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Stand der Technik
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DE 102 23 357 A1 bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Druckmessung. Die Vorrichtung zur Druckmessung umfasst ein Gehäuse, in dem ein mit einem Sensorelement und mit elektrischen Anschlusselementen versehener Träger angeordnet ist. Das Gehäuse weist einen das Sensorelement umgebenden und mit einem ersten Druckkanal eines ersten Druckanschlusses verbundenen ersten Gehäuseraum sowie einen gegenüber dem ersten Gehäuseraum abgedichteten, wenigstens die elektrischen Anschlusselemente umgebenden zweiten Gehäuseraum auf. Das Gehäuse weist einen gegenüber dem ersten Gehäuseraum und dem zweiten Gehäuseraum abgedichteten dritten Gehäuseraum auf, der mit einem zweiten Druckkanal eines zweiten Druckanschlusses verbunden ist.
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Bei heutigen Entwicklungen für Drucksensoren wird ein Aufbaukonzept verfolgt, was mit dem Begriff CiH (Chip in Housing) bezeichnet wird. Gemäß dieses Aufbaukonzeptes werden die Sensorchips unmittelbar in das Sensorgehäuse aus Kunststoff geklebt. Werden zwei Chips, so z. B. ein Sensorelement und ein von diesem getrennter Elektronikbaustein wie z. B. ein ASIC, eingesetzt, besteht das Erfordernis, mehrere elektrische Verbindungen zwischen Sensorelement und dem elektrischen Bauelement wie z. B. dem oben bereits erwähnten ASIC zu schaffen. Um die Medienbelastung, dem das elektronische Bauelement ausgesetzt ist, herabzusetzen und im Idealfall ganz zu vermeiden, sieht das Aufbaukonzept vor, das elektronische Bauelement und das Sensorelement in getrennten Kammern anzuordnen. Die Trennung zwischen beiden Kammern muss mediendicht gegenüber Abgasfeuchtigkeit und anderen Medien ausgelegt sein.
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Gemäß heutiger Lösungen wird ein in das Gehäuse des Drucksensors eingespritztes Leadframe eingesetzt, auf welchen von beiden Seiten geklebt, insbesondere gebondet wird. Diese Technik setzt eine dichte Umspritzung eines Leiterkamms, d. h. des Leadframes, voraus, um ein Eindringen z. B. von Feuchtigkeit zu vermeiden. Die erforderliche Mediendichtheit von Einlegeteilen ist jedoch in der Regel nicht gegeben. Zudem kann es aufgrund des Bondprozesses zu einem Angriff auf eine goldene oder vergoldete Oberfläche des Leiterkamms kommen, was die Ausbildung von Korrosionserscheinungen begünstigt. Gemäß heutiger Lösung wird als zusätzlicher Schutz die Kammer, in der das Sensorelement aufgenommen ist, mit einem Gel befüllt.
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Bei aktuell in Serie befindlichen Sensoren, insbesondere solchen Drucksensoren, die in Niederdruckbereichen eingesetzt werden, befinden sich das elektronische Bauelement ASIC und das Sensorelement auch innerhalb ein und desselben Gehäusebereiches bzw. innerhalb einer Kammer. Auch ist es üblich, dass das Sensorelement und das elektronische Bauelement, d. h. das ASIC, innerhalb ein und desselben Siliciumchips ausgebildet sind. Eine wesentliche Anforderung an neue Generationen von Sensoren, insbesondere von Drucksensoren, ist es, dass diese wesentlich abgasresistenter sein müssen als vorangehende Sensorgenerationen. Es hat sich herausgestellt, dass die Abgasresistenz des Sensorelementes leichter zu gewährleisten ist als die Abgasresistenz des elektronischen Bauelementes, beispielsweise eines ASICs. Dies ist neben einem erforderlichen Variantenmanagement hinsichtlich flexibler Zusammenstellung von kundenspezifischen Sensorelementausprägungen mit ebenfalls variablen ASIC-Ausführungen der Grund dafür, dass das elektronische Bauelement, insbesondere ein ASIC, und das Sensorelement zu trennen sind.
