DE19755765C5

DE19755765C5 - Gehäuse mit Deckel

Info

Publication number: DE19755765C5
Application number: DE1997155765
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl.-Ing. Ohgke; Wilfried Dipl.-Ing. Babutzka; Uwe Dipl.-Ing. Ramin
Original assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Current assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority date: 1997-12-16
Filing date: 1997-12-16
Publication date: 2009-04-09
Anticipated expiration: 2017-12-17
Also published as: DE19755765A1; DE19755765B4

Abstract

Gehäuse (1) mit Deckel (3) für eine elektronische Baugruppe, insbesondere eine elektronische Kraftfahrzeug-Baugruppe, wobei die elektronische Baugruppe (7) im Gehäuse (1) mit einer Vergußmasse (2) vergossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verschließen des Gehäuses (1) mit dem Deckel (3)
– das Gehäuse (1) und der Deckel (3) Vorrichtungen (6, 12, 13) zur Bildung eines gemeinsamen Formschlusses (4) aufweisen und
– eine Teilfläche der Außen- und Innenseite der Seitenwände (10) des Deckels (3) in die Vergußmasse (2) eingedrückt ist, wobei die Vergußmasse (2), aus Silicon oder einem siliconartigen Stoff besteht, im Gehäuseinnern (8) gelartig oder elastisch verformbar ist, und vor dem Verschließen ausgehärtet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse mit einem Deckel für eine elektronische Baugruppe, insbesondere eine elektronische Kraftfahrzeug-Baugruppe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bisher wurden elektronische Kraftfahrzeug-Baugruppen, insbesondere für Anti-Blockier-Systeme, Airbags, Fahrwerksregelungen, in ein Gehäuse eingebaut, die an der Öffnung, welche vom Deckel bedeckt werden soll, eine Nut oder andere Aussparung aufweisen. Die Nut befindet sich im Innern der Gehäusewand zwischen der äußeren und der inneren Gehäusewandfläche. Diese Nut bzw. Aussparung dient hierbei zur Positionierung des Deckels. Der Deckel ist bei diesen Aufbauten sehr flach und weist keine Seitenwände, sondern nur eine federartige Vorrichtung auf, die in die Nut eingelegt werden kann. Zum Verschließen wird die Nut mit Klebstoff aufgefüllt. Die Nut in der Gehäusewand dient somit gleichzeitig als Klebefuge und Kleberdepot. In diese Klebefuge wird der Deckel mit der federartigen Vorrichtung eingeklebt, um die elektronische Baugruppe vor schädlichen Umwelteinflüssen zu schützen. Vor dem Verschließen des Gehäuses mit dem Deckel wird als zusätzlicher Schutz die im Gehäuse montierte elektronische Kraftfahrzeug-Baugruppe mit einer Vergußmasse überzogen, wobei die Vergußmasse die Kraftfahrzeug-Baugruppe aus Kostengründen nur knapp bedeckt. Beim Verschließen des Gehäuses mittels Deckel bildet sich eine Luftschicht zwischen Deckel und Vergußmasse aus.
Nachteilig bei einem solchen Aufbau ist jedoch, daß der Deckel nicht fest in der Nut sitzt. Die Aushärtung des Klebers in der Nut wird durch Wärmezufuhr bewirkt. Dadurch dehnt sich auch die Luft im Gehäuseinnern aus und der Deckel wird dabei angehoben. Dadurch kann das Gehäuse undicht werden. Die elektronische Kraftfahrzeug-Baugruppe wird nicht mehr optimal geschützt, dies führt zu Fehlfunktionen oder zum Totalausfall des Gerätes.
Das letzte Merkmal des Patentanspruchs 1, nämlich "eine Teilfläche der Außen- und Innenseite der Seitenwände des Deckels", geht über den Inhalt der ursprünglichen Offenbarung hinaus. Rechte werden aus den Ansprüchen nur im Umfang der ursprünglichen Offenbarung "Seitenwände des Deckels zumindest teilweise" hergeleitet.
