DE102017209175A1 - Method for producing an electronic assembly and electronic assembly - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Elektronikanordnung (1, 2) sowie diese Elektronikanordnung (1, 2). Dabei wird eine Leiterplatte (3) bereitgestellt, die auf einer Oberseite (10) eine Anzahl von Kontaktelementen (12, 60) trägt, wobei jedes der Kontaktelemente (12, 60) eine Bohrung (14) in der Leiterplatte (3) zumindest teilweise umrandet. Ein Sensorelement (4) wird an einer der Oberseite (10) gegenüberliegenden Unterseite (16) der Leiterplatte (3) angeordnet und wenigstens zwei Anschlusskontakte (18) des Sensorelements (4) werden durch jeweils eine der Bohrungen (14) durch die Leiterplatte (3) hindurch gesteckt und mit jeweils einem der Kontaktelemente (12, 60) galvanisch kontaktiert. Ein Greifelement (6) mit wenigstens zwei von einem Grundträger (24) des Greifelements (6) vorstehenden Greifarmen (22) wird von der Oberseite (10) der Leiterplatte (3) durch jeweils einen Durchbruch (20) der Leiterplatte (3) hindurch gesteckt, so dass die Greifarme (22) das Sensorelement (4) zumindest in Ebenenrichtung der Leiterplatte (3) greifen. Das Sensorelement (4) wird mittels eines Klemmelements (8) an den Greifarmen (22) befestigt. Die Unterseite (16) der Leiterplatte (3) wird anschließend unter teilweisem Einschluss des Sensorelements (4) in Kunststoff eingebettet, wobei das Greifelement (6) mit einem durch seinen Grundträger (24) gebildeten Deckel die mit den Kontaktelementen (12, 60) kontaktierten Anschlusskontakte (18) des Sensorelements (4) gegen Kontakt mit dem Kunststoff umgibt. The invention relates to a method for producing an electronic assembly (1, 2) and this electronic assembly (1, 2). In this case, a printed circuit board (3) is provided which carries on a top side (10) a number of contact elements (12, 60), wherein each of the contact elements (12, 60) at least partially surrounds a bore (14) in the printed circuit board (3) , A sensor element (4) is arranged on an underside (16) of the printed circuit board (3) opposite the upper side (10) and at least two connection contacts (18) of the sensor element (4) are passed through one of the bores (14) through the printed circuit board (3 ) and electrically contacted with one of the contact elements (12, 60). A gripping element (6) with at least two gripping arms (22) projecting from a base support (24) of the gripping element (6) is inserted from the upper side (10) of the printed circuit board (3) through an opening (20) of the printed circuit board (3) in that the gripping arms (22) grip the sensor element (4) at least in the plane direction of the printed circuit board (3). The sensor element (4) is fastened to the gripping arms (22) by means of a clamping element (8). The underside (16) of the printed circuit board (3) is then embedded in plastic with partial inclusion of the sensor element (4), wherein the gripping element (6) contacted by a cover formed by its base support (24) with the contact elements (12, 60) Connection contacts (18) of the sensor element (4) surrounds against contact with the plastic.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Elektronikanordnung. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine insbesondere nach dem vorstehend genannten Verfahren hergestellte Elektronikanordnung.The invention relates to a method for producing an electronic assembly. Furthermore, the invention relates to an electronic assembly produced in particular by the abovementioned method.
