DE102005005897B3 - Circuit module for gearshift control of motor vehicle, uses spray-on sealing substance to closely seal junction point between flexible PCB and contact element for protection against dirt or dust - Google Patents

Circuit module for gearshift control of motor vehicle, uses spray-on sealing substance to closely seal junction point between flexible PCB and contact element for protection against dirt or dust Download PDF

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Abstract

A flexible printed circuit board (FPCB) (6) is fastened on a contact element (CE) (9) with the help of a rivet (8) encased by a spray-on sealing substance (11), onto which a mount (13) slides for a counter-contact element (10). The sealing substance penetrates into casing (2) wall (4) to enhance fitting. The contact between the flexible printed circuit board and the contact element is contrived with the help of a linkage element that holds the FPCB and the CE together with a positive fit.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schaltungsmodul mit einem Gehäuse, das einen Innenraum aufweist, in dem ein flexibler Schaltungsträger verläuft, an dem ein Kontaktelement angebracht ist.The The invention relates to a circuit module with a housing, the an interior, in which a flexible circuit carrier extends to a contact element is attached.

Ein derartiges Schaltungsmodul ist aus der DE 199 07 949 A1 bekannt. Das bekannte Schaltungsmodul umfasst eine Bodenplatte, auf der ein Gehäusedeckel angebracht werden kann. Der Gehäusedeckel und die Bodenplatte umschließen einen Hohlraum, in dem sich eine elektronische Schaltung befindet. Die elektronische Schaltung ist auf einem Keramiksubstrat ausgebildet, das allseitig von einer flexiblen Leiterplatte umgeben ist. Die flexible Leiterplatte weist Leiterbahnen auf, die über Bonddrähte mit Kontaktstellen auf dem Keramiksubstrat verbunden sind. Die flexible Leiterplatte ist allseitig aus dem von Gehäusedeckel und Bodenplatte gebildeten Hohlraum herausgeführt. Die flexible Leiterplatte liegt dabei auf der Bodenplatte auf und eine zwischen flexibler Leiterplatte und Gehäusedeckel eingelegte Ringdichtung dichtet den Hohlraum nach außen hin ab. Um die flexible Leiterplatte außerhalb des Hohlraums mechanisch zu stützen, sind die Außenkonturen der Bodenplatte so gestaltet, dass die Außenkonturen der Bodenplatte die Außenkonturen des flexiblen Schaltungsträgers umgeben. In Randbereichen der flexiblen Leiterplatte können schließlich mechanische Steckverbindungen an der flexiblen Leiterplatte angebracht werden.Such a circuit module is from the DE 199 07 949 A1 known. The known circuit module comprises a bottom plate, on which a housing cover can be attached. The housing cover and the bottom plate enclose a cavity in which an electronic circuit is located. The electronic circuit is formed on a ceramic substrate, which is surrounded on all sides by a flexible printed circuit board. The flexible printed circuit board has printed conductors, which are connected via bonding wires with contact points on the ceramic substrate. The flexible circuit board is led out on all sides from the cavity formed by the housing cover and bottom plate. The flexible circuit board rests on the bottom plate and an inserted between the flexible circuit board and the housing cover ring seal seals the cavity to the outside. In order to support the flexible printed circuit board outside the cavity mechanically, the outer contours of the bottom plate are designed so that the outer contours of the bottom plate surround the outer contours of the flexible circuit substrate. In peripheral areas of the flexible circuit board finally mechanical connectors can be attached to the flexible circuit board.

