DE102022202618A1 - Elektronisches Steuermodul - Google Patents

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Stephan Röß
Klaus Ludwig
Thomas Mauthofer
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Original Assignee
Vitesco Technologies Germany GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Steuermodul (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend:- eine Leiterplatte (2),- einen auf einer ersten Seite der Leiterplatte (2) befestigten Drucksensor (6) mit einem Drucksensorgehäuse (7), welches von einer Umhüllung (9) aus einem Moldmaterial (9) umgeben ist,- mindestens eine auf einer zweiten Seite der Leiterplatte (2) angeordnete Leiterbahn (2.2), wobei die Leiterplatte (2) ein Loch (5) zwischen der ersten Seite und der zweiten Seite zur Druckzuführung zum Drucksensor (6) aufweist, wobei die Leiterbahn (2.2) um das Loch (5) herum angeordnet ist, wobei das Loch (5) mit einer Öffnung im Drucksensorgehäuse (7), das bis zum Drucksensor (6) reicht, fluchtet.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein elektronisches Steuermodul mit einem integrierten Drucksensor und optional einem integrierten Kapazitätssensor, insbesondere für ein Fahrzeug, nach Anspruch 1 und ein Verfahren zur Herstellung des elektronischen Steuermoduls nach Anspruch 12.
  • Steuermodule mit einem integrierten Drucksensor und einem integrierten Kapazitätssensor für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, werden oftmals derart im Antriebsstrang eingebaut, dass sie ganz oder teilweise im Öl angeordnet sind. Diese Steuermodule enthalten eine Elektronik, welche in einem öldichten Gehäuse angeordnet werden muss, damit das zum Teil aggressive Getriebeöl die Elektronik nicht beschädigt. Diese Dichtheit muss innerhalb eines Betriebstemperaturbereichs des Antriebsstrangs, beispielsweise -40 °C bis +180 °C sichergestellt sein.
  • Das elektronische Steuermodul wird beispielsweise auf einer hydraulischen Grundplatte mittels einer oder mehrerer Schrauben in einer oder mehreren Anschrauböffnungen montiert. Eine Integration in andere Konstellationen ist ebenfalls möglich.
  • Für die öldichte Anordnung der Elektronik gibt es verschiedene Lösungen. Beispielsweise können hermetisch dichte Stahlgehäuse zum Einsatz kommen. Auch können Gehäuse verwendet werden, die durch einen sogenannten Moldprozess hergestellt werden.
  • Die DE 10 2012 112 738 A1 beschreibt ein Elektronikmodul zur Verwendung als Steuergerät in einem Kraftfahrzeug, umfassend eine mit Kunststoff umhüllte elektronische Schaltung mit mindestens einem organischen HDI Schaltungsträger für Bare Die Montage, wobei die elektronische Schaltung auf einem Kühlkörper angeordnet ist, und elektrisch leitende Leiterstrukturen zum elektrischen Verbinden der elektronischen Schaltung mit elektrischen Bauteilen außerhalb des Elektronikmoduls. Dabei ist der Schaltungsträger mit dem Kühlkörper thermisch leitend verbunden, und die elektronische Schaltung und der Kühlkörper sind derart mit Kunststoff umhüllt, dass nur die dem Schaltungsträger gegenüberliegende Rückseite des Kühlkörpers zumindest teilweise, und mindestens die Kontaktenden der Leiterstrukturen, die zur elektrischen Verbindung mit den elektrischen Bauteilen außerhalb des Elektronikmoduls dienen, frei von Kunststoff sind.
  • Beispielsweise ist ein Drucksensor mit Metallgehäuse integriert, welcher einen ESD Schutz integriert hat. Bei der Verwendung eines MEMS-basierten Halbleiters kann ein ESD Schutz durch weitere Designauslegungen realisiert werden.
