DE19722507A1 - Elektrisch leitend mit einer integrierten Schaltung verbundene Litze und Verfahren zur Herstellung der verbindung - Google Patents
Elektrisch leitend mit einer integrierten Schaltung verbundene Litze und Verfahren zur Herstellung der verbindungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektrisch leitenden Verbinden eines
Anschlusses einer integrierten Schaltung mit einer Litze gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 und eine integrierte Schaltung mit einem Anschluß der
elektrisch leitend mit einer Litze verbunden ist, gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 7.
Es ist bekannt, eine Litze mit einer Crimpverbindung, also durch Quetschen einer
Crimphülse, die auf den Anschluß der integrierten Schaltung aufgeschoben und in
die ein abisoliertes Ende der Litze eingeschoben ist, oder durch Löten elektrisch
leitend mit dem Anschluß der integrierten Schaltung zu verbinden. Das Crimpen
hat den Nachteil, daß die mechanische Festigkeit der Verbindung begrenzt ist.
Weiterer Nachteil ist die Korrosionsanfälligkeit der Crimpverbindung wegen der
großen Oberflächen, die die Einzeldrähte der Litze bieten.
Eine Lötung hat den Nachteil daß sie umständlich herstellbar ist und einen
Zusatzwerkstoff, nämlich das Lot benötigt. Ein beim Löten verwendetes Flußmittel
kann ebenfalls eine Korrosion der Verbindung begünstigen.
Gemäß der Erfindung werden die Einzeldrähte der Litze im Bereich des
Anschlusses miteinander verschweißt, sie bilden ein mit der Litze einstückiges
Kontaktierelement, das beispielsweise als Kontaktierelement rechteckigen
Querschnitts ausgebildet ist. Das Kontaktierelement wird mit dem Anschluß der
integrierten Schaltung verschweißt. Diese Schweißung kann gleichzeitig in einem
Arbeitsgang mit der Verschweißung der Einzeldrähte der Litze zum
Kontaktierelement oder auch anschließend in einem zweiten Arbeitsschrift
durchgeführt werden.
Die Herstellung einer Schweißverbindung ist besser überwachbar und weniger
fehleranfällig als eine Crimp- oder eine Lötverbindung, sie ist einfach und
schneller herstellbar und benötigt keine Zusatzwerkstoffe. Weiterer Vorteil ist die
auf einen Bruchteil reduzierte Gesamtoberfläche der Litze im Bereich des
Anschlusses durch das Auflösen der Oberflächen der Einzeldrähte und ihr
Verschmelzen beim Schweißen, es verbleibt lediglich die Oberfläche des
Kontaktierelements. Dies vermindert die Korrosionsanfälligkeit der Verbindung.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der
in den Ansprüchen 1 und 7 angegebenen Erfindung zum Gegenstand.
Gemäß Ansprüchen 6 und 12 erhält das Kontaktierelement eine Abwinkelung,
beispielsweise mit der Form einer Kröpfung oder einer Zacke die nach dem
elektrisch leitenden Verbinden der Litze mit dem Anschluß der integrierten
Schaltung mit Kunststoff umspritzt wird, mit dem auch die integrierte Schaltung
umspritzt wird. Der Kunststoff bildet insbesondere ein Gehäuse. Diese
Ausgestaltung der Erfindung bewirkt eine Zugentlastung der Verbindungsstelle
und schützt diese vor mechanischer Belastung.
Gemäß Anspruch 13 ist die integrierte Schaltung magneto-resistiv oder nach dem
Hall-Prinzip aufgebaut, sie ist als Bestandteil eines Drehzahlsensors,
insbesondere zur Messung der Raddrehzahl eines Fahrzeuges vorgesehen
(Anspruch 14).
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen
Drehzahlsensor mit einer integrierten Schaltung gemäß der Erfindung in einer
Schnittdarstellung.
Der in der Zeichnung dargestellte, erfindungsgemäße Drehzahlsensor 10 weist
eine mit Kunststoff umspritzte integrierte Schaltung 12 auf. Die integrierte
Schaltung 12 ist elektrisch leitend verbunden mit einem magnetoresistiven
Meßelement 14, welches ebenfalls mit Kunststoff umspritzt ist und einen
Permanentmagneten 16 aufweist. Die Einheit von integrierten Schaltung 12,
magneto-resistivem Meßelement 14 und Permanentmagneten 16 wird auch als
magnetoresistive-integrierte Schaltung 12, 14, 16 bezeichnet und ist als
einheitliches Bauteil erhältlich.
Die integrierte Schaltung 12 weist zwei nebeneinander liegende Anschlußfahnen
18 auf, die elektrisch leitend mit zwei Litzen 20 eines zweiadrigen elektrischen
Kabels 22 verbunden sind, welches eine Meßleitung bildet. In der Zeichnung ist
von den beiden nebeneinander liegenden Anschlußfahnen 18 der integrierten
Schaltung 12 und den beiden Litzen 20 jeweils nur eine sichtbar. Zum Verbinden
der Litzen 20 mit den Anschlußfahnen 18 sind Einzeldrähte 24 an freien Enden
der Litzen 20 zu Kontaktierelementen 26 (Schweißzungen) rechteckigen
Querschnitts miteinander verschweißt. Anschließend oder in einem Arbeitsgang
mit dem Verschweißen des Einzeldrähte 24 untereinander werden die
Kontaktierelemente 26 mit den Anschlußfahnen 18 der integrierten Schaltung 12
verschweißt. Die Schweißung kann beispielsweise eine Widerstandsschweißung,
also eine Schmelzschweißung sein. Auch kann das Verschweißen der
Einzeldrähte 24 untereinander und der dadurch gebildeten Kontaktierelemente 26
mit den Anschlußfahnen 18 durch Thermokompressionsbonden erfolgen, also
eine Diffusionsschweißung unter Einwirkung von Druck und Temperatur. Durch
die Schweißung lösen sich die Oberflächen der Einzeldrähte 24 der Litzen 20 auf,
die Einzeldrähte 24 sind im Bereich der Kontaktierelemente 26 zu einem
einstückigen Körper miteinander verbunden, der nur noch Außenoberflächen,
nicht jedoch Zwischenoberflächen in seinem Innern aufweist, wie die Einzeldrähte
24 der Litzen 20.