Die mechanischen Steckverbindungen müssen so an der flexiblen Leiterplatte angebracht sein, dass ein Toleranzausgleich sowohl in Steckrichtung als auch quer zur Steckrichtung möglich ist. Ferner ist zu berücksichtigen, dass sich die mechanische Steckverbindung in einer Umgebung befindet, die mit Schmutz und Feuchtigkeit belastet ist. Insbesondere beim Einsatz eines derartigen Schaltungsmoduls in einem Getriebe befinden sich das Schaltungsmodul in einer Umgebung mit metallische Spänen oder metallischem Abrieb in Form von Schlamm, der Kurzschlüsse oder Fehlfunktionen auslösen kann, wenn er an die Verbindungsstelle zwischen dem flexiblen Schaltungsträger und den mechanischen Steckverbindung gelangt.The mechanical connectors must be attached to the flexible circuit board so that a tolerance compensation both in the direction of insertion and transverse to the direction of insertion is possible. It should also be taken into account that the mechanical connector is in an environment which is contaminated with dirt and moisture. Especially when used of such a circuit module are located in a transmission the circuit module in an environment with metallic chips or metallic abrasion in the form of sludge, short circuits or Trigger malfunctions can, when connected to the junction between the flexible circuit carrier and the mechanical connector gets.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein einfach herstellbares Schaltungsmodul zu schaffen, dessen Kontaktelement Toleranzen ausgleichen kann und bei dem die Kontaktstelle zwischen flexiblem Schaltungsträger und Kontaktelement betriebssicher abgedichtet ist.outgoing From this prior art, the invention is therefore the task on the basis of creating a simple to produce circuit module whose Contact element can compensate for tolerances and where the contact point between flexible circuit carrier and contact element is sealed reliable.

Diese Aufgabe wird durch das Schaltungsmodul mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. In davon abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen angegeben.These The object is achieved by the circuit module having the features of the independent claim solved. In dependent on it Claims are indicated advantageous embodiments and developments.

Das Schaltungsmodul zeichnet sich dadurch aus, dass die Verbindungsstelle zwischen Kontaktelement und flexiblem Schaltungsträger durch einen angespritzten Dichtkörper umschlossen ist, der in eine Wand des Gehäuses einsetzbar ist.The Circuit module is characterized in that the junction between contact element and flexible circuit carrier a molded sealing body is enclosed, which is insertable into a wall of the housing.

Der in die Wand des Gehäuses einsetzbare Dichtkörper, der aus einem weichen Material gefertigt ist, ermöglicht einen Toleranzausgleich sowohl in Steckrichtung als auch quer zur Steckrichtung. Zugleich ist die Verbindungsstelle zwischen Kontaktelement und flexiblem Schaltungsträger dicht umschlossen, so dass auch in schmutzbelasteten Umgebungen kein Schmutz zur Kontaktstelle zwischen Kontaktelement und flexiblem Schaltungsträger gelangen kann. Somit wird durch den Dichtkörper sowohl die Kontaktstelle zwischen flexiblem Schaltungsträger und Kontaktelement als auch das Gehäuse selbst abgedichtet.Of the in the wall of the housing usable sealing bodies, which is made of a soft material, allows a Tolerance compensation both in the direction of insertion and transversely to the direction of insertion. At the same time, the connection point between the contact element and flexible circuit support tightly packed, so even in dirty environments no dirt to the contact point between contact element and flexible circuit support can get. Thus, by the sealing body both the contact point between flexible circuit carrier and contact element as well as the housing itself sealed.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Verbindung zwischen dem mechanischen Kontaktelement und dem flexiblen Schaltungsträger mit Hilfe eines das Kontaktelement und den flexiblen Schaltungsträger formschlüssig zusammenhaltenden Verbindungselements bewerkstelligt. Derartige Verbindungselemente gewährleisten anders als Lötverbindungen auch bei dem hohem Druck und der hohen Temperatur, die während eines Spritzvorgangs herrschen, eine sichere Verbindung zwischen dem Kontaktelement und dem flexiblen Schaltungsträger. Außerdem wird der flexible Schaltungsträger während des Spritzvorgangs durch die mechanisch feste Verbindung mit dem starren Kontaktelement ausreichend positioniert, so dass während des Spritzvorgangs keine zusätzlichen Hilfsmittel, wie aus- und einfahrende Fixierstempel erforderlich sind.at a preferred embodiment is the connection between the mechanical contact element and the flexible circuit carrier with the help of a contact element and the flexible circuit carrier positively locking together Accomplished connecting element. Such fasteners guarantee unlike solder joints even at the high pressure and high temperature during a Injection prevail, a secure connection between the contact element and the flexible circuit carrier. Furthermore becomes the flexible circuit carrier during the Injection process through the mechanically strong connection with the rigid Contact element sufficiently positioned so that during the injection process No additional Tools, such as retracting and retracting punches required are.

