KR20170140233A - 변속기 제어 장치용 전자 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자 회로(14)를 가진 변속기 제어 유닛(12), 적어도 하나의 캐리어 요소(16) 및 적어도 하나의 센서 돔(18)을 포함하는, 자동차의 변속기 제어 장치용 전자 모듈(10)에 관한 것이다. 센서 돔은 일 단부(24)에 전자 센서 요소(26)를 포함하며, 상기 센서 요소는 적어도 2개의 전기 라인(30)을 포함하고, 상기 전리 라인들은 각각 접촉점(32)에서 커버 층과 베이스 층 사이에 배치된 도체 포일(28)의 도체 트랙(34)에 전기 전도 방식으로 연결된다. 센서 요소는 적어도 센서 요소의 외주에 센서 요소를 전체적으로 둘러싸는 주조 화합물(38)로 오버몰딩된다. 본 발명에 따른 전자 모듈은 특히, 센서 요소의 적어도 2개의 전기 라인들, 접촉점들 및 도체 포일의 영역(40)이 주조 화합물에 의해 오버 몰딩되어, 전기 라인들 및 접촉점들이 주조 화합물에 의해 서로 분리되어 있는 것을 특징으로 한다. 이로 인해, 전자 모듈의 견고성이 전체적으로 증가될 수 있다.

Description

변속기 제어 장치용 전자 모듈

본 발명은 일반적으로 전자 모듈에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 자동차의 변속기 제어 장치용 센서 요소를 갖는 전자 모듈에 관한 것이다.

자동차 내의 변속기, 특히 자동 변속기의 제어를 위해, 일반적으로 전자 회로를 갖는 변속기 제어 유닛("transmission control unit", TCU), 차량 케이블 하니스에 연결하기 위한 적어도 하나의 플러그 연결부, 액추에이터를 작동시키기 위한 전기 인터페이스, 및 적어도 하나의 센서 요소를 포함하는 전자 모듈이 사용된다.

센서 요소들은 특히 회전 속도를 결정하도록 및/또는 변속기 내의 경로들 또는 위치들을 결정하도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 이러한 센서 요소는 홀 센서로서, 예를 들어 집적 회로("Integrated Circuits", IC)의 형태로 또는 주문형 집적 회로("Application-Specific Integrated Circuits", ASIC)의 형태로 구현될 수 있다.

일반적으로, 센서 요소의 접속 와이어들 또는 전기 라인들은 중간 리드 프레임에 용접되며, 상기 서브 어셈블리는 플라스틱 돔 또는 돔 본체에 장착된 다음 주조 화합물로, 예컨대 에폭시수지 기반, 실리콘 기반 및/또는 폴리우레탄 기반 주조 화합물로 성형되어 소위 센서 돔을 형성할 수 있다. 대안으로서, 상기 서브 어셈블리는 센서 요소의 영역에서 열경화성 재료로 오버몰딩될 수 있으며, 실제 센서 돔은 예를 들어 열가소성 재료로 다른 공정 단계에서 성형될 수 있다.

그런 다음 센서 돔은 전자 모듈에 장착되고 전자 모듈의 컴포넌트들, 특히 변속기 제어 유닛의 전자 회로와 전기적으로 접촉될 수 있다.

EP 1 239 710 A2는 센서 요소가 용접에 의해 도체 포일에 전기 전도 방식으로 연결되는 전자 서브 어셈블리를 개시한다.

본 발명의 과제는 자동차의 변속기 제어 장치를 위한 강하고, 신뢰성 있고, 경제적으로 생산 가능한 전자 모듈을 제공하는 것이다.

본 발명의 실시 예들은 바람직하게는 자동차의 변속기 제어 장치를 위한 강하고, 신뢰성 있고, 경제적으로 생산 가능한 전자 모듈을 제공하는 것을 허용한다.

본 발명의 일 양상에 따르면, 전자 회로를 가진 변속기 제어 유닛, 적어도 하나의 캐리어 요소 및 적어도 하나의 센서 돔을 포함하는, 자동차의 변속기 제어 장치용 전자 모듈이 제공된다. 센서 돔은 길게 형성된 돔 본체를 포함하고, 상기 돔 본체의 제 1 단부는 캐리어 요소 상에 배치되며, 상기 돔 본체는 인쇄 회로 기판 요소로부터 돌출하고, 상기 센서 돔은 제 1 단부에 대향하는 제 2 단부에 전자 센서 요소를 포함하며, 상기 전자 센서 요소는 적어도 2개의 전기 라인을 포함하고, 상기 전리 라인들은 각각 접촉점에서 커버 층과 베이스 층 사이에 배치된 도체 포일의 도체 트랙에 전기 전도 방식으로 연결된다. 도체 포일의 도체 트랙은 각각 변속기 제어 유닛의 전자 회로에 전기 전도 방식으로 연결되고, 센서 요소는 적어도 센서 요소의 외주에서 센서 요소를 전체적으로 둘러싸는 주조 화합물로 오버몰딩된다. 본 발명에 따른 전자 모듈은 특히, 센서 요소의 적어도 2개의 전기 라인들, 접촉점들 및 도체 포일의 영역이 주조 화합물에 의해 오버 몰딩되어, 전기 라인들 및 접촉점들이 주조 화합물에 의해 서로 분리되어 있는 것을 특징으로 한다. 주조 화합물은 센서 요소와 함께 센서 돔의 커버 요소를 형성할 수 있다. 주조 화합물은 센서 요소들, 접촉점들 및 라인들용 일종의 캡슐을 제공할 수 있고, 상기 캡슐은 전자 모듈 주위로 흐르는 변속기 유체에 대해 밀봉할 수 있다.

