KR20160026895A - Sensor with a sealing coating - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 하나 이상의 제1 내부 하우징(1)을 포함하고, 이 하우징 내부에는 리드 프레임(3) 상에 배치된 센서 요소가 적어도 부분적으로 매립되어 있으며, 하나 이상의 제1 내부 하우징(1)이 외부 하우징 내부에 적어도 부분적으로 매립되어 있는 센서에 관한 것으로서, 이와 같은 센서는, 하나 이상의 제1 내부 하우징(1)이 적어도 부분적으로 코팅(4)을 구비하는 것을 특징으로 한다.The present invention comprises at least one first inner housing 1 in which sensor elements arranged on a lead frame 3 are at least partly embedded and one or more first inner housings 1, Characterized in that the at least one first internal housing (1) comprises at least partly a coating (4).
Description
본 발명은, 청구항 1의 전제부에 따른 센서, 그리고 청구항 10의 전제부에 따른, 센서를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sensor according to the preamble of
예를 들어 유럽 공고 특허 출원서 EP 0 889 774 B1호에 개시되어 있고, 센서 요소 및 신호 처리 회로가 장착되어 있는 리드 프레임(lead frame)을 포함하는 휠 회전수 센서와 같은 속도 센서는 공지되어 있다. 센서 요소 및 신호 처리 회로는 리드 프레임 상에서 제1 내부 플라스틱 하우징 내부에 매립되어 있고, 이 하우징은 사출 성형 공구 내에서 위치를 설정하기 위한 위치 설정 요소를 구비하며, 이 경우 이 위치 설정 요소는 용융 리브(rib)를 구비하고, 이 용융 리브는, 제1 내부 플라스틱 하우징이 매립되어 있는 외부 플라스틱 하우징에 밀봉 방식으로 연결된다.For example, a speed sensor such as a wheel speed sensor, which is disclosed in European Patent Application EP 0 889 774 B1, and which includes a lead frame with sensor elements and signal processing circuitry, is known. The sensor element and the signal processing circuit are embedded within the first inner plastic housing on the lead frame and have a positioning element for setting the position in the injection molding tool, wherein the molten rib is sealingly connected to an outer plastic housing in which the first inner plastic housing is embedded.
예를 들어 열가소성 플라스틱으로부터 형성되는 이와 같은 외부 하우징은, 특히 이 외부 하우징의 하우징 벽이 상대적으로 적은 재료 두께를 갖는 경우에는, 대체로 습기를 흡수해서 내부로 통과시키는 경향이 있다. 그밖에, 전자 소자에 장애적으로 작용할 가능성이 있는 외부 하우징의 구성 부품들도 내부에 도달할 수 있다. 특히 센서의 치수가 상대적으로 적은 경우, 또한 리드 프레임의 도체 트랙들의 간격 및 전기 접점들의 간격이 상대적으로 작은 경우에는, 에러 전류 및 누설 전류가 야기될 가능성이 있다.Such an outer housing, for example formed from thermoplastics, tends to absorb and generally pass moisture, especially when the housing wall of the outer housing has a relatively small material thickness. In addition, components of the outer housing that may interfere with the electronic device may also reach the interior. Particularly when the dimensions of the sensor are relatively small, and if the spacing of the conductor tracks of the lead frame and the spacing of the electrical contacts are relatively small, there is a possibility of causing an error current and a leakage current.
상대적으로 높은 품질의 외부 하우징 재료를 선택함으로써 이와 같은 잠재적인 어려움을 피하는 것이 공지되어 있으며, 이 경우 이러한 재료는 대부분 상대적으로 비싸다.It is known to avoid such potential difficulties by selecting a relatively high quality outer housing material, in which case these materials are mostly relatively expensive.
본 발명의 토대가 되는 과제는, 상대적으로 신뢰할만하고 튼튼하며 그리고/또는 상대적으로 경제적이며 그리고/또는 주변 영향에 대해 상대적으로 우수하게 밀봉되거나 둔감한 동시에, 특히 밀봉성 및 둔감성의 지속 정도가 상대적으로 큰 센서 및 이와 같은 센서를 제조하기 위한 방법을 제안하는 것이다.The challenge underlying the present invention is to provide a method of making a device that is relatively reliable, robust, and / or relatively economical and / or relatively well sealed or insensitive to ambient influences, A large sensor and a method for manufacturing such a sensor.