Stand der Technik
Das Dokument DE-U-91 05 034 offenbart ein elektronisches Steuergerät für eine Einrichtung in einem Kraftfahrzeug mit in einem Gehäuse untergebrachten Schaltungsbestandteilen, die durch eine Vergussmasse gegen äußere Einflüsse geschützt sind. Die Gussform kann als verlorene Form im Gehäuse verbleiben und dient dann als Deckel.
Die Druckschrift DE 40 36 994 A1 offenbart eine gehäuste Anzeigevorrichtung. Das Gehäuse besteht aus mehreren Teilen, die zusammengesetzt einen einzigen Innenraum ausbilden. Jedoch befindet sich in diesem von den Gehäuseteilen allein ausgebildeten Innenraum eine Leiterplatte mit den elektronischen Bauteilen, die den großen Innenraum in zwei kleinere Innenräume unterteilt. In einem ersten Innenraum sind die Leiterplatte und die Bauteile, die sich auf der diesem ersten Innenraum zugewandten Seite befinden, vergossen. In einem zweiten Innenraum sind die Leiterplatte und die Bauteile, die sich auf der diesem zweiten Innenraum zugewandten Seite befinden unvergossen. An einem Gehäuseteil befindet sich eine rundum verlaufende Auflagefläche auf dem die Leiterplatte aufliegt und die als Dichtsitz dient. Wird die Leiterplatte auf diese Auflagefläche aufgebracht so bilden sich zwei unterschiedliche geschlossene Innenräume aus, die als Zwischenwand die einseitig vergossene Leiterplatte aufweisen. In einer Weiterbildung der Erfindung wird der sichere Sitz der Leiterplatte und die entsprechende Abdichtung auch des unvergossenen Gehäuseraums allein durch Verwendung der in dem einen Teil des Gehäuseinnenraums eingebrachten Vergußmasse erzielt. Die Abdichtung der Bauteile im ersten und zweiten Innenraum erfolgt dadurch, daß die Leiterplatte nach dem Anbringen auf die Auflagefläche, also nach Ausbildung des zweiten Innenraums, vergossen wird. Dabei wird auch der Dichtsitz von außen mit der Vergußmasse abgedeckt. Der erste Innenraum wird dann entweder nach dem Verguß mit einem Deckel verschlossen oder aber der Deckel weist Öffnungen auf, durch die die Vergußmasse in den ersten Innenraum eingebracht werden kann.
Nachteilig hierbei ist jedoch, daß der Deckel den ersten Innenraum nicht wasser- und luftdicht verschließt und sich im zweiten Innenraum keine Vergußmasse befindet.
Aufgabenstellung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Gehäuse mit Deckel diese Nachteile zu vermeiden und die Zuverlässigkeit beim Abdichten des Gehäuses zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst. Hierbei wird der Deckel in die Vergußmasse eingetaucht und dann durch einen Formschluß fest mit dem Gehäuse verbunden.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß das Gehäuse fest und dicht mit dem Deckel verschlossen wird. Des weiteren können hierbei nicht nur Kunststoff-, sondern auch Metallteile verwendet werden, die die Baugruppe besser vor elektrischer oder elektromagnetischer Strahlung abschirmen.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Hierbei ist der Formschluß als Rastverschluß aufgebaut, der beim Eindrücken des Deckels in die Vergußmasse den Deckel am Gehäuse fixiert. Auch erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Vergußmasse gelartig ist, so daß sie dem Druck beim Einbringen des Deckels standhält und nicht aus dem Gehäuse herausgedrückt werden kann. Für diesen Zweck ist besonders ausgehärtetes Silicon geeignet, welches nach dem Aushärten zwar nicht mehr fließt, aber dennoch seine Elastizität beibehält und sich immer wieder in die ursprüngliche Form zurückzieht.
Ausführungsbeispiel
Im folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Figuren dargestellt und erläutert werden:
1: Perspektivische Darstellung eines Gehäuses mit Deckel im unverschlossenen Zustand.
