DE202015001193U1

DE202015001193U1 - Elektronisches Modul

Info

Publication number: DE202015001193U1
Application number: DE202015001193.4U
Authority: DE
Original assignee: Continental Automotive GmbH; Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2014-02-18
Filing date: 2015-02-18
Publication date: 2015-04-09
Anticipated expiration: 2025-02-19
Also published as: DE112015000852A5; US10136533B2; WO2015124647A1; US20170164493A1; US20190075670A1; US11470736B2

Abstract

Elektronisches Modul, umfassend ein Gehäuse und mindestens eine elektronische Baugruppe, wobei die elektronische Baugruppe, insbesondere zumindest teilweise, in einem Innenraum eines Gehäuses angeordnet ist, wobei elektrische Kontakte jedoch durch die Gehäusewand aus dem Innenraum des Gehäuses auf eine Außenseite des Gehäuses geführt sind, wobei der Innenraum des Gehäuses zumindest derart mit einem Verguss aufgefüllt ist, dass der Verguss Durchgangsstellen der Gehäusewand, an denen die elektrischen Kontakte durch die Gehäusewand geführt sind, bedeckt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schicht der mindestens einen Baugruppe zumindest im Bereich der Durchgangsstellen der Gehäusewand entfernt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Modul gemäß Oberbegriff von Anspruch 1.
Im Stand der Technik ist es bekannt, elektrische Baugruppen zum Schutz gegen mechanische Beschädigungen sowie gegen Umwelteinflüsse mit einem Gehäuse zu umgeben. Ebenso ist es bekannt, den Innenraum des Gehäuses, in welchem die Baugrupppe angeordnet ist, teilweise oder vollständig mit einem Verguss aufzufüllen, um den Schutz noch weitergehend zu gestalten. Schließlich ist es auch bekannt, die Baugruppe, die beispielsweise einen elektrischen Leiter, z. B. ein sog. Shunt oder einen Terminal eines Steckers umfassen kann, mit einer Schutzschicht einzufassen, so dass die Baugruppe noch besser gegen Umwelteinflüsse abgeschirmt ist. Oftmals ist auch nur der Leiter von der Schutzschicht eingefasst. Diese Schutzschicht dient dabei zur Vermeidung einer Oxidation oder Korrosion der Leiteroberfläche und ist darüber hinaus zur Verhinderung anderer, dem Fachmann in diesem Zusammenhang bekannten, negativen Effekten erforderlich.
Eine zuverlässige und gegen Umwelteinflüsse sicher abschirmende bzw. dichte Verbindung des Vergusses zum Gehäuse ist üblicherweise gewährleistet. Durch eine dem Fachmann bekannte Plasma-Aktivierung des Gehäuses kann sie für bestimmte Materialkombinationen des Gehäuses und des Vergusses sogar noch verbessert werden. Ebenso ist üblicherweise eine dichte Verbindung des Vergusses zu unterschiedlichen Metallen gewährleistet.
Ein in diesem Zusammenhang auftretendes Problem ist es jedoch oftmals, dass der Verguss sich mit der genannten Schutzschicht nur unzureichend verbindet, sodass bei Temperaturwechseln oder Einwirkung bestimmter Umweltmedien bzw. Umwelteinflüssen die Verbindung zwischen dem Leiter und dem Verguss getrennt wird, was zu einer Verschlechterung der Gesamtschutzwirkung führt. Beispielsweise können in den entstehenden Spalt zwischen der Schutzschicht und dem Verguss unterschiedlichen Arten von Kontaminationen, z. B. Wasser, in das Gehäuse eindringen und die Funktion der Baugruppe beeinträchtigen bzw. die Baugruppe zerstören.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die durch die vergleichsweise schlechte Verbindung des Vergusses mit der Schutzschicht entstehenden Nachteile zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird gelöst durch das elektronische Modul gemäß Anspruch 1.
Es ist bevorzugt, die Schutzschicht und/oder Schicht vor dem Auffüllen des Gehäuses mit dem Verguss vollständig oder zumindest an metallischen Stellen der Baugruppe bzw. des Leiters bzw. des Shunts teilweise. zu entfernen. Da somit das Metall unter der Schutzschicht freigelegt wird, kann der Verguss mit dem Metall eine zuverlässige Verbindung eingehen.