상기 과제는 청구항 1에 따른 센서에 의해서 그리고 청구항 10에 따른 방법에 의해서 해결된다.The problem is solved by the sensor according to
내부 하우징은 바람직하게 내측 하우징으로서 이해되고, 외부 하우징은 바람직하게 내측 하우징으로서 이해된다. 이때, 내부 하우징은 특히 복수의 소자, 특히 바람직하게는 리드 프레임 상에 배치된 전자 소자들을 둘러싸는, 특히 바람직하게는 완전히 둘러싸는 하우징이다.The inner housing is preferably understood as an inner housing, and the outer housing is preferably understood as an inner housing. At this time, the inner housing is particularly a particularly preferably completely enclosed housing which surrounds a plurality of elements, particularly preferably the electronic elements arranged on the lead frame.
외부 하우징은 바람직하게 플라스틱 재료로서의 열가소성 플라스틱 및/또는 열경화성 플라스틱으로부터 형성된다.The outer housing is preferably formed from thermoplastics and / or thermoset plastics as plastic materials.
'성형한다'는 표현은, 예를 들어 리드 프레임 상에 배치된 센서 요소 또는 신호 처리 회로와 같은 소자를 바람직하게 리드 프레임과 전기적으로 접촉하고/하거나 이와 같은 소자를 리드 프레임과 단단히 고정시키는 것으로 이해된다.The expression " molded " is understood to mean that, for example, an element such as a sensor element or signal processing circuit disposed on a lead frame is preferably in electrical contact with the lead frame and / or securely fix such element to the lead frame do.
바람직하게, '리드 프레임'이란, 전기 전도성 도체 프레임 또는 금속으로 이루어진 압착 스크린으로 이해된다.Preferably, the term " lead frame " is understood as a pressed screen made of an electrically conductive conductor frame or metal.
코팅은, 바람직하게는, 이 코팅이 제1 내부 하우징을 밀봉하도록 형성된다. 이때, '밀봉한다'라는 용어는 바람직하게, 외부 하우징으로부터 분리될 수 있고 내부에 도달할 수 있는 그리고/또는 외부 하우징으로부터 내부로, 예를 들어 제1 내부 하우징 또는 다른 내부 하우징으로 확산될 수 있는 습기 및/또는 물질의 침투가 코팅에 의해서 피해진다는 것으로 이해된다.The coating is preferably formed such that the coating seals the first inner housing. Herein, the term " seal " preferably refers to a seal that can be detached from the outer housing and can reach the interior and / or diffuse from the outer housing to the interior, for example a first inner housing or another inner housing It is understood that penetration of moisture and / or material is avoided by the coating.
센서는 바람직하게 하나 또는 2개 또는 3개 또는 그 이상의 내부 하우징을 포함하며, 이들 내부 하우징은 특히 함께 외부 하우징 내부에 적어도 부분적으로 매립되어 있다.The sensor preferably comprises one or two or three or more inner housings, which are at least partly embedded in the outer housing together in particular.
'적어도 부분적으로 매립된다'라는 표현은 바람직하게, 실질적으로 완전히 매립된 상태 또는 둘러싸인 상태로 이해되거나, 대안적으로는 바람직하게 예를 들어 내부 하우징/전자 소자의 하나 이상의 부분이 외부 하우징에 의해서/이 전자 소자를 매립하는 내부 하우징에 의해서 덮이지 않은 상태를 유지하는 매립 상태로 이해된다.The expression " at least partially filled " is preferably understood to be a substantially fully buried or enclosed state, or alternatively preferably one or more parts of the inner housing / It is understood that the electronic device is in an embedded state in which it is not covered by the inner housing for embedding the electronic device.
바람직한 경우는, 특히 하나의 공동 센서 부품 내부에 집적된 센서 요소 및/또는 신호 처리 회로가 리드 프레임 상에 배치되어 있고, 플라스틱, 특히 에폭시로부터 형성된 제1 내부 하우징에 의해서 둘러싸여 있는 경우이며, 이 경우에는 하나 이상의 리드 프레임 구조물이 제1 내부 하우징으로부터 외부로 돌출하고/돌출하거나 뭉툭한 부분으로서의 제1 내부 하우징의 외부 면과 실질적으로 같은 높이에서 끝나며, 이 경우 코팅은, 이 코팅이 제1 내부 하우징을 외부로부터 실질적으로 완전히 밀봉 방식으로 둘러싸도록 형성되어 있다. 이때, 센서 요소 및 신호 처리 회로는 바람직하게 하나의 공동 전자 소자 내부에, 예를 들어 ASIC 내부에 집적되어 있다.The preferred case is particularly when the sensor element and / or signal processing circuit integrated within one common sensor component is arranged on the lead frame and is surrounded by a first inner housing formed from plastic, in particular epoxy Wherein at least one of the lead frame structures protrudes outwardly from the first inner housing and / or protrudes or ends at substantially the same height as the outer surface of the first inner housing as a blunt portion, in which case the coating is applied to the first inner housing And is formed so as to be substantially completely enclosed from the outside in a sealing manner. At this time, the sensor element and the signal processing circuit are preferably integrated within one common electronic device, for example in an ASIC.
