DE102019208361A1

DE102019208361A1 - Sensor arrangement, sensor device for a sensor arrangement and method for producing a sensor arrangement

Info

Publication number: DE102019208361A1
Application number: DE102019208361.7A
Authority: DE
Inventors: Marco Knier; Thomas Deichler; Christoph Schikora
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2019-06-07
Filing date: 2019-06-07
Publication date: 2020-12-10

Abstract

Sensoranordnung (1) aufweisend eine Leiterplatte (2) mit einer Leiterplattenvorderseite (4) und einer Leiterplattenrückseite (5) und eine an der Leiterplattenvorderseite (4) angeordnete Sensorvorrichtung (3) mit einem Sockel (7), bei der die Leiterplatte (2) wenigstens eine erste Ausnehmung und die Sensorvorrichtung (3) an dem Sockel (7) wenigstens einen ersten Fortsatz (9, 10) aufweist, sich der wenigstens eine erste Fortsatz (9, 10) durch die wenigstens eine erste Ausnehmung zur Leiterplattenrückseite (5) erstreckt und der wenigstens eine erste Fortsatz (9, 10) leiterplattenrückseitig mit einem Kunststoff (16) umspritzt ist, um die Sensorvorrichtung (3) mithilfe des Kunststoffs (16) an der Leiterplatte (2) zu fixieren, Sensorvorrichtung (3) für eine derartige Sensoranordnung (1), die Sensorvorrichtung (3) aufweisend einen Sockel (7), wobei der Sockel (7) wenigstens einen leiterplattenrückseitig mit einem Kunststoff (16) umspritzbaren und mithilfe des Kunststoffs (16) an der Leiterplattenrückseite (5) fixierbaren ersten Fortsatz (9, 10), wenigstens einen an der Leiterplattenrückseite (5) fixierbaren zweiten Fortsatz (11) und/oder wenigstens eine an der Leiterplatte (2) fixierbaren Kontaktstift aufweist, und Verfahren zum Herstellen einer derartigen Sensoranordnung (1), wobei in einem ersten Schritt die Sensorvorrichtung (3) an der Leiterplattenvorderseite (4) angeordnet wird, wobei die Fortsätze (9, 10, 11) und der wenigstens eine Kontaktstift in den jeweiligen Ausnehmungen angeordnet werden, in einem zweiten Schritt der wenigstens eine zweite Fortsatz (11) leiterplattenrückseitig plastisch umgeformt wird, um den wenigstens einen zweiten Fortsatz an der Leiterplattenrückseite (5) zu fixieren, in einem dritten Schritt der wenigstens eine Kontaktstift mit der Leiterplatte verlötet wird und/oder in einem vierten Schritt der wenigstens eine erste Fortsatz (9, 10) leiterplattenrückseitig mit einem Kunststoff (16) umspritzt wird, um die Sensorvorrichtung (3) mithilfe des Kunststoffs (16) an der Leiterplatte (2) zu fixieren.Sensor arrangement (1) having a circuit board (2) with a circuit board front side (4) and a circuit board rear side (5) and a sensor device (3) arranged on the circuit board front side (4) with a base (7), in which the circuit board (2) at least a first recess and the sensor device (3) on the base (7) has at least one first extension (9, 10), the at least one first extension (9, 10) extends through the at least one first recess to the rear of the circuit board (5) and the at least one first extension (9, 10) is overmolded with a plastic (16) on the back of the circuit board in order to fix the sensor device (3) to the circuit board (2) with the aid of the plastic (16), sensor device (3) for such a sensor arrangement ( 1), the sensor device (3) having a base (7), wherein the base (7) has at least one circuit board back with a plastic (16) overmolded and with the help of the plastic (16) on the printed circuit board tten rear side (5) has fixable first extension (9, 10), at least one second extension (11) fixable on the circuit board rear side (5) and / or at least one contact pin fixable on the circuit board (2), and a method for producing such a sensor arrangement ( 1), wherein in a first step the sensor device (3) is arranged on the front side of the circuit board (4), the extensions (9, 10, 11) and the at least one contact pin being arranged in the respective recesses, in a second step the at least a second extension (11) is plastically deformed on the rear of the circuit board in order to fix the at least one second extension on the rear of the circuit board (5), in a third step the at least one contact pin is soldered to the circuit board and / or in a fourth step the at least one first Extension (9, 10) is overmolded with a plastic (16) on the back of the circuit board in order to protect the sensor device (3) using the To fix the plastic (16) on the circuit board (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung aufweisend eine Leiterplatte mit einer Leiterplattenvorderseite und einer Leiterplattenrückseite und eine an der Leiterplattenvorderseite angeordnete Sensorvorrichtung mit einem Sockel. Außerdem betrifft die Erfindung eine Sensorvorrichtung für eine Sensoranordnung. Außerdem betrifft die Erfindung Verfahren zum Herstellen einer Sensoranordnung.The invention relates to a sensor arrangement comprising a printed circuit board with a printed circuit board front side and a printed circuit board rear side and a sensor device arranged on the printed circuit board front side with a base. The invention also relates to a sensor device for a sensor arrangement. The invention also relates to a method for producing a sensor arrangement.