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Das Sensorelement sitzt somit in einer Kammer, die den Medien, insbesondere dem Abgas, ausgesetzt ist, während sich das elektronische Bauelement, d. h. der ASIC, in einer davon getrennten Kammer befindet, welche dem Medieneinfluss nicht ausgesetzt sein darf.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, anstelle der bisher durch eine Bond-Leadframe-Bond hergestellten elektrischen Verbindungen pro elektrischer Verbindung zwischen dem elektronischen Bauelement und dem Sensorelement einen langen Bond, d. h. eine elektrische Verbindung zwischen dem elektronischen Bauelement zum Sensorelement zu ziehen und mit z. B. einem Dichtschwert innerhalb eines Stutzens oder eines Deckelbauteiles des Gehäuses des Sensorelementes herunterzudrücken. Vor dem Herunterdrücken beim Aufbringen des Gehäuseteiles wird eine Kleberaupe auf das Dichtschwert aufgetragen, wobei die Kleberaupe insbesondere aus Silikon oder einem ähnlichen Material besteht. Dieser Kleber umschließt beim Herunterdrücken den Bonddraht und dichtet diesen ab. Bei diesem Vorgang wird der Bonddraht verformt. Bei der Verformung des Bonddrahtes bilden sich neue kleinere Bondloops, d. h. Bonddrahtschlaufen links und rechts vom Dichtschwert. Alternativ besteht die Möglichkeit, zuerst den Kleber auf die Gehäuseseite aufzutragen und dann unter Ausbildung eines Bogens den Bondvorgang auszuführen. Bei dieser Ausführungsvariante wird dann der Bonddraht in den Kleber gedrückt, der diesen umschließt und somit abdichtet. Bei Realisierung eines zusätzlichen Geleintrages erfolgt das Einbringen des Gels nach dem Verkleben der Gehäuseteile durch einen Druckstutzen.
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Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung einer mediendichten elektrischen Verbindung eines elektrischen Bauelementes und eines Sensorelementes können auch andere Sensoren als die hier beispielhaft erwähnten Drucksensoren ausgeführt sein. Generell kann das mediendichte Bonden mit Verformung der Bonds überall dort eingesetzt werden, wo eine einfache und dichte Verbindung über Kammergrenzen zwischen einer oder mehrerer Kammern in einem Gehäuse gefordert wird, so z. B. auch bei Steuergeräten.
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Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung werden die Bonddrähte während der Deckelmontage prozesssicher in die Kleberaupe gedrückt. Ein seitliches Ausweichen der Bonddrähte wird durch eine spezielle Kontur der Deckelgeometrie des Gehäuseteiles unterbunden. Neben dem Verhindern des Ausweichens der Bonddrähte in seitliche Richtung kann deren axiales Ausweichen durch eine ebenfalls speziell konturierte Geometrie des Deckels unterbunden werden.
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Durch eine Verhinderung des seitlichen Ausweichens bzw. des axialen Ausweichens der Bonddrähte kann ein Kurzschluss der Bonddrähte untereinander ausgeschlossen werden.
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Nach Abschluss des Deckelmontageprozesses befinden sich die Bonddrähte in einer mechanisch robusten und schüttelbeständigen Position. Da der als Deckel ausgebildete Teil des Gehäuses aus Kunststoff gefertigt wird, kann die spezielle Kontur der Deckelgeometrie zur Verhinderung des seitlichen und axialen Ausweichens äußerst einfach beim Spritzgussprozess realisiert werden.
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Zur Erhöhung der Prozesssicherheit kann eine Kleberaupe in besonders vorteilhafter Weise zuvor in eine Senke eingebracht werden, so dass die Kleberaupe in einer definierten Position verbleibt. Durch eine Stabilisierung bzw. definierte Position der Kleberaupe lässt sich gewährleisten, dass letztlich auch beim Eindrücken der Bonddrähte in diese eine definierte Position erreicht und insbesondere aufrechterhalten werden kann.
