DE8707677U1

DE8707677U1 - Umkapselung eines elektronischen Bauelements

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Publication number: DE8707677U1
Application number: DE8707677U
Authority: DE
Original assignee: Eldo Elektronik Service 6116 Eppertshausen De GmbH
Current assignee: Eldo Elektronik Service 6116 Eppertshausen De GmbH
Priority date: 1987-05-29
Filing date: 1987-05-29
Publication date: 1987-08-06

Description

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Die Neuerung betrifft die Umkapselung eines elektronischen Bauelements mit einer Aussparung in der UmkapSelung*

In tief elektronischen Bieuef- und Regeltechnik werden oft Sensoren eingesetzt, die den Istwert einer elektrischen Größe messen. Diese elektrische Größe kann beispielsweise eine elektrische oder eine magnetische Feld" stärke sein. Für die Erfassung der magnetischen Feldstärke werden In der Regel Hall-Sensoren verwendet, die einen elektrischen Strom erzeugen, welcher der Flußdichte des jeweiligen Magnetfelds proportional ist. In id vielen Fällen ist es erforderlich, derartige Hall-Sensoren dicht über der Oberfläche desjenigen Bauteils anzuordnen, von dem das Magnetfeld ausgeht, um auch noch schwache Felder zu registrieren. Hinzu kommt, da3 Hall-Sensoren oft in Umfeldern eingesetzt werden, wo sie leicht verschmutzen können und somit hinsichtlich ihrer Meßempfindlichkeit beeinträchtigt werden.

Um elektrische Kabelanschlüsse vor Verschmutzung und Berührung zu schützen, ist bereits ein Kabelanschlußkasten aus Kunststoff für die abgewinkelte Ausführung von Kabeln bekannt (DE-PS 21 41 064). Dieser Anschlußkasten ist jedoch für die Ummantelung von elektronischen Sensoren, die dicht über der Oberfläche eines Bauelements angeordnet werden müssen, nicht geeignet, weil er dia Sensoren vollständig umschließen würde.

Eine andere bekannte Umkapselung eines elektronischen Bauelements besteht aus einam elektrisch nichtleitenden, aber gut wärmeleitenden Material, z. B. aus Porzellan (US-PS 4 037 002)* Diese Umkapselung Ist indessen speziell für die Aufnahme eines PTC-Widerstands ausgelegt und nicht für Sensoren geeignet, weil sie das umkapselte Bauelement vollständig umgibt.

Es ist weiterhin ein Bauteil bekannt, in dem sich ein Hall-Element befindet, welches mit der Oberfläche dieses Bauteils fluchtet (GB-A 2 081 973, Fig. 8). Bei diesem Bauteil handelt es sich jedoch nicht um eine Umkapselung, sondern um einen einseitigen Anschluß für das Hall-Element.

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Schließlich ist auch noch eine integrierte Hall-EffektanordnUng bekannt, bei der ein Teil eines plattenförmigen Halbleiterkörper^ als Hall-Element wirksam ist Und bei der im restlichen Teil des Halbleiterkörpers ein zum Hall-Element gehörender Hilfskreis integriert 1st (DE-PS 19 42 BlO). Hlerbei ist eine Kunststoffhülle vorgesehen, in der an der Unter*» und Oberseite des Hall-Elements eine Ausnehmung vorhanden ist, die sich bis in die Nähe des Halbleiterkörpers erstreckt. Allerdings handelt es sich bei dieser Kunststoffhülle nicht um ein aufklappbares Gehäuse. Außerdem fiuehtet dää Hall-Element nicht mit der Oberfläche der Heins.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse für ein 'elektronisches Bauelement zu schaffen, in welches das Bauelement eingeführt Und wieder herausgenommen werden kann, und welches es ermöglicht, das elektronische Bauelement so nahe wie möglich an die zu messende Stelle eines Feldes zu bringen, wobei dieses elektronische Bauelement fest an einen Gehäuseboden angepreßt ist.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 gelöst.

