DE102015225071A1 - Verfahren zur Fertigung eines Raddrehzahlsensors - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (800) zur Fertigung eines Raddrehzahlsensors, mit folgenden Schritten: Bereitstellen (801) eines Leadframes (103) mit einer ersten Kontaktfläche (201) und einem ersten von der ersten Kontaktfläche (201) wegführenden Lead (205) sowie einer zweiten Kontaktfläche (202) und einem zweiten von der zweiten Kontaktfläche (202) wegführenden Lead (206); Bereitstellen (802) eines Raddrehzahlsensorelements (101) mit einer Montagefläche, auf der ein erster und ein zweiter elektrischer Anschluss zur Übertragung von durch das Raddrehzahlsensorelement (101) erfassten Sensordaten angeordnet sind; Montieren (803) des Raddrehzahlsensorelements (101) mit der Montagefläche auf dem Leadframe (103), wobei der erste elektrische Anschluss des Raddrehzahlsensorelements (101) auf der ersten Kontaktfläche (201) des Leadframes (103) elektrisch leitend angebracht und der zweite elektrische Anschluss des Raddrehzahlsensorelements (101) auf der zweiten Kontaktfläche (202) des Leadframes (103) elektrisch leitend angebracht wird; Bereitstellen (804) eines elektrischen Adapterbauteils (109) mit ersten und zweiten sensorseitigen Kontaktelementen (115) und zugehörigen ersten und zweiten externen Kontaktelementen (117); Elektrisches und mechanisches Verbinden (805) des ersten Leads (205) mit dem ersten sensorseitigen Kontaktelement (115) und des zweiten Leads (206) mit dem zweiten sensorseitigen Kontaktelement (115) des Adapterbauteils (109); und Einbetten (806) des auf dem Leadframe (103) montierten Raddrehzahlsensorelements (101) in eine Materialschicht (105), welche das Raddrehzahlsensorelement (101), das Leadframe (103) und die mit den beiden Leads (205, 206) verbundenen sensorseitigen Kontaktelemente (115) des Adapterbauteils (109) vollständig bedeckt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fertigung eines Raddrehzahlsensors sowie einen nach einem solchen Verfahren hergestellten Raddrehzahlsensor Insbesondere betrifft die Erfindung ein kunden- und applikationsunabhängiges Drehzahlsensor-Kernelement mit nur einem Umspritzungsprozess.
  • Drehzahlsensoren werden üblicherweise aus einem kunden- und applikationsunabhängigen Kernelement, auf dem sich das Drehzahlsensorelement befindet, und kundenspezifischen Stecker- bzw. Kabelelementen gefertigt. Zur Fertigung des Kernelements sind bisher zwei Umspritzungsprozesse notwendig, um ihm die notwendige Dichtigkeit zu verleihen. Dazu wird der Bereich des Kernelements, auf dem das Drehzahlsensorelement mit Bonddrähten auf dem Leadframe montiert ist, zuerst mit einem Thermoplast-Material umspritzt, so dass eine Abdichtung der Kontaktierzone gegen Umwelteinflüsse gegeben ist. In einem zweiten Fertigungsschritt wird das Kernelement mit einem Kabel oder einem Stecker kontaktiert und die elektronischen Komponenten und Kontaktierungen geschlossen mit einem Duroplast umspritzt. Aufgrund der empfindlichen Bonddrähte zur Kontaktierung des Sensorelements mit dem Leadframe ist es bisher nicht möglich, die eher gröbere Kontaktierung mit dem Kabel bzw. Stecker im nicht geschützten, d.h. nicht eingekapselten Zustand des Sensorelements durchzuführen, da es dann zu einer Verletzung der empfindlichen Bonddrahtverbindungen kommen würde. Daher ist es derzeit notwendig, die Bonddrahtverbindungen zuerst mit einem Overmold(Umspritzungs)-Prozess einzukapseln bevor die externe Kontaktierung mit Stecker bzw. Kabel vorgenommen werden kann. Ein weiterer Overmold-Prozess ist nötig, um den fertigen Sensorkern gegen Umwelteinflüsse zu schützen.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein einfacheres Verfahren zur Herstellung eines Drehzahlsensorkernelements bereitzustellen, insbesondere ein Verfahren, das mit einem einzigen Umspritzungsprozess auskommt, um damit die Herstellungs- und Produktkosten zu senken.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Fertigung eines Raddrehzahlsensors beruht auf der Grundidee, den ASIC mit dem Drehzahlsensorelement mittels „Flip-Chip“ Technologie elektrisch auf dem Leadframe zu montieren, so dass keine empfindlichen Bonddrahtverbindungen gefertigt werden müssen. Damit kann der Zwischenschritt des „Transfer-Molding“ entfallen. Mittels Kombination aus Flip-Chip Technologie und applikationsunabhängigem Kernsensor lässt sich einer der beiden Moldprozesse (Umspritzungsprozesse), insbesondere der erste Moldprozess einsparen. Damit können Herstellungs- und Produktkosten gesenkt werden.
  • Die im Folgenden vorgestellten Verfahren und Produkte können Raddrehzahlsensoren bzw. Raddrehzahlsensorelemente umfassen. Raddrehzahlsensoren können aufgrund ihrer Wirkungsweise in aktive und passive Sensoren bzw. Sensorelemente unterteilt werden.
  • Passive Raddrehzahlsensoren benötigen keine separate Spannungsversorgung durch das Steuergerät. Sie sind direkt über dem Impulsrad angebracht, das mit der Radnabe oder Antriebswelle verbunden ist. Ein von einer Wicklung umgebener Polstift ist mit einem Dauermagneten verbunden, dessen Magnetwirkung bis in das Polrad hineinreicht. Die Drehbewegung des Impulsrades und der damit verbundene Wechsel von Zahn und Zahnlücke bewirkt eine Änderung des magnetischen Flusses durch beide Komponenten, d.h. Polstift und Wicklung. Das dabei entstehende sich ändernde Magnetfeld induziert in der Wicklung eine messbare Wechselspannung, wobei Frequenz und Amplitude dieser Wechselspannung im Verhältnis zur Raddrehzahl stehen. Damit kann die Raddrehzahl gemessen werden.
  • Aktive Raddrehzahlsensoren werden durch das Anlegen einer Versorgungsspannung aktiviert. Der aktive Raddrehzahlsensor ist ein Näherungssensor mit integrierter Elektronik, der mit einer vom Steuergerät definierten Spannung versorgt wird. Als Impulsrad kann beispielsweise ein Multipolring verwendet werden, der gleichzeitig in einem Dichtring eines Radlagers eingesetzt sein kann. In diesem Dichtring können Magnete mit wechselnder Polrichtung eingesetzt sein. Die in der elektronischen Schaltung des Sensors integrierten magneto-resistiven Widerstände, beispielsweise anisotrope magneto-resistive (AMR) Widerstände erkennen bei der Drehung des Multipolringes ein wechselndes Magnetfeld. Dieses Wechselsignal kann von der Elektronik im Sensor (beispielsweise einem ASIC) in ein digitales Signal umgewandelt werden. Die Übertragung zum Steuergerät kann als Stromsignal im Pulsweitenmodulationsverfahren erfolgen. Der Sensor ist über ein zweipoliges elektrisches Anschlusskabel mit dem Steuergerät verbunden. Über die Spannungsversorgungsleitung wird gleichzeitig das Sensorsignal übermittelt. Die andere Leitung dient als Sensormasse. Neben magneto-resistiven Sensorelementen können auch Hallsensorelemente verwendet werden.