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Eine Bonddrahtführung kann z. B. durch seitliche Flanken im als Deckel ausgebildeten Gehäuseteil erreicht werden. Durch die spezielle Gestaltung insbesondere des als Deckel ausgebildeten Gehäuseteils und einer z. B. als Spitze ausgebildeten Kontur zum Eindrücken der Bonddrähte in die in einer definierten Position befindliche Kleberaupe wird erreicht, dass die die mediendichten elektrischen Verbindungen ausmachenden Bonddrähte im Endzustand, d. h. im in die Kleberaupe eingedrückten Zustand, keinen mechanischen Kontakt zu Nachbarbauteilen aufweisen, die nicht durch den Klebstoff fixiert sind. Ein mechanischer Kontakt würde im Betrieb zum Reiben aufgrund von sich ausbildenden Relativbewegungen führen und somit einen frühzeitigen Ausfall nach sich ziehen. Das Anliegen des die mediendichte elektrische Verbindung darstellenden Bonddrahtes an einer eine Spitze aufweisenden Geometrie ist unkritisch, da die Position der Spitze vom Bonddraht durch den Klebstoff fixiert ist und keine Beschädigungen desselben während des Eindrückens auftreten können.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
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Es zeigt:
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1 getrennte Gehäuseteile eines Sensors und die Montagerichtung eines als Deckel ausgebildeten Gehäuseteiles,
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2 die über einen Draht verbundenen Bauteile vor dem Absenken des ein Dichtschwert aufweisenden Gehäuseteils,
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3 das Flachdrücken des in 2 dargestellten Bonddrahts durch das Dichtschwert mit Kleberaupe,
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4 die mediendicht hergestellte elektrische Verbindung zwischen den beiden Komponenten und zusätzlich in einem Hohlraum eingebrachtes Gel,
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5 eine perspektivische Darstellung einer Kleberaupe mit unterhalb des Dichtschwertes liegenden Bonddrähten,
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6 die Geometrie eines Deckelteiles des Sensorgehäuses mit ein seitliches Auslenken der Bonddrähte vermeidender Geometrie,
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7 die Ausbildung einer Kontur zum Aufdrücken auf die Bonddrähte,
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8 eine Darstellung einer gebogenen Kontur zur axialen Führung der Bonddrähte,
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9 die Vermeidung des mechanischen Kontaktes zwischen Bonddrähten und benachbarten Bauteilen im montierten Zustand,
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10 die in eine Vertiefung eingelassene Kleberaupe und
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11 die fertig hergestellten mediendichten elektrischen Verbindungen zwischen dem elektronischen Bauelement und einem Sensorelement gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Ausführungsvarianten
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Der Darstellung gemäß 1 ist die Ausbildung von Bondverbindungen zwischen einem in zwei Kammern eines mehrteiligen Gehäuses angeordneten Bauteil in einem Sensorelement und einem elektronischen oder elektrischen Bauelement zu entnehmen.
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1 zeigt einen Sensor 10, dessen Sensorgehäuse 12 ein erstes Gehäuseteil 14 sowie ein zweites Gehäuseteil 20 aufweist. Das erste Gehäuseteil 14 sowie das zweite Gehäuseteil 20 sind jeweils durch eine Wand 18 begrenzt, wobei im ersten Gehäuseteil 14 ein Druckstutzen 16 ausgebildet ist, so dass ein Medium, wie z. B. Abgas oder Umgebungsluft, auf ein Sensorelement 28 wirkt.
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1 zeigt darüber hinaus, dass das Sensorgehäuse 12, welches zweiteilig ausgebildet ist, eine erste Kammer 22 und eine zweite Kammer 24 umfasst. In der ersten Kammer 22 befindet sich das dem Medium ausgesetzte Sensorelement 28, während sich in der zweiten Kammer 24 des Sensorgehäuses 12 das elektrische oder elektronische Bauelement, beispielsweise ein ASIC-Baustein, befindet.