Im Bereich von Kraftfahrzeugen kommen Elektronikanordnungen an verschiedenen Stellen zum Einsatz. Meist handelt es sich bei einer solchen Elektronikanordnung dabei um ein Steuergerät, das insbesondere zur Ausführung einer Funktionalität, bspw. der Steuerung oder Regelung eines Bewegungsablaufs eines bewegbaren Fahrzeugteils oder dergleichen dient. Häufig sind in diesem Fall derartige Elektronikanordnungen in Bereichen angeordnet, in denen die Elektronikanordnung Umwelteinflüssen wie zum Beispiel der Einwirkung von Flüssigkeiten, Temperaturschwankungen sowie mechanischen Einflüssen (beispielsweise Erschütterungen oder Vibrationen) ausgesetzt ist. Diese Umwelteinflüsse können dabei zur Beschädigung und schlimmstenfalls zum Ausfall der jeweiligen Elektronikanordnung führen. Insbesondere für den Fall, dass es sich bei einer solchen Elektronikanordnung um ein Getriebesteuergerät oder ein Motorsteuergerät (bspw. eine Steuerung eines Verbrennungsmotors) handelt, handelt es sich bei den Flüssigkeiten, mit denen die jeweilige Elektronikanordnung in Kontakt gelangen kann, häufig um (insbesondere gegenüber Regenwasser) vergleichsweise aggressive, d. h. insbesondere korrosive Medien (bspw. Getriebeflüssigkeiten oder -öle, Kraftstoff etc.). Kommen derartige aggressive Flüssigkeiten mit elektrisch leitenden, insbesondere zur Signalübertragung dienenden Elementen (insbesondere elektrische Leiterbahnen) der jeweiligen Elektronikanordnung in Kontakt, können insbesondere Kontaktstellen zwischen diesen Elementen und mit diesen kontaktierten elektronischen Bauelementen beschädigt werden und somit der elektrische Kontakt verloren gehen. Dies führt zu einem Ausfall zumindest des elektronischen Bauelements, meist aber der gesamten Elektronikanordnung.In the field of motor vehicles, electronic assemblies are used at various points. In most cases, such an electronic arrangement is a control device which serves, in particular, to execute a functionality, for example the control or regulation of a movement sequence of a movable vehicle part or the like. Frequently, in this case, such electronic assemblies are arranged in areas in which the electronic assembly is exposed to environmental influences such as the action of liquids, temperature fluctuations and mechanical influences (for example vibrations or vibrations). These environmental influences can lead to damage and in the worst case to failure of the respective electronic assembly. In particular, in the event that such an electronic assembly is a transmission control unit or an engine control unit (for example, a control of an internal combustion engine), the liquids with which the respective electronic assembly can come in contact are often (in particular opposite Rainwater) comparatively aggressive, d. H. especially corrosive media (eg geared fluids or oils, fuel etc.). If such aggressive liquids come into contact with electrically conductive elements (in particular electrical interconnects) of the respective electronics arrangement, in particular contact points between these elements and electronic components contacted with them may be damaged and thus the electrical contact may be lost. This leads to a failure of at least the electronic component, but usually the entire electronic assembly.
Um die elektronischen Bauelemente und die jeweiligen leitenden Elemente zu schützen, wird die jeweilige Elektronikanordnung üblicherweise mit einem Gehäuse verschlossen. Aus diesem Gehäuse müssen jedoch Kontaktelemente zur Verbindung mit einer Energiequelle und/oder einer übergeordneten Steuerung zweckmäßigerweise ebenfalls mediendicht herausgeführt werden. Insbesondere im Bereich von Getriebesteuergeräten weisen diese regelmäßig verschiedene Sensoren, zum Beispiel Drucksensoren und/oder Temperatursensoren zur Erfassung von Betriebszuständen des Getriebes, beispielsweise des Getriebeöls auf. Erkanntermaßen müssen diese Sensoren zumindest mit Ihrer sensitiven Fläche frei von dem Gehäuse sein. Regelmäßig muss ein vergleichsweise hoher Dichtungsaufwand betrieben werden, um einen Eintritt der vorstehend beschriebenen aggressiven Flüssigkeiten durch derartige Gehäusedurchführungen in das Steuergerät und somit zu den elektronischen Bauteilen hin zu verhindern.In order to protect the electronic components and the respective conductive elements, the respective electronic assembly is usually sealed with a housing. For this connection, however, contact elements for connection to an energy source and / or a higher-level controller must also be brought out of the medium-tight manner. In particular in the field of transmission control units, these regularly have different sensors, for example pressure sensors and / or temperature sensors for detecting operating states of the transmission, for example the transmission oil. As is known, these sensors must be free of the housing at least with their sensitive area. Regularly, a relatively high sealing effort must be operated to prevent entry of the above-described aggressive fluids through such housing bushings in the controller and thus to the electronic components out.