Aus dem Dokument DE 10 2013 223 912 A1 ist eine Sensorvorrichtung bekannt umfassend ein Sensorgehäuse zur Aufnahme einer Sensoreinrichtung, welche ein Sensorelement umfasst, und ein Steckverbindungsgehäuse zur Aufnahme einer Steckverbindungseinrichtung, welche mit der Sensoreinrichtung elektrisch verbindbar ist und einen mit der Sensoreinrichtung elektrisch koppelbaren Steckanschluss zum elektrischen Anschuss der Sensorvorrichtung aufweist, wobei das Sensorgehäuse und das Steckverbindungsgehäuse miteinander verbindbar sind und im verbundenen Zustand relativ zueinander drehbar sind, bei der das Sensorgehäuse und das Steckverbindungsgehäuse über eine bajonettverschlussartige Verbindung miteinander verbindbar sind, welche derart ausgebildet ist, dass das Sensorgehäuse und das Steckverbindungsgehäuse in einer ersten zueinander ausgerichteten Relativposition miteinander verbindbar sind und im verbundenen Zustand in einer zu der ersten Relativposition unterschiedlichen weiteren Relativposition unverlierbar zueinander rotierbar sind.From the document DE 10 2013 223 912 A1 A sensor device is known comprising a sensor housing for receiving a sensor device, which comprises a sensor element, and a plug connection housing for receiving a plug connection device, which is electrically connectable to the sensor device and has a plug connection that can be electrically coupled to the sensor device for electrically connecting the sensor device, the sensor housing and the connector housing can be connected to one another and are rotatable relative to one another in the connected state, in which the sensor housing and the connector housing can be connected to one another via a bayonet-type connection which is designed such that the sensor housing and the connector housing can be connected to one another in a first relative position aligned with one another and in the connected state in a further relative position different from the first relative position, they are captive and rotatable with respect to one another nd.

Die aus dem Dokument DE 10 2013 223 912 A1 bekannte Sensorvorrichtung weist eine Halterung zur Befestigung der Sensorvorrichtung an einem vorbestimmten Ort wie beispielsweise in einem Kraftfahrzeug zum Detektieren einer Drehzahl oder einer Drehrichtung einer rotierenden Kraftfahrzeugkomponente auf. Die Halterung ragt seitlich von der Sensorvorrichtung ab und weist einen Durchgang auf, in welchen ein Befestigungselement einbringbar ist, wobei der Durchgang von einer Anlagefläche zur Anlage an einem Bauteil, an welchem die Sensorvorrichtung zu befestigen ist, begrenzt ist.The one from the document DE 10 2013 223 912 A1 known sensor device has a holder for fastening the sensor device at a predetermined location such as in a motor vehicle for detecting a speed or a direction of rotation of a rotating motor vehicle component. The holder protrudes laterally from the sensor device and has a passage into which a fastening element can be introduced, the passage being delimited by a contact surface for contact with a component to which the sensor device is to be fastened.

Aus dem Dokument DE 10 2014 223 644 A1 ist eine Steckeranordnung bekannt mit zumindest einem Steckerelement, das einen Steckergrundkörper mit mehreren Steckerpins umfasst, wobei die den Steckerpins abwandte Seite des Steckergrundkörpers einem Dichtraum und die Steckerpins einem Umgebungsraum zugewandt sind, bei der die dem Dichtraum zugewandte Seite des Steckergrundkörpers mediendicht umspritzt ist.From the document DE 10 2014 223 644 A1 A connector arrangement is known with at least one connector element which comprises a connector body with several connector pins, the side of the connector body facing away from the connector pins facing a sealing space and the connector pins facing a surrounding space, in which the side of the connector body facing the sealing space is encapsulated in a media-tight manner.

Bei der aus dem Dokument DE 10 2013 223 912 A1 bekannten Steckeranordnung ist zumindest der Verbindungsbereich zwischen Leiterplatte und Steckergrundkörper mediendicht umspritzt, der Steckergrundkörper ist aus Thermoplast gefertigt und als Umspritzung des Steckergrundkörpers ist Duroplast vorgesehen.In the case of the document DE 10 2013 223 912 A1 known connector arrangement, at least the connection area between the printed circuit board and the connector body is encapsulated in a media-tight manner, the connector body is made of thermoplastic and thermoset is provided as an encapsulation of the connector body.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Sensoranordnung strukturell und/oder funktionell zu verbessern. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Sensorvorrichtung strukturell und/oder funktionell zu verbessern. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren zu verbessern.The invention is based on the object of structurally and / or functionally improving a sensor arrangement mentioned at the beginning. In addition, the invention is based on the object of structurally and / or functionally improving a sensor device mentioned at the beginning. In addition, the invention is based on the object of improving a method mentioned at the beginning.

Die Aufgabe wird gelöst mit einer Sensoranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Außerdem wird die Aufgabe gelöst mit einer Sensorvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Außerdem wird die Aufgabe gelöst mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Vorteilhafte Ausführungen und/oder Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved with a sensor arrangement with the features of claim 1. In addition, the object is achieved with a sensor device with the features of claim 9. In addition, the object is achieved with a method with the features of claim 10. Advantageous embodiments and / or developments are the subject of the subclaims.