캐리어 요소는 기계적 캐리어 요소, 예컨대 센서 돔이 고정될 수 있는 기계적 캐리어 구조일 수 있다. 캐리어 요소는 적어도 하나의 리드 프레임을 포함할 수 있고 및/또는 나타낼 수 있다. 또한, 캐리어 요소는 적어도 하나의 인쇄 회로 기판 요소 및/또는 인쇄 회로 기판, 예컨대 HDI("High-Density Interconnect") 인쇄 회로 기판 요소 및/또는 PCB("Printed Circuit Board") 인쇄 회로 기판 요소를 포함할 수 있다.

제조 기술적으로, 접촉점들에서 도체 포일의 도체 트랙들에 접촉될 수 있는 전기 라인들을 가진 센서 요소는 예컨대 열 경화성 재료 및/또는 열 가소성 재료로 예비 제조된 돔 본체의 제 2 단부 상에 포지셔닝된 다음, 센서 요소, 접촉점을 가진 라인 및 도체 포일의 영역이 주조 화합물로 오버몰딩될 수 있다. 이 경우, 라인들과 접촉점들은 주조 화합물로 특히 완전히 오버몰딩됨으로써, 라인들과 접촉점들은 주조 화합물 내에 완전히 매립되거나 주조 화합물 내에 주조될 수 있다. 접촉점들 및/또는 라인들은 주조 화합물에 의해 밀봉 방식으로 둘러싸일 수 있다. 도체 포일의 일 면이 돔 본체 상에 놓이고, 대향 측면 상에 접촉점들이 배치될 수 있다. 따라서, 주조 화합물로 오버몰딩된 도체 포일의 영역은 예컨대 도체 포일의 일 단부의 적어도 하나의 면일 수 있다. 센서 요소의 라인들 및 접촉점들을 본 발명에 따라 오버몰딩함으로써, 전자 모듈 주위로 흐르는 변속기 유체 내에 존재할 수 있는 예컨대 전기 전도성 칩, 도전성 침적물, 예컨대 황화구리 및/또는 도전성 매체에 의해 야기될 수 있는 라인들 사이의 단락 및/또는 분로가 바람직하게 방지될 수 있다. 이러한 방식으로, 주조 화합물에 의한 오버몰딩은 특히 센서 돔 및/또는 전자 모듈을 칩으로부터 보호할 수 있는데, 그 이유는 예컨대 변속기 유체가 센서 요소의 라인들 및/또는 접촉점들까지 침투할 수 없기 때문이다. 전체적으로, 센서 돔 및/또는 전자 모듈의 강성이 증가될 수 있다.

또한, 센서 요소의 라인과 도체 포일의 도체 트랙과의 직접적인 접촉에 의해 중간 리드 프레임이 생략될 수 있어서, 전자 모듈의 제조 비용 및 부품들이 줄어들 수 있다.

센서 요소는 예를 들어 SMD("Surface Mounted Device") 모듈, ASIC 및/또는 IC일 수 있다. 센서 요소는 열 경화성 재료 또는 다른 적합한 재료로 오버몰딩된 회로를 포함할 수 있고, 센서 요소의 라인들은 하우징의 재료 내로 반드시 밀봉 방식으로 매립될 필요는 없다. 주조 화합물로 센서 요소의 오버몰딩에 의해, 상기 영역들이 확실하게 그리고 포괄적으로 밀봉될 수 있다. 또한 주조 화합물에 의한 오버몰딩에 의해, 라인의 주석 도금이 생략될 수 있고, 이는 위스커(Wisker) 경향을 없애고 주석과 같은 비싼 재료의 사용을 줄일 수 있다. 주조 화합물은 구리로 제조될 수 있는 센서 요소의 라인들 및 센서 요소의 하우징에, 특히 이것이 플라즈마 세척되고 및/또는 활성화되면, 밀봉 방식으로 그리고 견고하게 접착될 수 있다. 이로 인해 견고하고 확실하게 밀봉된 센서 돔이 제공될 수 있다.