  • Die im Folgenden vorgestellten Verfahren und Produkte können Raddrehzahlsensoren bzw. Raddrehzahlsensorelemente nutzen, welche auf dem magneto-resistiven Effekt basieren. Der magneto-resistive Effekt bezeichnet die Änderung des elektrischen Widerstands eines Materials durch Anlegen eines äußeren Magnetfeldes. Dazu gehört insbesondere der anisotrope magneto-resistive Effekt (AMR-Effekt) sowie der planare Hall-Effekt.
  • Der Hall-Effekt tritt in einem stromdurchflossenen elektrischen Leiter auf, der sich in einem Magnetfeld befindet, so dass sich ein elektrisches Feld aufbaut, das zum Magnetfeld und zur Stromrichtung senkrecht steht und das die auf die Elektronen einwirkende Lorentzkraft kompensiert.
  • Beim AMR Effekt wirkt ein Magnetfeld von außen auf ein ferromagnetisches Material ein und dreht die interne Magnetisierung der Domänen des Materials so, dass diese sich mit steigender Magnetfeldstärke immer mehr an dem äußeren Feld orientieren. Stehen der Stromdichtevektor des durch das Material fließenden Stroms und der Magnetfeldvektor der internen Magnetisierung senkrecht aufeinander, so ist der Widerstand des Materials minimal. Sind Stromdichtevektor und Magnetfeldvektor parallel zueinander, so ist der Widerstand maximal.
  • Die im Folgenden vorgestellten Verfahren und Produkte können unter Verwendung von Leadframes hergestellt bzw. aufgebaut sein. Ein Leadframe, der auch als Anschlussrahmen bezeichnet wird, ist ein lötbarer oder schweißbarer metallischer Leitungsträger in Form eines Rahmens oder Kamms zur maschinellen Herstellung von elektronischen Komponenten. Daneben bezeichnet Leadframe auch die Form der mit Leadframes produzierten elektrischen Komponenten, also die Formen mit herausragenden Anschlüssen. Leadframes werden auf einem isolierenden Träger oder in einem Gehäuse montiert. Sind die Kontakte mechanisch fixiert, können sie voneinander getrennt werden. Leadframes können gestanzt oder auch lasergeschnitten sein.
  • Die im Folgenden vorgestellten Sensoren und Sensorelemente können von verschiedener Art sein. Die einzelnen beschriebenen Elemente können durch Hardware- und oder Softwarekomponenten realisiert sein, beispielsweise elektronische Komponenten, die durch verschiedene Technologien hergestellt werden können und zum Beispiel Halbleiterchips, ASICs, Mikroprozessoren, digitale Signalprozessoren, integrierte elektrische Schaltungen, elektrooptische Schaltungen und/oder passive Bauelemente umfassen.
  • Wenngleich die hier offenbarten Verfahren und Produkte sich auf Drehzahlsensoren beziehen, gelten die im Folgenden vorgestellten Verfahren und Produkte sinngemäß auch für andere Arten von Sensoren, insbesondere Sensoren zur Montage im Fahrzeug. Zum Beispiel können Magnetfeldsensoren, Geschwindigkeits- und Beschleunigungssensoren, Bewegungssensoren, Lagesensoren, Temperatursensoren, Drucksensoren, Drehratensensoren, Körperschallsensoren etc. auf ähnliche Weise gefertigt bzw. aufgebaut sein.
  • Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Fertigung eines Raddrehzahlsensors, mit folgenden Schritten: Bereitstellen eines Leadframes mit einer ersten Kontaktfläche und einem ersten von der ersten Kontaktfläche wegführenden Lead sowie einer zweiten Kontaktfläche und einem zweiten von der zweiten Kontaktfläche wegführenden Lead; Bereitstellen eines Raddrehzahlsensorelements mit einer Montagefläche, auf der ein erster und ein zweiter elektrischer Anschluss zur Übertragung von durch das Raddrehzahlsensorelement erfassten Sensordaten angeordnet sind; Montieren des Raddrehzahlsensorelements mit der Montagefläche auf dem Leadframe, wobei der erste elektrische Anschluss des Raddrehzahlsensorelements auf der ersten Kontaktfläche des Leadframes elektrisch leitend angebracht und der zweite elektrische Anschluss des Raddrehzahlsensorelements auf der zweiten Kontaktfläche des Leadframes elektrisch leitend angebracht wird; Bereitstellen eines elektrischen Adapterbauteils mit ersten und zweiten sensorseitigen Kontaktelementen und zugehörigen ersten und zweiten externen Kontaktelementen; Elektrisches und mechanisches Verbinden des ersten Leads mit dem ersten sensorseitigen Kontaktelement und des zweiten Leads mit dem zweiten sensorseitigen Kontaktelement des Adapterbauteils; und Einbetten des auf dem Leadframe montierten Raddrehzahlsensorelements in eine Materialschicht, welche das Raddrehzahlsensorelement, das Leadframe und die mit den beiden Leads verbundenen sensorseitigen Kontaktelemente des Adapterbauteils vollständig bedeckt.
  • Ein solches Verfahren zur Herstellung eines Raddrehzahlsensors bietet den Vorteil, dass nur noch ein einziger Umspritzungsprozess (hier als Einbettungsprozessschritt bezeichnet) notwendig ist, da aufgrund des speziellen Fertigungsverfahrens keine empfindlichen Bonddrähte mehr hergestellt werden, die brechen könnten. Die Kontaktierung erfolgt direkt von Kontakt zu Kontakt, beispielsweise durch Kleben, Löten oder auch Bonden, ohne dass dabei Bonddrähte benötigt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung des Raddrehzahlsensors erfolgt das Montieren des Raddrehzahlsensorelements mit der Montagefläche auf dem Leadframe unter Verwendung einer Flip-Chip Montagetechnik.
  • Ein solches Verfahren zur Herstellung eines Raddrehzahlsensors bietet den Vorteil, dass kein „Transfer Molding“ im Anschluss an das Bonden des ASICs (mit Raddrehzahlsensorelement) zum Leadframe mehr erforderlich ist, da aufgrund der speziellen Flip-Chip Montagetechnik keine empfindlichen Bonddrähte mehr notwendig sind, die brechen könnten. Durch Verwendung der Flip Chip Technologie kann die Kombination „Leadframe und ASIC“ zur weiteren Verarbeitung ins Sensorwerk tansportiert werden, wo der einzige Moldprozess stattfinden kann, der das Sensorelement abdichtet nachdem das Kabel angeschlagen wurde.
  • Es versteht sich, dass auch andere Verbindungstechniken zur Verbindung des ASIC (mit dem Sensorelement) mit dem Leadframe genutzt werden können, die entsprechend dem Flip-Chip Verfahren keinen Bonddraht benötigen.
  • Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung des Raddrehzahlsensors umfasst das Raddrehzahlsensorelement einen ASIC mit integrierter Sensorbrücke.
  • Dies bringt den Vorteil, dass in einem kompakten elektronischen Bauelement gleichzeitig Messdaten erzeugt und diese Messdaten entsprechend verarbeitet werden können, beispielsweise, um in ein entsprechendes Format umgewandelt zu werden oder um bestimmten Anforderungen zu genügen. Der ASIC kann beispielsweise einen EMV(Elektromagnetische Verträglichkeit)-Kondensator umfassen, damit die weitergeleiteten Messdaten bestimmte EMV-Anforderungen einhalten
  • Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung des Raddrehzahlsensors erfolgt das Einbetten in die Materialschicht mit einem einzigen Molding-Prozessschritt, insbesondere mit Spritzpressen oder Formpressen.