2: Schnittdarstellung eines Gehäuses mit Deckel im verschlossenen Zustand mittels Noppen.
3: Schnittdarstellung eines Gehäuses mit Deckel im verschlossenen Zustand mittels Schneide.
1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Gehäuses 1 mit Dekkel 3 im unverschlossenen Zustand. Hierbei besteht das Gehäuse 1 entweder aus isolierendem, leitendem oder metallüberzogenem Kunststoff oder ganz aus Metall. Im Gehäuse 1 ist ein Hohlraum 8 ausgebildet. In diesem Hohlraum 8 befindet sich die elektronische Baugruppe 7, die in diesem Gehäuse 1 vor schädlichen Einflüssen, wie beispielsweise mechanische Krafteinwirkungen, Strahlung, Nässe und Feuchtigkeit geschützt werden soll. Zum zusätzlichen Schutz wird in diesen Hohlraum 8 Vergußmasse 2 eingefüllt. Diese Vergußmasse 2 kann beispielsweise Silicon oder ein siliconhaltiger Stoff sein, der gelartig und zäh fließend ist. Bei Silicon oder siliconartigen Stoffen bleiben diese Eigenschaften auch nach dem Aushärten erhalten. Hierbei ergibt sich nur ein einziger Unterschied: diese Vergußmasse fließt nicht mehr und zieht sich immer in ihre ursprüngliche Form zurück. In diesem Anwendungsbeispiel ist die Vergußmasse ausgehärtet, was sich als besonders vorteilhaft erweist. Dadurch kann der Deckel 3 in die Vergußmasse 2 eingedrückt werden, wobei sich ein Druck im Innern des Gehäuses aufbaut und der normalerweise dazu führt, daß die Vergußmasse 2 an der Seitenwand 9 hoch und aus dem Gehäuse 1 läuft. Diese zähe Vergußmasse 2 hält jedoch dem Druck stand und der Deckel 3 kann unter Druck in das Gehäuse 1 eingebracht und durch den Rastverschluß 4 fixiert werden. Der Rastverschluß besteht aus einer Noppe 12 und einem Loch 13, in die die Noppe 12 beim Verschließen einrastet. Hierbei ist es gleichgültig, ob die Noppe 12 am Deckel 3 und das Loch 13 am Gehäuse 1 oder die Noppe 12 am Gehäuse 1 und das Loch 13 am Deckel 3 angebracht ist. Auch eignen sich für den Verschluß 4 von Deckel und Gehäuse andere Formschlüsse. Beim Verschließen durch den Deckel 3 wird sich die zähe Vergußmasse 2 um die Seitenwände 10 des Deckels 3 legen und der Hohlraum 8 dadurch abdichten. Von Vorteil ist außerdem eine kleine Öffnung im Deckel, die als Druckausgleich dient und die erst kurz vor der endgültigen Positionierung des Deckels durch die Vergußmasse abgedichtet wird, so daß kein zu hoher Druck im Innern des Gehäuses aufgebaut wird. Dieses Loch ist in dieser Darstellung nicht abgebildet. Das Loch 13, das zum Einrasten der Noppe 12 benötigt wird, kann gleichfalls als Druckausgleichsöffnung verwendet werden. Als weitere Alternative kann eine separate Druckausgleichsöffnung durch eine atmungsaktive, aber wasserdichte Folie abgedeckt werden, so daß erst gar kein Druck im Innern des Gehäuses beim Verschließen aufgebaut wird. Der Druck auf den Deckelboden 11, der sich beim Verschließen des Hohlraumes aufbauen kann, wird vom Rastverschluß 4 kompensiert, so daß der Deckel 3 nicht aus der Vergußmasse 2 gleiten kann.