센서 요소는 도체 포일과 함께 표준 공정에서 예비 제작될 수 있고, 상기 서브 어셈블리는 경우에 따라 자동화되어 전자 모듈의 제조 동안 돔 본체 상에 포지셔닝되고 주조 화합물로 주조된다. 이로 인해, 전자 모듈의 제조 비용이 더 줄어들 수 있다. 또한, 센서 요소 및/또는 센서 돔의 모듈 맞춤형 변형 예가 예비 제조 및/또는 형성될 수 있고, 이는 전자 모듈의 제조를 더욱 단순화할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따라, 도체 포일은 센서 리세스를 포함하고, 센서 요소는 센서 본체를 포함한다. 상기 센서 본체는 도체 포일의 센서 리세스 내에 배치되므로, 도체 포일의 부분 영역이 외주에서 센서 본체를 둘러싼다. 센서 리세스는 주조 화합물로 적어도 부분적을 분무될 수 있다. 이는 돔 본체 상에 센서 요소의 포지셔닝을 단순화 및/또는 개선할 수 있는데, 그 이유는 예컨대 도체 포일의 적어도 하나의 가장자리가 예컨대 도체 포일의 적어도 하나의 가장자리와 돔 본체의 가장자리 또는 외부 에지의 동일 평면 정렬에 의해, 돔 본체 상에 센서 요소의 정렬 및/또는 포지셔닝에 사용될 수 있기 때문이다.

본 발명의 일 실시 예에 따라, 도체 포일의 부분 영역 상에 배치된 도체 포일의 외부 에지 및/또는 가장자리는 돔 본체 상에 센서 요소를 배치하기 위해 돔 본체의 외부 에지와 동일 평면으로 끝난다. 돔 본체의 외부 에지는 예컨대 센서 요소 및 도체 포일의 부분 영역이 적어도 부분적으로 놓일 수 있는 돔 본체의 지지면의 외부 에지일 수 있다. 도체 포일의 다수의 가장자리 또는 외부 에지가 돔 본체의 외부 에지와 동일 평면으로 끝나므로, 센서 요소는 돔 본체의 지지면 상에 2개의 직교하는 공간 방향으로 배치될 수 있다. 센서 본체를 둘러싸는 도체 포일의 부분 영역은 주조 화합물 내로 적어도 부분적으로 매립 또는 주입될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따라, 센서 리세스는 접촉점들 사이에 배치된 도체 포일의 리세스와 함께 도체 포일의 연속하는 리세스를 형성하고, 상기 연속하는 리세스는 주조 화합물로 적어도 부분적으로 분무된다. 센서 리세스 및/또는 상기 리세스는 예컨대 도체 포일 내에 펀칭된 구멍일 수 있다. 접촉점들 사이의 리세스는 한편으로는 도체 포일이 주조 화합물 내에 확실하게 지지되는 것을 보장할 수 있고, 다른 한편으로는 주조 화합물로 분무된 리세스를 통해 접촉점들 사이에 칩들 및/또는 도전성 침적물에 대한 배리어가 제공될 수 있다. 전체적으로, 칩들 및/또는 침적물에 의해 야기되는 단락에 대한 및/또는 기계적 부하에 대한 센서 돔 및/또는 전자 모듈의 강성이 증가될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따라 도체 포일은 도체 포일의 도체 트랙과 전기 라인의 접촉점들 사이에 리세스를 포함하고, 상기 리세스는 접촉점들 사이에서 주조 화합물로 적어도 부분적으로, 바람직하게는 완전히 분무 및/또는 충전된다. 이러한 방식으로, 예컨대 주조 화합물 자체가 도체 포일 또는 도체 포일의 표면에 접착되지 않는 경우에도, 도체 포일은 주조 화합물 내로 확실하게 고정될 수 있고, 칩에 대한 보호는 접촉점들 사이에 그리고 리세스 내에 배치된 주조 화합물에 의해 제공될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따라, 주조 화합물은 돔 본체의 제 2 단부 상에서 돔 본체에 의해 형성된 적어도 하나의 언더컷에 형상 끼워 맞춤 방식으로 지지된다. 주조 화합물은 예컨대 돔 본체의 언더컷 상에 클로 고정될 수 있고 및/또는 언더컷을 적어도 부분적으로 둘러쌀 수 있으므로, 견고한 센서 돔이 제공될 수 있다. 주조 화합물 및 돔 본체의 재료에 따라, 주조 화합물은 돔 본체와 재료 결합 방식으로 연결되거나, 또는 주조 화합물이 돔 본체에 재료 결합 방식으로 고정될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따라, 주조 화합물은 열 경화성 재료, 열 가소성 재료, 에폭시수지 기반 재료, 실리콘 기반 재료, 폴리우레탄 및 알크릴 접착제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나의 재료를 포함한다. 주조 화합물의 재료는 예컨대 센서 요소가 보호되어야 하는 매체에 따라 선택될 수 있다. 특히 아크릴 접착제는 도체 포일의 표면에 대한 그 접착으로 인해 바람직할 수 있다. 주조 화합물은 특히 열 경화성 및/또는 광 경화성일 수 있고, 예컨대 센서 요소의 틱소트로픽 주조 시에 방열기 및/또는 UV 광원에 의해 경화될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따라 센서 돔 또는 돔 본체의 길이 방향으로 향한 센서 요소의 외부면은 주조 화합물의 외부면과 동일 평면으로 끝난다. 달리 표현하면, 센서 요소의 외부면은 센서 돔의 외부면을 형성할 수 있다. 이는 센서 요소의 기능을 개선할 수 있는데, 그 이유는 상기 외부면과 센서 요소에 의해 감지될 변속기의 요소 사이의 갭이 커질 수 있기 때문이다. 이로 인해 주조 화합물의 재료가 절감될 수 있고, 센서 돔의 중량이 줄어들 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따라, 센서 돔 또는 돔 본체의 길이 방향으로 향한 센서 요소의 외부면은 주조 화합물로 이루어진 층으로 커버되며, 상기 층은 최대 2 ㎜, 바람직하게는 최대 1 ㎜의 층 두께를 갖는다. 이는 주조 화합물에 의한 센서 요소의 보호를 더욱 개선한다.