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Aus 1 geht hervor, dass das elektrische oder elektronische Bauelement 26, welches sich in der zweiten Kammer 24 befindet, mit dem Sensorelement 28, welches sich in der ersten Kammer 22 befindet, über Bondverbindungen 36 verbunden ist. Die eine oder mehreren Bondverbindung(en) verlaufen vom elektrischen oder elektronischen Bauelement 26 über einen Leadframe 35 unterhalb einer Kammertrennung. Eine weitere Bondverbindung erstreckt sich vom besagten Leadframe 35 zum in der ersten Kammer 22 angeordneten, dem Medium ausgesetzten Sensorelement 28.
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Mit Bezugszeichen 30 ist eine Fügerichtung bezeichnet, in welcher das erste Gehäuseteil 14 des zweiteilig ausgebildeten Sensorgehäuses 12 in Richtung auf das zweite Gehäuseteil 20 bewegt wird.
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Zwischen einer Verrippung am ersten Gehäuseteil 14 und einer dazu korrespondierend ausgebildeten Verrippung am weiteren, zweiten Gehäuseteil 20 befindet sich ein Klebstoff 34. Beim Fügen des ersten Sensorgehäuseteils 14 in Fügerichtung 30 auf das zweite Gehäuseteil 20 des zweiteilig ausgebildeten Sensorgehäuses 12 verklebt der Kleber 34 die beiden Gehäuseteile 14 bzw. 20 miteinander.
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1 zeigt, dass in dieser Ausführungsvariante die Abdichtung zwischen der ersten Kammer 22 und dem dort aufgenommenen, dem Medium ausgesetzten Sensorelement 28 und dem in der zweiten Kammer 24 angeordneten elektrischen oder elektronischen Bauelement 26 über zwei Bondverbindungen 36 hergestellt wird, die über einen in das zweite, untenliegende Gehäuseteil 20 eingelegten Leadframe 35 elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
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2 zeigt eine Prinzipskizze der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung.
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Gemäß der in dieser Ausführungsvariante schematisch dargestellten erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung umfasst der Sensor 10 das mehrteilig ausgebildete Sensorgehäuse 12, welches den in Zusammenhang mit 1 bereits beschriebenen ersten Gehäuseteil 14 sowie den zweiten Gehäuseteil 20 umfasst. Der erste Gehäuseteil 14 sowie der zweite Gehäuseteil 20 sind jeweils durch eine Wand 18 begrenzt. Im ersten Gehäuseteil 14 befindet sich der Druckstutzen 16, über welchen das hinsichtlich seiner Eigenschaften zu sensierende Medium auf das Sensorelement 28 wirkt. Auch in der Ausführungsvariante gemäß der Darstellung in 2 weist das Sensorgehäuse 12 die erste Kammer 22 und die zweite Kammer 24 auf. Während sich in der ersten Kammer 22 das dem Medium ausgesetzte Sensorelement 28 befindet, ist in der zweiten Kammer 24 auf dem Boden des zweiten Gehäuseteiles 20 das elektrische oder elektronische Bauelement 26, beispielsweise ein ASIC-Baustein, angeordnet. Wie 2 zeigt, werden im noch nicht gefügten Zustand der beiden Gehäuseteile 14, 20 das elektrische oder elektronische Bauelement 26 und das Sensorelement 28 über mindestens einen Bonddraht 36 miteinander verbunden. 2 zeigt, dass im noch nicht gefügten Zustand des ersten Gehäuseteiles 14 und des zweiten Gehäuseteiles 20 sich der mindestens eine Bonddraht 36 durch einen Freiraum zwischen einer Rippe 37 und einem Dichtschwert 32 erstreckt. An der unteren Stirnseite des Dichtschwertes 32 befindet sich eine Kleberaupe oder ein Klebstoffvorrat 34. Des Weiteren werden das erste und das zweite Gehäuseteil 14 bzw. 20 über eine Nut-Feder-Verbindung 42 bzw. 44 (vergleiche Darstellung gemäß 3) form- und stoffschlüssig miteinander verbunden.