바람직한 경우는, 코팅이 제1 내부 하우징으로부터 외부로 돌출하거나 뭉툭한 부분으로서의 제1 내부 하우징의 외부 면과 실질적으로 같은 높이에서 끝나는 하나 또는 복수의 리드 프레임 구조물을 적어도 부분적으로 둘러싸고/둘러싸거나 코팅함으로써, 결과적으로 이 코팅이, 제1 내부 하우징을 구비하는/제1 내부 하우징으로 이루어진 상기 하나의 또는 상기 복수의 리드 프레임 구조물의 배출 영역 및/또는 경계 영역이 상기 제1 내부 하우징에 대하여 밀봉되도록 형성된 경우이다.In the preferred case, by at least partially surrounding / surrounding or coating one or more lead frame structures, wherein the coating projects outwardly from the first inner housing or ends at substantially the same height as the outer surface of the first inner housing as a blunt portion, As a result, when the coating is formed so that the discharge region and / or the boundary region of the one or the plurality of lead frame structures comprising the first inner housing and / or the first inner housing are sealed to the first inner housing to be.
바람직한 경우는, 센서가 하나 이상의 제1 내부 하우징 및 제2 내부 하우징을 구비하고, 이들이 특히 각각 리드 프레임 상에 배치된 하나 이상의 전자 소자를 매립하는 경우이며, 이 경우 제1 내부 하우징 및 제2 내부 하우징은 리드 프레임의 하나 이상의 중간 세그먼트에 의해 서로 전기적으로 그리고 기계적으로 연결되어 있으며, 그리고 이 경우 코팅은 상기 리드 프레임의 하나 이상의 중간 세그먼트를 둘러싸고, 또한 적어도 제1 내부 하우징 및 제2 내부 하우징의 영역 또는 전이부 또는 전이면을 둘러싸며, 이들 영역 또는 전이부 또는 전이면에서는 리드 프레임의 하나 이상의 중간 세그먼트가 상기 내부 하우징들 내부로 삽입되고/삽입되거나 그 내부로 돌출하고/돌출하거나 이들 내부 하우징으로부터 외부로 돌출한다.In the preferred case, the sensor has one or more first inner housings and a second inner housing, which in particular embeds one or more electronic elements each disposed on a lead frame, in which case the first inner housing and the second inner The housing is electrically and mechanically connected to one another by one or more intermediate segments of the leadframe, and in this case the coating surrounds one or more intermediate segments of the leadframe, and at least the regions of the first inner housing and the second inner housing Or transition surface or front surface, wherein one or more intermediate segments of the lead frame are inserted into and / or inserted into or protruded from the inner housings, or from these inner housings Protruding outward.
이때 바람직한 경우는, 리드 프레임의 하나 이상의 중간 세그먼트를 둘러싸는 코팅 그리고 제1 및 제2 내부 하우징의 부분들이 서로 연결된 상태로 그리고/또는 일체형으로 형성되며, 또한 밀봉 방식으로 형성되는 경우이다. 이 경우에는 특히 바람직하게, 리드 프레임의 중간 세그먼트에 직접 접하는 개별 내부 하우징의 하우징 부분만 코팅되거나, 대안적으로 바람직하게는 리드 프레임의 중간 세그먼트에 접하는 상응하는 내부 하우징의 면적 영역의 실질적으로 1/4 또는 1/3 또는 1/2이 코팅된다.The preferred case here is that the coatings surrounding the one or more intermediate segments of the leadframe and the portions of the first and second inner housings are formed in a connected and / or integral fashion to one another and are also formed in a sealed manner. In this case, particularly preferably, only the housing portion of the individual inner housing directly contacting the middle segment of the lead frame is coated, or alternatively preferably substantially 1/2 of the area of the corresponding inner housing contacting the middle segment of the lead frame. 4 or 1/3 or 1/2 is coated.
코팅은 바람직하게 플라즈마 코팅 방법에 의해서 형성되어 있고/형성되고, 이때 코팅은 특히 하나 이상의 유기 실리케이트로부터 형성되고, 특히 바람직하게는 플라즈마 코팅 방법에 의해서 형성되거나 침강되는 열경화성 래커 또는 열경화성 코팅으로서 형성된다.The coating is preferably formed and / or formed by a plasma coating method, wherein the coating is formed as a thermosetting lacquer or a thermosetting coating which is formed, in particular, from one or more organosilicates and is particularly preferably formed or deposited by a plasma coating process.
