sensors führen, was dann letztlich zu einer Fehlfunktion oder einem Stillstand von Maschinen und Anlagen führen kann, in denen der Sensor eingesetzt ist.
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Sensor der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass seine Widerstandsfähigkeit gegen Temperaturänderungen sowie insbesondere auch gegen Beschleunigungskräfte und damit auch dessen Lebensdauer erhöht wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Durch die erfindungsgemäße Anordnung nur eines Teilbereichs der Trägerplatte innerhalb eines Hohlraums besteht die Möglichkeit, dass temperaturbedingte Größenänderungen des genannten Teilbereichs der Trägerplatte, insbesondere eine Ausdehnung des genannten Teilbereichs, nicht zu einer Beschädigung der Trägerplatte führen können, da im erfindungsgemäßen Hohlraum ausreichend Platz für derartige Ausdehnungen vorhanden ist. Dementsprechend können diese temperaturbedingten Größenänderungen auch nicht zu Beschädigungen der auf dem genannten Teilbereich der Trägerplatte angeordneten Bauelemente führen.
  • Ferner hat der genannte Teilbereich der Trägerplatte im Hohlraum soviel Platz zur Verfügung, dass er durch Beschleunigungen des Sensors ausgelöste Schwingungen ausführen kann. Hierfür muss die Trägerplatte eine gewisse Elastizität aufweisen, wobei die Elastizität handelsüblicher Platinen ausreichend ist. Durch die Möglichkeit der Ausführung von Schwingungen werden Beschleunigungen des Sensors nicht direkt auf die auf dem genannten Teilbereich der Trägerplatte angeordneten Bauelemente übertragen; vielmehr wird erreicht, dass diese Beschleunigungen "abgefedert" werden.
  • Dementsprechend besitzt ein erfindungsgemäßer Sensor eine erhöhte Resistenz gegen Temperaturänderungen, insbesondere gegen ein starkes Absenken der Temperatur sowie gegen Beschleunigungen.
  • Bevorzugt ist es, wenn die im Hohlraum angeordneten Bauelemente beabstandet zur Hohlraumbegrenzung angeordnet sind. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass Beschleunigungskräfte nicht direkt von der Hohlraumbegrenzung auf die Bauelemente übertragen werden können; vielmehr wird ein Schwingen der Trägerplatte ermöglicht, welches die Beschleunigungen abfedert und nur in reduzierter Weise auf die Bauelemente überträgt.
  • Von Vorteil ist es, wenn die Unter- und die Oberseite des im Hohlraum angeordneten Teilbereichs der Trägerplatte beabstandet zur Hohlraumbegrenzung angeordnet sind. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Trägerplatte Schwingungen sowohl nach unten als auch nach oben ausführen kann. Eine auf den Sensor wirkende Beschleunigung kann somit die Trägerplatte in eine harmonische, langsam abklingende Schwingung versetzen, die zu einer optimierten Verringerung der auf die Bauelemente wirkenden Beschleunigungskräfte führt.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Stirnseiten des im Hohlraum angeordneten Teilbereichs der Trägerplatte beabstandet zur Hohlraumbegrenzung angeordnet sind. Auf diese Weise kann sich der genannte Teilbereich in alle Richtungen aufgrund von Temperaturerhöhungen ausdehnen bzw. wird es möglich, dass sich das Gehäuse zusammenzieht, ohne dass Trägerplatte und Hohlraumbegrenzung aneinander anstoßen. Ein gemäß Stand der Technik mögliches Abscheren umspritzter Bauteile wird ebenso vermieden, da die Bauteile erfindungsgemäß nicht umspritzt, sondern im Hohlraum angeordnet sind. Es werden also grundsätzlich temperaturbedingte Kräfte auf die Trägerplatte und/oder die Bauteile und damit verbundene Beschädigungen vermieden.
  • Die Trägerplatte ist erfindungsgemäß nur auf einer Seite des Hohlraums in dem den Hohlraum umgebenden Material fixiert, so dass die Trägerplatte sprungbrettartig in den Hohlraum hineinragt. So wird eine optimale Ausdehnungs- und Schwingungsmöglichkeit der Trägerplatte erreicht. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn zur Fixierung der Trägerplatte im Hohlraum der außerhalb des Hohlraums angeordnete Teilbereich der Trägerplatte zumindest bereichsweise mit Gehäusematerial umspritzt ist.