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3 zeigt die miteinander gefügten Gehäuseteile des mehrteilig ausgebildeten Sensorgehäuses 12 nach Ausführung einer vertikalen Andrückbewegung in Fügerichtung.
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3 zeigt, dass bei dem in Fügerichtung 30 erfolgenden Zufahren des ersten Gehäuseteiles 14 in Richtung auf das zweite Gehäuseteil 20, das Dichtschwert 32 mit daran aufgenommenem Kleber 34 bzw. Kleberaupe 34 an die Rippe 37 angedrückt wird. Dabei wird die sich zwischen dem elektrischen oder elektronischen Bauelement 26 und dem dem Medium ausgesetzten Sensorelement 28 erstreckende mindestens eine Bondverbindung 36 von dem in 2 dargestellten gebogenen Verlauf in einen flach gedrückten Zustand 38 überführt. Der Kleber 24 quillt aus der Stoßfuge zwischen dem Dichtschwert 32 und der Rippe 37 und bildet eine Abdichtung 39, welche die erste Kammer 22 mediendicht von der zweiten Kammer 24 trennt. Im in 3 dargestellten gefügten Zustand des ersten Gehäuseteiles 14 mit dem zweiten Gehäuseteil 20 des mehrteilig ausgebildeten Sensorgehäuses 12 ist das dem Medium ausgesetzte Sensorelement 28 zwar elektrisch mit dem mindestens einen elektrischen oder elektronischen Bauelement 26 über den mindestens einen Bonddraht 36 verbunden, jedoch ist die zweite Kammer 24 über die Abdichtung 39, die durch den verflossenen Kleber 34 bzw. die verformte Kleberaupe 34 dargestellt ist, mediendicht abgetrennt. Somit vermag das über den Druckstutzen 16 in die erste Kammer 22 einströmende Medium nicht auf die zweite Kammer 24 zu wirken.
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4 zeigt, dass in einer Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Herstellungsverfahrens zur Ausbildung einer mediendichten Verbindung die erste Kammer 22 über den Druckstutzen 16 mit einem mit Bezugszeichen 40 identifizierten Gel versehen werden kann.
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Nachdem, wie in Zusammenhang mit 3 bereits dargestellt, eine mediendichte elektrische Verbindung zwischen dem Sensorelement 28 innerhalb der ersten Kammer 22 und dem elektrischen oder elektronischen Bauelement 26, das in der zweiten Kammer 24 ausgebildet ist, hergestellt ist, kann über den Druckstutzen 16, der sich in vertikale Richtung durch das erste Gehäuseteil 14 des Sensorgehäuses 12 erstreckt, die erste Kammer 22 mit einem Gel 40 beaufschlagt werden. Wie 4 zeigt, schützt das Gel 40 das am Boden der ersten Kammer 22 ausgebildete Sensorelement 28 und umgibt andererseits den Teil des sich im flachgedrückten Zustand 38 befindenden Abschnittes des mindestens einen Bonddrahtes 36 zwischen dem Sensorelement 28 und dem elektrischen und elektronischen Bauelement 26, das sich in der zweiten Kammer 24 des zweiteilig ausgebildeten Sensorgehäuses 12 befindet.
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Wie anhand der 2 bis 4 dargestellt, handelt es sich bei dem Kleber 34 z. B. um eine Kleberaupe 34 aus Silikon, die auf das Dichtschwert 32 aufgetragen ist. Der Klebstoff 34 umschließt beim in Fügerichtung 30 erfolgenden Fügen des ersten Gehäuseteiles 14 mit dem zweiten Gehäuseteil 20 den mindestens einen Bonddraht 36 und dichtet diesen durch eine sich beim Fügen ausbildende Abdichtung 39 ab. Bei diesem Vorgang wird der mindestens eine Bonddraht 36 verformt.