Die Sensoranordnung kann zur Anordnung in einem Kraftfahrzeug dienen. Die Sensoranordnung kann zur Anordnung in einem Getriebe dienen. Die Sensoranordnung kann zur Anordnung an einem hydraulischen Aktuator dienen. Die Sensoranordnung kann zur Anordnung an einer Ventilplatte dienen. Die Sensoranordnung kann zur Anordnung in einer schmiermittel-, kühlmittel-, wärme-, span- und/oder schmutzbeaufschlagten Umgebung dienen.The sensor arrangement can be used for arrangement in a motor vehicle. The sensor arrangement can be used for arrangement in a transmission. The sensor arrangement can be used for arrangement on a hydraulic actuator. The sensor arrangement can be used for arrangement on a valve plate. The sensor arrangement can be used for arrangement in an environment exposed to lubricant, coolant, heat, chips and / or dirt.

Die Leiterplatte kann als Träger für die Sensorvorrichtung dienen. Die Leiterplatte kann als Träger für elektronische Bauteile dienen. Die Leiterplatte kann zur mechanischen Befestigung und/oder zur elektrischen Verbindung dienen. Die Leiterplatte kann aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt sein. Die Leiterplatte kann elektrisch leitende Verbindungen aufweisen. Die Leiterplatte kann mechanische Befestigungsstellen und/oder elektrische Kontaktstellen aufweisen.The circuit board can serve as a carrier for the sensor device. The circuit board can serve as a carrier for electronic components. The circuit board can be used for mechanical fastening and / or for electrical connection. The circuit board can be made of an electrically insulating material. The circuit board can have electrically conductive connections. The circuit board can have mechanical fastening points and / or electrical contact points.

Die Sensorvorrichtung kann eine Längsachse, einen Durchmesser und eine Höhe aufweisen. Die Sensorvorrichtung kann mit ihrer Längsachse senkrecht zur Leiterplatte angeordnet sein. Die Sensorvorrichtung kann eine gegenüber ihrem Durchmesser große Höhe aufweisen. Die Höhe der Sensorvorrichtung kann wenigstens das ca. 3-fache des Durchmessers der Sensorvorrichtung betragen.The sensor device can have a longitudinal axis, a diameter and a height. The sensor device can be arranged with its longitudinal axis perpendicular to the circuit board. The sensor device can have a height that is great compared to its diameter. The height of the sensor device can be at least approximately 3 times the diameter of the sensor device.

Der Sockel kann zum Verbinden der Sensorvorrichtung mit der Leiterplatte dienen. Die Sensorvorrichtung kann in Erstreckungsrichtung der Längsachse ein dem Sockel gegenüberliegendes Ende aufweisen. Die Sensorvorrichtung kann einen Sensor aufweisen. Der Sensor kann an dem Ende der Sensorvorrichtung angeordnet sein. Der Sensor kann ein induktiver oder magnetischer Sensor sein. Der Sensor kann zur Drehzahlerfassung dienen. Die Sensorvorrichtung kann ein Sensorgehäuse aufweisen. Das Sensorgehäuse kann aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem duroplastischen Kunststoff, hergestellt sein.The base can be used to connect the sensor device to the circuit board. The sensor device can have an end opposite the base in the direction of extent of the longitudinal axis. The sensor device can have a sensor. The sensor can be at the end of the Be arranged sensor device. The sensor can be an inductive or magnetic sensor. The sensor can be used for speed detection. The sensor device can have a sensor housing. The sensor housing can be made from a plastic, in particular from a thermosetting plastic.

Der Sockel kann aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem thermoplastischen Kunststoff, hergestellt sein. Das Sensorgehäuse und der Sockel können miteinander kraftschlüssig, formschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden sein. Der Sockel kann eine Sockelfläche aufweisen. Die Sockelfläche kann sich senkrecht zur Längsachse erstrecken. Die Sockelfläche kann sich parallel zur der Leiterplattenvorderseite erstrecken. Die Sensorvorrichtung kann mit der Sockelfläche an der Leiterplattenvorderseite anliegend angeordnet sein.The base can be made of a plastic, in particular a thermoplastic plastic. The sensor housing and the base can be non-positively, positively and / or cohesively connected to one another. The base can have a base surface. The base surface can extend perpendicular to the longitudinal axis. The base surface can extend parallel to the front of the printed circuit board. The sensor device can be arranged with the base surface resting against the front of the printed circuit board.

Der wenigstens eine erste Fortsatz kann sich in Erstreckungsrichtung der Längsachse erstrecken. Der wenigstens eine erste Fortsatz kann sich senkrecht zu der Leiterplatte erstrecken. Der wenigstens eine erste Fortsatz kann wenigstens einen Hinterschnittabschnitt aufweisen. Der wenigstens eine erste Fortsatz kann bezüglich der Längsachse hinterschnitten sein. Der wenigstens eine erste Fortsatz kann eine hakenartige Form aufweisen. Der wenigstens eine erste Fortsatz kann eine L-Form aufweisen.The at least one first extension can extend in the direction of extent of the longitudinal axis. The at least one first extension can extend perpendicular to the circuit board. The at least one first extension can have at least one undercut section. The at least one first extension can be undercut with respect to the longitudinal axis. The at least one first extension can have a hook-like shape. The at least one first extension can have an L-shape.

Die wenigstens eine erste Ausnehmung kann zwischen der Leiterplattenvorderseite und der Leiterplattenrückseite durchgehend sein. Die wenigstens eine erste Ausnehmung kann einen umlaufenden Rand aufweisen. Die wenigstens eine erste Ausnehmung kann eine Form aufweisen, die einer Projektion des wenigstens einen ersten Fortsatzes in Erstreckungsrichtung der Längsachse entspricht.The at least one first recess can be continuous between the front side of the circuit board and the rear side of the circuit board. The at least one first recess can have a circumferential edge. The at least one first recess can have a shape that corresponds to a projection of the at least one first extension in the direction of extent of the longitudinal axis.