  • Die Verifikation der Ölqualität (Leitfähigkeit und/oder Kapazität) erfolgt meist über einzelne Sensoren, die im Antriebsstrang implementiert sind.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein neuartiges elektronisches Steuermodul mit einem integrierten Drucksensor und optional einem integrierten Kapazitätssensor, sowie ein neuartiges Verfahren zur Herstellung des elektronischen Steuermoduls anzugeben.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein elektronisches Steuermodul mit einem integrierten Drucksensor und optional einem integrierten Kapazitätssensor gemäß Anspruch 1 und durch ein Verfahren zur Herstellung des elektronischen Steuermoduls gemäß Anspruch 12.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Ein erfindungsgemäßes elektronisches Steuermodul, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfasst:
    • - eine Leiterplatte,
    • - einen auf einer ersten Seite der Leiterplatte befestigten Drucksensor mit einem Drucksensorgehäuse, welches von einer Umhüllung aus einem Moldmaterial umgeben ist, und
    • - mindestens eine auf einer zweiten Seite der Leiterplatte angeordnete Leiterbahn.
  • Erfindungsgemäß weist die Leiterplatte ein Loch zwischen der ersten Seite und der zweiten Seite zur Druckzuführung zum Drucksensor auf, wobei die Leiterbahn um das Loch herum angeordnet ist, wobei das Loch mit einer Öffnung im Drucksensorgehäuse, das bis zum Drucksensor reicht, fluchtet.
  • In einer Ausführungsform ist mindestens eine der auf der zweiten Seite der Leiterplatte angeordneten Leiterbahnen über mindestens eine Durchführung und einen elektrischen Verbindungspin mit einem Massepotential des Drucksensors verbunden.
  • Das elektronische Steuermodul mit integriertem Drucksensor weist auf diese Weise einen ESD-Schutz des Drucksensors auf.
  • In einer Ausführungsform sind auf der zweiten Seite der Leiterplatte mindestens zwei Leiterbahnen zur Ausbildung eines Kapazitätssensors mit mindestens zwei Kontakten angeordnet.
  • Das auf diese Weise bereitgestellte elektronische Steuermodul mit integriertem Drucksensor und integriertem Kapazitätssensor zeichnet sich durch integrierte Funktion des ESD-Schutzes beim Drucksensor und verbesserte sowie kostengünstige Integration beider Sensorsysteme aus.
  • Der Grundaufbau des Drucksensors mit ESD-Schutz kann durch die Erweiterung des Dielektrikums und durch die mindestens zwei Kontakte, insbesondere einen innenliegenden Kontakt und einen außenliegenden Kontakt, erweitert werden, sodass ein Medium, wie beispielsweise Öl, mittels einer Leitfähigkeitsmessung und/oder einer Kapazitätsmessung verifiziert werden kann. Dies ermöglicht eine Verifizierung der Leitfähigkeit des Öls, beispielsweise bei Vermischung des Öls mit Wasser oder Metallpartikeln. Eine solche Verifizierung kann beispielsweise im Rahmen der vorausschauenden Instandhaltung (Predictive Maintenance) zum Einsatz kommen.
  • Ein weiterer Vorteil ist, dass durch die Verifikation der Permittivität Ölblasen, speziell bei Systemauslegung im A- und B-Muster (Reifegradabsicherung für Neuteile gemäß VDA QMC), detektiert werden können, und ein System im Hydraulikfluss daraufhin optimiert werden kann.
  • In einer Ausführungsform sind die Kontakte sowie ein zwischen den Kontakten befindliches Dielektrikum korrosionsbeständig ausgelegt, sodass diese Aufbautechnologie in aggressiven Medien, wie beispielsweise Öl, besonders gut eingesetzt werden kann.
  • In einer Ausführungsform sind die Kontakte als mindestens ein innenliegender Kontakt und mindestens ein außenliegender Kontakt konzentrisch um das Loch angeordnet.
  • In einer Ausführungsform sind/ist der innenliegende Kontakt und/oder der außenliegende Kontakt jeweils in mindestens zwei Kontakte aufgeteilt, beispielsweise in einen Kontakt in Zuflussrichtung des Mediums und einen Kontakt in Abflussrichtung des Mediums, sodass die Flussrichtung des Mediums kapazitiv verifiziert werden kann.