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Alternativ besteht die Möglichkeit, zuerst den Kleber 34 auf einen Teil des mehrteilig ausgebildeten Gehäuses aufzutragen und dann unter Ausbildung eines Bogens über den Kleber 34 die Bondverbindung herzustellen. Bei einer derartig erfolgenden Montage wird dann der mindestens eine Bonddraht 36 in den Kleber 34 bzw. die Kleberaupe 34 gedrückt, der bzw. die den mindestens einen Bonddraht 36 umschließt und die Abdichtung 39 ausbildet.
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Ein gegebenenfalls erforderlicher Eintrag eines Gels 40 erfolgt nach dem Verkleben durch Einbringen des Gels 40 in den Druckstutzen 16.
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Der Darstellung gemäß 5 ist in schematischer Weise ein Sensorgehäuse 12 zu entnehmen, bei dem in ein und derselben Kammer das dem Medium ausgesetzte Sensorelement sowie das elektrische oder elektronische Bauelement aufgenommen sind.
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5 zeigt, dass das Sensorgehäuse 12 analog zur Darstellung gemäß der 2 bis 4 das erste Gehäuseteil 14 sowie das hier unten liegende zweite Gehäuseteil 20 umfasst. An der Decke des ersten Gehäuseteils 14 befindet sich ein dreieckförmig spitz zulaufend ausgebildeter Vorsprung, der einer Kleberaupe 34 gegenüberliegt. Beidseits der Kleberaupe 34 und des spitz zulaufenden Vorsprungs an der Innenseite des ersten Gehäuseteils 14 befindet sich das dem Medium ausgesetzte Sensorelement 28, während sich in einem weiteren Teil des Innenraumes des Sensorgehäuses 12 das nicht dem Medium ausgesetzte elektrische oder elektronische Bauelement 26, z. B. ein ASIC-Baustein, befindet. Der Teil des Innenraumes des Sensorgehäuses 12, in dem sich das dem Medium ausgesetzte Sensorelement 28 befindet, umfasst einen Druckeinlass 46, hier angedeutet als eine Öffnung in der Decke des ersten Gehäuseteils 14.
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Aus der Darstellung gemäß 5 geht hervor, dass zwischen an der Unterseite des ersten Gehäuseteils 14 ausgebildeten Längsrippen 48 (vergleiche Schnittdarstellung gemäß 6) und der Oberseite der Kleberaupe 34 eine Anzahl von Bonddrähten 36 zwischen dem Sensorelement 28 und dem elektrischen oder elektronischen Bauelement 26 verlaufen.
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6 zeigt einen Schnitt durch das Sensorgehäuse gemäß der Darstellung in 5, der quer durch das Sensorgehäuse verläuft.
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Aus der Darstellung gemäß 6 geht hervor, dass an der Decke, d. h. an der Unterseite des der Kleberaupe 34 zuweisenden ersten Gehäuseteils 14, sich in die Zeichenebene erstreckende Längsrippen 48 verlaufen. Zwischen einer jeden Längsrippe 48 befindet sich eine Vertiefung 52, die ihrerseits von dem spitz ausgebildeten Vorsprung 50, vergleiche Darstellung gemäß 5, gekreuzt werden. Komplementär zur Lage der Vertiefungen 52 zwischen einer jeden der sich in axiale Richtung erstreckenden Längsrippen 48 verlaufen die Bonddrähte 36, die ausgehend vom Sensorelement 28 sich zum in der Schnittdarstellung gemäß 5 nicht dargestellten elektronischen oder elektrischen Bauelement 26 erstrecken.
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Die Kleberaupe 34, die an der Oberseite des zweiten Gehäuseteils 20 in einer Senke 64 eingebracht sein kann, weist eine wellenförmige Profilierung auf, die zur Abfolge der Vertiefungen 52 und den Längsrippen 48 an der Unterseite des ersten Gehäuseteils 14 komplementär ausgebildet ist.