  • In den Hohlraum ragt ferner zumindest ein Bewegungsbegrenzungselement hinein, dessen der Trägerplatte zugewandter Endbereich beabstandet von der Trägerplatte angeordnet ist. Ein solches Bewegungsbegrenzungselement dient dazu, die durch Schwingungen der Trägerplatte bewirkten Biegungen derselben derart zu begrenzen, dass sich die Biegungen der Trägerplatte immer in deren Elastizitätsbereich bewegen und somit ein Abbrechen der Trägerplatte verhindert wird. Der Abstand zwischen dem Endbereich des Bewegungsbegrenzungselements und der Trägerplatte muss dabei derart optimiert werden, dass einerseits Schwingungen mit möglichst großer Amplitude ermöglicht werden, um so eine maximale Abfederung von auf die Bauelemente wirkenden Beschleunigungen zu überreichen und dass andererseits die genannten Schwingun gen derart begrenzt werden, dass deren Amplitude nicht so groß werden kann, dass es zu einem Abbrechen der Trägerplatte kommt.
  • Das Bewegungsbegrenzungselement wird sinnvollerweise auf derjenigen Seite des Hohlraums angeordnet, die dem Bereich, in dem die Trägerplatte im den Hohlraum umgebenden Material fixiert ist, abgewandt ist. So wird sichergestellt, dass sich das Bewegungsbegrenzungselement dort befindet, wo die größten Schwingungsamplituden der Trägerplatte auftreten.
  • Von Vorteil ist es, wenn zwei Bewegungsbegrenzungselemente vorgesehen werden, von denen eines auf die Oberseite und das andere auf die Unterseite der Trägerplatte ausgerichtet ist. So können die Schwingungsamplituden der Trägerplatte in beide Richtungen gezielt begrenzt werden. Das bzw. die Bewegungsbegrenzungselemente können beispielsweise durch das Gehäusematerial gebildet sein und gemeinsam mit dem gehäusebildenden Spritzvorgang erzeugt werden.
  • Auf der Trägerplatte können zusätzliche, sich außerhalb des Hohlraums befindliche, mit Gehäusematerial umspritzte Bauelemente angeordnet werden. Hierfür eignen sich insbesondere solche Bauelemente, die gegen Beschleunigungen weniger empfindlich sind, so dass hier der durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen erforderliche Schutz gegen Beschleunigungen entbehrlich ist.
  • Der erfindungsgemäße Hohlraum kann durch eine insbesondere becherförmige, die Trägerplatte vollständig aufnehmende Hülse gebildet werden, in die nur bereichsweise Gehäusematerial eingespritzt ist, so dass sich der im Hohlraum angeordnete Teilbereich der Trägerplatte außerhalb des Gehäusematerials befindet und der außerhalb des Hohlraums angeordnete Teilbereich der Trägerplatte mit Gehäusematerial umspritzt ist.
  • Alternativ kann der erfindungsgemäße Hohlraum auch mittels eines aus dem Stand der Technik bekannten Gasinnendruckverfahrens gebildet werden. In diesem Fall ist dann die vorstehend beschriebene Hülse entbehrlich. Zudem kann in diesem Fall das gesamte Gehäuse im Rahmen eines einzigen Spritzvorgangs gefertigt werden. Ein bei anderen Herstellungsverfahren erforderliches aufwendiges Vergießen entfällt somit.
  • Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben; in diesen zeigen:
  • 1 einen Schnitt durch den prinzipiellen Aufbau eines erfindungsgemäßen Sensors,
  • 2a, b einen Querschnitt sowie einen Längsschnitt durch eine im Rahmen einer ersten Ausführungform der Erfindung verwendbare Hülse,
  • 3 eine Ansicht gemäß 2b mit in der Hülse eingesetzter Trägerplatte,
  • 4a, b einen Querschnitt sowie einen Längsschnitt durch eine Hülse gemäß 3 mit eingespritztem Gehäusematerial, und
  • 5 bis 8 vier Verfahrensschritte für die Herstellung einer zweiten Ausführungform eines erfindungsgemäßen Sensors mittels Gasinnendruckverfahren.
  • 1 zeigt ein im Querschnitt im wesentlichen rechteckiges Sensorgehäuse 1 mit abgerundeten Kanten, wobei im Sensorgehäuse 1 ein Hohlraum 2 ausgebildet ist, der vollständig von Gehäusematerial umgeben ist, im Querschnitt eine ebenfalls im wesentlichen rechteckige Form besitzt und sich in Längsrichtung des Sensorgehäuses 1 gesehen über einen Teilbereich desselben erstreckt.
  • Im Sensorgehäuse 1 ist eine Trägerplatte 3 angeordnet, wobei sich ein Teilbereich der Trägerplatte 3 innerhalb des Hohlraums 2 und der restliche Teilbereich der Trägerplatte 3 außerhalb des Hohlraums 2 befindet. Der außerhalb des Hohlraums 2 befindliche Teilbereich der Trägerplatte 3 ist dabei von Gehäusematerial umgeben.