  • In einer Ausführungsform sind/ist der innenliegende Kontakt und/oder der außenliegende Kontakt jeweils in höchstens acht Kontakte aufgeteilt. Die Anzahl der Sensoren kann durch Aufteilung der Kontakte in bis zu acht Paare erhöht werden, bevor parasitäre Kapazitäten die Sensoren negativ beeinflussen.
  • In einer Ausführungsform ist ferner ein Mikrocontroller vorgesehen, der über jeweilige Leitungen mit dem Drucksensor und mit dem Kapazitätssensor verbunden und darüber hinaus an einem Fahrzeug-Bus eines Kraftfahrzeugs angeschlossen oder anschließbar ist, wobei der Mikrocontroller und der Drucksensor an einer Spannungsversorgung angeschlossen sind.
  • In einer Ausführungsform sind der Mikrocontroller und der Drucksensor dazu konfiguriert, über einen SENT zu kommunizieren.
  • In einer Ausführungsform sind zumindest einige der Kontakte an Analog-Digital-Wandler-Eingänge des Mikrocontrollers angeschlossen, die dazu konfiguriert sind, Impulse oder Spannungskurven auf diesen Kontakten auszusenden, wobei diese Signale mittels anderer Kontakte durch den Mikrocontroller messbar und verifizierbar sind, um die Leitfähigkeit und/oder die Kapazität des Öls zu ermitteln.
  • In einer Ausführungsform ist der Mikrocontroller dazu konfiguriert, anhand der Kapazität und/oder der Leitfähigkeit des Öls die Qualität, den Alterungszustand, die Anwesenheit von Luft oder anderer Fremdmedien im Öl zu ermitteln.
  • Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Steuermoduls liegt in seiner Kostenneutralität, da bei der Herstellung keine zusätzlichen Komponenten und Prozesse verwendet werden müssen.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung werden bei einem Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Steuermoduls wie oben beschrieben folgende Schritte durchgeführt:
    1. a. Bereitstellen einer Leiterplatte mit einem innenliegenden Kontakt und einem außenliegenden Kontakt,
    2. b. Aufbringen von Lot auf mindestens ein Leiterbahn-Lötpad auf einer ersten Seite der Leiterplatte,
    3. c. Aufbringen eines Verbindungsmaterials auf die erste Seite der Leiterplatte,
    4. d. Aufbringen eines Drucksensors und/oder Drucksensorgehäuses auf das Verbindungsmaterial und Aufbringen mindestens eines elektrischen Verbindungspins des Drucksensors auf ein jeweiliges mit Lot versehenes Leiterbahn-Lötpad,
    5. e. Aushärtenlassen des Verbindungsmaterials sowie des Lots,
    6. f. Einlegen der Leiterplatte mit dem Drucksensor oder Drucksensorgehäuse in ein Moldwerkzeug,
    7. g. Einbringen eines Moldmaterials in das Moldwerkzeug zum Ausbilden einer Umhüllung des elektronischen Steuermoduls aus dem Moldmaterial,
    8. h. Aushärtenlassen der Umhüllung im Moldwerkzeug,
    9. i. Entnahme des elektronischen Steuermoduls aus dem Moldwerkzeug.
  • In einer Ausführungsform werden/wird der innenliegende Kontakt und/oder der außenliegende Kontakt und/oder ein Dielektrikum mittels eines Siebdruckverfahrens aufgebracht und anschließend ausgehärtet oder durch ein Ätzverfahren abgetragen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
  • Darin zeigen:
    • 1 eine schematische Schnittansicht eines elektronischen Steuermoduls mit einem integrierten Drucksensor und einem integrierten Kapazitätssensor,
    • 2 eine schematische Ansicht des Steuermoduls von unten,
    • 3 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform des Steuermoduls von unten,
    • 4 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform des Steuermoduls von unten,
    • 5 eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform des elektronischen Steuermoduls mit einem in eine Leiterplatte integrierten Kapazitätssensor,
    • 6 eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform des elektronischen Steuermoduls, das auf einer Hydraulikplatte angeordnet ist, und
    • 7 ein schematisches Blockschaltdiagramm des elektronischen Steuermoduls.
  • Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 ist eine schematische Schnittansicht eines elektronischen Steuermoduls 1 mit einem integrierten Drucksensor 6 und einem integrierten Kapazitätssensor 16.
  • 2 ist eine schematische Ansicht des Steuermoduls 1 von unten.
  • Das elektronische Steuermodul 1 umfasst eine Leiterplatte 2, einen auf einer ersten Seite, beispielsweise einer Oberseite, der Leiterplatte 2 befestigten Drucksensor 6, beispielsweise ein MEMS oder ASIC, der in einem Drucksensorgehäuse 7 angeordnet sein kann, aus dem ein oder mehrere elektrische Verbindungspins 11 herausgeführt sein können, die mit einer elektrischen Verbindung 12, beispielsweise einem Bonddraht, mit dem Drucksensor 6 elektrisch kontaktiert sein können. Das elektrische Verbindungspin 11 kann mittels Lot 10 auf einem Leiterbahn-Lötpad 2.5 auf der ersten Seite der Leiterplatte 2 elektrisch kontaktiert sein.
  • Der Drucksensor 6 oder das Drucksensorgehäuse 7 kann von einer Umhüllung 9 aus einem Moldmaterial (Vergussmasse), beispielsweise aus einem thermisch aushärtenden Kunststoff, insbesondere Duroplast, umgeben sein. Der Drucksensor 6 oder das Drucksensorgehäuse 7 kann mittels eines Verbindungsmaterials 8 auf der ersten Seite der Leiterplatte 2 befestigt sein.
  • Auf einer zweiten Seite, beispielsweise einer Unterseite, der Leiterplatte 2 und/oder als Leiterbahn-Layer 2.4 in der Leiterplatte 2 geführt ist mindestens eine Leiterbahn 2.2 angeordnet. Die Leiterplatte 2 weist ein Loch 5 zwischen der ersten Seite und der zweiten Seite zur Druckzuführung zum Drucksensor 6 auf. Die Leiterbahn 2.2 ist um das Loch 5 angeordnet. Das Loch 5 fluchtet mit einer Öffnung im Drucksensorgehäuse 7, das bis zum Drucksensor 6 reicht.
  • Mindestens eine der auf der zweiten Seite der Leiterplatte 2 angeordneten Leiterbahnen 2.2 kann über eine Durchführung 2.3 (VIA) und den mindestens einen elektrischen Verbindungspin 11 mit einem Massepotential des Drucksensors 6 verbunden sein, um diesen vor ESD-Schädigungen beim Handling zu schützen.
  • Dieser Grundaufbau des Drucksensors 6 mit ESD-Schutz kann um einen Kapazitätssensor 16 erweitert werden, sodass ein Medium, wie beispielsweise Öl, mittels einer Leitfähigkeitsmessung und/oder einer Kapazitätsmessung verifiziert werden kann. Dies ermöglicht eine Verifizierung der Leitfähigkeit des Öls, beispielsweise bei Vermischung des Öls mit Wasser oder Metallpartikeln. Eine solche Verifizierung kann beispielsweise im Rahmen der vorausschauenden Instandhaltung (Predictive Maintenance) zum Einsatz kommen.
  • In einer Ausführungsform ist daher im elektronischen Steuermodul 1 ein kapazitiver Sensor oder Kapazitätssensor 16 integriert, der mindestens zwei Kontakte 3, 4 umfasst, die durch die mindestens eine Leiterbahn 2.2 gebildet sind. In 1 sind die Kontakte 3, 4 in oder auf einem auf die zweite Seite der Leiterplatte 2 aufgesetzten Trägerelement angeordnet. Zumindest zwischen den Kontakten 3, 4 ist ein Dielektrikum 2.1 angeordnet. Das Dielektrikum 2.1 kann außerdem um die Kontakte 3, 4 herum angeordnet sein. Die Kontakte 3, 4 können ringförmig ausgebildet und beispielsweise konzentrisch um das Loch 5 herum angeordnet sein wie in 2 dargestellt ist. Dabei kann von innen nach außen um das Loch 5 beispielsweise ein Ring aus dem Dielektrikum 2.1, ein ringförmiger innenliegender Kontakt 3, ein weiterer Ring aus dem Dielektrikum 2.1, ein ringförmiger außenliegender Kontakt 4 und ein weiterer Ring aus dem Dielektrikum 2.1 vorgesehen sein.