  • Damit lassen sich Herstellungs- und Produktkosten einsparen. Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung des Raddrehzahlsensors ist die Materialschicht homogen und einstückig.
  • Dies bringt den Vorteil, dass die Materialschicht das Raddrehzahlsensorelement besonders gut gegen Umgebungseinflüsse abdichtet und lange haltbar ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung des Raddrehzahlsensors erfolgt das elektrische und mechanische Verbinden der beiden Leads mit den jeweiligen sensorseitigen Kontaktelementen des Adapterbauteils mittels Schweißen.
  • Dies bringt den Vorteil, dass die Schweißverbindung eine gute elektrische Kontaktierung herstellt, die gleichzeitig auch mechanisch stabil ist, so dass die Sensorelemente fest mit dem Leadframe verbunden sind und damit im weiteren Fertigungsprozess mechanisch entlastet sind.
  • Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung des Raddrehzahlsensors weisen die beiden Leads des Leadframes jeweils einen inneren Lead einer ersten Breite und einen äußeren Lead einer zweiten Breite größer der ersten Breite auf, wobei das innere Lead sich zwischen der Kontaktfläche des Leadframes mit dem Raddrehzahlsensorelement und dem äußeren Lead erstreckt und wobei das Verbinden des Leads mit dem jeweiligen sensorseitigen Kontaktelement des Adapterbauteils auf dem äußeren Lead erfolgt.
  • Dies bringt den Vorteil, dass die beiden Verbindungsprozesse zur Verbindung des Sensorelements mit dem Leadframe und zur Verbindung des Adapterelements mit dem Leadframe entkoppelt sind und sich so nicht negativ beeinflussen. Das innere Lead wird für die Verbindung von Leadframe und Sensorelement genutzt, während das äußere Lead für die Verbindung von Leadframe mit Adapterelement genutzt wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahrens zur Herstellung des Raddrehzahlsensors ferner das Anbringen einer Schweißsicke an den jeweils beiden äußeren Leads des Leadframes vor dem Verbinden der jeweiligen äußeren Leads mit den sensorseitigen Kontaktelementen des Adapterbauteils.
  • Dies bringt den Vorteil, dass ein definierter Abschluss für den Schweißkontakt geschaffen wird und die Schweißung so innerhalb eines definierten Gebietes ausgeführt wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung des Raddrehzahlsensors ist das Adapterbauteil ein Kabel und die zwei sensorseitigen Kontaktelemente des Adapterbauteils sind zwei Adern, insbesondere mit Splice versehene Adern, des Kabels.
  • Dies bringt den Vorteil, dass der Raddrehzahlsensor mit einem kundenspezifischen Adapterbauteil gefertigt werden kann, beispielsweise einem Kabel oder einem Stecker mit kundenspezifischer Ausprägung. D.h. das Fertigungsverfahren bietet eine hohe Flexibilität, sich an Kundenwünsche anzupassen.
  • Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung des Raddrehzahlsensors ist das Adapterbauteil ein Stecker, insbesondere ein aus einem Leadframe geformter Stecker.
  • Dies bringt den Vorteil, dass ein solcher Stecker in flexibler Ausführung gefertigt und einfach mit dem Leadframe, auf dem das Sensorelement montiert ist, verbunden werden kann. Alternativ können auch die Steckerkontakte aus dem Leadframe, auf dem das Sensorelement montiert ist, als externe Kontakte herausgeführt werden, so dass nur ein einziger Leadframe zur Fertigung des Drehzahlsensors notwendig ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung des Raddrehzahlsensors erstrecken sich die zwei sensorseitigen Kontaktelemente des Steckers in Richtung einer ersten Achse des Steckers und die zwei externen Kontaktelemente des Steckers in Richtung einer zweiten Achse des Steckers, wobei die zweite Achse unter einem vorgegebenen Winkel zur ersten Achse angeordnet ist.
  • Dies bringt den Vorteil, dass der Stecker des Raddrehzahlsensors unter einem von einer Geometrie des Fahrzeugs vorgegebenen Winkel am Fahrzeug, z.B. der Fahrzeugachse angebracht und somit flexibel für verschiedene Fahrzeugtypen gefertigt werden kann.
  • Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung des Raddrehzahlsensors bettet die Materialschicht das Raddrehzahlsensorelement, das Leadframe und die mit den beiden Leads verbundenen sensorseitigen Kontaktelemente des Adapterbauteils gas- und flüssigkeitsdicht ein.
  • Dies bringt den Vorteil, dass ein gas- und flüssigkeitsdichter Sensor gefertigt werden kann, welcher eine lange Lebensdauer hat, die unter Umständen der Fahrzeuglebensdauer entspricht oder über diese noch hinausgeht.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Herstellung des Raddrehzahlsensors ferner das Anbringen eines Magneten unter dem Leadframe unterhalb des Raddrehzahlsensorelements vor dem Montieren des Raddrehzahlsensorelements auf dem Leadframe.
  • Dies bringt den Vorteil, dass mit dem Magneten der ASIC mit dem Sensorelement besser an dem Leadframe haftet, so dass es beim Fertigungsprozess zu weniger Ausschuss kommt.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung einen Raddrehzahlsensor zur Montage an einer Fahrzeugachse, mit: einem Leadframe mit einer ersten Kontaktfläche und einem ersten von der ersten Kontaktfläche wegführenden Lead sowie einer zweiten Kontaktfläche und einem zweiten von der zweiten Kontaktfläche wegführenden Lead; einem Raddrehzahlsensorelement mit einer Montagefläche, auf der ein erster und ein zweiter elektrischer Anschluss zur Übertragung von durch das Raddrehzahlsensorelement erfassten Sensordaten angeordnet sind, wobei das Raddrehzahlsensorelement mit der Montagefläche auf dem Leadframe montiert ist, wobei der erste elektrische Anschluss des Raddrehzahlsensorelements auf der ersten Kontaktfläche des Leadframes elektrisch leitend angebracht und der zweite elektrische Anschluss des Raddrehzahlsensorelements auf der zweiten Kontaktfläche des Leadframes elektrisch leitend angebracht ist; einem elektrischen Adapterbauteil mit ersten und zweiten sensorseitigen Kontaktelementen und zugehörigen ersten und zweiten externen Kontaktelementen, wobei das erste Lead mit dem ersten sensorseitigen Kontaktelement und das zweite Lead mit dem zweiten sensorseitigen Kontaktelement des Adapterbauteils elektrisch und mechanisch verbunden ist; und einer Materialschicht, welche das Raddrehzahlsensorelement, das Leadframe und die mit den beiden Leads verbundenen sensorseitigen Kontaktelemente des Adapterbauteils vollständig einbettet.
  • Ein solcher Raddrehzahlsensor bietet den Vorteil, dass er unter Verwendung eines einzigen Umspritzungsprozesses zur Herstellung der Materialschicht gefertigt werden kann, da er keine empfindlichen Bonddrähte mehr umfasst, die bei der Herstellung der Materialschicht brechen könnten.
  • Gemäß einer Ausführungsform des Raddrehzahlsensors ist die Materialschicht eine homogene einstückige Spritzpressschicht oder Formpressschicht.