  • Auf dem im Hohlraum 2 befindlichen Teilbereich der Trägerplatte 3 sind stoßempfindliche elektronische und elektromechanische Bauelemente 4 angeordnet. Die Bauelemente 4 weisen ebenso wie die Unterseite 5 der Trägerplatte 3 und die Stirnseite 6 der Trägerplatte 3 einen Abstand zur Hohlraumbegrenzung 7 auf.
  • Die Trägerplatte 3 mit den Bauelementen 4 ist somit mit ihrem außerhalb des Hohlraums 2 gelegenen Bereich durch das Gehäusematerial des Sensorgehäuses 1 fixiert und ragt dementsprechend sprungbrettartig in den Hohlraum 2 hinein.
  • Auf der der Fixierung der Trägerplatte 3 abgewandten Seite des Hohlraums 2 sind zwei Bewegungsbegrenzungselemente 8 vorgesehen, welche in den Hohlraum 2 hineinragen und auf die Oberseite 9 bzw. die Unterseite 5 der Trägerplatte 3 ausgerichtet sind. Die Bewegungsbegrenzungselemente enden dabei in einem geringen Abstand vor der Oberseite 9 bzw. der Unterseite 5.
  • Weiterhin sind auf der Oberseite 9 der Trägerplatte 3 zusätzliche, stoßunempfindliche Bauelemente 10 angeordnet, welche sich jedoch außerhalb des Hohlraums 2 befinden und von Gehäusematerial des Sensorgehäuses 1 umgeben sind.
  • In das Gehäusematerial des Sensorgehäuses 1 ist eine Kabelisolierung 11 eingebettet, aus der innerhalb des Sensorgehäuses 1 Drähte 12 zur beispielsweise als Platine ausgebildeten Trägerplatte 3 geführt sind. Über die Drähte 12 kann eine Spannungsversorgung bzw. ein Datenaustausch erfolgen.
  • Durch die erfindungsgemäße Anordnung gemäß 1 wird folgendes erreicht:
    Da die Trägerplatte 3 nur mit ihrem in 1 rechts vom Hohlraum 2 befindlichen Bereich von Gehäusematerial umgeben und somit fixiert ist und der restliche Bereich der Trägerplatte 3 sprungbrettartig in den Hohlraum 2 hineinragt, ist sichergestellt, dass sich der im Hohlraum 2 befindliche Bereich der Trägerplatte 3 infolge von Temperaturänderungen ausdehnen bzw. zusammenziehen kann, ohne dass die Trägerplatte 3 oder die darauf angeordneten Bauelemente 4 an der Hohlraumbegrenzung 7 anstoßen. Beschädigungen der Trägerplatte 3 sowie der Bauelemente 4 durch Temperatureinwirkungen werden so wirksam vermieden.
  • Ferner wird sichergestellt, dass die Trägerplatte 3 bei Beschleunigungen des Sensorgehäuses 1 um eine im wesentlichen an der Position 13 gemäß 1 befindliche Achse, die sich senkrecht zur Zeichenebene erstreckt, schwingen kann, wobei die Amplitude dieser Schwingung durch die beiden Bewegungsbegrenzungselemente 8 begrenzt ist. Durch diese Schwingungsmöglichkeit werden auf die Bauelemente 4 lediglich gedämpfte bzw. abgefederte Beschleunigungskräfte übertragen, so dass in einem erfindungsgemäßen Sensor stoßempfindliche Bauelemente 4 Verwendung finden können. Aufgrund der Begrenzung der Schwingungsamplitude durch die Bewegungsbegrenzungselemente 8 wird sichergestellt, dass sich die Bauelemente 4 von der Trägerplatte 3 aufgrund der Schwingungen und der damit verbundenen Durchbiegungen nicht lösen, und dass die Lötstellen der Bauelemente 4 nicht beschädigt werden.
  • Die nachfolgend erläuterten 2 bis 8 zeigen zwei verschiedene Möglichkeiten zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Sensors, wobei mit beiden Varianten sämtliche Vorteile realisiert werden können, die vorstehend in Verbindung mit 1 erläutert wurden.
  • Die 2a und 2b zeigen einen Querschnitt (2a) und einen Längsschnitt (2b) durch eine erfindungsgemäß verwendbare Hülse 14, die auf ihrer Außenseite eine zylindrische Form aufweist und an einer Stirnseite 15 verschlossen ist, so dass die Hülse 14 letztlich ein becherförmiges Gebilde darstellt. Auf der Innenseite der Hülse sind zwei diametral gege nüberliegende Längsnuten 16 eingearbeitet, die sich von der Stirnseite 15 bis in einen von der gegenüberliegenden Stirnseite 17 beabstandeten Bereich 18 der Hülse 14 erstrecken.