Neben oder zusätzlich zu der vorstehend beschriebenen Umhausung der Elektronikanordnung mittels eines Gehäuses ist es auch üblich, die elektronischen Bauelemente der Elektronikanordnung und insbesondere eine diese Bauelemente tragende Leiterplatte in einen Kunststoff einzubetten (beispielsweise einzugießen oder zu umspritzen) . Problematisch kann hieran jedoch sein, dass auch die elektrischen Kontaktstellen zwischen den elektronischen Bauelementen und der Leiterplatte mit dem jeweiligen Kunststoff benetzt sind. Aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnung von Kunststoff und Metall (bspw. den leitenden Elementen) kann es im Betrieb bei erhöhten und/oder wechselnden Temperaturen nämlich dazu kommen, dass die elektrische Kontaktstelle gelöst wird.In addition to or in addition to the enclosure of the electronics assembly described above by means of a housing, it is also common to embed the electronic components of the electronic assembly and in particular a circuit board carrying these components in a plastic (for example, pour or encapsulate). However, the problem may be that the electrical contact points between the electronic components and the circuit board are wetted with the respective plastic. Due to different thermal expansion of plastic and metal (for example, the conductive elements), it can happen during operation at elevated and / or changing temperatures namely that the electrical contact point is released.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elektronikanordnung mit möglichst hoher Betriebssicherheit bereitzustellen.The invention has for its object to provide an electronic assembly with the highest possible reliability.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer Elektronikanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Des Weiteren wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch eine Elektronikanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Vorteilhafte und teils für sich erfinderische Ausführungsformen und Weiterbildung der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt.This object is achieved by a method for producing an electronic assembly with the features of
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Herstellung der erfindungsgemäßen Elektronikanordnung. Verfahrensgemäß wird dabei zunächst eine Leiterplatte bereitgestellt, die auf einer Oberseite eine Anzahl von Kontaktelementen trägt, wobei jedes der Kontaktelemente eine (vorzugsweise durchgängige) Bohrung in der Leiterplatte zumindest teilweise umrandet. An einer der Oberseite dieser Leiterplatte gegenüberliegenden Unterseite wird ein Sensorelement angeordnet und dabei mit wenigstens zwei Anschlusskontakten des Sensorelements durch jeweils eine der Bohrungen durch die Leiterplatte hindurch gesteckt und (insbesondere an der Oberseite) mit jeweils einem der Kontaktelemente galvanisch kontaktiert. Des Weiteren wird ein Greifelement mit wenigstens zwei von einem Grundträger des Greifelements vorstehenden Greifarmen von der Oberseite der Leiterplatte durch jeweils einen Durchbruch der Leiterplatte hindurch gesteckt, sodass die Greifarme das Sensorelement zumindest in Ebenenrichtung der Leiterplatte (d. h. in Richtung der flächigen Erstreckung der Leiterplatte) greifen. Das heißt, dass die Greifarme zumindest seitlich an das Sensorelement angreifen. Das Sensorelement wird daraufhin mittels eines Klemmelements an den Greifarmen befestigt. Anschließend wird die Unterseite der Leiterplatte unter teilweisem Einschluss des Sensorelements in Kunststoff eingebettet, vorzugsweise mit Kunststoff umspritzt. Das Greifelement umgibt dabei mit einem durch seinen Grundträger gebildeten Deckel die mit den Kontaktelementen kontaktierten Anschlusskontakte des Sensorelements gegen Kontakt mit dem Kunststoff. Das heißt, dass das Greifelement mit seinem Grundträger lokal ein Gehäuse für die mit den Kontaktelementen kontaktierten Anschlusskontakt bildet und diese vorzugsweise dichtend (zumindest gegen Kontakt mit dem Einbettungs-Kunststoff) einhaust.The inventive method is used to produce the electronic assembly according to the invention. According to the method, a printed circuit board is initially provided which carries on a top side a number of contact elements, wherein each of the contact elements (at least partially) surrounds a (preferably continuous) bore in the printed circuit board. On one of the upper side of this printed circuit board opposite bottom, a sensor element is arranged and thereby inserted with at least two terminal contacts of the sensor element through one of the holes through the circuit board and (in particular at the top) with each one of the contact elements galvanically contacted. Furthermore, a gripping element with at least two gripping arms projecting from a base carrier of the gripping element is inserted from the upper side of the printed circuit board through a respective opening of the printed circuit board so that the gripping arms grasp the sensor element at least in the plane direction of the printed circuit board (ie in the direction of the flat extension of the printed circuit board) , This means, that the gripping arms at least laterally engage the sensor element. The sensor element is then fastened to the gripping arms by means of a clamping element. Subsequently, the underside of the circuit board is embedded with partial inclusion of the sensor element in plastic, preferably encapsulated in plastic. The gripping element surrounds with a lid formed by its base carrier contacted with the contact elements terminal contacts of the sensor element against contact with the plastic. This means that the gripping element forms with its base support locally a housing for the contacting with the contact elements terminal contact and these preferably eindichtendes (at least against contact with the embedding plastic) einhaust.