2 zeigt eine Schnittdarstellung eines Gehäuses 1 mit Deckel 3 im verschlossenen Zustand. Im Gehäuse 1 befindet sich ein Hohlraum 8, in dem sich die elektronische Baugruppe 7 befindet. Die elektronische Baugruppe 7 ist mit einer Vergußmasse 2 abgedeckt. Die Vergußmasse 2 besteht aus Silicon oder einem siliconartigen Stoff. In diesem Anwendungsbeispiel wurde sie bereits ausgehärtet. Im ausgehärteten Zustand ist diese Vergußmasse 2 zäh und elastisch. Sie fließt nicht mehr und zieht sich immer in ihre ursprüngliche Form, das heißt in die Form, die sie vor dem Aushärten besaß, zurück. Der Deckel 3 ist gleichfalls in diese Vergußmasse 2 eingetaucht. Die Seitenwände 10 des Deckels 3 ragen zumindest teilweise in die Vergußmasse 2. An diesen Seitenwänden 10 befinden sich weiterhin Rastvorrichtungen, wie beispielsweise Noppen 12. Die für diese Rastvorrichtungen entsprechenden Gegenstücke, wie beispielsweise lochartige Aussparungen 13, befinden sich im Gehäuse 1 in den seitlichen Begrenzungen 9 des Hohlraumes B. Beim Verschließen rastet die Noppe 12 in die Aussparung 13 und der Deckel 3 kann nur noch durch eine Verformung der Seitenwand 10 wieder aus dem Gehäuse 1 entfernt werden. Jedoch bleibt dieser Verschluß bei Krafteinwirkungen auf den Deckelboden 11, der zum Beispiel durch einen erhöhten Innendruck im Hohlraum 8 zustandekommt, der sich beim Verschließen des Gehäuses 1 aufbauen kann, bestehen. Der Hohlraum 8 wird durch das Gehäuse 1 und durch den Deckel 3, dessen Seitenwände 10 in die Vergußmasse 2 eingebettet sind, dicht verschlossen, damit ist die elektronische Baugruppe 7 optimal geschützt. Bei dieser Art von Verschluß ist es unwesentlich aus welchen Materialien das Gehäuse 1 und der Deckel 3 besteht. In der Regel wird hierfür Kunststoff venniendet. Als besonders vorteilhaft erweist sich jedoch ein Metallgehäuse und ein Metalldeckel, der die elektronische Baugruppe optimal auch gegen elektrische bzw. elektromagnetische Strahlung abschirmt. Auch sind Mischformen denkbar, bei denen das Gehäuse aus Kunststoff und der Deckel aus Metall besteht. Auch erweist sich der Einsatz von leitendem Kunststoff bzw. metallüberzogenem Kunststoff als unproblematisch.
3 zeigt gleichfalls eine Schnittdarstellung eines Gehäuses 1 mit Deckel 3 im verschlossenen Zustand. Im Gehäuse 1 befindet sich ein Hohlraum 8, in dem sich die elektronische Baugruppe 7 befindet. Die elektronische Baugruppe 7 ist mit einer Vergußmasse 2 abgedeckt. Die Vergußmasse 2 besteht aus Silicon oder einem siliconartigen Stoff. In diesem Anwendungsbeispiel wurde sie bereits ausgehärtet. Im ausgehärteten Zustand ist diese Vergußmasse zäh und elastisch. Sie fließt nicht mehr und zieht sich immer in ihre ursprüngliche Form, das heißt in die Form, die sie vor dem Aushärten besaß, zurück. Der Deckel 3 ist gleichfalls in diese Vergußmasse 2 eingetaucht. Die Seitenwände 10 des Deckels 3 ragen zumindest teilweise in die Vergußmasse 2. An diesen Seitenwänden 10 befinden sich scharfe Krallen oder Schneiden 6. Diese können sehr einfach in die Seitenwände 10 des Deckels 3 eingestanzt werden, indem z. B. von einem Dreieck nur zwei Seiten ausgestanzt werden. Besteht der Deckel aus Metall, so sind diese Schneiden sehr scharf. Besteht weiterhin das Gehäuse aus einem weichen Kunststoff, so werden beim Zusammensetzen die Schneiden positioniert, so daß sie sich beim Herauslösen des Deckels 3 in