Der mit der Neuerung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß ein mit elektrischen Anschlüssen versehenes elektronisches Bauelement gut geschützt in einer elektrisch nichtleitenden Verkapselung untergebracht werden kann, ohne daß es in dieser Verkapseiung eingeschmolzen werden muß. Außerdem ermöglicht es die neuerungsgemäße Verkapselung, das elektronlsche Bauelement direkt an andere Bauelemente außerhalb der Verkapselung heranzuführen. Ferner wird das elektronische Bauelement mit Hilfe eines Stegs fest an den Boden des Gehäuses angedrückt. Weiterhin wird durch einen zusätzlichen Steg eine Zugentlastung der elektrischen Zuführungslei tuhgen erreicht.

Ausführungsbeispiele der Neuerung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:

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Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer aufgeklappten Umkapselung gemäß der Neuerung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die UmkapselUng, wobei eine öffnung für ein Ö5 Häli-Sensöf-Element in der Umkäpseluhg vorgesehen 1st;

Fig. 3 einen Schnitt &Igr;&Igr;&Igr;-&Igr;&Pgr; durch die in der Fig. 2 dargestellte Umkapselung;

Fig. 4 eine teilweise aufgebrochene Ansicht der Umkapselung, welche dlejenige Seite zeigt, die der in der Fig. 2 dargestellten Ansicht gegenüberliegt;

Fig. 5 einen Schnitt V-V durch die in der Fig. 3 gezeigte Umkapselung.

In der Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht der neuerungsgemäBen Umkapselung 1 im aufgeklappten Zustand und ohne das aufzunehmende Bauelement dargestellt. Man erkennt hierbei, daß diese Umkapselung aus zwei Teilen 2, 3 besteht, die über ein Scharnier 4 miteinander verbunden sind. Im oberen Rand 5 des Teile 2 befinden sich drei Aussparungen 6, 7, 8 für die Aufnahme von elektrischen Leitungen, denen drei Aussparungen 9, 10, 11 im Rand 12 des.Teils 3 entsprechen. Im Teil 3 ist außerdem eine öffnung 13 vorgesehen, die dazu dient, das in der Fig. 1 nicht dargestellte Bauelement in die Nähe des zu erfassenden Feldes zu bringen» Sowohl der Teil 2 als auch der Teil 3 sind mit Seitenwänden 14, 15 bzw. 16, 17 versehen, wobei der Abstand zwischen den Seitenwänden 16, 17 so bemessen ist, daß dann, wenn der Teil 2 nach unten geklappt wird, die Seitenwände 14, 15 von den Seitenwänden 16, 17 umfaßt werden. Auf dem Teil 2 ist eine Drucknase 18 angeordnet, welche die Form einer geöffneten Klaue hat. Am Teil 2 ist außerdem ein Steg 60 vorgesehen, der senkrecht auf diesem Teil 2 steht. Der Teil 3 weist einen Trennsteg 66 auf, der eine Zugentlastungseinrichtung darstellt. Die Wand 67 des Teils 3 besitzt eine relativ dicke Wandstärke, um auch große Kräfte aufnehmen zu können. In der Fig. 2 ist ein Hall-Sensor-Element 19 in der Umkapselung 1 dargestellt, das drei elektrische AnschluBleitungen 26, 27, 28 aufweist Bei

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dem Hall-Sensor-Element 19 handelt es sich um eine integrierte Ein-

richtung, welche in einer scheibenförmigen Erhebung 29 elektronische §

Schaltungen aufweist. Derartige Hall-Sensor-Elemente, welche die Funktion §

von Mikro-Schaltern ausüben, sind als solche bekannt (vergl. beispielsweise Honeywell PK 87582). Sie sind mechanisch empfindlich, weil das Element 19 wenigstens teilweise aus zerbrechlicher Keramik besteht. Im einzelnen zeigt die Fig. 2 eine Ansicht der Unterseite des Teils 3 mit der öffnung 13 und dem dahinter befindlichen Hall-Sensor-Element 19, dessen scheibenförmige Erhebung 29 gestrichelt angedeutet ist. Teil 2 und Teil 3 sind

hierbei zusammengeklappt und ineinander gerastet. K

In der Fig. 3 ist ein Schnitt &Pgr;&Mgr;&Igr;&Igr; durch die Umkapselung 1 mit dem Hall-Sensor-Element 19 dargestellt. Hierbei erkennt man deutlich, daß die f Drucknase 18 zwei klauenartige Arme 45, 46 besitzt, mit denen das EIe- i