Die erfindungsgemäße Elektronikanordnung weist die im Rahmen des vorstehend beschriebenen Verfahrens aufgeführten Merkmale auf und ist nach dem vorstehenden Verfahren hergestellt. Somit kommen der erfindungsgemäßen Elektronikanordnung die gleichen Vorteile wie dem erfindungsgemäßen Verfahren zu. Konkret weist die erfindungsgemäße Elektronikanordnung also die Leiterplatte mit den ersten, die Bohrungen umrandenden Kontaktelementen auf. Des Weiteren weist die Elektronikanordnung das an der Leiterplatte angeordnete Sensorelement und mit den Kontaktelementen galvanisch kontaktierte Sensorelement auf. Ferner weist die Elektronikanordnung das Greifelement auf, das das Sensorelement mit den durch die Leiterplatte durchgesteckten Greifarmen greift. Außerdem weist die Elektronikanordnung das Klemmelement auf, mittels dessen das Sensorelement an den Greifarmen befestigt ist. Des Weiteren ist zumindest die Unterseite der Leiterplatte unter teilweisem Einschluss des Sensorelements in Kunststoff eingebettet.The electronic assembly according to the invention has the features listed in the context of the method described above and is prepared by the above method. Thus, the electronic assembly according to the invention to the same advantages as the inventive method. In concrete terms, the electronic assembly according to the invention thus has the printed circuit board with the first, the holes surrounding the contact elements. Furthermore, the electronic arrangement has the sensor element arranged on the printed circuit board and the sensor element galvanically contacted with the contact elements. Furthermore, the electronic assembly on the gripping element which engages the sensor element with the gripped by the circuit board gripping arms. In addition, the electronic assembly on the clamping element, by means of which the sensor element is attached to the gripping arms. Furthermore, at least the underside of the printed circuit board is embedded in plastic with partial inclusion of the sensor element.
Unter dem Begriff „lokales Gehäuse“ wird hier und im Folgenden insbesondere verstanden, dass in diesem Gehäuse vorzugsweise nur die vorstehend beschriebenen Kontaktelemente mit den kontaktierten Anschlusskontakten angeordnet sind.The term "local housing" is here and hereinafter understood in particular that in this case, preferably only the above-described contact elements are arranged with the contacted terminal contacts.
Vorzugsweise wird außerdem eine sensitive Fläche des Sensorelements von dem (Einbettungs-)Kunststoff freigehalten, d. h. insbesondere beim Umspritzen mit dem Kunststoff ausgespart.In addition, a sensitive surface of the sensor element is preferably kept free of the (embedding) plastic, i. H. especially when encapsulated with the plastic recessed.
Bei dem Kunststoff handelt es sich vorzugsweise um einen spritzgießfähigen, thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoff. Die Umspritzung erfolgt somit entsprechend in einem Thermoplast- oder Duroplastspritzgießprozess. Alternativ ist es im Rahmen der Erfindung aber ebenfalls denkbar, dass es sich bei dem Kunststoff um ein sogenanntes Gießharz (einen duroplastischen Kunststoff) handelt, das in einem Gießverfahren auf die Unterseite der Leiterplatte aufgebracht wird.The plastic is preferably an injection-moldable, thermoplastic or thermosetting plastic. The encapsulation thus takes place correspondingly in a thermoplastic or thermoset injection molding process. Alternatively, however, it is likewise conceivable within the scope of the invention for the plastic to be a so-called cast resin (a thermosetting plastic) which is applied to the underside of the printed circuit board in a casting process.
Das Greifelement dient vorzugweise zur Halterung und insbesondere Vorpositionierung des Sensorelements an der Leiterplatte. Insbesondere wird durch die Halterung des Sensorelements an den Greifarmen des Greifelements (und somit an der Leiterplatte) eine Zwischenmontageeinheit gebildet, die vorzugsweise in sich transportfähig ist, und somit die Handhabung bei der Einbettung der Unterseite der Leiterplatte in den Kunststoff erleichtert. Die „endgültige“ mechanische Befestigung des Sensorelements an der Leiterplatte erfolgt hierbei vorzugsweise mittels der Einbettung in bzw. der Umspritzung mit dem Kunststoff. Vorteilhafterweise wird durch das Greifelement auch verhindert, dass die Kontaktstellen zwischen den Kontaktelementen der Leiterplatte und den Anschlusskontakten des Sensorelements mit Kunststoff benetzt werden. Dadurch kann vorteilhafterweise ein Risiko einer Unterbrechung des galvanischen Kontakts zwischen den Anschlusskontakten und den Kontaktelementen insbesondere aufgrund unterschiedlicher thermischer Ausdehnung des Kunststoffs und der (vorzugsweise metallischen) Anschlusskontakte und Kontaktelemente verringert werden, während das Sensorelement dennoch aufgrund der Einbettung in den Kunststoff gegen Umwelteinflüsse hinreichend geschützt ist. Somit wird auf vergleichsweise einfache Art und Weise ein Schutz der Kontaktstellen bei gleichzeitig geringem Montageaufwand sowie erhöhter Handhabbarkeit ermöglicht.The gripping element is preferably used for holding and in particular pre-positioning of the sensor element on the circuit board. In particular, by the holder of the sensor element on the gripping arms of the gripping element (and thus on the circuit board) an intermediate mounting unit is formed, which is preferably transportable in itself, and thus facilitates the handling when embedding the underside of the circuit board in the plastic. The "final" mechanical attachment of the sensor element to the printed circuit board in this case preferably takes place by means of the embedding in or encapsulation with the plastic. Advantageously, it is also prevented by the gripping element that the contact points between the contact elements of the circuit board and the connection contacts of the sensor element are wetted with plastic. As a result, advantageously a risk of interruption of the galvanic contact between the terminal contacts and the contact elements, in particular due to different thermal expansion of the plastic and the (preferably metallic) terminal contacts and contact elements can be reduced, while the sensor element is still adequately protected against environmental influences due to the embedding in the plastic , Thus, a protection of the contact points at the same time low installation costs and increased manageability is possible in a relatively simple manner.