  • Dies bringt den Vorteil, dass ein solcher Raddrehzahlsensor besonders gut gegen Umgebungseinflüsse abgedichtet ist und lange haltbar ist, da die homogene, einstückige Materialschicht das Eindringen von Umgebungseinflüssen verhindert.
  • Weitere Ausführungsbeispiele werden Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines in eine Materialschicht eingebetteten Raddrehzahlsensors 100 in einem seitlichen Schnitt durch die Materialschicht 109 und das Sensorelement 101 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
  • 2 eine Darstellung 200 von drei über einen Leadframetransportrahmen 217 zusammenhängenden Leadframes 103, die verschiedene Zwischenprodukte 200a, 200b, 200c bei der Montage des Sensorelements 101 eines Raddrehzahlsensors 100 darstellen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
  • 3 eine Darstellung 300 von drei über einen Leadframetransportrahmen 217 zusammenhängenden Leadframes 103 mit montierten Sensorelementen 101, die verschiedene Zwischenprodukte 300a, 300b, 300c bei der Montage des Kabels 314 darstellen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
  • 4 eine Draufsicht auf einen in eine Materialschicht eingebetteten Raddrehzahlsensor 400 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
  • 5 eine Darstellung 500 von drei über einen Leadframetransportrahmen 217 zusammenhängenden Leadframes 103, die verschiedene Zwischenprodukte 500a, 500b, 500c bei der Montage eines Sensorelements 101 mit zusätzlicher Beschaltung 501 eines Raddrehzahlsensors 100 darstellen gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform;
  • 6 eine schematische Darstellung eines aus einem Leadframe geformten Steckers 600 mit sensorseitigen Kontaktelementen 601 und externen Kontaktelementen 602 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
  • 7 eine schematische Darstellung eines Leadframes 700 in L-Form 701 und in U-Form 702 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform; und
  • 8 eine schematische Darstellung eines Verfahrens 800 zur Fertigung eines Raddrehzahlsensors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
  • In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil hiervon bilden und in denen als Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeführt werden kann. Es versteht sich, dass auch andere Ausführungsformen genutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Konzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einem beschränkenden Sinne zu verstehen. Ferner versteht es sich, dass die Merkmale der verschiedenen hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch etwas anderes angegeben ist.
  • Die Aspekte und Ausführungsformen werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen sich im Allgemeinen auf gleiche Elemente beziehen. In der folgenden Beschreibung werden zu Erläuterungszwecken zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein eingehendes Verständnis von einem oder mehreren Aspekten der Erfindung zu vermitteln. Für einen Fachmann kann es jedoch offensichtlich sein, dass ein oder mehrere Aspekte oder Ausführungsformen mit einem geringeren Grad der spezifischen Details ausgeführt werden können. In anderen Fällen werden bekannte Strukturen und Elemente in schematischer Form dargestellt, um das Beschreiben von einem oder mehreren Aspekten oder Ausführungsformen zu erleichtern. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen genutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Konzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Wenngleich ein bestimmtes Merkmal oder ein bestimmter Aspekt einer Ausführungsform bezüglich nur einer von mehreren Implementierungen offenbart worden sein mag, kann außerdem ein derartiges Merkmal oder ein derartiger Aspekt mit einem oder mehreren anderen Merkmalen oder Aspekten der anderen Implementierungen kombiniert werden, wie für eine gegebene oder bestimmte Anwendung erwünscht und vorteilhaft sein kann. Weiterhin sollen in dem Ausmaß, in dem die Ausdrücke „enthalten", „haben", „mit" oder andere Varianten davon entweder in der ausführlichen Beschreibung oder den Ansprüchen verwendet werden, solche Ausdrücke auf eine Weise ähnlich dem Ausdruck „umfassen" einschließend sein. Die Ausdrücke „gekoppelt" und „verbunden" können zusammen mit Ableitungen davon verwendet worden sein. Es versteht sich, dass derartige Ausdrücke dazu verwendet werden, um anzugeben, dass zwei Elemente unabhängig davon miteinander kooperieren oder interagieren, ob sie in direktem physischem oder elektrischem Kontakt stehen oder nicht in direktem Kontakt miteinander stehen. Außerdem ist der Ausdruck „beispielhaft" lediglich als ein Beispiel aufzufassen anstatt der Bezeichnung für das Beste oder Optimale. Die folgende Beschreibung ist deshalb nicht in einem einschränkenden Sinne zu verstehen.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines in eine Materialschicht eingebetteten Raddrehzahlsensors 100 in einem seitlichen Schnitt durch die Materialschicht 109 und das Sensorelement 101 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
  • Der Raddrehzahlsensor 100, der beispielsweise an einer Fahrzeugachse montiert werden kann, umfasst einen Leadframe 103, ein Raddrehzahlsensorelement 101, eine elektrische Adapterbauteil 109 und eine Materialschicht 105.
  • Das Leadframe 103 umfasst eine erste Kontaktfläche (nicht in 1 dargestellt) und einen ersten von der ersten Kontaktfläche wegführenden Lead (nicht in 1 dargestellt) sowie eine zweite Kontaktfläche (nicht in 1 dargestellt) und einen zweiten von der zweiten Kontaktfläche wegführenden Lead (nicht in 1 dargestellt). In 1 ist aufgrund der seitlichen Schnittdarstellung nur der Leadframe 103 zu erkennen. Die genaue Ausgestaltung des Leadframes 103 ist unten in Bezug auf die 2 und 3 beschrieben. Ein Lead bezeichnet hier ein Stück des Leadframes, das eine elektrische Leitung formt.
  • Das Raddrehzahlsensorelement 101 hat eine Montagefläche, beispielsweise eine Hauptfläche des Raddrehzahlsensorelements 101, auf der ein erster und ein zweiter elektrischer Anschluss zur Übertragung von durch das Raddrehzahlsensorelement 101 erfassten Sensordaten angeordnet sind. Das Raddrehzahlsensorelement 101 ist mit der Montagefläche auf dem Leadframe 103 montiert. Der erste elektrische Anschluss des Raddrehzahlsensorelements 101 ist auf der ersten Kontaktfläche des Leadframes 103 elektrisch leitend angebracht und der zweite elektrische Anschluss des Raddrehzahlsensorelements 101 ist auf der zweiten Kontaktfläche des Leadframes 103 elektrisch leitend angebracht. Die Einzelheiten hierzu sind in den 2 und 3 genauer dargestellt.
  • Das elektrische Adapterbauteil 109, beispielsweise ein Kabel oder ein Stecker hat erste und zweite sensorseitige Kontaktelemente 115 und zugehörige erste und zweite externe Kontaktelemente 117. Das erste Lead 205 ist mit dem ersten sensorseitigen Kontaktelement 115 elektrisch und mechanisch verbunden. Das zweite Lead 206 ist mit dem zweiten sensorseitigen Kontaktelement 115 des Adapterbauteils 109 elektrisch und mechanisch verbunden.
  • Die Materialschicht 105 bettet das Raddrehzahlsensorelement 101, das Leadframe 103 und die mit den beiden Leads 205, 206 verbundenen sensorseitigen Kontaktelemente 115 des Adapterbauteils 109 vollständig ein.
  • Die Materialschicht 105 kann beispielsweise eine homogene einstückige Spritzpressschicht oder Formpressschicht sein.