J 5 ment 19 gegen einen Rand 32 gedruckt wird, der die öffnung 13 umgibt. ·

Auf der Oberseite des Teils 2 befindet sich eine Erhebung 33, die einen horizontal verlaufenden Bereich 34 und einen hierzu schräg verlaufenden Bereich 35 besitzt. Die Isolierung 27 mit der Leitung 6,i verläuft, von außen ;.

kommend, gerade durch die Umkapselung 1. Die Leitung 61 ist sodann |

von einem Verbinder 62 umgeben und mündet in eine Lötfahne, die aus einem horizontalen Teil 63, einem hieran anschließenden quasl-vertikalen Teil 64 und einem weiteren horizontalen Teil 65 besteht. Diese Lötfahne 63, 64, 65 ist an das elektronische Bauelement 19 angelötet. Vor dem senkrechten Teil 64 der Lötfahne befindet sich ein Steg 60 zum Andrücken des elektronischen Bauelements 19 an die Unterseite 3 des Gehäuses 1. Dieser Steg 60 ist an der Oberseite 2 des Gehäuses 1 befestigt. Hinter dem senkrechten Teil 64 ist ein Trennsteg 66 angeordnet, der für die Zugentlastung der Lötfahne 63, 64, 65 und der elektrischen Zuleitung 61, 27 dient.

Die Fig. 4 zeigt die Oberseite des Teils 2, in das die Seitenwände 16, 17 des Teils 3 eingerastet sind. Auf der Oberseite des Teils 2 befindet sich die krelsringföfmige Erhebung 33 mit einem ersten Halbkreis 35 und einem zweiten Halbkreis 34. Ein dem Vorsprung 31 des Teils 3 entsprechender Vorsprung 36 ist auf der linken Seite des Teils 2 erkennbar.

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In der Fig. 5 ist ein Schnitt V-V durch die Vorrichtung gemäß Fig. 3 dargestellt, der erkennen läßt, daß der Teil 3 untere Seitenwände 37, 38 und obere Seitenwände 16, 17 besitzt, wobei die oberen und unteren Seitenwände 16, 37 bzw. 17, 38 jeweils durch horizontal verlaufende Stege 39, 40 miteinander verbunden sind. Die oberen Seitenwände 16, 17 sind mit Rastnasen 41, 42 versehen, die in entsprechende Aussparungen 43, 44 in den Seitenwänden des Teils 2 einrasten. Der Steg 60 ist hinter dem klauenartigen Arm 46 und zu beiden Seiten dieses Arms erkennbar.

Statt der rechteckigen Erhebung 29 kann auch, bedingt durch die jeweilige Bauart, eine kreisförmige Metallkalotte vorgesehen sein. Die Erhebung 33 aus dem Gehäuse-Oberteil ist lediglich vorgesehen, um die ganze Umkapselung 1 in einer vorgesehenen großen Vorrichtung arretieren zu können. Sie ist für die Einfassung des elektronischen Bauelements somit nicht wesent-Hch.

Der Einbau des Hall-Elements 19 in die Umkapselung 1 erfolgt in dar Weise, daß es einfach mit seinem Randbereich auf die Umrandung 32 des Teils 3 gelegt und anschließend der Teil 2 heruntergeklappt wird, bis er einrastet. Ein öffnen der Umkapselung 1 zu Servicezwecken ist ebenfalls möglich, wobei die Seitenwände 16 und 17 auseinandergezogen werden und damit das Teil 2 freigeben.

Damit das Hall-Element 19 bei der Einführung in die Umkapselung 1 nicht nach oben wegrutscht, sind die Vorsprünge 74, 75 vorgesehen, unter die das Hall-Element geschoben wird. Für eine feste Halterung der Anschlußleitungen 26 - 28 sind die Auflageflächen der Aussparungen 6-8 konisch verjüngt oder abgeschrägt, so daß sich beim Schließen der Umkapseiung 1 die Auflageflächen der Aussparungen 6 - 8 in die Ummantelungen der An-3ⁿ Schlußleitungen 26 - 28 eindrücken.

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Claims

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GM 36-EL/87
G 87 07 677.2

UMKAPSELUNG EINES ELEKTRONISCHEN BAUELEMENTS

Schutzansprüche

1. Umkapselung eines elektronischen Bauelements mit einer Aussparung in der L'-Tikapseiung, wobei die Umkapselung aus einem Gehäuse-Unterteil und einem mit diesem /erbindbaren Gehäuse-Oberteil besteht und das elektronische Bauelement -wischen Gehäuse-Unterteil und Gehäuse-Oberteil eingelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse-Oberteil (2) ein Steg (60) angeordnet ist, der bei geschlossener Umkapselung (1) das elektronische Bauelement (19) an das Gehäuse-Unterteil (3) drückt.