Der Kunststoff kann ein spritzfähiger Kunststoff sein. Der Kunststoff kann ein thermoplastischer Kunststoff sein. Der Kunststoff kann ein duroplastischer Kunststoff sein. Der wenigstens eine erste Fortsatz kann abschnittsweise oder vollständig mit dem Kunststoff umspritzt sein. Die Leiterplattenrückseite kann abschnittsweise oder vollständig mit dem Kunststoff umspritzt sein. Die Leiterplattenvorderseite kann abschnittsweise oder vollständig mit dem Kunststoff umspritzt sein. Der wenigstens eine erste Fortsatz kann zusammen mit der Leiterplattenrückseite und/oder der Leiterplattenvorderseite mit dem Kunststoff umspritzt sein. Der wenigstens eine erste Fortsatz, die Leiterplattenrückseite und/oder die Leiterplattenvorderseite kann mit dem Kunststoff mediendicht umspritzt sein. „Mediendicht“ bezieht sich insbesondere auf eine Dichtigkeit gegenüber Schmiermittel, Kühlmittel, Spänen und/oder Schmutz. Der Kunststoff kann den wenigstens einen ersten Fortsatz und die Leiterplattenrückseite miteinander mechanisch fest verbinden. Der Kunststoff kann einen Zwischenraum zwischen dem wenigstens einen ersten Fortsatz und der Leiterplattenrückseite zumindest teilweise ausfüllen. Der Kunststoff kann den Rand der wenigstens eine erste Ausnehmung hintergreifen. Die Sensorvorrichtung kann mithilfe des Kunststoffs an der Leiterplatte kraftschlüssig, formschlüssig und/oder stoffschlüssig fixiert sein.The plastic can be an injectable plastic. The plastic can be a thermoplastic plastic. The plastic can be a thermosetting plastic. The at least one first extension can be coated with the plastic in sections or completely. The back of the printed circuit board can be coated with the plastic in sections or completely. The front side of the printed circuit board can be coated with the plastic in sections or completely. The at least one first extension can be encapsulated with the plastic together with the rear side of the circuit board and / or the front side of the circuit board. The at least one first extension, the rear side of the circuit board and / or the front side of the circuit board can be encapsulated with the plastic in a media-tight manner. “Media-tight” refers in particular to a tight seal against lubricants, coolants, chips and / or dirt. The plastic can mechanically firmly connect the at least one first extension and the rear side of the circuit board to one another. The plastic can at least partially fill an intermediate space between the at least one first extension and the rear side of the circuit board. The plastic can engage behind the edge of the at least one first recess. With the aid of the plastic, the sensor device can be fixed to the circuit board in a force-locking, positive-locking and / or material-locking manner.

Die Sensorvorrichtung kann an dem Sockel wenigstens einen zweiten Fortsatz aufweisen. Der wenigstens eine zweite Fortsatz kann sich in Erstreckungsrichtung der Längsachse erstrecken. Der wenigstens eine zweite Fortsatz kann sich senkrecht zu der Leiterplatte erstrecken. Die Leiterplatte kann wenigstens eine zweite Ausnehmung aufweisen. Die wenigstens eine zweite Ausnehmung kann zwischen der Leiterplattenvorderseite und der Leiterplattenrückseite durchgehend sein. Die wenigstens eine zweite Ausnehmung kann einen umlaufenden Rand aufweisen. Die wenigstens eine zweite Ausnehmung kann eine Form aufweisen, die einer Projektion des wenigstens einen zweiten Fortsatzes in Erstreckungsrichtung der Längsachse entspricht. Der wenigstens eine zweite Fortsatz kann sich durch die wenigstens eine zweite Ausnehmung zur Leiterplattenrückseite erstrecken. Der wenigstens eine zweite Fortsatz kann leiterplattenrückseitig fixiert sein. Der wenigstens eine zweite Fortsatz kann leiterplattenrückseitig kraftschlüssig, formschlüssig und/oder stoffschlüssig fixiert sein. Der wenigstens eine zweite Fortsatz kann leiterplattenrückseitig plastisch umgeformt sein. Der wenigstens eine zweite Fortsatz kann leiterplattenrückseitig derart umgeformt sein, dass er den Rand der wenigstens einen zweiten Ausnehmung hintergreift. Der wenigstens eine zweite Fortsatz kann abschnittsweise oder vollständig mit dem Kunststoff umspritzt sein. Der wenigstens eine zweite Fortsatz kann zusammen mit der Leiterplattenrückseite und/oder der Leiterplattenvorderseite mit dem Kunststoff umspritzt sein. Der wenigstens eine zweite Fortsatz kann mit dem Kunststoff mediendicht umspritzt sein.The sensor device can have at least one second extension on the base. The at least one second extension can extend in the direction of extent of the longitudinal axis. The at least one second extension can extend perpendicular to the circuit board. The circuit board can have at least one second recess. The at least one second recess can be continuous between the front side of the circuit board and the rear side of the circuit board. The at least one second recess can have a circumferential edge. At least one second The recess can have a shape that corresponds to a projection of the at least one second extension in the direction of extent of the longitudinal axis. The at least one second extension can extend through the at least one second recess to the rear of the printed circuit board. The at least one second extension can be fixed on the rear of the circuit board. The at least one second extension can be fixed on the back of the printed circuit board in a force-locking, form-locking and / or material-locking manner. The at least one second extension can be plastically deformed on the back of the circuit board. The at least one second extension can be reshaped on the back of the printed circuit board in such a way that it engages behind the edge of the at least one second recess. The at least one second extension can be coated with the plastic in sections or completely. The at least one second extension can be encapsulated with the plastic together with the rear side of the circuit board and / or the front side of the circuit board. The at least one second extension can be encapsulated with the plastic in a media-tight manner.