  • Zum Auslesen und/oder Auswerten von mittels des Kapazitätssensors 16 erfassten Daten kann beispielsweise ein Mikrocontroller 15 vorgesehen sein.
  • Das Dielektrikum 2.1, der innenliegende Kontakt 3 und/oder der außenliegende Kontakt 4 können korrosionsbeständig ausgelegt sein, sodass sie in aggressiven Medien, beispielsweise Öl, eingesetzt werden können. Beispielsweise können die Kontakte Zinn, Gold und/oder andere Edelmetalle enthalten.
  • 3 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform des Steuermoduls 1 von unten. In dieser Ausführungsform sind zwei Kapazitätssensoren 16 umfassend zwei Paare von Kontakten, 3.1, 4.1, 3.2, 4.2 aus der mindestens einen Leiterbahn 2.2 gebildet. Die Kontakte 3.1, 4.1, 3.2, 4.2 können jeweils halbringförmig ausgebildet sein, derart, dass sich die innenliegenden Kontakte 3.1, 3.2 zu einem Ring ergänzen, aber durch das Dielektrikum 2.1 voneinander beabstandet sind und dass sich die außenliegenden Kontakte 4.1, 4.2 zu einem Ring ergänzen, aber durch das Dielektrikum 2.1 voneinander beabstandet sind. Diese Ringe sind beispielsweise konzentrisch um das Loch 5 herum angeordnet.
  • Durch die Aufteilung des außenliegenden Kontakts 4 in einen außenliegenden Kontakt 4.1 in einer Zuflussrichtung des Mediums und einen außenliegenden Kontakt 4.2 in einer Abflussrichtung des Mediums und/oder durch die Aufteilung des innenliegenden Kontakts 3 in einen innenliegenden Kontakt 3.1 in Zuflussrichtung des Mediums und einen innenliegenden Kontakt 3.2 in Abflussrichtung des Mediums kann die Flussrichtung 13 des Mediums kapazitiv verifiziert werden. Die einzelnen Kontakte 3.1, 3.2, 4.1, 4.2 können auch an anderen Asics oder Controllern erfasst werden.
  • In einer Ausführungsform können der innenliegende Kontakt 3 und der außenliegende Kontakt 4 auch mehrfach unterteilt werden, sodass sich beispielsweise bis zu acht Kontaktpaaren ergeben können. Somit kann die Flussrichtung genauer bestimmt werden.
  • 4 ist eine schematische Ansicht einer Variante des Steuermoduls 1 von unten. In dieser Ausführungsform sind zwei Kapazitätssensoren 16 aus der mindestens einen Leiterbahn 2.2 gebildet. Während der innenliegende Kontakt 3 ringförmig ausgebildet ist, können die Kontakte 4.1, 4.2 jeweils halbringförmig ausgebildet sein, derart, dass sich die außenliegenden Kontakte 4.1, 4.2 zu einem Ring ergänzen, aber durch das Dielektrikum 2.1 voneinander beabstandet sind. Diese Ringe sind beispielsweise konzentrisch um das Loch 5 herum angeordnet.
  • In einer alternativen Ausführungsform kann auch der innenliegende Kontakt 3 geteilt und ein gemeinsamer außenliegender Kontakt 4 vorgesehen sein.
  • 5 ist eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines elektronischen Steuermoduls 1. Im Unterschied zur in 1 gezeigten Ausführungsform sind hier die Kontakte 3, 4 direkt in oder auf der zweiten Seite der Leiterplatte 2 angeordnet und nicht auf einem aufgesetzten Trägerelement.