  • 3 zeigt eine Darstellung entsprechend 2b, wobei in die Längsnuten 16 eine Trägerplatte 3 so weit eingeschoben ist, dass ihr der Stirnseite 15 der Hülse 14 zugewandtes Ende beabstandet von dieser Stirnseite 15 zu liegen kommt. Auf der Oberseite 9 und der Unterseite 5 der Trägerplatte 3 sind Bauelemente 4 sowie Bauelemente 10 angeordnet, wobei sich die Bauelemente 10 alle in einem größeren Abstand zur Stirnseite 15 befinden als die Bauelemente 4. Bei den Bauelementen 4 handelt es sich um stoßempfindliche Bauelemente, wohingegen die Bauelemente 10 stoßunempfindlich sind.
  • Falls auch optische Bauelemente zum Einsatz gelangen, ist es sinnvoll, die Hülse 14 mit einem Fenster zu versehen, durch das Strahlung hindurchtreten kann.
  • An die Trägerplatte 3 sind Drähte 12 angeschlossen, die in eine Kabelisolierung 11 übergehen. Das der Trägerplatte 3 zugewandte Ende der Kabelisolierung 11 endet innerhalb der Hülse 14.
  • Die Dicke der Trägerplatte 3 ist so bemessen, dass sie innerhalb der Längsnuten 16 nach oben und unten noch über eine geringe Wegstrecke beweglich ist. In 3 ist eine Position der Trägerplatte 3 gezeigt, in der sie sich mittig in den Längsnuten 16 befindet, so dass sie theoretisch sowohl nach oben als auch nach unten beweglich wäre. Der nachfolgend in Verbindung mit 4 beschriebene Spritzvorgang erfolgt, während die Trägerplatte 3 mittels eines geeigneten Haltewerkzeugs in der in 3 gezeigten Position fixiert ist.
  • Gemäß 4b wird von der Stirnseite 17 her bei in der genannten Weise fixierter Trägerplatte 3 Gehäusematerial 19 in die Hülse 14 eingespritzt. Gehäusematerial 19 und Hülse 14 bestehen bevorzugt aus dem gleichen Material, da sich dann eine gute Verbindung und/oder Abdichtung zwischen Gehäusematerial 19 und Hülse 14 ergibt. Der Spritzvorang wird solange fortgesetzt, bis das Gehäusematerial 19 die Kabelisolierung 11, die Drähte 12 sowie alle Bauelemente 10 umgibt. Unmittelbar danach wird der Spritzvorgang beendet, so dass das Gehäusematerial 19 nicht bis an die Bauelemente 4 heranreicht.
  • Auf diese Weise wird erreicht, dass die Trägerplatte 3 sprungbrettartig in Richtung der Stirnseite 15 aus dem Gehäusematerial 19 hervorsteht, so dass die Bauelemente 4 letztlich in einem innerhalb der Hülse 14 ausgebildeten Hohlraum 2 zu liegen kommen.
  • In diesem Hohlraum 2 ist die Trägerplatte 3 in der Längsnut 16 nach oben und unten beweglich (siehe 4a), so dass sie die vorstehend erläuterten Schwingungen ausführen kann. Die Amplitude dieser Schwingungen ist jedoch durch die Längsnut 16 begrenzt. Insofern entspricht die Funktion der Längsnuten 16 im fertigen Zustand des Sensors der Funktion der Bewegungsbegrenzungselemente 8 gemäß 1.
  • Wesentlich ist, dass die Abmessungen der Trägerplatte 3 senkrecht zur Zeichenebene so bemessen sind, dass die Trägerplatte 3 – dort, wo sie nicht durch das Gehäusematerial 19 fixiert ist – senkrecht zur Zeichen ebene in alle Richtungen, d.h. in Richtung der Stirnseite 15 (4b) und in den dazu senkrechten Richtungen (4a) beweglich wäre, da sie in diesen Richtungen nicht an der Hülse 14 anstößt. Dies bewirkt, dass sich die Trägerplatte 3 bei Temperaturerhöhungen senkrecht zur Zeichenebene ausdehnen bzw. dass sich die Hülse 14 zusammenziehen kann.
  • 5 zeigt eine Trägerplatte 3 mit darauf angeordneten stoßempfindlichen Bauelementen 4 sowie stoßunempfindlichen Bauelementen 10. An die Trägerplatte 3 sind zwei Drähte 12 angeschlossen, die in eine Kabelisolierung 11 münden. Die Anordnung der genannten Teile 3, 4, 10, 11 und 12 entspricht derjenigen der 3 und 4.
  • Die in 5 dargestellte Anordnung wird nun in eine – nicht dargestellte – Spritzform eingebracht, deren innere Abmessungen zumindest im wesentlichen der letztlich zu erzielenden äußeren Kontur des Sensorgehäuses entsprechen. Anschließend wird dann damit begonnen, Gehäusematerial 19 in die Spritzform einzuspritzen, wobei dieser Einspritzvorgang auf der gleichen Seite des Sensors erfolgt, wie in Verbindung mit 4 beschrieben.