Die Sensorvorrichtung kann wenigstens einen Kontaktstift aufweisen. Der wenigstens eine Kontaktstift kann an dem Sockel angeordnet sein. Der wenigstens eine Kontaktstift kann sich in Erstreckungsrichtung der Längsachse erstrecken. Der wenigstens eine Kontaktstift kann sich senkrecht zu der Leiterplatte erstrecken. Die Leiterplatte kann wenigstens eine dritte Ausnehmung aufweisen. Die wenigstens eine dritte Ausnehmung kann zwischen der Leiterplattenvorderseite und der Leiterplattenrückseite durchgehend sein. Die wenigstens eine dritte Ausnehmung kann einen umlaufenden Rand aufweisen. Die wenigstens eine dritte Ausnehmung kann eine Form aufweisen, die einer Projektion des wenigstens einen Kontaktstifts in Erstreckungsrichtung der Längsachse entspricht. Die wenigstens eine dritte Ausnehmung kann eine Form aufweisen, die kleiner als eine Projektion des wenigstens einen Kontaktstifts in Erstreckungsrichtung der Längsachse ist. Der wenigstens eine Kontaktstift kann sich durch die wenigstens eine dritte Ausnehmung zur Leiterplattenrückseite erstrecken. Der wenigstens eine Kontaktstift kann an der Leiterplatte kraftschlüssig, formschlüssig und/oder stoffschlüssig fixiert sein. Der wenigstens eine Kontaktstift mit der Leiterplatte verlötet sein. Der wenigstens eine Kontaktstift kann als Einpressstift ausgeführt sein. Der wenigstens eine Kontaktstift kann in die wenigstens eine dritte Ausnehmung eingepresst sein. Der wenigstens eine Kontaktstift und die wenigstens eine dritte Ausnehmung können in Press-Fit-Technologie ausgeführt sein. Der wenigstens eine Kontaktstift kann abschnittsweise oder vollständig mit dem Kunststoff umspritzt sein. Der wenigstens eine Kontaktstift kann zusammen mit der Leiterplattenrückseite und/oder der Leiterplattenvorderseite mit dem Kunststoff umspritzt sein. Der wenigstens eine Kontaktstift kann mit dem Kunststoff mediendicht umspritzt sein.The sensor device can have at least one contact pin. The at least one contact pin can be arranged on the base. The at least one contact pin can extend in the direction of extent of the longitudinal axis. The at least one contact pin can extend perpendicular to the circuit board. The circuit board can have at least one third recess. The at least one third recess can be continuous between the front side of the circuit board and the rear side of the circuit board. The at least one third recess can have a circumferential edge. The at least one third recess can have a shape that corresponds to a projection of the at least one contact pin in the direction of extent of the longitudinal axis. The at least one third recess can have a shape that is smaller than a projection of the at least one contact pin in the direction of extent of the longitudinal axis. The at least one contact pin can extend through the at least one third recess to the rear of the circuit board. The at least one contact pin can be fixed to the circuit board in a force-fitting, form-fitting and / or material-fitting manner. The at least one contact pin must be soldered to the circuit board. The at least one contact pin can be designed as a press-fit pin. The at least one contact pin can be pressed into the at least one third recess. The at least one contact pin and the at least one third recess can be designed using press-fit technology. The at least one contact pin can be coated with the plastic in sections or completely. The at least one contact pin can be encapsulated with the plastic together with the rear side of the circuit board and / or the front side of the circuit board. The at least one contact pin can be encapsulated with the plastic in a media-tight manner.

Die Leiterplattenrückseite kann zusammen mit dem wenigstens einen ersten Fortsatz, dem wenigstens einen zweiten Fortsatz und/oder dem wenigstens einen Kontaktstift mit dem Kunststoff umspritzt sein. Die Leiterplattenrückseite kann zusammen mit dem wenigstens einen ersten Fortsatz, dem wenigstens einen zweiten Fortsatz und/oder dem wenigstens einen Kontaktstift mit dem Kunststoff mediendicht umspritzt sein.The rear side of the printed circuit board, together with the at least one first extension, the at least one second extension and / or the at least one contact pin, can be encapsulated with the plastic. The rear side of the printed circuit board, together with the at least one first extension, the at least one second extension and / or the at least one contact pin, can be encapsulated with the plastic in a media-tight manner.