In einer bevorzugten Verfahrensvariante wird der Grundträger des Greifelements in einem für das Einbetten in den Kunststoff, vorzugsweise für das Umspritzen mit dem Kunststoff herangezogenen Spritzgießwerkzeug an die Leiterplatte angedrückt. Beispielsweise weist dieses Spritzgießwerkzeug dabei einen entsprechenden Niederhalter auf. Optional liegt der Grundträger mit seiner Außenseite an der Kavitätswand des Spritzgießwerkzeugs an, sodass beim Schließen des Spritzgießwerkzeugs der Grundträger an die Leiterplatte angedrückt wird und dabei vorzugsweise seine Dichtwirkung entfaltet. In einer optionalen Verfahrensvariante wird beim Einbetten der Leiterplatte auch die Oberseite der Leiterplatte insbesondere mit durch die Durchbrüche (durch die die Greifarme des Greifelements hindurch ragen) auf die Oberseite strömenden Kunststoff umschlossen, insbesondere umspritzt. In diesem Fall sind somit vorzugsweise näherungsweise die gesamte Leiterplatte (d. h. bis auf vernachlässigbare Abschnitte, die beispielsweise zur Positionierung der Leiterplatte in dem Spritzgießwerkzeug dienen) sowie die daran angeordneten Elektronikbauelemente in den Kunststoff eingebettet. Dadurch wird eine besonders hohe Abdichtwirkung gegen Umwelteinflüsse ermöglicht.In a preferred variant of the method, the base support of the gripping element is pressed against the printed circuit board in an injection mold used for embedding in the plastic, preferably for injection-molding with the plastic. For example, this injection mold has a corresponding hold-down. Optionally, the base carrier rests with its outer side on the cavity wall of the injection mold, so that upon closing of the injection mold, the base support is pressed against the printed circuit board and preferably unfolds its sealing effect. In an optional variant of the method, when embedding the printed circuit board, the upper side of the printed circuit board is enclosed, in particular encapsulated, in particular by the openings (through which the gripper arms of the gripping element protrude). In this case, therefore, preferably approximately the entire printed circuit board (that is, except for negligible portions serving, for example, for positioning the printed circuit board in the injection mold) and the electronic components disposed thereon are embedded in the plastic. This allows a particularly high sealing effect against environmental influences.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Grundträger des Greifelements eine vorzugsweise ringförmig geschlossene Dichtkante auf, die zweckmäßigerweise zur Abdichtung gegen die Leiterplatte gedrückt wird (vorzugsweise mittels des Spritzgießwerkzeugs) und dabei die Kontaktelemente umlaufend umrandet. Diese, von dem Grundträger des Greifelements vorstehende Dichtkante bildet somit gemeinsam mit dem Grundträger selbst und der gegenüberliegenden Leiterplatte das vorstehend beschriebene lokale Gehäuse für die Kontaktstellen zwischen den Kontaktelementen sowie den damit kontaktierten Anschlusskontakten des Sensorelements.In a preferred embodiment, the base support of the gripping element has a preferably annularly closed sealing edge, the is expediently pressed against the printed circuit board for sealing (preferably by means of the injection mold) and thereby surrounding the contact elements circumferentially. This, protruding from the base support of the gripping element sealing edge thus forms, together with the base support itself and the opposite circuit board, the above-described local housing for the contact points between the contact elements and thus contacted terminal contacts of the sensor element.