  • 6 ist eine schematische Schnittansicht eines elektronischen Steuermoduls 1, beispielsweise des elektronischen Steuermoduls 1 aus 1, das auf einer hydraulischen Grundplatte 14 angeordnet ist. Die hydraulische Grundplatte 14 kann hierfür mindestens eine Anschrauböffnung 14.1 zum Anschrauben des elektronischen Steuermoduls 1 aufweisen. Ferner weist die hydraulische Grundplatte 14 eine Öffnung 14.2 zur Druck- und Medienzufuhr zum elektronischen Steuermodul 1 auf. Diese Öffnung 14.2 fluchtet mit dem Loch 5 und ist hinreichend weit, um den Zugang auch zum Kapazitätssensor 16 zu ermöglichen.
  • 7 ist ein schematisches Blockschaltdiagramm eines elektronischen Steuermoduls 1 mit einem integrierten Drucksensor 6 und einem integrierten Kapazitätssensor 16. Der Mikrocontroller 15 ist über jeweilige Leitungen mit dem Drucksensor 6 und mit dem Kapazitätssensor 16 verbunden und kann darüber hinaus an einem Fahrzeug-Bus 17 eines Kraftfahrzeugs angeschlossen sein.
  • Der Mikrocontroller 15 sowie der Drucksensor 6 sind an einer Spannungsversorgung 18 angeschlossen. Die Kommunikation zwischen dem Mikrocontroller 15 und dem Drucksensor 6 kann beispielsweise über einen SENT (BUS / Kommunikationsstandard) erfolgen. Der Fahrzeug-Bus 17 kann beispielsweise ein CAN oder Ethernet sein. Der Kapazitätssensor 16, umfassend die mindestens zwei Kontakte 3, 3.1, 3.2, 4, 4.1, 4.2 ist mittels Verbindungstechniken (beispielsweise Durchführung 2.3, Leiterbahn-Layer 2.4, Leiterbahn-Lötpad 2.5, Lot 10 und elektrischer Verbindungspin 11) mit dem Mikrocontroller 15 verbunden. Zumindest einige der Kontakte 3, 3.1, 3.2, 4, 4.1, 4.2 zur Messung der Ölqualität können beispielsweise an Analog-Digital-Wandler-Eingänge (ADC) des Mikrocontrollers 15 angeschlossen werden. Die ADC-Eingänge können genutzt werden, um Impulse oder Spannungskurven auf einigen der Kontakte 3, 3.1, 3.2, 4, 4.1, 4.2 auszusenden. Mittels anderer Kontakte 3, 3.1, 3.2, 4, 4.1, 4.2 können diese Signale gemessen und verifiziert werden, um die Leitfähigkeit und/oder die Kapazität des Öls zu ermitteln.
  • Zwischen dem Drucksensor 6 und dem Kapazitätssensor 16 kann optional eine Masseverbindung GND vorgesehen sein.
  • Der Mikrocontroller 15 kann anhand der Kapazität und/oder der Leitfähigkeit des Öls die Qualität, den Alterungszustand, die Anwesenheit von Luft oder anderer Fremdmedien im Öl ermitteln. Beispielsweise können mittels Kennfeldlinienermittlung neuer, gebrauchter und schlechter Öle sowie Gravitätsluftblasenbildung neuronale Netze oder Kennlinienfelder auf die Qualität der Öle angelernt werden. Diese Informationsquellen können genutzt werden, um vorausschauende Instandhaltung (Predictive Maintenance) zum Ölwechsel oder anderer Wartungsintervalle zu realisieren.
  • Das elektronische Steuermodul 1 kann beispielsweise mittels eines Verfahrens hergestellt werden, das folgende Schritte umfasst:
    1. a. Bereitstellen einer Leiterplatte 2 mit dem innenliegenden Kontakt 3, 3.1, 3.2 und dem außenliegenden Kontakt 4, 4.1, 4.2
    2. b. Aufbringen von Lot 10 auf mindestens ein Leiterbahn-Lötpad 2.5
    3. c. Aufbringen von Verbindungsmaterial 8 auf die erste Seite der Leiterplatte 2,
    4. d. Aufbringen des Drucksensors 6 oder des Drucksensorgehäuses 7 auf das Verbindungsmaterial 8 und des mindestens einen elektrischen Verbindungspins 11 auf ein jeweiliges mit Lot 10 versehenes Leiterbahn-Lötpad 2.5,
    5. e. Aushärtenlassen des Verbindungsmaterials 8 sowie des Lots 10,
    6. f. Einlegen der Leiterplatte 2 mit dem Drucksensor 6 oder Drucksensorgehäuse 7 in ein Moldwerkzeug,
    7. g. Einbringen eines Moldmaterials in das Moldwerkzeug zum Ausbilden einer Umhüllung 9 des elektronischen Steuermoduls 1 aus dem Moldmaterial,
    8. h. Aushärtenlassen der Umhüllung 9 im Moldwerkzeug,
    9. i. Entnahme des elektronischen Steuermoduls 1 aus dem Moldwerkzeug.