바람직한 경우는, 코팅이 하나 이상의 보호 래커로부터 형성되는 경우이다. 이때, 보호 래커는 특히 다음과 같은 기본 재료들 중 하나 또는 복수의 재료를 구비하는 래커로서 형성되어 있다: 아크릴, 폴리우레탄, 아크릴레이트, 에폭시, 실리콘-아크릴, 변형된 실리콘. 이때, 코팅으로서의 보호 래커는 특히 바람직하게 스프레이 또는 침지 공정에 의해서 도포된다.In the preferred case, the coating is formed from one or more protective lacquers. At this time, the protective lacquer is particularly formed as a lacquer with one or more of the following basic materials: acrylic, polyurethane, acrylate, epoxy, silicone-acrylic, modified silicone. At this time, the protective lacquer as a coating is particularly preferably applied by a spraying or dipping process.
바람직한 경우는, 코팅이 플라스틱으로부터, 특히 열가소성 플라스틱 또는 주조된 열경화성 플라스틱 또는 열경화성 캐스팅 재료로부터 형성되는 경우이다.The preferred case is where the coating is formed from plastic, in particular from thermoplastics or cast thermosetting plastics or thermosetting casting materials.
센서는 바람직하게 속도 센서로서 형성되며, 특히 휠 회전수 센서로서, 그리고 또한 대안적으로는 바람직하게 자동차 구동 모터용 속도 센서로서 그리고 이 경우에 특히 바람직하게는 크랭크 샤프트 센서 또는 캠 샤프트 센서로서 형성된다.The sensor is preferably formed as a speed sensor, in particular as a wheel speed sensor, and alternatively preferably as a speed sensor for a motor vehicle drive motor and in this case particularly preferably as a crankshaft sensor or camshaft sensor .
본 발명에 따른 방법은 바람직하게 전술된 센서의 하나 또는 복수의 변형 예를 제조하도록 형성되어 있다.The method according to the invention is preferably configured to produce one or more variants of the sensor described above.
바람직한 경우는, 예를 들어 센서 요소와 같은 하나 이상의 전자 소자를 리드 프레임에 장착한 후에 그리고 그 다음에 이와 같은 하나 이상의 전자 소자를 사출 성형 과정에 의해서 내부 하우징 내부에 매립한 후에, 리드 프레임의 하나 또는 복수의 부분, 또는 상기 사출 성형 과정 후에 상기 내부 하우징으로부터 외부로 돌출하는 댐바(dambar)의 하나 또는 복수의 부분, 또는 댐바로서 표기되는 리드 프레임의 하나 또는 복수의 부분이 예를 들어 천공 또는 자유 천공에 의해서 분리되는 경우이다. 그럼으로써, 내부 하우징의 표면과 실질적으로 같은 높이에서 끝나는, 리드 프레임/댐바의 하나 이상의 뭉툭한 부분이 형성된다.In a preferred case, after one or more electronic elements such as, for example, sensor elements are mounted on the lead frame and then one or more such electronic elements are embedded in the inner housing by an injection molding process, one of the lead frames Or one or more portions of the dam bar protruding outwardly from the inner housing after the injection molding process, or one or more portions of the lead frame marked at the dam bar, And is separated by free perforation. Thereby, one or more blunt portions of the lead frame / dam bar are formed which terminate at substantially the same height as the surface of the inner housing.
본 발명은 또한 센서를 자동차에 특히 속도 센서로서 사용하는 그 용도와도 관련이 있다.The present invention also relates to the use of sensors in automobiles, particularly as speed sensors.
또 다른 바람직한 실시예들은 종속 청구항들로부터 그리고 도면을 참조해서 이루어지는 실시예들에 대한 이하의 설명으로부터 드러난다.Further preferred embodiments are disclosed from the following description of embodiments from the dependent claims and with reference to the drawings.
각각의 도면이 개략도로 도시되어 있다:
도 1 및 도 2는 각각 리드 프레임을 포함하는 센서의 일 실시예를 도시한 도면.Each of which is shown schematically:
1 and 2 show an embodiment of a sensor comprising a lead frame, respectively.