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Aus der Darstellung gemäß 6 geht hervor, dass bei einem Absenken des ersten Gehäuseteiles 14 in Bezug auf das fix positionierte zweite Gehäuseteil 20 oder bei einem Andrücken des zweiten Gehäuseteiles 20 relativ zum ersten Gehäuseteil 14 die Bonddrähte 36 durch die Vorsprünge 50 in die Kleberaupe 34 des zähen Klebstoffes eingedrückt werden. Ein seitliches Verschieben der Bonddrähte 36 ist aufgrund der Geometrie der Längsrippen 48 nicht möglich, die Längsrippen 48 verhindern ein seitliches Auslenken der Bonddrähte 36 aus der durch die Weite der Öffnungen der Vorsprünge 50 vorgegebenen Position. Aufgrund durch die spitz zulaufend ausgebildeten Vorsprünge 50 werden die Bonddrähte 36 verformt, wie in den Darstellungen gemäß der 3 und 4 angedeutet.
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7 zeigt, wie an die Bonddrähte 36, von denen sich mindestens einer zwischen dem elektrischen oder elektronischen Bauelement 26 und dem Sensorelement 28 erstreckt, ein eine gerundete Kontur aufweisendes Druckteil 54 angestellt wird. Über dieses wird der mindestens eine Bonddraht 36 verformt und nimmt einen in 9 dargestellten flachgedrückten Zustand 38 an. Wie aus 7 hervorgeht, befindet sich die Kleberaupe 34 innerhalb einer Senke 64 im zweiten Gehäuseteil 20. Die Senke 64 ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Das Druckteil 54 weist eine gebogene Kontur 56 auf. Im Idealfall erfolgt die Verformung des Bonddrahtes 36 durch das Dichtschwert 60. Um ungewollte Verformungen des Bonddrahtes 36 zu verhindern, ist die Kontur 56 (vgl. 7) vorgesehen sowie die Verrippung 50 bzw. die diese flankierenden Schrägen. Über diese Geometrien werden die Verformungen des Bonddrahtes 36 vorgegeben.
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Das Druckteil 54 liegt in der Darstellung gemäß 7 oberhalb der Bonddrähte 36 auf und verformt diese gerade noch nicht und drückt diese auch gerade noch nicht in die in der Senke 64 aufgenommene Kleberaupe 34 ein.
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8 zeigt, dass das Druckteil 54 die in der Schnittdarstellung gemäß 6 angedeuteten, sich dort in axiale Richtung erstreckenden Längsrücken 48 aufweist. Jeweils zwei der Längsrücken 48 begrenzen die Vertiefung 52. Diese Vertiefung 52 nimmt beim Anstellen des ersten Gehäuseteiles 14 an die Kleberaupe 34 jeweils einen der Bonddrähte 36 auf, über welche das elektrische oder elektronische Bauelement 26 mit dem Sensorelement 28 verbunden ist. Bevorzugt ist die Teilung des Druckteiles 54 in Querrichtung, d. h. der Abstand der Längsrippen 48 so bemessen, dass die Teilung derart ausgebildet ist, dass diese einer Schlitzung 58 der Kleberaupe 34 bzw. einem Wellen- oder Sägezahnprofil der Kleberaupe 34 entspricht. Somit ist sichergestellt, dass zwischen jeweils zwei Längsrippen 48 bzw. der zwischen diesen ausgebildeten Vertiefung 52 ein Bonddraht 36 aufgenommen ist. Aufgrund der Geometrie des Druckteiles 54 werden die Bonddrähte 56 bei der Deckelmontage, d. h. der Montage des ersten Gehäuseteils 14, prozesssicher in die Kleberaupe 34 eingedrückt. Die Konturierung des Druckteiles 54 durch die Längsrippen 48, sowie die Vertiefung 52 verändert ein seitliches Ausweichen der Bonddrähte 36. Ein axiales Ausweichen der Bonddrähte wird durch die Kontur der Deckelgeometrie an der Unterseite des ersten Gehäuseteiles 14 unterbunden. Aufgrund der gewählten Lösung ist ein Kurzschluss der Bonddrähte 36 untereinander ausgeschlossen. Nach Abschluss des Montageprozesses des ersten Gehäuseteils 14 befinden sich die einzelnen Bonddrähte 36 in einer mechanisch robusten, schüttelbeständigen Position. Da das erste Gehäuseteil 14, welches hier als Deckel fungiert, aus Kunststoff gefertigt ist, können die Geometrien von Längsrippen 48, Vorsprung 50 und Vertiefung 52 sehr einfach bereits beim Spritzprozess ausgebildet werden.