  • In einer Ausführungsform kann die Leiterbahn 2.2 und/oder das Dielektrikum 2.1 und/oder der innenliegende Kontakt 3, 3.1, 3.2 und/oder der außenliegende Kontakt 4, 4.1, 4.2 mittels eines Siebdruckverfahrens aufgebracht und anschließend ausgehärtet oder durch ein Ätzverfahren abgetragen werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    elektronisches Steuermodul
    2
    Leiterplatte
    2.1
    Dielektrikum
    2.2
    Leiterbahn
    2.3
    Durchführung (VIA)
    2.4
    Leiterbahn-Layer
    2.5
    Leiterbahn-Lötpad
    3
    innenliegender Kontakt
    3.1
    innenliegender Kontakt
    3.2
    innenliegender Kontakt
    4
    außenliegender Kontakt
    4.1
    außenliegender Kontakt
    4.2
    außenliegender Kontakt
    5
    Loch
    6
    Drucksensor
    7
    Drucksensorgehäuse
    8
    Verbindungsmaterial
    9
    Umhüllung aus Moldmaterial
    10
    Lot
    11
    elektrischer Verbindungspin
    12
    elektrische Verbindung
    13
    Flussrichtung des Mediums
    14
    hydraulische Grundplatte
    14.1
    Anschrauböffnung
    14.2
    Öffnung zur Druck- und Medienzuführung
    15
    Mikrocontroller
    16
    Kapazitätssensor
    17
    Fahrzeug-Bus
    18
    Spannungsversorgung
    GND
    Masseverbindung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102012112738 A1 [0005]

Claims (13)

  1. Elektronisches Steuermodul (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend: - eine Leiterplatte (2), - einen auf einer ersten Seite der Leiterplatte (2) befestigten Drucksensor (6) mit einem Drucksensorgehäuse (7), welches von einer Umhüllung aus einem Moldmaterial (9) umgeben ist, - mindestens eine auf einer zweiten Seite der Leiterplatte (2) angeordnete Leiterbahn (2.2), dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (2) ein Loch (5) zwischen der ersten Seite und der zweiten Seite zur Druckzuführung zum Drucksensor (6) aufweist, wobei die Leiterbahn (2.2) um das Loch (5) herum angeordnet ist, wobei das Loch (5) mit einer Öffnung im Drucksensorgehäuse (7), das bis zum Drucksensor (6) reicht, fluchtet.
  2. Elektronisches Steuermodul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der auf der zweiten Seite der Leiterplatte (2) angeordneten Leiterbahnen (2.2) über mindestens eine Durchführung (2.3) und einen elektrischen Verbindungspin (11) mit einem Massepotential des Drucksensors (6) verbunden ist.
  3. Elektronisches Steuermodul (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf der zweiten Seite der Leiterplatte (2) mindestens zwei Leiterbahnen (2.2) zur Ausbildung eines Kapazitätssensors (16) mit mindestens zwei Kontakten (3, 3.1, 3.2, 4, 4.1, 4.2) angeordnet sind.
  4. Elektronisches Steuermodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte (3, 3.1, 3.2, 4, 4.1, 4.2) sowie ein zwischen den Kontakten (3, 3.1, 3.2, 4, 4.1, 4.2) befindliches Dielektrikum (2.1) korrosionsbeständig ausgelegt sind.