본 발명의 일 실시 예에 따라, 센서 돔은 단부 캡을 포함하고, 상기 단부 캡은 센서 요소의 외부면을 적어도 부분적으로 커버한다. 단부 캡은 열 경화성 재료, 폴리아미드, 폴리아미드이미드 및/또는 다른 플라스틱으로 이루어진 성형 부품일 수 있다. 단부 캡은 최대 1 ㎜, 예컨대 수 1/10 밀리미터, 바람직하게는 2/10 밀리미터의 벽 두께를 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따라, 돔 본체는 돔 본체 상에 센서 요소의 포지셔닝을 위한 적어도 하나의 안내 웨브를 제 2 단부에 포함한다. 안내 웨브는 예컨대 돔 본체의 플랭크 및/또는 외부 에지에 대해 평행하게 연장한다. 센서 요소는 예컨대 안내 웨브를 따른 포지셔닝을 위해 돔 본체 상의 미리 정해진 위치로 이동된다. 예컨대 각각 2개의 안내 웨브로 이루어진 2쌍의 안내 웨브가 제공될 수 있고, 한 쌍의 안내 웨브들은 평행하고, 상이한 쌍의 안내 웨브들은 서로 실질적으로 직교하도록 연장될 수 있으므로, 센서 요소는 돔 본체 상에 2개의 서로 직교하는 공간 방향으로 배치될 수 있다.

본 발명의 다른 양상은 전술한 그리고 후술하는 바와 같이, 전자 모듈의 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명의 다른 양상은 전술한 그리고 후술하는 바와 같이, 전자 모듈을 구비한 변속기 제어 장치에 관한 것이다.

전자 모듈의 가능한 특징들 및 장점들의 몇몇은 상이한 실시 예와 관련해서 설명될 것이다. 당업자는 본 발명의 다른 실시 예에 이르기 위해 상기 특징들이 적합한 방식으로 조합, 조정 또는 교환될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들이 설명되지만, 도면들 또는 설명들은 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 모듈을 나타낸 도면.
도 2a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 모듈용 센서 돔의 종단면도.
도 2b는 도 2a의 센서 돔의 평면도.
도 3a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 모듈용 센서 돔의 종단면도.
도 3b는 도 3a의 센서 돔의 평면도.
도 4a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 모듈용 센서 돔의 종단면도.
도 4b 및 도 4c는 각각 본 발명의 실시 예들에 따른 도 4a의 센서 돔의 평면도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 모듈용 센서 돔의 평면도.
도 6, 도 7 및 도 8은 각각 본 발명의 실시 예들에 따른 전자 모듈용 센서 돔의 종단면도.

도면들은 개략적이며 축척에 맞지 않는다. 도면들에서 동일한 도면 부호들은 동일하거나 동등한 특징을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동차의 변속기 제어 장치용 전자 모듈(10)을 도시한다.

전자 모듈(10)은 인쇄 회로 기판 요소(16) 상에 배치되어 고정된 전자 회로(14)를 갖는 변속기 제어 유닛("Transmission Control Unit", TCU)(12)을 포함한다. 인쇄 회로 기판 요소(16)는 예컨대 HDI("High-Density Interconnect") 인쇄 회로 기판 요소 및/또는 PCB("Printed Circuit Board") 인쇄 회로 기판 요소일 수 있다. 전자 모듈(10)은 다수의 인쇄 회로 기판 요소(16), 예컨대 변속기 제어 유닛(12)이 배치되는 인쇄 회로 기판 요소(16), 및 전자 모듈(10)의 다른 컴포넌트들이 배치되며 인쇄 회로 기판 요소(16)를 예컨대 원주를 따라 환형으로 둘러싸는 추가의 인쇄 회로 기판 요소를 포함할 수 있다.