Vorzugsweise ist das formschlüssig wirkenden Verbindungselement eine Niete. Nieten können auf einfache und erprobte Weise gesetzt werden und bieten eine ausreichende mechanische Festigkeit, um zu gewährleisten, dass sich die mechanische Verbindung zwischen dem Kontaktelement und dem flexiblen Schaltungsträger während des Spritzvorgangs nicht löst.Preferably is that form-fitting acting fastener a rivet. Rivets can open simple and proven way to be set and provide sufficient mechanical strength, to ensure that the mechanical connection between the contact element and the flexible circuit carrier during the Spraying process does not solve.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Dichtkörper für eine formschlüssige Verbindung mit der Wand des Gehäuses ausgebildet. Auf diese Weise wird der Dichtkörper sicher in der Wand des Gehäuses gehalten.at a further preferred embodiment is the sealing body for one positive-locking connection with the wall of the housing educated. In this way, the sealing body is secure in the wall of the housing held.

Um den Kontakt zwischen dem Kontaktelement und einem Gegenkontaktelement abzudichten, kann der Dichtkörper so eingerichtet sein, dass eine den Umfang des Dichtkörpers umschließende Fassung des Gegenkontaktelements auf den Dichtkörper aufschiebbar ist.To the contact between the contactele To seal ment and a mating contact element, the sealing body may be arranged so that a the circumference of the sealing body enclosing the mating contact element can be pushed onto the sealing body.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung im Einzelnen beschrieben werden. Es zeigen:Further Advantages and details of the invention will become apparent from the following Description forth, in the embodiments the invention with reference to the attached Drawing will be described in detail. Show it:

1 einen Querschnitt durch ein Schaltungsmodul für eine Getriebesteuerung. 1 a cross section through a circuit module for a transmission control.

1 zeigt einen Querschnitt durch ein Schaltungsmodul 1, das ein Gehäuse 2 mit einer Grundplatte 3 und einer Abdeckung 4 aufweist. Die Grundplatte 3 und die Abdeckung 4 umschließen einen Hohlraum 5, in dem eine flexible Leiterplatte 6 verläuft. Die flexible Leiterplatte 6 kann beispielsweise zu einem starren Schaltungsträger führen, auf dem elektronische Bauelemente zu einer Getriebesteuerung verschaltet sind. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, dass auf der flexiblen Leiterplatte 6 selbst elektronische Bauelemente angebracht sind. Der starre Schaltungsträger und eventuell auf der flexiblen Leiterplatte 6 angeordnete Bauelemente sind in 1 nicht dargestellt. 1 shows a cross section through a circuit module 1 that is a case 2 with a base plate 3 and a cover 4 having. The base plate 3 and the cover 4 enclose a cavity 5 in which a flexible circuit board 6 runs. The flexible circuit board 6 For example, it can lead to a rigid circuit carrier on which electronic components are connected to a transmission control. In principle, it is also possible that on the flexible circuit board 6 even electronic components are attached. The rigid circuit carrier and possibly on the flexible circuit board 6 arranged components are in 1 not shown.

Die flexible Leiterplatte 6 ist an einem Ende durch eine Öffnung 7 der Abdeckung 4 herausgeführt und mit Hilfe einer Niete 8 an einem Kontaktstift 9 angebracht. Der Kontaktstift 9 ist starr ausgeführt und so beschaffen, dass er für eine elektrische Steckverbindung geeignet ist. Dementsprechend greift der Kontaktstift 9 in 1 in eine zugehörige Buchse 10 ein.The flexible circuit board 6 is at one end through an opening 7 the cover 4 led out and with the help of a rivet 8th on a contact pin 9 appropriate. The contact pin 9 is rigid and designed so that it is suitable for an electrical connector. Accordingly, the contact pin engages 9 in 1 into an associated socket 10 one.

Die Niete 8, die die flexible Leiterplatte 6 mit dem Kontaktstift 9 verbindet, ist von einem angespritzten Dichtkörper 11 umschlossen, der aus einem elastischen Material hergestellt ist. Vorzugsweise handelt es sich dabei um ein spritzgussfähiges Elastomer.The rivet 8th holding the flexible circuit board 6 with the contact pin 9 connects is from a molded sealing body 11 enclosed, which is made of an elastic material. Preferably, this is an injection-moldable elastomer.