In einer zweckmäßigen Verfahrensvariante werden als Kontaktelemente insbesondere Kontaktklemmen herangezogen, die die Anschlusskontakte des Sensorelements kraft- und/oder formschlüssig in der jeweiligen Kontaktposition halten. Mittels dieser Kontaktklemmen wird somit nicht nur eine elektrische Kontaktierung, sondern auch eine zumindest für Montagezwecke hinreichend stabile Positionierung der Anschlusskontakte ermöglicht. Vorteilhafterweise können somit zusätzliche Montageschritte zur Kontaktierung und insbesondere mechanischen Fixierung - wie beispielsweise Löten oder Schweißen - entfallen.In an expedient variant of the method, in particular contact terminals are used as contact elements, which hold the terminal contacts of the sensor element positively and / or positively in the respective contact position. By means of these contact terminals thus not only an electrical contact, but also at least for mounting purposes sufficiently stable positioning of the terminals is possible. Advantageously, thus additional mounting steps for contacting and in particular mechanical fixation - such as soldering or welding - omitted.
In einer optionalen Verfahrensvariante wird der Grundträger des Greifelements als Gegenhalter für die Kontaktelemente, insbesondere für die Kontaktklemmen herangezogen. Konkret stützen sich in diesem Fall die Kontaktklemmen bei der Montage und Kontaktierung des Sensorelements gegen den Grundträger ab, sodass eine plastische Verformung der Kontaktklemmen beim Einschieben der Anschlusskontakte des Sensorelements vorteilhafterweise verhindert werden kann.In an optional variant of the method, the base support of the gripping element is used as counterholder for the contact elements, in particular for the contact terminals. Specifically, in this case, the contact terminals are based on the mounting and contacting of the sensor element against the base support, so that a plastic deformation of the contact terminals during insertion of the terminal contacts of the sensor element can be advantageously prevented.
In einer weiteren zweckmäßigen Verfahrensvariante wird das Sensorelement an jedem Greifarm von dem Klemmelement gegen eine an dem jeweiligen Greifarm ausgebildete Anschlagfläche geklemmt. Diese Anschlagfläche stellt dabei einen vorgegebenen Abstand zwischen dem Grundträger des Greifelements und dem Sensorelement her.In a further expedient variant of the method, the sensor element on each gripping arm is clamped by the clamping element against a stop surface formed on the respective gripping arm. In this case, this stop surface establishes a predetermined distance between the base carrier of the gripping element and the sensor element.
In einer bevorzugten Verfahrensvariante ist das Klemmelement separat von dem Greifelement ausgebildet und wird mittels jeweils einem an einem Grundkörper des Klemmelements angefedert angeordneten Rasthaken mit jeweils einem der Greifarme verrastet. Aufgrund der angefedert an dem Grundkörper angeordneten Rasthaken wird vorteilhafterweise ermöglicht, dass ein durch Fertigungstoleranzen bedingtes Spiel zwischen dem Greifelement und dem Sensorelement ausgeglichen und insbesondere das Sensorelement mit Vorspannung an dem Greifelement gehaltert, insbesondere gegen die jeweilige Anschlagfläche geklemmt werden kann.In a preferred variant of the method, the clamping element is formed separately from the gripping element and is latched in each case by means of one of a base body of the clamping element spring-mounted latching hooks with one of the gripping arms. Due to the resiliently arranged on the body latching hook is advantageously allows a conditional by manufacturing tolerances match between the gripping member and the sensor element and in particular the sensor element with bias on the gripping member supported, in particular can be clamped against the respective stop surface.
In einer im Rahmen der Erfindung denkbaren, alternativen Verfahrensvariante ist das Klemmelement als eine Art Schnapphaken an einem Freiende des jeweiligen Greifelements ausgebildet. Das Sensorelement wird in diesem Fall zur Montage zwischen die Greifarme eingeschoben und durch eine Schnappverbindung zwischen den Greifarmen gehaltert.In one conceivable within the scope of the invention, alternative method variant, the clamping element is designed as a kind of snap hook on a free end of the respective gripping element. The sensor element is inserted in this case for mounting between the gripping arms and held by a snap connection between the gripping arms.