인쇄 회로 기판 요소(16)는 캐리어 플레이트(17) 상에 배치 및/또는 고정된다. 캐리어 플레이트(17)는 특히 알루미늄과 같은 금속 및/또는 세라믹 재료로부터 열을 제거하도록 제조된다. 캐리어 플레이트(17)는 예컨대 변속기 제어 플레이트에 고정될 수 있거나, 또는 변속기 제어 플레이트가 캐리어 플레이트의 기능을 동시에 할 수 있다.

또한, 전자 모듈(10)은 긴 돔 본체(20)를 갖는 센서 돔(18)을 포함하고, 상기 센서 돔(18)의 제 1 단부(22)는 인쇄 회로 기판 요소(16)에 배치 및/또는 고정된다. 센서 돔(18)은 인쇄 회로 기판 요소(16)로부터 인쇄 회로 기판 요소(16)의 면 법선 벡터에 대해 실질적으로 평행하게 돌출한다. 센서 돔(18)은 제 1 단부(22)에 대향하는 제 2 단부(24)에, 예컨대 ASIC, IC, SMD 모듈 및/또는 다른 센서 요소와 같은 전자 센서 요소(26)(도 2 참조)를 포함한다.

센서 요소(26)는 후속 도면에서 상세하게 설명되는 바와 같이, 도체 포일(28)에 전기 전도 방식으로 연결된다. 또한, 도체 포일(28)은 변속기 제어 유닛(12) 및/또는 전자 회로(14)에 전기 전도 방식으로 연결된다.

또한, 전자 모듈(10)은 추가의 센서 돔(19)을 포함하고, 상기 추가의 센서 돔(19)은 센서 돔(18)과 유사하게 형성되며 도체 포일과 전기적으로 접촉될 수 있거나 또는 다른 방식으로 전기적으로 접촉될 수 있다.

또한, 전자 모듈(10)은 자동차의 전기 라인에, 예컨대 케이블 하니스에 연결될 수 있는 커넥터(21)를 포함한다.

도 2a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 모듈(10)용 센서 돔(18)의 종단면도를 도시한다. 도 2b는 도 2a의 센서 돔(18)의 평면도를 도시한다.

센서 요소(26)는 센서 본체(27) 및 적어도 2개의 전기 라인(30)을 포함하고, 상기 전기 라인들은 각각 접촉점(32)에서 도체 포일(28)의 도체 트랙(34)에 전기 전도 방식으로 연결된다. 라인들(32)과 도체 트랙들(34)은 예컨대 납땜되고, 용접되며 및/또는 전도성 접착제에 의해 접착될 수 있다. 이 경우, 도체 포일(28)의 도체 트랙들(34)은 도체 포일(28)의 베이스 층과 커버 층 사이에 수용 및/또는 배치되며, 접촉점들(32)의 영역에서 베이스 층 또는 커버 층은 도체 트랙들(34)과 라인들(32)의 전기적 접촉을 위해 제거될 수 있다. 또한, 도체 트랙들(34)은 변속기 제어 유닛(12) 및/또는 전자 회로(14)에 전기 전도 방식으로 연결될 수 있으며, 도체 포일(28)은 돔 본체(20)로부터 대략 측면으로 돌출할 수 있거나 또는 돔 본체(20)의 플랭크에 놓일 수 있다.

센서 요소(26) 및/또는 센서 본체(27)는 돔 본체(20)의 제 2 단부(24)에 배치된 지지면(36) 상에 놓이고, 센서 요소(26) 및/또는 센서 본체(27)를 외주에서 둘러싸는 주조 화합물로 오버몰딩된다. 주조 화합물(38)은 열경화성 재료, 열가소성 재료, 에폭시 수지 기반 재료, 실리콘 기반 재료, 폴리우레탄 및/또는 아크릴 접착제를 함유할 수 있다. 주조 화합물(38)은 센서 요소(26)의 적어도 2개의 전기 라인(30) 및 접촉점들(32)을 완전히 둘러싸므로, 라인들(30) 및 접촉점들은 전자 모듈(10) 및/또는 센서 돔(18) 주위로 흐르는 변속기 유체에 대해 밀봉된다. 따라서, 변속기 유체의 칩들, 침적물들 및/또는 도전성 컴포넌트들에 의해 야기될 수 있는, 접촉점들(32) 및/또는 라인들(30) 사이의 단락 및/또는 분로(shunt)가 방지될 수 있다. 또한, 도체 포일(28)의 영역(40)은 주조 화합물(38)로 오버몰딩되고, 상기 영역(40)은 예컨대 주조 화합물(38)과 접촉하는 도체 포일(28)의 일 단부의 면일 수 있다. 상기 면에 대향하는 도체 포일(28)의 단부의 면은 돔 본체(20)의 지지면(36) 상에 놓일 수 있다. 또한, 도체 포일(28)의 단부의 양 면들은 주조 화합물(38)로 오버몰딩될 수 있다. 즉, 지지면(36)과 도체 포일(28) 사이에 주조 화합물(38)이 배치될 수도 있다.