도 1 및 도 2는 각각 리드 프레임(3)을 포함하는 센서의 일 실시예를 도시하며, 리드 프레임 상에는 각각 도면에 도시되어 있지 않은 전자 부품이 배치되어 있고, 이들 전자 부품은 제1 내부 하우징(1) 및 제2 내부 하우징(2)에 내부에 매립되어 있다. 이때, 예를 들어 제1 내부 하우징(1) 내에는 센서 요소 및 신호 처리 회로가 배치 및 매립되어 있으며, 제2 내부 하우징(2) 내에는 커패시터가 전자 보호 요소로서 배치 및 매립되어 있다.1 and 2 show an embodiment of a sensor including a
도 1에서는, 제1 및 제2 내부 하우징(1 및 2)이 코팅(4)에 의해서 완전히 밀봉되어 있으며, 이 경우 코팅(4)은 또한 연속적으로 또는 일체형으로 리드 프레임을 완전히 덮지 않고, 센서의 전기 접촉을 위해 제공된 2개 리드 프레임 레그(7)의 단부들까지만 덮는데, 다시 말하자면 리드 프레임(3)이 내부 하우징(1 및 2)으로부터 외부로 돌출할 정도까지만 덮는다.In Fig. 1, the first and second
제1 내부 하우징(1)은 자신의 외부 면과 실질적으로 같은 높이에 리드 프레임 또는 리드 프레임 구조물의 뭉툭한 부분(5)을 구비하며, 이 경우에는 이 뭉툭한 부분도 마찬가지로 코팅(4)에 의해서 덮여 있다.The first
도 2를 참조해서 도시된 센서의 실시예에서 코팅(4)은 도 1과 달리, 이 코팅이 리드 프레임(3)의 중간 세그먼트를 둘러싸도록, 그리고 또한 리드 프레임의 하나 이상의 중간 세그먼트가 하우징 내부로 삽입되는 과정이 이루어지는 적어도 제1 내부 하우징(1) 및 제2 내부 하우징(2)의 영역들을 둘러싸도록 형성되어 있으며, 이 경우 이들 코팅된 영역은 예를 들어 각각 제1 내부 하우징 및 제2 내부 하우징(1 및 2)의 표면적의 실질적으로 1/3을 차지한다.In the embodiment of the sensor shown with reference to Fig. 2, the
리드 프레임의 뭉툭한 부분(5)은 본 실시예에서 코팅(4)에 의해 둘러싸여 있지 않거나 덮여 있지 않다.The
도 1 및 도 2를 참조해서 도시된 센서의 실시예들에서는 각각 외부 하우징이 도시되어 있지 않다. 그러나 이들 실시예에서 외부 하우징은 도면에 도시되지 않은 방식으로 제1 및 제2 내부 하우징(1 및 2)을 완전히 둘러싸며, 2개 리드 프레임 레그(7)의 양 단부를 제외하고는, 제1 및 제2 내부 하우징으로부터 외부로 돌출하는 리드 프레임(3)의 부분들을 완전히 둘러싼다.In the embodiments of the sensor shown with reference to Figures 1 and 2, respectively, the outer housing is not shown. However, in these embodiments, the outer housing completely encloses the first and second
Claims (10)
상기 하나 이상의 제1 내부 하우징(1)이 적어도 부분적으로 코팅(4)을 구비하는 것을 특징으로 하는 센서.Wherein at least one first inner housing (1) is at least partly embedded with a sensor element disposed on the lead frame (3), and the at least one first inner housing (1) The sensor being at least partly embedded in the sensor,
Characterized in that said at least one first inner housing (1) comprises at least partly a coating (4).
- 하나 이상의 센서 요소를 리드 프레임(3)에 장착하는 단계,
- 특히 에폭시로 이루어진 제1 내부 하우징 내부에 사출 성형 방법을 이용해서 센서 요소를 매립하는 단계, 및
- 상기 제1 내부 하우징(1)을 특히 열가소성 플라스틱 및/또는 열경화성 플라스틱으로부터 형성된 외부 하우징 내부에 매립하는 단계를 포함하되,
상기 센서 요소를 상기 제1 내부 하우징(1) 내부에 매립한 후에 그리고 상기 제1 내부 하우징(1)을 상기 외부 하우징 내부에 적어도 부분적으로 매립하기 전에, 상기 제1 내부 하우징이 적어도 부분적으로 코팅(4)되는 것을 특징으로 하는 센서를 제조하기 위한 방법.A method for manufacturing a sensor, in particular a sensor according to any one of the claims 1 to 9,
- mounting one or more sensor elements to the lead frame (3)
Embedding the sensor element using an injection molding method inside a first internal housing made of epoxy, and
- embedding said first inner housing (1) particularly in an outer housing formed from thermoplastics and / or thermosetting plastics,
Before the sensor element is embedded in the first inner housing (1) and before the first inner housing (1) is at least partially embedded in the outer housing, the first inner housing is at least partly coated 4). ≪ / RTI >
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