  • Bei dem in 6 dargestellten Verfahrensschritt des Spritzvorgangs sind die stoßunempfindlichen Bauelemente 10, der entsprechende Bereich der Trägerplatte 3, die Drähte 12 sowie die Kabelisolierung 11 von Gehäusematerial 19 umgeben.
  • Weiterhin ist in 6 zu sehen, dass im Bereich der stoßempfindlichen Bauelemente 4 eine Gasinjektionsdüse 20 angeordnet ist, welche die Durchführung eines aus dem Stand der Technik bekannten Gasinnendruckspritzgießens ermöglicht.
  • Im Rahmen des weiteren, in 7 dargestellten Spritzvorgangs gelangt das Gehäusematerial 19 bis in einen Bereich der stoßempfindlichen Bauteile 4, wobei gleichzeitig über die Gasinjektionsdüse 20 Gas in den Bereich der stoßempfindlichen Bauelemente 4 gebracht wird. Das Einbringen dieses Gases durch die Gasinjektionsdüse 20 bewirkt, dass sich im Bereich der stoßempfindlichen Bauelemente 4 ein Hohlraum 2 auszubilden beginnt.
  • Durch Fortsetzung des beschriebenen Verfahrens wird die – nicht dargestellte – Spritzform letztlich vollständig mit Gehäusematerial 19 gefüllt (siehe 8), wobei gleichzeitig durch das fortgesetzte Einbringen von Gas der Hohlraum 2 derart vergrößert wird, dass sich sämtliche Bauelemente 4 innerhalb des Hohlraums 2 befinden, wobei zwischen der Hohlraumbegrenzung 7 und den Bauelementen 4 bzw. der Trägerplatte 3 immer ein Abstand besteht, so dass sich kein direkter Kontakt zwischen den Bauelementen 4 bzw. der Trägerplatte 3 und dem Gehäusematerial 19 einstellt (siehe wiederum 8).
  • Kurz vor Beendigung des Spritzvorgangs wird die Gasinjektionsdüse 20 aus dem Bereich des zu bildenden Sensorgehäuses zurückgezogen, so dass der Hohlraum 2 bzw. das Düsenloch durch den Abschluß des Spritzvorgangs vollständig geschlossen werden kann. Alternativ kann das Düsenloch auch nachträglich mittels eines Stopfens verschlossen werden.
  • Wie 8 zeigt, wird auch durch das letztgenannte Verfahren erreicht, dass die Trägerplatte mit den stoßempfindlichen Bauelementen 4 sprung brettartig in den Hohlraum 2 hineinragt und von der Hohlraumbegrenzung 7 beabstandet ist. Die sich zur Stirnseite 15 des Sensors verjüngende Abmessung des Hohlraums 2 besitzt in diesem Fall die gleiche Funktion wie die Bewegungsbegrenzungselemente 8 gemäß 1.
  • 1
    Sensorgehäuse
    2
    Hohlraum
    3
    Trägerplatte
    4
    Bauelemente
    5
    Unterseite
    6
    Stirnseite
    7
    Hohlraumbegrenzung
    8
    Bewegungsbegrenzungselemente
    9
    Oberseite
    10
    Bauelemente
    11
    Kabelisolierung
    12
    Drähte
    13
    Position
    14
    Hülse
    15
    Stirnseite
    16
    Längsnuten
    17
    Stirnseite
    19
    Gehäusematerial
    20
    Gasinjektionsdüse

Claims (10)

  1. Sensor mit einer Trägerplatte (3), welche in einem zumindest teilweise im Spritzverfahren hergestellten Gehäuse angeordnet und mit elektronischen, optischen, elektromechanischen und/oder optoelektronischen Bauelementen (4, 10) bestückt ist, wobei ein Teilbereich der Trägerplatte (3) und zumindest einige der darauf befindlichen Bauelemente (4) in einem innerhalb des zumindest teilweise gespritzten Gehäuses ausgebildeten Hohlraum (2) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (3) nur auf einer Seite des Hohlraums (2) in dem den Hohlraum umgebenden Material (19) fixiert ist, so dass die Trägerplatte (3) nur mit einem Teilbereich sprungbrettartig in den Hohlraum (2) hineinragt, und dass in den Hohlraum (2) zumindest ein Bewegungsbegrenzungselement (8, 16) hineinragt, dessen der Trägerplatte (3) zugewandter Endbereich beabstandet von der Trägerplatte (3) angeordnet ist.
  2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im Hohlraum (2) angeordneten Bauelemente (4) beabstandet zur Hohlraumbegrenzung (7) angeordnet sind.
  3. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unter- und die Oberseite (5, 9) des im Hohlraum (2) ange ordneten Teilbereichs der Trägerplatte (3) beabstandet zur Hohlraumbegrenzung (7) angeordnet sind.