  • 2 zeigt eine Darstellung 200 von drei über einen Leadframetransportrahmen 217 zusammenhängenden Leadframes 103, die verschiedene Zwischenprodukte 200a, 200b, 200c bei der Montage des Sensorelements 101 eines Raddrehzahlsensors 100 darstellen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
  • Das erste Zwischenprodukt 200a umfasst ein Leadframe 103 mit einer ersten Kontaktfläche 201 und einem ersten von der ersten Kontaktfläche 201 wegführenden Lead 205 sowie einer zweiten Kontaktfläche 202 und einem zweiten von der zweiten Kontaktfläche 202 wegführenden Lead 206.
  • Die beiden Leads 205, 206 des Leadframes 103 weisen jeweils ein inneres Lead 203 einer ersten Breite und ein äußeres Lead 204 einer zweiten Breite größer der ersten Breite auf. Das innere Lead 203 erstreckt sich zwischen den ersten 201 und zweiten 202 Kontaktflächen des Leadframes 103 und dem äußeren Lead 204.
  • Die erste Kontaktfläche 201 bildet eine Bestückinsel und ist zusammen mit der zweiten Kontaktfläche 202 und den beiden inneren Leads 203 innerhalb eines Dambars 212 angeordnet. Das Dambar dient dazu, den Fluss des aufgespritzten Overmolds während des Spritzgießens zu den äußeren Leads 204 hin zu blockieren. Das Dambar schließt die beiden Leads 205, 206 elektrisch kurz und wird in einem weiteren Prozessschritt entfernt.
  • Eine zusätzliche seitliche Anbindung des Dambars 212 an den Leadframe 103 führt zu einer zusätzlichen Verbesserung der Verankerung des Leadframes 103 im Mold und zu einer verringerten Höhentoleranz des Sensorelements.
  • Das Leadframe 103 kann durch eine Sicke oder U- bzw. L-Kontur versteift sein. Eine Formung des planen Leadframes führt zu einer erhöhten Steifigkeit des Leadframes 103 und damit zu einer geringeren Höhenschwankung des Sensorelements im Duroplastmold.
  • Befestigungs- und Zentrierlöcher 207, 208 im Bereich der äußeren Leads 204 dienen zur Sicherung und Ausrichtung des Sensormoduls im Over-Mold-Werkzeug. Diese Löcher dienen zugleich als Ankerlöcher und wirken als Widerlager für Kräfte, die durch Temperaturbeanspruchung oder mechanische Krafteinleitung über den Kabelanschluss (siehe 3) eingeleitet werden. Eine Krafteinleitung in das Sensormodul und damit eine Scherbeanspruchung des Leadframe-Mold-Verbundes wird dadurch weitgehend unterbunden. Die Gestaltung der Löcher ist so gewählt, dass sie eine Temperaturausdehnung der Leads 205, 206 bei gleichzeitiger hoher Positioniergenauigkeit berücksichtigt und gegen ein Verdrehen des Sensormoduls (Poka Yoke) schützt. In der Ausführungsform der 2 ist dazu ein Rundloch 207 und ein Längsloch 208 im äußeren Lead 204 vorgesehen.
  • Das zweite Zwischenprodukt 200b entspricht dem ersten Zwischenprodukt 200a mit montiertem Raddrehzahlsensorelement 101. Das Raddrehzahlsensorelement 101 hat eine Montagefläche, auf der ein erster und ein zweiter elektrischer Anschluss zur Übertragung von durch das Raddrehzahlsensorelement 101 erfassten Sensordaten angeordnet sind. Die Montagefläche ist in der 2 nicht zu sehen, da sie sich auf der Unterseite des in 2 dargestellten Raddrehzahlsensorelements 101 befindet. Das Raddrehzahlsensorelement 101 ist mit der Montagefläche auf dem Leadframe 103 montiert. Dabei ist der erste elektrische Anschluss des Raddrehzahlsensorelements 101 auf der ersten Kontaktfläche 201 des Leadframes 103 elektrisch leitend angebracht und der zweite elektrische Anschluss des Raddrehzahlsensorelements 101 auf der zweiten Kontaktfläche 202 des Leadframes 103 elektrisch leitend angebracht.
  • Das Anbringen des Raddrehzahlsensorelements 101 auf dem Leadframe 103 kann beispielsweise mit einer Flip-Chip Technik erfolgen, so dass keine Bonddrähte zum Erzeugen der Verbindung nötig sind.
  • Das Raddrehzahlsensorelement 101 kann als ein ASIC mit integrierter Sensorbrücke ausgeführt sein. Alternative kann der ASIC eine Zusatzbeschaltung umfassen, beispielsweise wie unten zu 5 beschrieben.
  • Das dritte Zwischenprodukt 200c entspricht dem zweiten Zwischenprodukt 200b. Mit einem Leadframe-Transportrahmen 217 mit einer entsprechenden Anzahl an Leadframes 103 kann eine Vielzahl solcher Zwischenprodukte 200b, 200c gefertigt werden.
  • 3 zeigt eine Darstellung von drei über einen Leadframetransportrahmen 217 zusammenhängenden Leadframes 103 mit montierten Sensorelementen 101, die verschiedene Zwischenprodukte 300a, 300b, 300c bei der Montage des Kabels 314 darstellen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
  • Das erste Zwischenprodukt 300a entspricht dem dritten Zwischenprodukt 300c aus 2, bei dem ein Kabel 314 mit zwei Adern 315, 316 als Adapterelement zur Anbindung an das Leadframe 103 vorbereitet wird.
  • In dem zweiten Zwischenprodukt 300b ist der Leadframe-Transportrahmen 217 vom Leadframe 103 abgetrennt und die beiden Leads 205, 206 weisen im Bereich des äußeren Leads 204 eine Schweißsicke 312 auf. Diese schafft einen definierten Abschluss für den Schweißkontakt zwischen den Adern 315, 316 des Kabels 314 und dem äußeren Lead 204, so dass die Schweißung innerhalb eines definierten Gebietes, d.h. auf dem äußerem Lead 204, ausgeführt wird.
  • Das Kabel 314 bildet das elektrische Adapterbauteils 109 gemäß 1. Die beiden Adern 315, 316 bilden die ersten und zweiten sensorseitigen Kontaktelemente 115 gemäß 1. Die zugehörigen ersten und zweiten externen Kontaktelemente 117 gemäß 1 werden durch die im Kabel nach extern, d.h. in der 3 nach unten verlaufenden Adern 315, 316 gebildet.
  • Die beiden Adern 315, 316 werden mit Splicen 313 umfasst, so dass sie in dem nächsten Prozessschritt mit den beiden Lead 205, 206 elektrisch und mechanisch verbunden werden können.
  • Das dritte Zwischenprodukt 300c entspricht dem zweiten Zwischenprodukt 300b, bei dem die beiden Leads 205, 206 mit den beiden Adern 315, 316 des Kabels 314 elektrisch und mechanisch verbunden sind. Die Verbindung kann durch Schweißen, beispielsweise Kondensatorschweißen erzeugt werden.
  • Das Verbinden der Leads 205, 206 mit dem jeweiligen sensorseitigen Kontaktelement 115 des Adapterbauteils 109, d.h. den beiden Adern 315, 316 ist hier auf dem äußeren Lead 204 erfolgt.
  • Das erste Lead 205 ist mit dem ersten sensorseitigen Kontaktelement 115 gemäß 1, d.h. der ersten Ader 315 verbunden. Das zweite Lead 206 ist mit dem zweiten sensorseitigen Kontaktelement 115 gemäß 1, d.h. der zweiten Ader 316 verbunden.