Aufgrund der elastischen Eigenschaften des Dichtkörpers 11 ist der Dichtkörper 11 in die Öffnung 7 der Abdeckung 4 einsetzbar. Um ferner eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Dichtkörper 11 und der Abdeckung 4 zu bewerkstelligen, ist am Dichtkörper 11 eine umlaufende Nut 12 vorgesehen.Due to the elastic properties of the sealing body 11 is the sealing body 11 in the opening 7 the cover 4 used. Furthermore, a positive connection between the sealing body 11 and the cover 4 to accomplish, is on the sealing body 11 a circumferential groove 12 intended.

Falls es nicht möglich ist, den Dichtkörper 11 nach der Herstellung in die Abdeckung 4 einzusetzen, kann das Formwerkzeug für den Dichtkörper 11 so gestaltet werden, dass die Abdeckung 4 in das Formwerkzeug einsetzbar ist. Auf diese Weise kann die Abdeckung 4 formschlüssig mit dem Dichtköper 11 umspritzt werden.If it is not possible, the sealing body 11 after manufacturing in the cover 4 can use, the mold for the sealing body 11 be designed so that the cover 4 can be used in the mold. That way, the cover can 4 positive fit with the sealing body 11 to be overmoulded.

Daneben ist es möglich, den Dichtkörper 11 so auszubilden, dass dieser beim Einschieben in die Abdeckung 4 mit der Grundplatte 3 in Anschlag gebracht werden kann. Die Grundplatte 3 sorgt dann zusammen mit der Öffnung 7 dafür, dass der Dichtkörper 11 sicher gehalten ist. Ferner kann daran gedacht werden, den Dichtköper 11 in der Öffnung 7 zu verriegeln, indem beispielsweise auf der dem Hohlraum 5 zugewandten Seite der Abdeckung 4 ein Stift in eine quer zur flexiblen Leiterplatte 6 verlaufenden Durchführung des Dichtkörpers 11 eingeschoben wird, bevor die Abdeckung 4 auf die Grundplatte 3 aufgesetzt wird. Schließlich können am Dichtkörper 11 auch Rastmittel vorgesehen sein, die beim Einschieben des Dichtkörpers 11 in die Öffnung 7 mit dem Gehäuse 2 verrasten.In addition, it is possible, the sealing body 11 form so that this when inserted into the cover 4 with the base plate 3 can be brought to a stop. The base plate 3 then takes care together with the opening 7 for that the sealing body 11 is held securely. Furthermore, it can be thought of the sealing body 11 in the opening 7 to lock, for example, on the the cavity 5 facing side of the cover 4 a pin in a transverse to the flexible circuit board 6 extending implementation of the sealing body 11 is inserted before the cover 4 on the base plate 3 is put on. Finally, on the sealing body 11 Also locking means may be provided which during insertion of the sealing body 11 in the opening 7 with the housing 2 lock.

Der Dichtkörper 11 ist weiterhin so ausgebildet, dass eine Fassung 13 der Buchse 10 im Klemmsitz auf den Dichtkörper 11 aufschiebbar ist. Um eine sichere Dichtung zu gewährleisten, ist der Dichtkörper 11 daher abschnittsweise zylinderförmig ausgebildet. Eine derartige gleich bleibende Außenkontur erleichtert das Aufschieben der Fassung 13 auf den Dichtkörper 11. Dadurch wird auch die Verbindung zwischen dem Kontaktstift 9 und der Buchse 10 gegen funktionsstörende Komponenten einer schmutzbelasteten Umgebung abgedichtet. Gegebenenfalls sind noch Rastmittel vorgesehen, um die Fassung 13 und den Dichtkörper 11 zu verrasten.The sealing body 11 is still designed so that a version 13 the socket 10 in the press fit on the sealing body 11 is deferrable. To ensure a secure seal is the sealing body 11 therefore partially cylindrical. Such a constant outer contour facilitates the sliding of the socket 13 on the sealing body 11 , This will also affect the connection between the contact pin 9 and the socket 10 sealed against dysfunctional components of a polluted environment. Optionally locking means are provided to the socket 13 and the sealing body 11 to lock.