  4. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnseiten (6) des im Hohlraum (2) angeordneten Teilbereichs der Trägerplatte (3) beabstandet zur Hohlraumbegrenzung (7) angeordnet sind.
  5. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Fixierung der Trägerplatte (3) im Hohlraum (2) der außerhalb des Hohlraums (2) angeordnete Teilbereich der Trägerplatte (3) zumindest bereichsweise mit Gehäusematerial (19) umspritzt ist.
  6. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewegungsbegrenzungselement (8) auf derjenigen Seite des Hohlraums (2) angeordnet ist, die dem Bereich, in dem die Trägerplatte (3) im den Hohlraum (2) umgebenden Material (19) fixiert ist, abgewandt ist.
  7. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Bewegungsbegrenzungselemente (8) vorgesehen sind, von denen eines auf die Oberseite (9) und das andere auf die Unterseite (5) der Trägerplatte (3) ausgerichtet ist.
  8. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Trägerplatte (3) zusätzliche, sich außerhalb des Hohlraums (2) befindliche, mit Gehäusematerial (19) umspritzte Bauelemente (10) angeordnet sind.
  9. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (2) durch eine insbesondere becherförmige, die Trägerplatte (3) vollständig aufnehmende Hülse (14) gebildet ist, in die nur bereichsweise Gehäusematerial (19) eingespritzt ist, so dass sich der im Hohlraum (2) angeordnete Teilbereich der Trägerplatte (3) außerhalb des Gehäusematerials (19) befindet und der außerhalb des Hohlraums (2) angeordnete Teilbereich der Trägerplatte (3) mit Gehäusematerial (19) umspritzt ist.
  10. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (2) mittels eines Gasinnendruckverfahrens gebildet ist.
DE10121776A 2001-05-04 2001-05-04 Sensor Expired - Lifetime DE10121776B4 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10121776A DE10121776B4 (de) 2001-05-04 2001-05-04 Sensor
CH00557/02A CH695642A5 (de) 2001-05-04 2002-04-03 Sensor.
FR0205014A FR2824416B1 (fr) 2001-05-04 2002-04-22 Capteur pour environnement severe
US10/138,729 US7049510B2 (en) 2001-05-04 2002-05-03 Sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10121776A DE10121776B4 (de) 2001-05-04 2001-05-04 Sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10121776A1 DE10121776A1 (de) 2002-11-28
DE10121776B4 true DE10121776B4 (de) 2006-10-19

Family

ID=7683661

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10121776A Expired - Lifetime DE10121776B4 (de) 2001-05-04 2001-05-04 Sensor

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7049510B2 (de)
CH (1) CH695642A5 (de)
DE (1) DE10121776B4 (de)
FR (1) FR2824416B1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009046872A1 (de) 2009-11-19 2011-05-26 Ifm Electronic Gmbh Elektronisches Schaltgerät mit Anzeige
EP2653839A1 (de) 2012-04-19 2013-10-23 Sick Ag Sensor mit von einem Hotmelt umgebenen Elektronikkomponenten

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2848771B1 (fr) * 2002-12-11 2005-06-03 Bei Ideacod Sas Boitier de codeur monobloc
FR2865035B1 (fr) * 2004-01-09 2006-05-05 Electricfil Automotive Capteur de vitesse a tenue elevee en vibrations
DE102004034290A1 (de) * 2004-07-15 2007-01-11 Siemens Ag Sensor für Kraftfahrzeuge
US20060286845A1 (en) * 2005-06-20 2006-12-21 Hinze Lee R Sealed fastenerless multi-board electronic module and method of manufacture
US7652892B2 (en) * 2006-03-03 2010-01-26 Kingston Technology Corporation Waterproof USB drives and method of making
DE102006012792A1 (de) 2006-03-21 2007-09-27 Werner Turck Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Herstellen eines Näherungsschalters sowie nach dem Verfahren gefertigter Näherungsschalter
JP2011100718A (ja) * 2009-10-05 2011-05-19 Yazaki Corp コネクタ
DE102009047329A1 (de) * 2009-12-01 2011-06-09 Robert Bosch Gmbh Flexible Leiterplatte sowie elektrische Vorrichtung
CN102564400B (zh) * 2010-12-17 2015-05-13 堡盟英诺泰克股份公司 无壳体的传感器构造
DE102011000736B4 (de) 2011-02-15 2024-05-29 HELLA GmbH & Co. KGaA Abbrandsicherer Feuchtigkeitsschutz von Leiterplatten