  • Die elektrische Kontaktierung auf dem äußeren Lead 204 kann alternativ über Crimpen, Splicen, Stecken, Kleben oder Löten erfolgen.
  • 4 zeigt eine Draufsicht auf einen in eine Materialschicht eingebetteten Raddrehzahlsensor 400 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
  • Der Raddrehzahlsensor 400 entspricht dem dritten Zwischenprodukt 300c gemäß 3, das mit einer Materialschicht, z.B. einem Overmold 105, umspritzt ist.
  • Das auf dem Leadframe 103 montierte Raddrehzahlsensorelement 101 ist in eine Materialschicht 105 eingebettet, welche das Raddrehzahlsensorelement 101, das Leadframe 103 und die mit den beiden Leads 205, 206 verbundenen sensorseitigen Kontaktelemente 115 des Adapterbauteils 109 vollständig bedeckt.
  • Das Einbetten in die Materialschicht 105 ist bei dem hier dargestellten Raddrehzahlsensor 400 mit einem einzigen Molding-Prozessschritt erfolgt, beispielsweise mittels Spritzpressen oder Formpressen. Die Materialschicht 105 ist dabei homogen und einstückig geformt, d.h. die Materialschicht besteht aus einem homogenen Stück aus Spritzgußmaterial, z.B. Thermoplast, Duroplast oder einem anderen geeigneten Molding-Material.
  • Der Raddrehzahlsensor 400 weist ferner einen Ring 411 auf, der den Bereich der Materialschicht 105 von dem nicht mit der Materialschicht 105 umgebenen Kabel 314 abtrennt. Der Ring 411 kann zur Befestigung im Spritzgießwerkzeug genutzt werden, so dass die Materialschicht 105 mit einem definierten Abschluss aufgespritzt wird.
  • Die Materialschicht 105 bettet das Raddrehzahlsensorelement 101, das Leadframe 103 und die mit den beiden Leads 205, 206 verbundenen sensorseitigen Kontaktelemente 115 des Adapterbauteils 109, d.h. die beiden sensorseitig herausragenden Adern 315, 316 des Kabels 314 gas- und flüssigkeitsdicht ein.
  • Vor dem Overmold-Prozess, d.h. dem Einbetten in die Materialschicht 105 kann das Sensor-Modul und/oder das Kabel einer Plasma-Behandlung unterzogen werden. Hierdurch wird die Haftung des Overmold, z.B. eines Thermoplast-Materials an dem Sensormodul und dem Kabel verbessert.
  • Für den Overmold-Prozess kann beispielsweise Injektion-Molding, RIM oder Verguss mit/ohne verlorene Form verwendet werden.
  • 5 zeigt eine Darstellung 500 von drei über einen Leadframetransportrahmen 217 zusammenhängenden Leadframes 103, die verschiedene Zwischenprodukte 500a, 500b, 500c bei der Montage eines Sensorelements 101 mit zusätzlicher Beschaltung 501 eines Raddrehzahlsensors 100 darstellen gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform.
  • Das Zwischenprodukt 500c entspricht dem in 2 dargestellten Zwischenprodukt 200a. In dem Zwischenprodukt 500b ist auf den beiden Kontaktflächen 201, 202 des Leadframes 103 eine zusätzliche Beschaltung 501 montiert, beispielsweise ein weiterer ASIC oder ein EMV-Kondensator. Das Zwischenprodukt 500a entspricht dem in 2 dargestellten Zwischenprodukt 200c, wobei auf den beiden Kontaktflächen 201, 202 des Leadframes 103 die zusätzliche Beschaltung 501 montiert ist.
  • Die sich anschließenden Fertigungsschritte können den oben zu 3 beschriebenen Schritten entsprechen, d.h. dem Anschluss des Adapterelements und Einbetten in eine Materialschicht.
  • 6 zeigt eine schematische Darstellung eines aus einem Leadframe geformten Steckers 600 mit sensorseitigen Kontaktelementen 601 und externen Kontaktelementen 602 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
  • Der Stecker 600 bildet ein Adapterbauteil 109 entsprechend 1. Der Stecker 600 ist aus einem Leadframe geformt. Zwei sensorseitige Kontaktelemente 601 des Steckers 600 erstrecken sich in Richtung einer ersten Achse 603 des Steckers 600. Zwei externe Kontaktelemente 602 des Steckers 600 erstrecken sich in Richtung einer zweiten Achse 604 des Steckers 600. Dabei ist die zweite Achse 604 unter einem vorgegebenen Winkel 605 zur ersten Achse 603 angeordnet.
  • Die zwei sensorseitige Kontaktelemente 601 des Steckers 600 können in die beiden Leads 205, 206 des in 2 dargestellten Leadframes 103 mit angeschlossenem Sensorelement 101 gesteckt werden und so die von dem Sensorelement 101 gemessenen Daten nach extern weiterleiten.
  • Der Stecker 600 kann kundenspezifisch ausgeführt sein.
  • Der Stecker kann ferner eine Befestigungseinrichtung mit Bohrloch 606 umfassen, an der der Drehzahlsensor beispielsweise an einer Achse im Fahrzeug befestigt werden kann.
  • 7 zeigt eine schematische Darstellung eines Leadframes 700 in L-Form 701 und in U-Form 702 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
  • Das oben zu den 1 bis 4 beschriebene Leadframe 103 kann eine L-Form 701 oder eine U-Form 702 aufweisen und so die Stabilität des Aufbaus erhöhen.
  • 8 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens 800 zur Fertigung eines Raddrehzahlsensors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
  • Mit dem Verfahren 800 können die oben zu den 1 bis 7 beschriebenen Raddrehzahlsensoren bzw. die dort dargestellten Zwischenprodukte gefertigt werden.
  • Das Verfahren umfasst einen ersten Schritt 801: Bereitstellen eines Leadframes 103 mit einer ersten Kontaktfläche 201 und einem ersten von der ersten Kontaktfläche 201 wegführenden Lead 205 sowie einer zweiten Kontaktfläche 202 und einem zweiten von der zweiten Kontaktfläche 202 wegführenden Lead 206.
  • Das Verfahren umfasst einen zweiten Schritt 802: Bereitstellen eines Raddrehzahlsensorelements 101 mit einer Montagefläche, auf der ein erster und ein zweiter elektrischer Anschluss zur Übertragung von durch das Raddrehzahlsensorelement 101 erfassten Sensordaten angeordnet sind.
  • Das Verfahren umfasst einen dritten Schritt 803: Montieren des Raddrehzahlsensorelements 101 mit der Montagefläche auf dem Leadframe 103, wobei der erste elektrische Anschluss des Raddrehzahlsensorelements 101 auf der ersten Kontaktfläche 201 des Leadframes 103 elektrisch leitend angebracht und der zweite elektrische Anschluss des Raddrehzahlsensorelements 101 auf der zweiten Kontaktfläche 202 des Leadframes 103 elektrisch leitend angebracht wird.
  • Das Verfahren umfasst einen vierten Schritt 804: Bereitstellen eines elektrischen Adapterbauteils 109 mit ersten und zweiten sensorseitigen Kontaktelementen 115 und zugehörigen ersten und zweiten externen Kontaktelementen 117.
  • Das Verfahren umfasst einen fünften Schritt 805: Elektrisches und mechanisches Verbinden 805 des ersten Leads 205 mit dem ersten sensorseitigen Kontaktelement 115 und des zweiten Leads 206 mit dem zweiten sensorseitigen Kontaktelement 115 des Adapterbauteils 109.