도 2a에 명확히 나타나는 바와 같이, 주조 화합물(38)은 적어도 부분적으로 매립된 센서 요소(26)와 함께, 돔 본체(20)의 제 2 단부(24)에 배치된 센서 돔(18)의 커버 요소(39)를 형성할 수 있다. 명확화를 위해, 도 2b에는 주조 화합물(38)이 도시되어 있지 않다.

바람직하게는, 대략 센서 표면일 수 있는, 센서 요소(26) 및/또는 센서 본체(27)의 외부면(42)은 주조 화합물(38)의 외부면(44)과 동일한 평면으로 끝나므로, 예컨대 홀 센서와 같은 센서 전자 장치들(sensor electronics)이 변속기의 감지될 요소에 가장 가깝게 배치될 수 있다. 즉, 센서 요소(26) 및/또는 센서 본체(27)의 외부면들(42) 사이의 가능한 에어 갭이 플라스틱 층으로 덮인 센서 요소들의 경우보다 크게 형성될 수 있다. 이러한 실시 예는 예컨대, 주조 화합물(38)이 센서 요소(26) 및/또는 센서 본체(27) 또는 센서 요소(26)의 하우징에 접착될 수 있어서, 변속기 유체가 주조 화합물(38)과 센서 요소(26) 사이에 이를 수 없는 경우 바람직할 수 있다. 반면에, 주조 화합물(38)이 센서 요소(26) 또는 그 하우징에 부착되지 않는다면, 센서 요소(26)의 외부면(42)은 주조 화합물(38)로 이루어진 얇은 층으로, 예컨대 0.2 mm의 층 두께로 커버될 수 있다.

돔 본체(20) 상에 또는 돔 본체(20)의 지지면(36) 상에 센서 요소(26)를 포지셔닝하기 위해, 센서 돔(18)은 서로 실질적으로 평행하게 연장하는 한 쌍의 안내 리브(46)를 포함하고, 상기 안내 리브를 따라 센서 요소(26)는 센서 돔(18)의 제조 중에 이동 및/또는 변위될 수 있다. 추가의 공간 방향으로 포지셔닝하기 위해, 센서 돔(18)이 서로 실질적으로 평행하게 연장하는 추가 쌍의 안내 리브(47)를 포함하므로, 센서 요소(26)가 2개의 서로 직교하는 공간 방향들로 지지면(36) 상에 포지셔닝될 수 있다. 센서 요소(26)의 적어도 하나의 부분 영역은 안내 웨브들(46, 47) 중 하나의 안내 웨브의 적어도 하나의 부분 영역에 그 포지셔닝을 위해 놓일 수 있다. 안내 웨브(47) 및/또는 안내 웨브(46)는 적어도 부분 영역에서 예컨대 지지면(36)의 오목부 또는 돌출부로서 형성될 수 있다.

또한, 센서 돔(18) 및/또는 돔 본체(20)는 돔 본체(20)의 길이 방향으로 지지면(36)을 통해 연장되는 적어도 하나의 리세스(49)를 포함하며, 상기 리세스(49)는 관통구라고 할 수 있다. 예컨대, 돔 본체(20)는 2개의 리세스(49)를 포함하며, 안내 웨브들(46, 47)의 적어도 일부는 각각 리세스(49)의 부분 영역, 예컨대 리세스(49)의 에지 및/또는 가장자리에 의해 형성될 수 있다. 리세스(49)는 주조 화합물(38)로 적어도 부분적으로 채워지거나 및/또는 분무될 수 있는, 지지면(36)을 관통하는 관통구로서 형성될 수 있다. 바람직하게는, 리세스(49)가 주조 화합물(38)로 완전히 충전된다. 따라서, 돔 본체(20)의 내부 체적 중 적어도 하나의 부분 영역은 주조 화합물(38)로 분무될 수 있고, 주조 화합물(38)은 돔 본체(20), 예컨대 돔 본체(20) 및/또는 리세스(49)에 의해 형성된 적어도 하나의 언더컷(20)에 형상 끼워 맞춤 방식으로 고정될 수 있다. 결과적으로, 주조 화합물(38) 및 그 안에 적어도 부분적으로 수용된 센서 요소(26)가 돔 본체에 확실하게 고정될 수 있다. 주조 화합물(38) 및 돔 본체(20)의 재료에 따라, 주조 화합물(38)은 돔 본체(20)에 재료 결합 방식으로 연결될 수 있다.