In einer zweckmäßigen Verfahrensvariante stehen die jeweiligen, vorstehend beschriebenen Rasthaken spiralartig von dem Grundkörper des Klemmelements ab. Das Klemmelement wird in diesem Fall zur Verrastung mit dem jeweiligen Greifarm um eine vorzugsweise für das Klemm- und das Greifelement zentrale, insbesondere eine Drehsymmetrieachse bildende Drehachse verdreht. Vorzugsweise weist dabei jeder der Rasthaken freiendseitig einen Hakenkopf, d. h. eine Art Widerhaken auf, mittels derer der jeweilige Rasthaken in einer korrespondierenden Aussparung des jeweiligen Greifarms formschlüssig verhakt wird. Das Klemmelement stellt somit eine Art „Twist-Clip“-Verschluss dar.In an expedient variant of the method, the respective latching hooks described above project in a spiral-like manner from the base body of the clamping element. The clamping element is rotated in this case for locking with the respective gripping arm about a preferably for the clamping and the gripping element central, in particular a rotational axis of symmetry forming axis of rotation. Preferably, each of the latching hooks has a hook head on the free end side, d. H. a kind of barb, by means of which the respective latching hook is hooked positively in a corresponding recess of the respective gripper arm. The clamping element thus represents a kind of "twist-clip" closure.
In einer weiteren zweckmäßigen Verfahrensvariante übt das Klemmelement mittels in Richtung auf das Sensorelement vorstehenden Rippen eine Klemmkraft auf das Sensorelement aus. Vorzugsweise weist das Klemmelement dazu drei dieser Rippen auf. Somit liegt das Klemmelement in Form einer Drei-Punkt-Auflage an dem Sensorelement an, wodurch eine besonders stabile, d. h. verwackelungsfreie Anlage zwischen dem Klemmelement und dem Sensorelement gebildet wird.In a further expedient variant of the method, the clamping element exerts a clamping force on the sensor element by means of ribs projecting in the direction of the sensor element. Preferably, the clamping element has three of these ribs. Thus, the clamping element is in the form of a three-point support on the sensor element, whereby a particularly stable, d. H. shake-free system is formed between the clamping element and the sensor element.
In einer vorteilhaften Ausführung ist das Klemmelement als Ring ausgebildet, von dem die vorstehend beschriebenen Rasthaken in dessen Ringebene spiralartig abragen. Die Ausführung des Klemmelements als Ring ist insbesondere dahingehend vorteilhaft, da das Klemmelement von einer Frontseite des Sensorelements, an der auch die sensitive Fläche des Sensorelements angeordnet ist, auf dieses aufgesetzt und insbesondere zur Verrastung mit dem Greifelement verdreht wird. Die sensitive Fläche des Sensorelements liegt dabei zweckmäßigerweise innerhalb der Ringöffnung, sodass diese frei zugänglich ist.In an advantageous embodiment, the clamping element is designed as a ring from which protrude the above-described locking hooks in the ring plane spiral. The embodiment of the clamping element as a ring is particularly advantageous in that the clamping element from a front side of the sensor element, on which the sensitive surface of the sensor element is arranged, placed on this and in particular rotated for locking with the gripping element. The sensitive surface of the sensor element is expediently located within the ring opening, so that it is freely accessible.
In einer weiteren zweckmäßigen Ausführung handelt es sich bei dem Sensorelement insbesondere um einen Drucksensor. Bei der Elektronikanordnung handelt es sich außerdem vorzugsweise um ein Steuergerät, insbesondere um ein Getriebesteuergerät für ein Kraftfahrzeug. Der Drucksensor ist dabei zur Messung eines Drucks des Getriebeöls eingerichtet und vorgesehen. Alternativ kommt das Steuergerät aber auch in anderen Bereichen zum Einsatz, bei denen im Betrieb die Messung von Betriebsparametern, insbesondere Druck in einem Betriebsmedium erforderlich ist.In a further expedient embodiment, the sensor element is in particular a pressure sensor. The electronic assembly is also preferably a control device, in particular a transmission control device for a motor vehicle. The pressure sensor is set up and provided for measuring a pressure of the transmission oil. Alternatively, the control unit is also used in other areas in which the measurement of Operating parameters, in particular pressure in a working medium is required.
Das vorstehend beschriebene Greifelement weist in bevorzugter Ausführung drei Greifarme, insbesondere mit jeweils einer Anschlagfläche auf. Dadurch wird auch zwischen dem Sensorelement und dem Greifelement eine Dreipunkt-Auflage gebildet, sodass das Sensorelement verkippungsfrei an dem Greifelement anliegt.The gripping element described above, in a preferred embodiment, three gripping arms, in particular each with a stop surface. As a result, a three-point support is also formed between the sensor element and the gripping element, so that the sensor element bears against the gripping element without tilting.