Die Schritte zum Herstellen der Sensoranordnung können in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden. Ein Schritt oder mehrere Schritte kann/können entfallen. Ein Zwischenschritt oder mehrere Zwischenschritte kann/können durchgeführt werden. Wenn der wenigstens eine Kontaktstift als Einpressstift ausgeführt ist, kann in dem ersten Schritt der wenigstens eine Kontaktstift in die wenigstens eine dritte Ausnehmung eingepresst werden. Mit dem Einpressen kann die Sensorvorrichtung an der Leiterplatte vorfixiert werden. Mit dem Umformen des wenigstens einen zweiten Fortsatzes kann die Sensorvorrichtung an der Leiterplatte vorfixiert werden. Mit dem Umformen des wenigstens einen zweiten Fortsatzes kann die Sensorvorrichtung an der Leiterplatte vorfixiert werden, um den wenigstens eine Kontaktstift zu kontaktieren. Mit dem Umspritzen des wenigstens einen ersten Fortsatzes kann die Sensorvorrichtung an der Leiterplatte endfixiert werden.The steps for producing the sensor arrangement can be carried out in the order given. One or more steps can be omitted. An intermediate step or several intermediate steps can be carried out. If the at least one contact pin is designed as a press-fit pin, the at least one contact pin can be pressed into the at least one third recess in the first step. By pressing in, the sensor device can be pre-fixed on the circuit board. With the reshaping of the at least one second extension, the sensor device can be pre-fixed on the circuit board. With the deformation of the at least one second extension, the sensor device can be pre-fixed on the circuit board in order to contact the at least one contact pin. With the encapsulation of the at least one first extension, the sensor device can be fixed to the end of the circuit board.

Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem ein Befestigungskonzept Drehzahlsensor umspritzt, beispielsweise an einer Leiterplatte. Ein Sockel eines Drehzahlsensors (Thermoplast) kann unter einer Auflagefläche Leiterplatte eine L-förmige Rippen oder eine andere hinterschnittige Form aufweisen. Diese Rippen kann durch die Leiterplatte ragen. Zur Fixierung eines Doms können Pins alleine verlötet sein oder eine Heißverstemmung oder Ähnliches kann zur zusätzlichen Stabilisierung vorgesehen sein. Auch kann eine Kontaktierung via Press-Fit erfolgen. Anschließend kann eine vormontierte Baugruppe mit Duroplast umspritzt werden, um einen Spanschutz und eine erforderliche Festigkeit zu erreichen.In summary and in other words, the invention thus results, among other things, in a fastening concept for a speed sensor overmolded, for example on a printed circuit board. A base of a speed sensor (thermoplastic) can have an L-shaped rib or another undercut shape under a printed circuit board support surface. These ribs can protrude through the circuit board. To fix a dome, pins can be soldered alone or hot caulking or the like can be provided for additional stabilization. Contact can also be made via press-fit. Thereafter, a pre-assembled assembly can be overmolded with thermoset in order to achieve chip protection and the required strength.

Mit der Erfindung wird eine Befestigung der Sensorvorrichtung an der Leiterplatte mit erhöhter Robustheit und/oder erhöhter Positionsgenauigkeit ermöglicht. Aufwändige Prozessschritte können entfallen. Ein Aufwand, wie Herstellungsaufwand und/oder Kostenaufwand, wird reduziert.The invention enables the sensor device to be attached to the printed circuit board with increased robustness and / or increased positional accuracy. Complex process steps can be omitted. An effort, such as manufacturing effort and / or cost, is reduced.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben, dabei zeigen schematisch und beispielhaft:

1 eine Sensoranordnung mit einer Leiterplatte und einer Sensorvorrichtung mit einem Sockel mit leiterplattenrückseitig kraftschlüssig, formschlüssig und/oder stoffschlüssig fixierten Fortsätzen und einer Kunststoffumspritzung und
2 eine Sensoranordnung mit einer Leiterplatte und einer Sensorvorrichtung mit einem Sockel mit Kontaktstiften und einer Kunststoffumspritzung.

In the following, exemplary embodiments of the invention are described in more detail with reference to figures, which show schematically and by way of example:

1 a sensor arrangement with a printed circuit board and a sensor device with a base with projections fixed in a non-positive, positive and / or cohesive manner on the back of the printed circuit board and a plastic encapsulation and
2 a sensor arrangement with a circuit board and a sensor device with a base with contact pins and a plastic encapsulation.

1 und 2 zeigt eine Sensoranordnung 1 mit einer Leiterplatte 2 und einer Sensorvorrichtung 3. Die Sensoranordnung 1 dient zur Anordnung an einer Ventilplatte eines hydraulischen Aktuators eines Kraftfahrzeuggetriebes in einer schmiermittel-, kühlmittel-, wärme-, span- und schmutzbeaufschlagten Umgebung. 1 and 2 shows a sensor arrangement 1 with a circuit board 2 and a sensor device 3 . The sensor arrangement 1 is used for arrangement on a valve plate of a hydraulic actuator of a motor vehicle transmission in an environment exposed to lubricants, coolants, heat, chips and dirt.

Die Leiterplatte 2 dient als Träger, zur elektrischen Verbindung für die Sensorvorrichtung 3 und zur mechanischen Befestigung. Die Leiterplatte 2 ist aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt, weist elektrisch leitende Verbindungen, elektrische Kontaktstellen und mechanische Befestigungsstellen auf. Die Leiterplatte 2 weist eine Leiterplattenvorderseite 4, eine Leiterplattenrückseite 5 und zwischen der Leiterplattenvorderseite 4 und der Leiterplattenrückseite 5 durchgehende Ausnehmungen auf.The circuit board 2 serves as a carrier for the electrical connection for the sensor device 3 and for mechanical fastening. The circuit board 2 is made of an electrically insulating material, has electrically conductive connections, electrical contact points and mechanical fastening points. The circuit board 2 has a printed circuit board front 4th , a circuit board back 5 and between the front of the PCB 4th and the back of the circuit board 5 through recesses.