Unter dem Begriff Schicht wird vorzugsweise Oberflächenmaterial des Leiters bzw. Shunts verstanden, wobei dieses Oberflächenmaterial insbesondere verschieden zum Grundmaterial des Leiters bzw. Shunts ist und somit eine Schutzschicht oder andere zusätzliche, separate Schicht bildet oder dass dieses Oberflächenmaterial insbesondere dasselbe bzw. einstückige Material des Leiters bzw. Shunts ist und nur das Oberflächenmaterial mit einer definierten Oberflächenausdehnung und definierten Dicke, welches entfernt wird, beispielsweise durch Laserablation.
Durch das Entfernen der Schicht und/oder Schutzschicht ist zweckmäßigerweise die dadurch freigelegte bzw. lokal freigelegte Oberfläche des Leiters bzw. Shunts aktiviert bzw. chemisch aktiviert bzw. deren Rauigkeit ist erhöht. Es ist besonders bevorzugt, dass durch das Entfernen der Schicht und/oder Schutzschicht die freigelegte Oberfläche des Leiters bzw. Shunts oxidiert ist, zumindest teilweise.
Es ist bevorzugt, dass die Baugruppe einen elektrischen Leiter, insbesondere als Shunt ausgebildet, umfasst, von welchem die Schicht entfernt ist.
Es ist zweckmäßig, dass der elektrische Leiter, insbesondere als Shunt ausgebildet, die durch die Gehäusewand geführten elektrischen Kontakte umfasst.
Die Schicht oder Schutzschicht wird vorzugsweise mittels Ablation entfernt wird. Dabei wird die Ablation insbesondere mittels Laserlicht und/oder elektrischer Energie, insbesondere elektrischem Strom, erfolgt bzw. durchgeführt.
Es ist bevorzugt, dass die Schicht oder Schutzschicht der mindestens einen Baugruppe im Bereich von Einpresspins, welche einen Leiter der Baugruppe mit mindestens einem Baugruppenelement verbinden, von dem Leiter entfernt wird, insbesondere im jeweiligen Bereich mehrerer Einpresspins.
Es ist zweckmäßig, insbesondere zusätzlich, dass die Schicht oder Schutzschicht der mindestens einen Baugruppe im Bereich der elektrischen Kontakte außerhalb des Gehäuses, insbesondere von dem Leiter, der diese durch die Gehäusewand geführten elektrischen Kontakte umfasst, entfernt wird.
Die Anbindung der Baugruppeelemente bzw. der Elektronik an den elektrischen Leiter erfolgt vorzugsweise mittels Einpresspins, die auf dem Leiter befestigt sind. Als Verbindungstechnik kommen Löten, Kleben, Sintern, Schweißen und andere, dem Fachmann in diesem Zusammenhang bekannte Techniken in Betracht.
Der Energieeintrag zum Schweißen der Pins und/oder zum Entfernen der Schicht bzw. Schutzschicht erfolgt bevorzugt entweder über Laserlicht oder über elektrischen Strom.
Zweckmäßigerweise wird der Prozess der Befestigung der Baugruppeelemente bzw. der Elektronik am elektrischen Leiter mittels der Einpresspins dazu genutzt, mittels des genannten Energieeintrags über Laserlicht oder über elektrischen Strom, die Schutzschicht im Bereich der Einpresspins zu entfernen, z. B. mittels Ablation.
Die Entfernung der Schicht bzw. Schutzschicht erfolgt vorzugsweise derart und bildet das Modul entsprechend aus, dass eine vollständige, geschlossene Fläche ohne verbleibende Schutzschichtinseln in der Fläche freigelegt wird, oder dass ein umlaufender Ring um eine oder mehrere verbleibende Schutzschichtinseln in der Fläche freigelegt wird.
Zweckmäßigerweise ist somit zum Verbinden des Vergusses mit der Baugruppe bzw. dem Leiter und zum Entfernen der Schutzschicht nur eine einzelne Bearbeitungsanlage (z. B. Laseranlage oder Stromanlage) bzw. ein einzelner Einspannprozess erforderlich.
Der zusätzliche Zeitbedarf für die Entfernung der Schutzschicht bzw. für die Ablation ist dabei vernachlässigbar gering.
Bevorzugt wird die Schutzschicht nicht nur im Bereich der Einpresspins entfernt sondern alternativ oder zusätzlich auch im Bereich einer externen Kontaktierungszone bzw. im Bereich externer Stecker.
Das elektronische Modul ist vorzugsweise so weitergebildet, dass die Baugruppe mindestens einen elektrischen Leiter und mindestens ein Baugruppenelement umfasst, wobei die Schicht, die entfernt wird, von dem Leiter entfernt wird.
Es ist bevorzugt, dass die Schicht, die entfernt ist, der mindestens einen Baugruppe eine Schutzschicht ist.
Es ist zweckmäßig, dass das Baugruppenelement eine elektronische Schaltung und/oder ein elektronisches Rechenwerk ist.