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Zur Erhöhung der Prozesssicherheit kann die Kleberaupe 34 in die Senke 64 eingebracht sein, die die Kleberaupe 34 in eine definierte Position bringt. So ist sichergestellt, dass auch beim Einbringen des Bonddrahtes 36 in das Material der Kleberaupe 34 eine definierte Position erreicht, die Abdichtung 39 ausgebildet und beibehalten werden kann.
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Durch die spezielle Ausgestaltung des Deckelteils 54 mit Längsrippen 48, Vorsprüngen 50 und Vertiefungen 52 wird erreicht, dass der Bonddraht 36 im Endzustand keinen mechanischen Kontakt zu Nachbarbauteilen, der nicht durch den Klebstoff fixiert ist, aufweist. Der mechanische Kontakt würde im Betrieb zu Reiben bzw. Relativbewegungen führen und somit zum frühzeitigen Ausfall. Der Darstellung gemäß der 8 und 9 ist zu entnehmen, dass der spitz zulaufende Vorsprung 50 den Bonddraht 36 beim Eintauchen in die Kleberaupe 34 von seinem in 7 dargestellten gebogenen Verlauf in einen flachgedrückten Zustand 38 überführt.
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10 zeigt, dass die Kleberaupe 34, die sich bevorzugt in der Senke 64 des zweiten Gehäuseteiles 20 befindet, eine Schlitzung aufweist. Diese ist in der Darstellung gemäß 10 durch Bezugszeichen 58 gekennzeichnet. Die Bonddrähte 36, die das elektrische bzw. elektronische Bauelement 26 mit dem Sensorelement 28 verbinden, durch die Kleberaupe 34.
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Den 9 und 11 ist zu entnehmen, dass im flachgedrückten Zustand 38 des mindestens einen Bonddrahtes 36 dieser sich durch einen Freiraum 68 berührungsfrei erstreckt, d. h. nicht am ersten Gehäuseteil 14 oder am zweiten Gehäuseteil 20 anliegt. Der mindestens eine Bonddraht 36 ist ausschließlich durch die spitz zulaufende Druckspitze 50 bzw. 60 verformt und nimmt im montierten Zustand den flachgedrückten Zustand 38 an, wie in den 8 und 11 dargestellt.
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Die Herstellung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen mediendichten elektrischen Verbindung erfolgt derart, dass ein Sensorelement 28 mit mindestens einem elektrischen oder elektronischen Bauelement 26 verbunden wird. Das elektrische oder elektronische Bauelement 26 und das Sensorelement 28 werden in einem Gehäuseteil 14, 20 eines Sensorgehäuses angeordnet. Beim Fügen in eine Fügerichtung 30 wird eines der Gehäuseteile 14 bzw. 20 in Bezug auf das verbleibende Gehäuseteil 14, 20 bewegt und es erfolgt ein Eindrücken des mindestens einen Bonddrahtes 36 in den Kleber oder die Kleberaupe 34. Es wird eine Abdichtung 39 dadurch erzeugt, dass der Kleber zwischen seinen Pressungen durch die einander berührenden Teile der Gehäuseteile 14 und 20 verschließt und den mindestens einen Bonddraht 36 dichtend aufnimmt. Beim Fügeprozess ist sichergestellt, dass ein laterales und axiales Fixieren des mindestens einen Bonddrahtes 36 durch ein Dichtschwert 32 oder eine Konturierung 48, 50, 52, 56, 60 erfolgt. Beim Fügen wird die Ausbildung eines berührungsfreien Verlaufes des mindestens einen Bonddrahtes 36 durch einen Freiraum 68 zwischen den Gehäuseteilen 14, 20 und/oder den Gehäuseteilen 14, 20 realisiert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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