Die Sensorvorrichtung 3 weist eine Längsachse 6, einen aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellten Sockel 7 mit einer Sockelfläche 8, ersten Fortsätzen 9, 10 und einem zweiten Fortsatz 11 auf, die in der Schnittansicht gemäß 1 gezeigt sind. Die Sensorvorrichtung 3 weist Kontaktstifte 12, 13 auf, die in der Schnittansicht gemäß 2 gezeigt sind.The sensor device 3 has a longitudinal axis 6th , a base made of a thermoplastic material 7th with a base 8th , first appendages 9 , 10 and a second appendix 11 which in the sectional view according to 1 are shown. The sensor device 3 has contact pins 12th , 13th which in the sectional view according to 2 are shown.

Die Sensorvorrichtung 3 ist mit der Sockelfläche 8 an der Leiterplattenvorderseite 4 anliegend angeordnet, die ersten Fortsätze 9, 10, der zweite Fortsatz 11 und die Kontaktstifte 12, 13 erstrecken sich jeweils durch die Ausnehmungen der Leiterplatte 2 zur Leiterplattenrückseite 5.The sensor device 3 is with the base surface 8th on the front of the circuit board 4th the first appendages arranged adjacent 9 , 10 , the second appendix 11 and the contact pins 12th , 13th each extend through the recesses of the circuit board 2 to the back of the circuit board 5 .

Die ersten Fortsätze 9, 10 erstrecken sich jeweils ausgehend von der Sockelfläche 8 und weisen eine L-Form mit einem Hinterschnittabschnitt 14, 15 auf. Der zweite Fortsatz 11 erstreckt sich ausgehend von der Sockelfläche 8 und ist leiterplattenrückseitig derart umgeformt, dass er einen Rand der zugeordneten Ausnehmung hintergreift. Die Kontaktstifte 12, 13 sind leiterplattenrückseitig mit elektrischen Kontaktstellen der Leiterplatte 2 verlötet.The first appendages 9 , 10 each extend starting from the base surface 8th and have an L-shape with an undercut portion 14th , 15th on. The second appendix 11 extends from the base surface 8th and is shaped on the back of the circuit board in such a way that it engages behind an edge of the associated recess. The contact pins 12th , 13th are on the back of the circuit board with electrical contact points on the circuit board 2 soldered.

Die Leiterplatte 2 ist rückseitig mit einem duroplastischen Kunststoff 16 mediendicht umspritzt. Dabei sind auch die ersten Fortsätze 9, 10 mit den Hinterschnittabschnitten 14, 15, der zweite Fortsatz 11 und die Kontaktstifte 12, 13 mit dem duroplastischen Kunststoff 16 mediendicht umspritzt. Der duroplastischen Kunststoff 16 hintergreift die Hinterschnittabschnitte 14, 15 und Ränder der den ersten Fortsätzen 9, 10 zugeordneten Ausnehmungen, sodass die ersten Fortsätze 9, 10 mit mithilfe des duroplastischen Kunststoffs 16 kraftschlüssig, formschlüssig und stoffschlüssig an der Leiterplattenrückseite 5 fixiert sind.The circuit board 2 is on the back with a thermosetting plastic 16 encapsulated media-tight. There are also the first extensions 9 , 10 with the undercut sections 14th , 15th , the second appendix 11 and the contact pins 12th , 13th with the thermosetting plastic 16 encapsulated media-tight. The thermosetting plastic 16 engages behind the undercut sections 14th , 15th and margins of the first appendages 9 , 10 associated recesses, so that the first extensions 9 , 10 with the help of the thermosetting plastic 16 force fit, form fit and material fit on the back of the circuit board 5 are fixed.

Zum Herstellen der Sensoranordnung 1 wird zunächst die Sensorvorrichtung 3 mit der Sockelfläche 8 an der Leiterplattenvorderseite 4 anliegend angeordnet, wobei die Fortsätze 9, 10, 11 in die jeweiligen Ausnehmungen eingesteckt werden. In einem folgenden Schritt wird der zweite Fortsatz 11 leiterplattenrückseitig plastisch umgeformt, um die Sensorvorrichtung 3 an der Leiterplatte 2 vorzufixieren. In einem folgenden Schritt werden die Kontaktstifte 12, 13 mit elektrischen Kontaktstellen der Leiterplatte 2 verlötet. Abschließend wird die Leiterplatte 2 rückseitig mit dem duroplastischen Kunststoff 16 mediendicht umspritzt, wobei auch die ersten Fortsätze 9, 10 mit den Hinterschnittabschnitten 14, 15, der zweite Fortsatz 11 und die Kontaktstifte 12, 13 mit dem duroplastischen Kunststoff 16 mediendicht umspritzt werden und damit die Sensorvorrichtung 3 mithilfe des duroplastischen Kunststoff 16 zusätzlich kraftschlüssig, formschlüssig und/oder stoffschlüssig an der Leiterplatte 2 fixiert wird.For producing the sensor arrangement 1 first becomes the sensor device 3 with the base surface 8th on the front of the circuit board 4th arranged adjacent, the extensions 9 , 10 , 11 be inserted into the respective recesses. In a following step, the second extension 11 The rear of the circuit board is plastically deformed to the sensor device 3 on the circuit board 2 pre-fix. In a following step the contact pins 12th , 13th with electrical contact points on the circuit board 2 soldered. Finally the PCB 2 on the back with the thermosetting plastic 16 encapsulated in a media-tight manner, including the first projections 9 , 10 with the undercut sections 14th , 15th , the second appendix 11 and the contact pins 12th , 13th with the thermosetting plastic 16 be encapsulated in a media-tight manner and thus the sensor device 3 using the thermoset plastic 16 additionally force fit, form fit and / or material fit on the circuit board 2 is fixed.