DE102011107110B4 (de) * 2011-07-12 2013-04-18 Marcel P. HOFSAESS Verfahren zum Umgeben eines elektrischen Bauteils mit einem Schutzgehäuse sowie elektrisches Bauteil mit einem Schutzgehäuse
DE102012108147A1 (de) * 2012-09-03 2014-03-27 Sick Ag Sensoranordnung
JP6017401B2 (ja) * 2013-11-05 2016-11-02 愛三工業株式会社 回転角度検出センサ
JP6601396B2 (ja) * 2014-06-27 2019-11-06 日本電気株式会社 電子機器およびその製造方法
DE102014216772B4 (de) 2014-08-22 2022-09-29 Zf Friedrichshafen Ag Anordnung zur lagegenauen Positionierung eines elektronischen Bauteileträgers
US20190178904A1 (en) * 2017-12-11 2019-06-13 Honeywell International Inc. Device, system and method for stress-sensitive component isolation in severe environments
US10991426B2 (en) * 2019-01-25 2021-04-27 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Memory device current limiter
JP2021009131A (ja) * 2019-07-02 2021-01-28 株式会社リコー 検知装置および出力制御システム
DE202019004415U1 (de) * 2019-10-28 2019-11-06 K.W.H. Ciclosport Vertriebs GmbH Sensorvorrichtung

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3633793A1 (de) * 1985-10-04 1987-04-16 Alps Electric Co Ltd Elektronische vorrichtung
DE3827937A1 (de) * 1988-08-12 1990-02-15 Siemens Ag Elektrischer messwertaufnehmer
DE3905130A1 (de) * 1989-02-20 1990-08-30 Sartorius Gmbh Schalt- und/oder anzeigeeinheit fuer messgeraete, insbesondere waagen
DE4036994A1 (de) * 1990-11-20 1992-05-21 Divetronic Ag Anzeigevorrichtung als elektrische/elektronische instrumente, insbesondere tauchcomputer
DE4041067A1 (de) * 1990-11-20 1992-07-23 Divetronic Ag Anzeigevorrichtung als elektrische/elektronische instrumente, insbesondere tauchcomputer
DE4306268A1 (de) * 1993-03-01 1994-09-08 Ust Umweltsensortechnik Gmbh Gehäuse für Sensoren
DE4332944A1 (de) * 1993-09-28 1995-03-30 Bosch Gmbh Robert Sensor mit einer Quarz-Stimmgabel
DE4426812A1 (de) * 1994-07-28 1996-02-08 Siemens Ag Wasserdichtes Gehäuse mit Steckverbindung zum Schutz von Elektronikschaltkreisen
DE19504608A1 (de) * 1995-02-11 1996-08-14 Balluff Gebhard Feinmech Positionssensor und Verfahren zur Herstellung desselben
DE19546865C1 (de) * 1995-12-15 1996-10-02 Vdo Schindling Montageverfahren für einen Magnetfeldgeber
DE19544815C1 (de) * 1995-12-01 1997-04-10 Balluff Gebhard Gmbh & Co Sensor und Verfahren zu seiner Herstellung
DE19618631A1 (de) * 1996-05-09 1997-11-13 Teves Gmbh Alfred Vorrichtung zur Messung von Dreh- oder Winkelbewegungen und ein Verfahren zur Herstellung dieser Vorrichtung
DE19832533C1 (de) * 1998-07-20 1999-11-25 Pepperl & Fuchs Verfahren zur Herstellung eines Positionssensors und dergestalt hergestellter Positionssensor

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4424404A (en) * 1981-10-05 1984-01-03 Endress & Hauser, Inc. Enclosure for electrical components
US5201128A (en) * 1991-08-23 1993-04-13 The Laitram Corporation Miniature gimbal mounted magnetic field detectors
DE4237928C2 (de) * 1992-07-09 1995-01-19 Siemens Ag Mikroschalter mit einem Magnetfeld-Sensor
US5319522A (en) * 1992-12-17 1994-06-07 Ford Motor Company Encapsulated product and method of manufacture

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3633793A1 (de) * 1985-10-04 1987-04-16 Alps Electric Co Ltd Elektronische vorrichtung
DE3827937A1 (de) * 1988-08-12 1990-02-15 Siemens Ag Elektrischer messwertaufnehmer
DE3905130A1 (de) * 1989-02-20 1990-08-30 Sartorius Gmbh Schalt- und/oder anzeigeeinheit fuer messgeraete, insbesondere waagen
DE4036994A1 (de) * 1990-11-20 1992-05-21 Divetronic Ag Anzeigevorrichtung als elektrische/elektronische instrumente, insbesondere tauchcomputer
DE4041067A1 (de) * 1990-11-20 1992-07-23 Divetronic Ag Anzeigevorrichtung als elektrische/elektronische instrumente, insbesondere tauchcomputer
DE4306268A1 (de) * 1993-03-01 1994-09-08 Ust Umweltsensortechnik Gmbh Gehäuse für Sensoren
DE4332944A1 (de) * 1993-09-28 1995-03-30 Bosch Gmbh Robert Sensor mit einer Quarz-Stimmgabel