도 2a 및 도 2b에 도시된 센서 돔(18)을 제조하기 위해, 센서 요소(26)는 접촉점들(32)에 연결된 도체 포일(28)과 함께 지지면(36) 상에 놓일 수 있고, 센서 요소(26)의 외부면(42)에 놓일 수 있는 공구에 의해 센서 요소(26)는 지지면(36)의 방향으로 지지될 수 있다. 돔 본체(20)의 제 1 단부(22)를 통해, 펀치 공구가 돔 본체의 내부 용적 내로 이동될 수 있어서, 주조 화합물(38)로 충전, 분무 및/또는 성형될 수 있는 캐비티가 형성될 수 있다. 대안으로서, 센서 요소(26)를 갖는 돔 본체(20)가 장치 내에 배치될 수 있고, 주조 화합물(38)이 돔 본체(20)의 내부 용적 내로 충전됨으로써, 주조 화합물(38)이 지구 중력장에서 유지된다.

도 3a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 모듈(10)용 센서 돔(18)의 종단면도를 도시한다. 도 3b는 도 3A의 센서 돔(18)의 평면도를 도시한다. 다른 설명이 없는 한, 도 3a 및 도 3b의 센서 돔들(18)은 이전 도면들에서 설명된 센서 돔(18)과 동일한 요소들 및 특징들을 포함할 수 있다.

도 3a 및 도 3b에 도시된 실시 예들의 경우, 돔 본체(20)의 길이 방향으로 지지면(36)으로부터 돌출하는 정지 요소(51)가 안내 웨브들(46) 중 하나의 안내 웨브의 영역에 형성된다. 센서 요소(26)를 지지면(36) 상에 포지셔닝하기 위해, 센서 요소(26)의 적어도 하나의 부분 영역, 예컨대 플랭크가 상기 정지 요소(51)에 접촉할 수 있다. 정지 요소(51)는 주조 화합물(38)로 적어도 부분적으로, 바람직하게는 완전하게 오버몰딩될 수 있다. 정지 요소(51)의 표면은 주조 화합물(38)로부터 돌출하거나 또는 주조 화합물(38)로 커버될 수 있다. 다수의 이러한 정지 요소들(51)이 센서 돔(18) 상에 형성될 수도 있다.

도 4a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 모듈(10)용 센서 돔(18)의 종단면도를 도시한다. 도 4b 및 도 4c는 각각 본 발명의 실시예에 따른 도 4a의 센서 돔의 평면도를 도시한다. 주조 화합물(38)은 명확화를 위해 도 4b 및 도 4c에 도시되어 있지 않다. 다른 설명이 없는 한, 도 4a 내지 도 4c의 센서 돔들(18)은 이전 도면들에서 설명된 센서 돔(18)과 동일한 요소들 및 특징들을 포함할 수 있다.

도 4a 내지 도 4c에 도시된 실시 예들에서, 도체 포일(28)은 센서 리세스(50)를 포함하며, 상기 센서 리세스 내에서 센서 요소(26)의 센서 본체(27)는 도체 포일(28)의 부분 영역(52)이 센서 본체(27)의 외주 상에서 센서 본체(27)를 둘러싸도록 배치된다. 센서 리세스(50)는 도체 포일(28) 내로 펀칭된 구멍일 수 있고 및/또는 센서 리세스(50)는 주조 화합물(38)로 적어도 부분적으로, 바람직하게는 완전히 채워질 수 있다. 돔 본체(20) 상에 및/또는 돔 본체(20)의 지지면(36) 상에 센서 요소(26)를 포지셔닝하기 위해, 도체 포일(28)의 적어도 하나의 가장자리 또는 외부 에지(54)는 지지면(36) 및/또는 돔 본체(20)의 외부 에지(56)와 동일 평면으로 끝날 수 있다.

도 4c에 도시된 바와 같이, 센서 본체(27)를 둘러싸는 도체 포일(28)의 부분 영역(52)은 실질적으로 지지면(36)의 형상 또는 윤곽을 가질 수 있어서, 도체 포일(28)의 다수의 가장자리들 또는 외부 에지들(54), 예컨대 2개 또는 3개의 외부 에지들(54)이 지지면(36) 및/또는 돔 본체(20)의 외부 에지(56)와 동일 평면으로 끝날 수 있다. 이러한 방식으로, 센서 요소(26)는 높은 정확도로 돔 본체(20)의 지지면(36) 상에 2개의 서로 직교하는 공간 방향으로 포지셔닝될 수 있고, 후속해서 주조 화합물(38)로 고정 및/또는 보호될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 모듈(10)용 센서 돔(18)의 평면도를 도시하며, 주조 화합물(38)은 명료화를 위해 도 5에 도시되어 있지 않다. 다른 설명이 없는 한, 도 5의 센서 돔(18)은 이전의 도면들에서 설명된 센서 돔들(18)과 동일한 요소들 및 특징들을 포함할 수 있다.