Mit „kann“ sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet. Demzufolge gibt es auch Weiterbildungen und/oder Ausführungsbeispiele der Erfindung, die zusätzlich oder alternativ das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale aufweisen.In particular, optional features of the invention are referred to as “can”. Accordingly, there are also developments and / or exemplary embodiments of the invention which additionally or alternatively have the respective feature or the respective features.

Aus den vorliegend offenbarten Merkmalskombinationen können bedarfsweise auch isolierte Merkmale herausgegriffen und unter Auflösung eines zwischen den Merkmalen gegebenenfalls bestehenden strukturellen und/oder funktionellen Zusammenhangs in Kombination mit anderen Merkmalen zur Abgrenzung des Anspruchsgegenstands verwendet werden.If necessary, isolated features can also be selected from the feature combinations disclosed here and used in combination with other features to delimit the subject matter of the claim, dissolving any structural and / or functional relationship that may exist between the features.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: SensoranordnungSensor arrangement
22: LeiterplatteCircuit board
33: SensorvorrichtungSensor device
44th: LeiterplattenvorderseitePCB front
55: LeiterplattenrückseitePCB back
66th: LängsachseLongitudinal axis
77th: Sockelbase
88th: SockelflächeBase area
99: erster Fortsatzfirst appendix
1010: erster Fortsatzfirst appendix
1111: zweiter Fortsatzsecond extension
1212: KontaktstiftContact pin
1313th: KontaktstiftContact pin
1414th: HinterschnittabschnittUndercut section
1515th: HinterschnittabschnittUndercut section
1616: Kunststoffplastic

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102013223912 A1 [0002, 0003, 0005]
DE 102014223644 A1 [0004]

Claims

Sensor arrangement (1) comprising a circuit board (2) with a circuit board front side (4) and a circuit board rear side (5) and a sensor device (3) arranged on the circuit board front side (4) with a base (7), characterized in that the circuit board (2 ) at least one first recess and the sensor device (3) on the base (7) has at least one first extension (9, 10), the at least one first extension (9, 10) extends through the at least one first recess to the rear of the circuit board (5) and the at least one first extension (9, 10) is overmolded with a plastic (16) on the back of the circuit board in order to fix the sensor device (3) to the circuit board (2) with the aid of the plastic (16).

Sensor arrangement (1) according to Claim 1 , characterized in that the at least one first extension (9, 10) has at least one undercut section (14, 15).

Sensor arrangement (1) according to at least one of the Claims 1 to 2 , characterized in that the circuit board (2) has at least one second recess and the sensor device (3) on the base (7) has at least one second extension (11), the at least one second extension (11) through the at least one second recess extends to the back of the circuit board (5) and the at least one second extension (11) is fixed on the back of the circuit board.

Sensor arrangement (1) according to Claim 3 , characterized in that the at least one second extension (11) is plastically deformed on the rear side of the circuit board.

Sensor arrangement (1) according to at least one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the circuit board (2) has at least one third recess and the sensor device (3) has at least one contact pin (12, 13), the at least one contact pin (12, 13) extends through the at least one third recess to the rear of the circuit board (5 ) and the at least one contact pin (12, 13) is fixed to the circuit board (2).

Sensor arrangement (1) according to Claim 5 , characterized in that the at least one contact pin (12, 13) is soldered to the circuit board (2).

Sensor arrangement (1) according to Claim 5 , characterized in that the at least one contact pin (12, 13) is designed as a press-fit pin and is pressed into the at least one third recess.

Sensor arrangement (1) according to at least one of the Claims 1 to 7th , characterized in that the circuit board back (5) together with the at least one first extension (9, 10), the at least one second extension (11) and / or the at least one contact pin (12, 13) with the plastic (16) overmolded is.

Sensor device (3) for a sensor arrangement (1) according to at least one of the Claims 1 to 9 The sensor device (3) having a base (7), characterized in that the base (7) has at least one first extension (9) which can be molded with a plastic (16) on the back of the printed circuit board and which can be fixed to the back of the printed circuit board (5) with the aid of the plastic (16) , 10), at least one second extension (11) that can be fixed on the rear side (5) of the printed circuit board and / or at least one contact pin (12, 13) that can be fixed on the printed circuit board (2).

Method for producing a sensor arrangement (1) according to at least one of Claims 1 to 8th , characterized in that in a first step the sensor device (3) is arranged on the front side (4) of the circuit board, the extensions (9, 10, 11) and the at least one contact pin (12, 13) being arranged in the respective recesses, In a second step the at least one second extension (11) is plastically deformed on the back of the circuit board in order to fix the at least one second extension on the rear side (5) of the circuit board; in a third step, the at least one contact pin (12, 13) is soldered to the circuit board and / or in a fourth step the at least one first extension (9, 10) is overmolded with a plastic (16) on the back of the circuit board in order to fix the sensor device (3) to the circuit board (2) with the aid of the plastic (16).