  • Das Verfahren umfasst einen sechsten Schritt 806: Einbetten des auf dem Leadframe 103 montierten Raddrehzahlsensorelements 101 in eine Materialschicht 105, welche das Raddrehzahlsensorelement 101, das Leadframe 103 und die mit den beiden Leads 205, 206 verbundenen sensorseitigen Kontaktelemente 115 des Adapterbauteils 109 vollständig bedeckt.
  • Das Montieren 803 des Raddrehzahlsensorelements 101 mit der Montagefläche auf dem Leadframe 103 kann unter Verwendung einer Flip-Chip Montagetechnik 111 erfolgen.
  • Das Raddrehzahlsensorelement 101 kann einen ASIC mit integrierter Sensorbrücke umfassen.
  • Das Einbetten 806 in die Materialschicht 105 kann mit einem einzigen Molding-Prozessschritt erfolgen, beispielsweise mit Spritzpressen oder Formpressen.
  • Die Materialschicht 105 kann homogen und einstückig sein.
  • Das elektrische und mechanische Verbinden 805 der beiden Leads 205, 206 mit den jeweiligen sensorseitigen Kontaktelementen 115 des Adapterbauteils 109 kann mittels Schweißen erfolgen.
  • Die beiden Leads 205, 206 des Leadframes 103 können jeweils ein inneres Lead 203 einer ersten Breite und ein äußeres Lead 204 einer zweiten Breite aufweisen. Dabei kann die zweite Breite größer als die erste Breite sein.
  • Das innere Lead 203 kann sich zwischen den Kontaktflächen 201, 202 des Leadframes 103 mit dem Raddrehzahlsensorelement 101 und dem äußeren Lead 204 erstrecken. Das Verbinden 805 des Leads 205, 206 mit dem jeweiligen sensorseitigen Kontaktelement 115 des Adapterbauteils 109 kann auf dem äußeren Lead 204 erfolgen.
  • Das Verfahren 800 kann ferner folgenden Schritt aufweisen: Anbringen einer Schweißsicke 312 an den jeweils beiden äußeren Leads 204 des Leadframes 103, insbesondere vor dem Verbinden 805 der jeweiligen äußeren Leads 204 mit den sensorseitigen Kontaktelementen 115 des Adapterbauteils 109.
  • Das Adapterbauteil 109 kann ein Kabel 314 sein. Die zwei sensorseitigen Kontaktelemente 115 des Adapterbauteils 109 können zwei Adern 315, 316 sein, insbesondere mit Splice 313 versehene Adern 315, 316 des Kabels 314.
  • Das Adapterbauteil 109 kann ferner ein Stecker 600 sein, beispielsweise ein aus einem Leadframe geformter Stecker.
  • Die zwei sensorseitigen Kontaktelemente 601 des Steckers 600 können sich in Richtung einer ersten Achse 603 des Steckers 600 erstrecken. Die zwei externen Kontaktelemente 602 des Steckers 600 können sich in Richtung einer zweiten Achse 604 des Steckers 600 erstrecken. Dabei kann die zweite Achse 604 unter einem vorgegebenen Winkel 605 zur ersten Achse 603 angeordnet sein, beispielsweise einem stumpfen Winkel 605.
  • Die Materialschicht 105 kann das Raddrehzahlsensorelement 101, das Leadframe 103 und die mit den beiden Leads 205, 206 verbundenen sensorseitigen Kontaktelemente 115 des Adapterbauteils 109 gas- und flüssigkeitsdicht einbetten.
  • Das Verfahren 800 kann ferner folgenden Schritt umfassen: Anbringen eines Magneten 113 unter dem Leadframe 103 unterhalb des Raddrehzahlsensorelements 101, insbesondere vor dem Montieren 803 des Raddrehzahlsensorelements 101 auf dem Leadframe 103.
  • Die dargestellten Schritte des Verfahrens 800, insbesondere die Schritte des Bereitstellens, können natürlich auch in einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden.
  • Es ist selbstverständlich, dass die Merkmale der verschiedenen beispielhaft hierin beschriebenen Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, außer wenn spezifisch anderweitig angegeben. Wie in der Beschreibung und den Zeichnungen dargestellt müssen einzelne Elemente, die in Verbindung stehend dargestellt wurden, nicht direkt miteinander in Verbindung stehen; Zwischenelemente können zwischen den verbundenen Elementen vorgesehen sein. Ferner ist es selbstverständlich, dass Ausführungsformen der Erfindung in einzelnen Schaltungen, teilweise integrierten Schaltungen oder vollständig integrierten Schaltungen oder Programmiermitteln implementiert sein können. Der Begriff „beispielsweise“ ist lediglich als ein Beispiel gemeint und nicht als das Beste oder Optimale. Es wurden bestimmte Ausführungsformen hierin veranschaulicht und beschrieben, doch für den Fachmann ist es offensichtlich, dass eine Vielzahl von alternativen und/oder gleichartigen Implementierungen anstelle der gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen verwirklicht werden können, ohne vom Konzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    Raddrehzahlsensor gemäß einer Ausführungsform
    101
    Raddrehzahlsensorelement bzw. ASIC mit integrierter Sensorbrücke
    103
    Leadframe
    105
    Overmold bzw. Materialschicht
    107
    Splice
    109
    Adapterelement bzw. Kabel oder Stecker
    111
    Flip-Chip Verbindung ASIC zu Leadframe
    113
    Magnet
    115
    sensorseitiges Kontaktelement
    117
    externes Kontaktelement
    200
    drei über einen Leadframetransportrahmen zusammenhängende Leadframes
    200a
    erstes Zwischenprodukt
    200b
    zweites Zwischenprodukt
    200c
    drittes Zwischenprodukt
    201
    erste Kontaktfläche
    202
    zweite Kontaktfläche
    203
    innerer Lead
    204
    äußerer Lead
    205
    erster Lead
    206
    zweiter Lead
    207
    Rundloch im Lead
    208
    Rechteckloch im Lead
    211
    Ankerlöcher
    212
    Dambar
    213
    seitliche Anbindung
    217
    Leadframe-Transportrahmen
    300
    drei über einen Leadframetransportrahmen zusammenhängende Leadframes
    300a
    erstes Zwischenprodukt
    300b
    zweites Zwischenprodukt
    300c
    drittes Zwischenprodukt
    313
    Splice
    314
    Kabel
    315
    erste Ader
    316
    zweite Ader
    400
    Radsensor
    411
    Ring
    500
    drei über einen Leadframetransportrahmen zusammenhängende Leadframes
    500a
    erstes Zwischenprodukt
    500b
    zweites Zwischenprodukt
    500c
    drittes Zwischenprodukt
    501
    zusätzliche Beschaltung, z.B. ASIC oder EMV-Kondensator
    600
    Adapterbauteil in der Ausführung als Stecker
    601
    sensorseitige Kontaktelemente des Steckers
    602
    externe Kontaktelemente des Steckers
    603
    erste Achse
    604
    zweite Achse
    605
    Winkel
    606
    Befestigungseinrichtung mit Loch
    700
    Ausführungen des Leadframes
    701
    Leadframe in L-Form
    702
    Leadframe in U-Form
    800
    Verfahren zum Fertigen eines Raddrehzahlsensors
    801
    erster Schritt: Bereitstellen
    802
    zweiter Schritt: Bereitstellen
    803
    dritter Schritt: Montieren
    804
    vierter Schritt: Bereitstellen
    805
    fünfter Schritt: Verbinden
    806
    sechster Schritt: Einbetten

Claims (15)

  1. Verfahren (800) zur Fertigung eines Raddrehzahlsensors, mit folgenden Schritten: Bereitstellen (801) eines Leadframes (103) mit einer ersten Kontaktfläche (201) und einem ersten von der ersten Kontaktfläche (201) wegführenden Lead (205) sowie einer zweiten Kontaktfläche (202) und einem zweiten von der zweiten Kontaktfläche (202) wegführenden Lead (206); Bereitstellen (802) eines Raddrehzahlsensorelements (101) mit einer Montagefläche, auf der ein erster und ein zweiter elektrischer Anschluss zur Übertragung von durch das Raddrehzahlsensorelement (101) erfassten Sensordaten angeordnet sind; Montieren (803) des Raddrehzahlsensorelements (101) mit der Montagefläche auf dem Leadframe (103), wobei der erste elektrische Anschluss des Raddrehzahlsensorelements (101) auf der ersten Kontaktfläche (201) des Leadframes (103) elektrisch leitend angebracht und der zweite elektrische Anschluss des Raddrehzahlsensorelements (101) auf der zweiten Kontaktfläche (202) des Leadframes (103) elektrisch leitend angebracht wird; Bereitstellen (804) eines elektrischen Adapterbauteils (109) mit ersten und zweiten sensorseitigen Kontaktelementen (115) und zugehörigen ersten und zweiten externen Kontaktelementen (117); Elektrisches und mechanisches Verbinden (805) des ersten Leads (205) mit dem ersten sensorseitigen Kontaktelement (115) und des zweiten Leads (206) mit dem zweiten sensorseitigen Kontaktelement (115) des Adapterbauteils (109); und Einbetten (806) des auf dem Leadframe (103) montierten Raddrehzahlsensorelements (101) in eine Materialschicht (105), welche das Raddrehzahlsensorelement (101), das Leadframe (103) und die mit den beiden Leads (205, 206) verbundenen sensorseitigen Kontaktelemente (115) des Adapterbauteils (109) vollständig bedeckt.