2. Umkapselung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse-• 0 Unterteil (3) Trennstege (66) zur Zugentlastung der elektrischen Zuführungsleitungen (64, 71) an das elektronische Bauelement (19) vorgesehen sind.

3. Umkapselung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse-Unterteil (3) und dao Gehäuse-Oberteil (2) durch ein Scharnier (4) miteinander verbunden sind.

4. Umkapselung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (13) In dem Gehäuse-Unterteil (3) vorgesehen ist.

5. Umkapselung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB an der Innenseite des Gehäuse-Oberteils (2) eine Drucknase (18) vorgesehen ist, die eine Federwirkung aufweist.

^ 05 6· Umkapsslung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (13) in der Umkapselung (I) im wesentlichen dieselben äußeren Abmessungen hat wie das elektronische Bauelement (19), das in die Umkapselung (1) einlegbar ist.

7. Umkapseiung nach Arapruch 7, dadurch- gekennzeichnet, daß die Aussparung (13) durch einen Rand (32) begrenzt ist, auf dem der Randbereich des elektronischen Bauelements (19) aufliegt.

B. Umkapselung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umkapselung (1) seitliche Aussparungen (6 - 11) aufweist, durch welche elek-

_s trische Leitungen für das elektronische Bauelement (19) geführt sind.

9. Umkapselung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Bauelement (19) wenigstens eine ebene Oberfläche aufweist, die mit wenigstens einer Oberfläche der Umkapselung (1) fluchtet, wenn das Bauelement (19) in die Umkapselung eingebaut ist.

10. Umkapselung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Bauelement ein Hall-Eiemerit (19) ist«
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11. Umkapselung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Bauelement (19) eine scheibenförmige Erhebung (29) aufweist.

12. Umkapselung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse-Obertell (2) eine Erhebung (33) aufweist.

13. Umkapselung nach Anspruch 6, dadurch gekent (Zeichnet, daß die Drucknase (18) zwei klauenartige Arme (45, 46) aufweist

IA. Umkapselung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet« daß das Gehäuse-Untertell (3) einen Querschnitt mit zwei untören SeltenvVänden (37, 38) Und zwei oberen Seitenwänden (16, 17) auf weist j wobei die Ufitefeh Seltenwände (37, 3B) einen kleineren Abstand voneinander haben als die oberen Seitenwände (16, 17) und wobei die oberen Seitenwände (16, 17) mit den jeweils zugeordneten unteren Seitenwänden (37, 3&THgr;) über Stege (39, 40) miteinander verbunden sind.

15. Umkapselung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, däQ das Gehäuse-Oberteil (2) Randzonert (43, 44) besitzt, die als Auflager für entsprechende Schnappnasen (41, 42) an den oberen Seltenwänden (16, 17) des Gehäuse-Unterteils (3) dienen.

16. Umkapselung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anschlußfahne (64, 65) vorgesehen ist, welche das elektronische Bauelement

(19) mit wenigstens einer elektrischen Zuführungsleitung (61) verbindet, daß diese Anschlußfahne einen horizontal verlaufenden Teil (65) aufweist, der unmittelbar mit dem elektronischen Bauelement (19) verbunden Ist, daß sich an den horizontal verlaufenden Teil ein im wesentlichen vertikaler Teil (64) anschließt, der in einen weiteren horizontal verlaufenden Teil (63) übergeht.

17. Umkapselung nach den Ansprüchen 1 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß der im wesentlichen vertikal verlaufende Teil (64) eine Steigung von etwa 90 % hat und unmittelbar hinter dem Steg (60) verläuft.

IB. Umkapselung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Rande der Aussparung (13) Vorsprunge (74, 75) vorgesehen sind, die das elektronische Bauelement (19) teilweise übergreifen.
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19. Umkapselung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daD Aussparungen (5 - 11) für die Aufnahme von Leitungen (26 - 26) vorgesehen sind, wobei die Auflageflächen der Aussparungen (5 - 11) konisch verjüngt oder abgeschrägt sind.