DE4426812A1 (de) * 1994-07-28 1996-02-08 Siemens Ag Wasserdichtes Gehäuse mit Steckverbindung zum Schutz von Elektronikschaltkreisen
DE19504608A1 (de) * 1995-02-11 1996-08-14 Balluff Gebhard Feinmech Positionssensor und Verfahren zur Herstellung desselben
DE19544815C1 (de) * 1995-12-01 1997-04-10 Balluff Gebhard Gmbh & Co Sensor und Verfahren zu seiner Herstellung
DE19546865C1 (de) * 1995-12-15 1996-10-02 Vdo Schindling Montageverfahren für einen Magnetfeldgeber
DE19618631A1 (de) * 1996-05-09 1997-11-13 Teves Gmbh Alfred Vorrichtung zur Messung von Dreh- oder Winkelbewegungen und ein Verfahren zur Herstellung dieser Vorrichtung
DE19832533C1 (de) * 1998-07-20 1999-11-25 Pepperl & Fuchs Verfahren zur Herstellung eines Positionssensors und dergestalt hergestellter Positionssensor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009046872A1 (de) 2009-11-19 2011-05-26 Ifm Electronic Gmbh Elektronisches Schaltgerät mit Anzeige
DE102009046872B4 (de) 2009-11-19 2018-06-21 Ifm Electronic Gmbh Berührungslos arbeitendes elektronisches Schaltgerät mit einer optischen Schaltzustandsanzeige
EP2653839A1 (de) 2012-04-19 2013-10-23 Sick Ag Sensor mit von einem Hotmelt umgebenen Elektronikkomponenten

Also Published As

Publication number Publication date
DE10121776A1 (de) 2002-11-28
CH695642A5 (de) 2006-07-14
FR2824416B1 (fr) 2007-09-14
FR2824416A1 (fr) 2002-11-08
US7049510B2 (en) 2006-05-23
US20030002241A1 (en) 2003-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10121776B4 (de) Sensor
EP2351059B1 (de) Komponententräger für im wesentlichen elektrische bauelemente
DE102014202821B4 (de) Gehäuse für ein mikromechanisches Sensorelement
DE102008062561A1 (de) Bausatz für einen Elektromotor mit einem Drehwinkelgeber
WO2015078460A1 (de) Elektronische baugruppe mit einem gehäuse aus einem kunststoffteil und einem metallteil
DE2840513A1 (de) Koaxialverbinder
EP2012395A2 (de) Elektrischer Steckverbinder mit Stossfänger und/oder Kabeleinführungstülle aus elastischem Material
DE102008061926B4 (de) Langgestrecktes Metallelement zur Einspritzung in ein Bauteil
DE19940346B4 (de) Piezoaktor mit einer Anschlußvorrichtung
DE102006012792A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Näherungsschalters sowie nach dem Verfahren gefertigter Näherungsschalter
DE102012108147A1 (de) Sensoranordnung
DE102014215920A1 (de) Sensorbaugruppe mit einem Schaltungsträger und einer Sensorelektronik sowie Verfahren zu deren Herstellung
DE102014220974A1 (de) Sensoranordnung und Verfahren zur Herstellung einer Sensoranordnung
EP2636082B1 (de) Verfahren zur herstellung einer aktoreinheit mit einer hülse zur aufnahme eines piezoaktors
DE102017127878A1 (de) Sensor und Verfahren zu dessen Herstellung
DE19837552C1 (de) Füllstandsgeber für eine Betriebsflüssigkeit in einem Kraftfahrzeug, insbesondere Ölfüllstandsgeber
DE10328005B3 (de) Verfahren zur Herstellung eines Komponententrägers für elektrische Bauelemente
DE102009027391A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils
DE102012105352A1 (de) Positionierelement
DE102017221647A1 (de) Kontaktierungseinrichtung für ein innerhalb eines Schwingungsdämpfers angeordnetes elektrisch ansteuerbares Ventil
DE102004010904A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zur Erfassung der Bewegung eines bewegbaren Bauteils
DE102011002739A1 (de) Verfahren zum Herstellen einer Sensorvorrichtung, Verfahren zum Herstellen einer Sensorbaugruppe, Sensorvorrichtung und Sensorbaugruppe
DE102011011431B4 (de) Elektrisches Heizelement mit einem Verbindungselement und Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Heizelements mit einem Verbindungselement
DE102009049133A1 (de) Geschirmter Steckverbinder unter Einsatz von leitfähigen Kunststoffen
DE102005026059B4 (de) Aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial hergestelltes Bauteil mit einem in eine Öffnung des Bauteils eingepressten ring- oder buchsenförmigen Element und Verfahren zur Herstellung eines solchen

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
R071 Expiry of right