In einer zweckmäßigen Ausführung weist zumindest einer der Greifarme des Greifelements als Drehpositionierungsmittel zur eindeutigen Ausrichtung des Sensorelements (insbesondere um die vorstehend beschriebene Drehachse) eine Nut oder einen Vorsprung auf, in der ein korrespondierender Vorsprung des Sensorelements einliegt, beziehungsweise der in einer korrespondierenden Nut des Sensorelements einliegt. D. h. das Sensorelement weist entweder einen Vorsprung auf, der in die korrespondierende Nut eines der Greifarme des Greifelements eingeschoben wird oder das Sensorelement weist eine Nut auf, die bei der Montage des Sensorelements an dem Greifelement einen korrespondierenden Vorsprung, der an einem der Greifarme des Greifelements ausgebildet ist, umgreift.In an expedient embodiment, at least one of the gripping arms of the gripping element has a groove or a projection as rotational positioning means for unambiguous alignment of the sensor element, in which a corresponding projection of the sensor element rests, or in a corresponding groove of the sensor element rests. Ie. the sensor element either has a projection which is inserted into the corresponding groove of one of the gripping arms of the gripping element or the sensor element has a groove which, during assembly of the sensor element on the gripping element, has a corresponding projection which is formed on one of the gripping arms of the gripping element , surrounds.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
-
1 In einer perspektivischen Darstellung eine Elektronikanordnung in einem Zwischenfertigungszustand, -
2 In Ansicht auf eine Oberseite eine Leiterplatte der Elektronikanordnung, -
3 In perspektivischer Darstellung ein Greifelement, das zur Halterung eines Sensorelements an der Leiterplatte der Elektronikanordnung dient,4 In perspektivischer Darstellung ein Sensorelement der Elektronikanordnung, -
5 In perspektivischer Darstellung die Leiterplatte, das Greifelement und das Sensorelement in einem teilmontierten Zustand, -
6 und7 in jeweils unterschiedlicher perspektivischer Darstellung eine Klemmelement zur Fixierung des Sensorelements an dem Greifelement, und -
8 inAnsicht gemäß 2 ein alternatives Ausführungsbeispiel für die Leiterplatte.
-
1 In a perspective view of an electronic assembly in an intermediate production state, -
2 In view on a top a printed circuit board of the electronic assembly, -
3 Perspective view of a gripping element which serves to hold a sensor element on the printed circuit board of the electronic assembly,4 In perspective view a sensor element of the electronic assembly, -
5 In a perspective view, the printed circuit board, the gripping element and the sensor element in a partially assembled state, -
6 and7 in each case a different perspective view of a clamping element for fixing the sensor element to the gripping element, and -
8th in view according to2 an alternative embodiment of the circuit board.
In
In
In
Zur Montage des Steuergeräts
Zur Fixierung des Drucksensors
Zur Fixierung des Drucksensors
In einem alternativen Ausführungsbeispiel gemäß
Der Gegenstand der Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können weitere Ausführungsformen der Erfindung von dem Fachmann aus der vorstehenden Beschreibung abgeleitet werden. Insbesondere können die anhand der verschiedenen Ausführungsbeispiele beschriebenen Einzelmerkmale der Erfindung und deren Ausgestaltungsvarianten auch in anderer Weise miteinander kombiniert werden.The object of the invention is not limited to the embodiments described above. Rather, other embodiments of the invention may be derived by those skilled in the art from the foregoing description. In particular, the individual features of the invention described with reference to the various exemplary embodiments and their design variants can also be combined with one another in a different manner.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Steuergerätcontrol unit
- 22
- Sensoreinheitsensor unit
- 33
- Leiterplattecircuit board
- 44
- Drucksensorpressure sensor
- 66
- Greifelementgripping element
- 88th
- Klemmelementclamping element
- 1010
- Oberseitetop
- 1212
- Kontaktklemmecontact terminal
- 1414
- Bohrungdrilling
- 1616
- Unterseitebottom
- 1818
- Anschlusskontaktconnection contact
- 2020
- Durchbruchbreakthrough
- 2222
- Greifarmclaw arm
- 2424
- Grundträgerbase support
- 2626
- Anschlagflächestop surface
- 2828
- Öseeyelet
- 3030
- Dichtkantesealing edge
- 3232
- Nutgroove
- 3434
- Vorsprunghead Start
- 4040
- Grundkörperbody
- 4242
- Anlageflächecontact surface
- 4444
- Rasthakenlatch hook
- 4646
- Fußabschnittfoot section
- 4848
- Hakenabschnitthook section
- 5050
- Hakenkopfhook head
- 5252
- Ripperib
- 5454
- sensitive Flächesensitive area
- 6060
- Federlaschespring shackle
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102017209175.4A DE102017209175A1 (en) | 2017-05-31 | 2017-05-31 | Method for producing an electronic assembly and electronic assembly |
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Publications (1)
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ID=64279196
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