Das Schaltungsmodul 1 bietet eine Reihe von Vorteilen. Zum einen wird sowohl die Durchführung der flexiblen Leiterplatte 6 durch die Wand des Gehäuses als auch die Kontaktstelle zwischen flexibler Leiterplatte 6 und Kontaktstift 9 abge dichtet. Zum anderen kann die mit Hilfe des Dichtkörpers 11 geschaffene Verbindung Toleranzen bei der Positionierung der Fassung 13 und dem Schaltungsmodul 1 ausgleichen.The circuit module 1 offers a number of advantages. On the one hand, both the implementation of the flexible circuit board 6 through the wall of the housing as well as the contact point between the flexible circuit board 6 and contact pin 9 abge seals. On the other hand, with the help of the sealing body 11 created connection tolerances in the positioning of the socket 13 and the circuit module 1 compensate.

Das hier beschriebene Schaltungsmodul ermöglicht einen einfachen und sicheren Anschluss von externen Sensoren und Stellgliedern an das Schaltungsmodul.The The circuit module described here allows a simple and safe connection of external sensors and actuators to the circuit module.

Claims (8)

Schaltungsmodul mit einem Gehäuse (2), das einen Innenraum (5) aufweist, in dem ein flexibler Schaltungsträger (6) verläuft, an dem ein Kontaktelement (9) angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstelle (8) zwischen Kontaktelement (9) und flexiblen Schaltungsträger (6) durch einen angespritzten Dichtkörper (11) umschlossen ist, der in eine Wand (4) des Gehäuses (2) einsetzbar ist.Circuit module with a housing ( 2 ), which has an interior ( 5 ), in which a flexible circuit carrier ( 6 ), on which a contact element ( 9 ), characterized in that the contact point ( 8th ) between contact element ( 9 ) and flexible circuit carrier ( 6 ) by a molded sealing body ( 11 ) which is enclosed in a wall ( 4 ) of the housing ( 2 ) can be used. Schaltungsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakt zwischen flexiblem Schaltungsträger (6) und Kontaktelement (9) mit Hilfe eines den flexiblen Schaltungsträger (6) und das Kontaktelement (9) formschlüssig zusammenhaltenden Verbindungselements (8) bewerkstelligt ist.Circuit module according to claim 1, characterized in that the contact between flexible circuit carrier ( 6 ) and contact element ( 9 ) with the aid of a flexible circuit carrier ( 6 ) and the contact element ( 9 ) positively locking together connecting element ( 8th ) is accomplished. Schaltungsmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement eine Niete (8) ist.Circuit module according to claim 2, characterized in that the connecting element is a rivet ( 8th ). Schaltungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkörper (11) ein Längsprofil aufweist, das ein formschlüssiges Einsetzen des Dichtkörpers (11) in die Wand (4) des Gehäuses (2) zulässt.Circuit module according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sealing body ( 11 ) has a longitudinal profile, which is a positive insertion of the sealing body ( 11 ) in the wall ( 4 ) of the housing ( 2 ) allows. Schaltungsmodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Dichtkörper (11) eine umlaufende Nut (12) ausgebildet ist, mit der die Wand (4) des Gehäuses (2) fassbar ist.Circuit module according to claim 4, characterized in that on the sealing body ( 11 ) a circumferential groove ( 12 ) is formed, with the wall ( 4 ) of the housing ( 2 ) is tangible. Schaltungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Dichtkörper (11) eine den Umfang des Dichtkörpers (11) umschließende Fassung (13) eines Gegenkontaktelements (10) im Klemmsitz aufschiebbar ist.Circuit module according to one of claims 1 to 5, characterized in that on the sealing body ( 11 ) one the circumference of the sealing body ( 11 ) enclosing version ( 13 ) of a mating contact element ( 10 ) is pushed in the press fit. Schaltungsmodul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkörper (11) wenigstens abschnittsweise eine in Längsrichtung gleich bleibende Außenkontur aufweist.Circuit module according to claim 6, characterized in that the sealing body ( 11 ) at least in sections has a constant in the longitudinal direction outer contour. Schaltungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkörper (11) aus einem Elastomer hergestellt ist.Circuit module according to one of claims 1 to 7, characterized in that the sealing body ( 11 ) is made of an elastomer.
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