Es ist bevorzugt, dass der elektrische Leiter, insbesondere als Shunt ausgebildet, die durch die Gehäusewand geführten elektrischen Kontakte umfasst.
Das mindestens eine Baugruppenelement und der mindestens eine Leiter sind vorzugsweise mittels Einpresspins elektrisch und mechanisch miteinander verbunden.
Es ist bevorzugt, dass der Verguss den mindestens einen Leiter bedeckt, zumindest innerhalb des Gehäuses.
Es ist zweckmäßig, dass das mindestens eine Baugruppenelement außerhalb des Vergusses im Gehäuse angeordnet ist.
Das elektronische Modul ist bevorzugt so ausgebildet, dass die Schicht oder Schutzschicht der mindestens einen Baugruppe im Bereich der Einpresspins, von dem Leiter entfernt ist.
Es ist bevorzugt, dass die Schicht oder Schutzschicht der mindestens einen Baugruppe im Bereich der elektrischen Kontakte außerhalb des Gehäuses von dem Leiter entfernt ist.
Das elektronische Modul ist vorzugsweise als Batteriesensor oder als Teil eines Batteriesensors ausgebildet, insbesondere für Kraftfahrzeuge. Dafür umfasst dieser Batteriesensor zweckmäßigerweise eine Batterieklemme zum Anschluss und zur Befestigung an den Pol einer Fahrzeugbatterie.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand von Figuren.
Es zeigen schematisch und beispielhaft
1 eine von einem Gehäuse umfasste elektronische Baugruppe,
2 eine von einem Gehäuse umfasste elektronische Baugruppe mit Diffusionskanälen für Kontaminationen und
3 eine von einem Gehäuse umfasste elektronische Baugruppe mit erfindungsgemäß unterbrochenen Diffusionskanälen.
1 zeigt eine von Gehäuse 10 umfasst elektronische Baugruppe, welche Leiter 11 und Baugruppenelement 12 umfasst. 1a zeigte eine Darstellung von oben, wohingegen 1b eine seitliche Ansicht zeigt. Leiter 11 und Baugruppenelement 12 sind über Einpresspins 13 elektrisch und mechanisch miteinander verbunden. Leiter 11 ist außerdem von Schutzschicht 14 eingefasst und mit Verguss 15 vergossen. Verguss 15 bedeckt Leiter 11 in Gehäuse 10 derart, dass nur Einpresspins 13 aus Verguss 15 herausragen. An Stellen 16 ist Verguss 15 direkt mit Leiter 11 verbunden, was aufgrund der Materialeigenschaften von Verguss 15 und Leiter 11 beispielsgemäß jedoch zu einer nur schwachen und unzuverlässigen Verbindung führt. An Stellen 17 hingegen wurde Schutzschicht 14 von Leiter 11 entfernt, so dass das metallische Material von Leiter 11 an Stellen 17 zum Vorschein kommt. An Stellen 17 ergibt sich beispielsgemäß daher eine dichte und zuverlässige Verbindung zwischen Verguss 15 und Leiter 11. Ebenso ergibt sich an Stelle 18 eine gute und zuverlässige Verbindung, in diesem Fall zwischen Gehäuse 10 und Verguss 18.
2 zeigt eine von Gehäuse 20 umfasste elektronische Baugruppe mit Diffusionskanälen 21, durch welche unterschiedliche Arten von Kontaminationen in Gehäuse 20 eindringen können und die Baugruppe beschädigen oder zerstören können. Kontaminationen, die durch Diffusionskanälen 21 eindringen können, sind etwa Wasser oder Salze. Diffusionskanäle 21 entstehen dabei beispielsgemäß dadurch, dass Leiter 22, der von Schutzschicht 23 umgeben ist, nicht dicht mit Gehäuse 20 abschließt und weiterhin Schutzschicht 23 nicht dicht mit Verguss 24 abschließt. Kontaminationen können somit bis zu Einpresspins 27 vordringen und weiter entlang dieser bis zu Baugruppenelement 28 gelangen, welches sie beschädigen oder zerstören können.
3 zeigt eine von Gehäuse 20 umfasste elektronische Baugruppe mit erfindungsgemäß unterbrochenen Diffusionskanälen 21. Da Leiter 22 an Stellen 25 keine Schutzschicht 23 aufweist, ergibt sich an Stellen 25 beispielsgemäß eine dichte und zuverlässige Verbindung zwischen Leiter 22 und Verguss 24. Somit bilden Stellen 25 Unterbrechungen in Diffusionskanälen 21 und verhindern, dass Kontaminationen wie z. B. Wasser oder Salze zu Einpresspins 27 gelangen und diese korrodieren. An Stellen 26 ist eine ebenfalls dichte und zuverlässige Verbindung zwischen Gehäuse 20 und Verguss 24, so dass auch hier keinerlei Kontaminationen zu Baugruppenelement 28 gelangen können.