  2. Verfahren (800) nach Anspruch 1, wobei das Montieren (803) des Raddrehzahlsensorelements (101) mit der Montagefläche auf dem Leadframe (103) unter Verwendung einer Flip-Chip Montagetechnik (111) erfolgt.
  3. Verfahren (800) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Raddrehzahlsensorelement (101) einen ASIC mit integrierter Sensorbrücke umfasst.
  4. Verfahren (800) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Einbetten (806) in die Materialschicht (105) mit einem einzigen Molding-Prozessschritt erfolgt, insbesondere mit Spritzpressen oder Formpressen.
  5. Verfahren (800) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Materialschicht (105) homogen und einstückig ist.
  6. Verfahren (800) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das elektrische und mechanische Verbinden (805) der beiden Leads (205, 206) mit den jeweiligen sensorseitigen Kontaktelementen (115) des Adapterbauteils (109) mit Schweißen erfolgt.
  7. Verfahren (800) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die beiden Leads (205, 206) des Leadframes (103) jeweils ein inneres Lead (203) einer ersten Breite und ein äußeres Lead (204) einer zweiten Breite größer der ersten Breite aufweisen; wobei das innere Lead (203) sich zwischen den Kontaktflächen (201, 202) des Leadframes (103) mit dem Raddrehzahlsensorelement (101) und dem äußeren Lead (204) erstreckt; und wobei das Verbinden (805) des Leads (205, 206) mit dem jeweiligen sensorseitigen Kontaktelement (115) des Adapterbauteils (109) auf dem äußeren Lead (204) erfolgt.
  8. Verfahren (800) nach Anspruch 7, mit folgendem Schritt: Anbringen einer Schweißsicke (312) an den jeweils beiden äußeren Leads (204) des Leadframes (103) vor dem Verbinden (805) der jeweiligen äußeren Leads (204) mit den sensorseitigen Kontaktelementen (115) des Adapterbauteils (109).
  9. Verfahren (800) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Adapterbauteil (109) ein Kabel (314) ist und die zwei sensorseitigen Kontaktelemente (115) des Adapterbauteils (109) zwei Adern (315, 316), insbesondere mit Splice (313) versehene Adern (315, 316), des Kabels (314) sind.
  10. Verfahren (800) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Adapterbauteil (109) ein Stecker (600), insbesondere ein aus einem Leadframe geformter Stecker ist.
  11. Verfahren (800) nach Anspruch 10, wobei die zwei sensorseitigen Kontaktelemente (601) des Steckers (600) sich in Richtung einer ersten Achse (603) des Steckers (600) und die zwei externen Kontaktelemente (602) des Steckers (600) sich in Richtung einer zweiten Achse (604) des Steckers (600) erstrecken, wobei die zweite Achse (604) unter einem vorgegebenen Winkel (605) zur ersten Achse (603) angeordnet ist.
  12. Verfahren (800) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Materialschicht (105) das Raddrehzahlsensorelement (101), das Leadframe (103) und die mit den beiden Leads (205, 206) verbundenen sensorseitigen Kontaktelemente (115) des Adapterbauteils (109) gas- und flüssigkeitsdicht einbettet.
  13. Verfahren (800) nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner mit dem Schritt: Anbringen eines Magneten (113) unter dem Leadframe (103) unterhalb des Raddrehzahlsensorelements (101) vor dem Montieren (803) des Raddrehzahlsensorelements (101) auf dem Leadframe (103).
  14. Raddrehzahlsensor (100) zur Montage an einer Fahrzeugachse, mit: einem Leadframe (103) mit einer ersten Kontaktfläche (201) und einem ersten von der ersten Kontaktfläche (201) wegführenden Lead (205) sowie einer zweiten Kontaktfläche (202) und einem zweiten von der zweiten Kontaktfläche (202) wegführenden Lead (206) einem Raddrehzahlsensorelement (101) mit einer Montagefläche, auf der ein erster und ein zweiter elektrischer Anschluss zur Übertragung von durch das Raddrehzahlsensorelement (101) erfassten Sensordaten angeordnet sind, wobei das Raddrehzahlsensorelement (101) mit der Montagefläche auf dem Leadframe (103) montiert ist, wobei der erste elektrische Anschluss des Raddrehzahlsensorelements (101) auf der ersten Kontaktfläche des Leadframes (103) elektrisch leitend angebracht und der zweite elektrische Anschluss des Raddrehzahlsensorelements (101) auf der zweiten Kontaktfläche des Leadframes (103) elektrisch leitend angebracht ist; einem elektrischen Adapterbauteil (109) mit ersten und zweiten sensorseitigen Kontaktelementen (115) und zugehörigen ersten und zweiten externen Kontaktelementen (117), wobei das erste Lead (205) mit dem ersten sensorseitigen Kontaktelement (115) und das zweite Lead (206) mit dem zweiten sensorseitigen Kontaktelement (115) des Adapterbauteils (109) elektrisch und mechanisch verbunden ist; und einer Materialschicht (105), welche das Raddrehzahlsensorelement (101), das Leadframe (103) und die mit den beiden Leads (205, 206) verbundenen sensorseitigen Kontaktelemente (115) des Adapterbauteils (109) vollständig einbettet.
  15. Raddrehzahlsensor (100) nach Anspruch 14, wobei die Materialschicht (105) eine homogene einstückige Spritzpressschicht oder Formpressschicht ist.
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