die seitliche Begrenzung 9 des Hohlraums 8 im Gehäuse 1 verhaken bzw. einschneiden. Je stärker die Krafteinwirkung auf den Deckelboden 11 ist, die eine Öffnen des Deckels 3 bewirkt, desto stärker wird sich die Kralle bzw. Schneide 6 mit der Gehäusewand 9 verhaken. Um ein Abrutschen an der evtl. zu glatten Gehäusewand 9 zu vermeiden, können zusätzliche Taschen in dieser Wand eingebracht sein, die die Schneide oder Kralle 6 aufnehmen und ein unbeabsichtigte Öffnung des Gehäuses verhindern. Auch dieser Verschluß bleibt bei einer Krafteinwirkung auf die Deckeloberseite 11, der zum Beispiel durch einen erhöhten Innendruck im Hohlraum 8 zustandekommt, der sich beim Verschließen des Gehäuses aufbauen kann, bestehen. Der Hohlraum 8 wird durch das Gehäuse 1 und durch den Deckel 3, dessen Seitenwände 10 in die Vergußmasse 2 eingebettet sind, dicht verschlossen. Damit ist die elektronische Baugruppe 7 optimal geschützt. Je nach Ausführung ist es auch bei dieser Art von Verschluß unwesentlich, aus welchen Materialien das Gehäuse 1 und der Deckel 3 besteht. In der Regel wird hierfür Kunststoff verwendet. Als besonders vorteilhaft erweist sich jedoch ein Metallgehäuse und ein Metalldeckel, der die elektronische Baugruppe 7 optimal auch gegen elektrische bzw. elektromagnetische Strahlung abschirmt. Auch sind Mischformen denkbar, bei denen das Gehäuse aus Kunststoff und der Deckel aus Metall besteht. Auch ennreist sich der Einsatz von leitendem Kunststoff bzw. metallüberzogenem Kunststoff als unproblematisch.

Claims

Gehäuse (1) mit Deckel (3) für eine elektronische Baugruppe, insbesondere eine elektronische Kraftfahrzeug-Baugruppe, wobei die elektronische Baugruppe (7) im Gehäuse (1) mit einer Vergußmasse (2) vergossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verschließen des Gehäuses (1) mit dem Deckel (3) – das Gehäuse (1) und der Deckel (3) Vorrichtungen (6, 12, 13) zur Bildung eines gemeinsamen Formschlusses (4) aufweisen und – eine Teilfläche der Außen- und Innenseite der Seitenwände (10) des Deckels (3) in die Vergußmasse (2) eingedrückt ist, wobei die Vergußmasse (2), aus Silicon oder einem siliconartigen Stoff besteht, im Gehäuseinnern (8) gelartig oder elastisch verformbar ist, und vor dem Verschließen ausgehärtet wird.
Gehäuse (1) mit Deckel (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formschluß (4) ein Rastverschluß ist.
Gehäuse (1) mit Deckel (3) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rastverschluß (4) entweder am Gehäuse (1) oder am Deckel (3) eine oder mehrere Vertiefungen (13) aufweist, in die beim Verschließen des Gehäuses (1) eine oder mehrere Erhebungen (12), die am Deckel (3) oder Gehäuse (1) ausgebildet sind, einrasten.
Gehäuse (1) mit Deckel (3) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (13) als Loch und die Erhebung (12) als Noppe ausgebildet ist.
Gehäuse (1) mit Deckel (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (3) zumindest eine Kralle oder Schneide (6) aufweist, die sich beim Schließen des Gehäuses (1) in der Gehäusewand (9) verhakt und damit der Formschluß (4) erzielt wird.
Gehäuse (1) mit Deckel (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (3) und das Gehäuse (1) zumindest teilweise aus Metall oder einem leitfähigen Kunststoff bestehen, um die elektronische Baugruppe (7) im Innern (8) des Gehäuses (1) gegen elektromagnetische Strahlung abzuschirmen.