Claims

Elektronisches Modul, umfassend ein Gehäuse und mindestens eine elektronische Baugruppe, wobei die elektronische Baugruppe, insbesondere zumindest teilweise, in einem Innenraum eines Gehäuses angeordnet ist, wobei elektrische Kontakte jedoch durch die Gehäusewand aus dem Innenraum des Gehäuses auf eine Außenseite des Gehäuses geführt sind, wobei der Innenraum des Gehäuses zumindest derart mit einem Verguss aufgefüllt ist, dass der Verguss Durchgangsstellen der Gehäusewand, an denen die elektrischen Kontakte durch die Gehäusewand geführt sind, bedeckt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schicht der mindestens einen Baugruppe zumindest im Bereich der Durchgangsstellen der Gehäusewand entfernt ist.
Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppe mindestens einen elektrischen Leiter und mindestens ein Baugruppenelement umfasst, wobei die Schicht, die entfernt ist, von dem Leiter entfernt ist.
Modul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht, die entfernt ist, der mindestens einen Baugruppe eine Schutzschicht ist.
Modul nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter, insbesondere als Shunt ausgebildet, die durch die Gehäusewand geführten elektrischen Kontakte umfasst.
Modul nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verguss den mindestens einen Leiter bedeckt, zumindest innerhalb des Gehäuses.
Modul nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Baugruppenelement außerhalb des Vergusses im Gehäuse angeordnet ist.
Modul nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht oder Schutzschicht der mindestens einen Baugruppe im Bereich der Einpresspins, von dem Leiter entfernt ist.
Modul nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht oder Schutzschicht der mindestens einen Baugruppe im Bereich der elektrischen Kontakte außerhalb des Gehäuses von dem Leiter entfernt ist.
Modul, nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Modul als Batteriesensor oder als Teil eines Batteriesensors ausgebildet ist, insbesondere für Kraftfahrzeuge.
Modul nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul eine Batterieklemme zum Anschluss und zur Befestigung an den Pol einer Fahrzeugbatterie umfasst.