  5. Elektronisches Steuermodul (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte (3, 3.1, 3.2, 4, 4.1, 4.2) als mindestens ein innenliegender Kontakt (3, 3.1, 3.2) und mindestens ein außenliegender Kontakt (4, 4.1, 4.2) konzentrisch um das Loch (5) angeordnet sind.
  6. Elektronisches Steuermodul (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der innenliegende Kontakt (3) und/oder der außenliegende Kontakt (4) jeweils in mindestens zwei Kontakte (3.1, 3.2, 4.1, 4.2) aufgeteilt sind/ist.
  7. Elektronisches Steuermodul (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der innenliegende Kontakt (3) und/oder der außenliegende Kontakt (4) jeweils in höchstens acht Kontakte (3.1, 3.2, 4.1, 4.2) aufgeteilt sind/ist.
  8. Elektronisches Steuermodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ferner ein Mikrocontroller (15) vorgesehen ist, der über jeweilige Leitungen mit dem Drucksensor (6) und mit dem Kapazitätssensor (16) verbunden und darüber hinaus an einem Fahrzeug-Bus (17) eines Kraftfahrzeugs angeschlossen oder anschließbar ist, wobei der Mikrocontroller (15) und der Drucksensor (6) an einer Spannungsversorgung (18) angeschlossen sind.
  9. Elektronisches Steuermodul (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocontroller (15) und der Drucksensor (6) dazu konfiguriert sind, über einen SENT zu kommunizieren.
  10. Elektronisches Steuermodul (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Kontakte (3, 3.1, 3.2, 4, 4.1, 4.2) an Analog-Digital-Wandler-Eingänge des Mikrocontrollers (15) angeschlossen sind, die dazu konfiguriert sind, Impulse oder Spannungskurven auf diesen Kontakten (3, 3.1, 3.2, 4, 4.1, 4.2) auszusenden, wobei diese Signale mittels anderer Kontakte (3, 3.1, 3.2, 4, 4.1, 4.2) durch den Mikrocontroller (15) messbar und verifizierbar sind, um die Leitfähigkeit und/oder die Kapazität des Öls zu ermitteln.
  11. Elektronisches Steuermodul (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocontroller (15) dazu konfiguriert ist, anhand der Kapazität und/oder der Leitfähigkeit des Öls die Qualität, den Alterungszustand, die Anwesenheit von Luft oder anderer Fremdmedien im Öl zu ermitteln.
  12. Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Steuermoduls (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Schritte durchgeführt werden: a. Bereitstellen einer Leiterplatte (2) mit einem innenliegenden Kontakt (3, 3.1, 3.2) und einem außenliegenden Kontakt (4, 4.1, 4.2), b. Aufbringen von Lot (10) auf mindestens ein Leiterbahn-Lötpad (2.5) auf einer ersten Seite der Leiterplatte (2), c. Aufbringen eines Verbindungsmaterials (8) auf die erste Seite der Leiterplatte (2), d. Aufbringen eines Drucksensors (6) oder Drucksensorgehäuses (7) auf das Verbindungsmaterial (8) und Aufbringen mindestens eines elektrischen Verbindungspins (11) des Drucksensors (6) auf ein jeweiliges mit Lot (10) versehenes Leiterbahn-Lötpad (2.5), e. Aushärtenlassen des Verbindungsmaterials (8) sowie des Lots (10), f. Einlegen der Leiterplatte (2) mit dem Drucksensor (6) oder Drucksensorgehäuse (7) in ein Moldwerkzeug, g. Einbringen eines Moldmaterials in das Moldwerkzeug zum Ausbilden einer Umhüllung (9) des elektronischen Steuermoduls (1) aus dem Moldmaterial, h. Aushärtenlassen der Umhüllung (9) im Moldwerkzeug, i. Entnahme des elektronischen Steuermoduls (1) aus dem Moldwerkzeug.
  13. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der innenliegende Kontakt (3, 3.1, 3.2) und/oder der außenliegende Kontakt (4, 4.1, 4.2) und/oder ein Dielektrikum (2.1) mittels eines Siebdruckverfahrens aufgebracht und anschließend ausgehärtet oder durch ein Ätzverfahren abgetragen werden.
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