Nach dem elektrisch leitenden Verbinden der Anschlußfahnen 18 der integrierten
Schaltung 12 mit den Litzen 20 des zweiadrigen Kabels 22 wird die integrierte
Schaltung 12 einschließlich ihres magnetoresistiven Elements 14 und dem
Permanentmagneten 16 in ein Gehäuseteil 28 eingelegt, das aus Kunststoff
gespritzt ist. Die in das Gehäuseteil 28 eingelegte integrierte Schaltung 12 wird mit
Kunststoff 30 umspritzt, der zusammen mit dem Gehäuseteil 28 ein Gehäuse 28
30 des Drehzahlsensors 10 ergibt, in welchem die integrierte Schaltung 12 mit
dem magnetoresistiven Meßelement 14 und dem Permanentmagneten 16
vollständig eingeschlossen ist. Eine in das Gehäuse 28, 30 eingespritzte
Metallbuchse 32 dient zum Anbringen des Drehzahlsensors 10 beispielsweise in
einem Fahrzeug dicht an ein Fahrzeugrad.
Zur Zugentlastung der Litzen 20 werden diese vor dem Umspritzen mit Kunststoff
30 im Verlauf des Kontaktierelements 26 zu einem in Seitenansicht
sägezahnförmigen Bügel 34 gebogen. Nach dem Umspritzen mit Kunststoff 30
sind die Bügel 34 der Litzen 20 durch Formschluß im Gehäuse 28, 30 gehalten.
Der Formschluß nimmt eventuell vom Kabel 22 auf die Litzen 20 ausgeübte Kräfte
auf, so daß die Verschweißung der Kontaktierelemente 26 mit den
Anschlußfahnen 18 mechanisch unbelastet ist.
Der Drehzahlsensor 10 wirkt in an sich bekannter Weise mit einer nicht
dargestellten Zähne oder Permanentmagnete aufweisenden
Drehzahlgeberscheibe zusammen, die drehfest beispielsweise mit dem
Fahrzeugrad verbunden ist. Bei Rotation der Drehzahlgeberscheibe beeinflussen
deren Zähne oder Permanentmagnete das Magnetfeld des Permanentmagneten
16 des Drehzahlsensors 10, dem das magnetoresistive Meßelement 14
ausgesetzt ist. Diese Magnetfeldänderung wird von der integrierten Schaltung 12
in eine Meßsignal umgeformt, dessen Frequenz der Drehzahl proportional ist.
Der dargestellte Drehzahlsensor 10 hat eine Länge von cirka 37 mm und eine
Breite im Bereich des magnetoresistiven Meßelements von cirka 4 mm.
Claims (14)
1. Verfahren zum Verbinden eines Anschlusses einer integrierten Schaltung mit
einer Litze, dadurch gekennzeichnet, daß Einzeldrähte (24) der Litze (20) im
Bereich des Anschlusses (18) zu einem Kontaktierelement (26) miteinander
verschweißt werden, und daß das Kontaktierelement (26) mit dem Anschluß (18)
der integrierten Schaltung (12) verschweißt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Kontaktierelement (26) zu einem einen Rechteckquerschnitt aufweisenden Körper
geformt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schweißung eine Schmelzschweißung ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schweißung eine Thermokompressionsschweißung ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die integrierte
Schaltung (12) und die Litze (20) nach dem elektrisch leitenden Verbinden mit
Kunststoff (28, 30) umspritzt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das
Kontaktierelement (26) vor dem Umspritzen mit Kunststoff (28, 30) zur
Zugentlastung abgewinkelt wird.
7. Integrierte Schaltung mit einem Anschluß, der elektrisch leitend mit einer Litze
verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß Einzeldrähte (24) der Litze (20) im
Bereich des Anschlusses (18) zu einem Kontaktierelement (26) miteinander
verschweißt sind, und daß das Kontaktierelement (26) mit dem Anschluß (18) der
integrierten Schaltung (12) verschweißt ist.
8. Intergrierte Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das
Kontaktierelement (26) rechteckigen Querschnitt aufweist.
9. Integrierte Schaltung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schweißung eine Schmelzschweißung ist.
10. Integrierte Schaltung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schweißung eine Thermokompressionsschweißung ist.
11. Integrierte Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
integrierte Schaltung (12) und die Litze (20) mit Kunststoff (28, 30) umspritzt sind.
12. Integrierte Schaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das
Kontaktierelement (26) eine Abwinklung (34) als Zugentlastung aufweist, die mit
dem Kunststoff (28, 30) umspritzt ist.
13. Integrierte Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
integrierte Schaltung (12) eine magnetoresistive-integrierte oder Hall-Schaltung
(12, 14, 16) ist.
14. Drehzahlsensor, dadurch gekennzeichnet, daß er eine magnetoresistive
integrierte oder Hall-Schaltung (12, 14, 16) nach einem der Ansprüche 7 bis 12
aufweist.
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- 1997-05-30 DE DE1997122507 patent/DE19722507B4/de not_active Expired - Fee Related
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