도 5에 도시된 실시 예에서, 도체 포일(28)은 도체 포일(28)의 도체 트랙들 (34) 사이에 및/또는 접촉점들(32) 사이에 배치된 리세스(58)를 포함하며, 이 리세스는 도체 포일(28) 내로 펀칭된 구멍으로서 형성될 수 있다.

리세스(58)는 도 5에서 센서 리세스(50)와 별개로 도시되어 있다. 대안으로서, 리세스(58)는 센서 리세스(50)와 함께 연속하는 리세스를 형성할 수 있다.

접촉점들(32) 사이에 배치된 리세스(58)는 주조 화합물(38)로 적어도 부분적으로 채워지고 및/또는 분무된다. 바람직하게, 리세스(58)는 주조 화합물(38)로 완전히 충전 및/또는 분무된다. 한편으로, 도체 포일(28)은 주조 화합물(38) 내에 고정될 수 있고, 다른 한편으로는 리세스(58) 내에 배치된 주조 화합물(38)은 라인들(30) 및/또는 접촉점들 및/또는 도체 트랙들(34) 사이의 배리어를 제공할 수 있고, 상기 배리어에 의해 단락 및/또는 분로가 방지될 수 있다. 즉, 라인들(30), 접촉점들(32) 및/또는 도체 트랙들(34)은 주조 화합물(38)에 의해 분리될 수 있으므로, 도체 포일(28)의 표면 위의 도전성 침적물들(Cu 부식), 칩들 및/또는 전자 이동 등에 의한 전기적 연결이 형성될 수 없다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 모듈(10)용 센서 돔(18)의 종단면도를 도시한다. 다른 설명이 없는 한, 도 6의 센서 돔(18)은 이전 도면들에서 설명된 센서 돔(18)과 동일한 요소들 및 특징들을 포함할 수 있다.

도 6에 도시된 실시 예에서, 센서 본체(27) 및/또는 센서 요소(26)의 외부면(42)은 주조 화합물(38)로 이루어진 층(45)으로 커버된다. 상기 층(45)은 2mm 미만, 예컨대 1mm 미만의 두께를 가진다. 바람직하게, 상기 층(45)은 약 0.3mm 내지 0.6 mm의 두께를 갖는다.

제조 공정의 결과로서 층(45) 내에 리세스(60)가 배치될 수 있는데, 상기 리세스(60)는 센서 본체(27)가 주조 화합물(38) 내에서 부유하는 것을 방지하기 위해 센서 본체(27)가 제조 중에 플런저에 의해 지지면(36) 상에 지지됨으로써 형성될 수 있다.

또한, 도체 포일(28)은 돔 본체(20)의 측면에서 아래로 접혀서, 적어도 부분 영역에서 돔 본체(20)의 플랭크에 놓인다. 도체 포일(28)은 돔 본체(20)의 플랭크에 고정 장치(62)에 의해, 예컨대 추가로 핫 리벳팅될 수 있는 센서 돔(18) 또는 돔 본체(20) 상의 핀에 꿰는 것을 통해 고정될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 모듈(10)용 센서 돔(18)의 종단면도를 도시한다. 다른 설명이 없는 한, 도 7의 센서 돔(18)은 이전 도면들에서 설명된 센서 돔(18)과 동일한 요소들 및 특징들을 포함할 수 있다.

도 7의 센서 돔(18)은 센서 요소(26)의 외부면(42)을 적어도 부분적으로 커버하는 단부 캡(64)을 포함한다. 단부 캡(64)은 플라스틱 성형 부품일 수 있다. 센서 돔(18)의 제조를 위해, 단부 캡(64)은 공구의 형태로 삽입되거나 센서 요소(26) 상에 배치될 수 있고, 센서 돔(18)은 단부 캡(64)과 함께 포지셔닝될 수 있어서, 주조 화합물(38)이 센서 돔(18)의 제 1 단부(22)를 통해 돔 본체의 내부 용적(29) 내로 도입될 수 있다. 주조 화합물(38)이 공구에 접착되는 것을 방지하고 센서 요소(26)를 보호하기 위해, 단부 캡(64)은 센서 돔(18) 상에 남아 있을 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 모듈(10)용 센서 돔(18)의 종단면도를 도시한다. 다른 설명이 없는 한, 도 8의 센서 돔(18)은 이전 도면들에서 설명된 센서 돔(18)과 동일한 요소들 및 특징들을 포함할 수 있다.

도 8에 도시된 실시 예에서, 외부면(42)은 돔 본체(20)의 지지면(36)과 동일 평면으로 끝난다. 이를 위해, 센서 본체(27)는 주조 화합물(38)로 적어도 부분적으로, 바람직하게는 완전히 충전 및/또는 분무되는, 돔 본체(20)의 오목부(66) 내에 수용된다.

센서 돔(18)을 제조하기 위해, 센서 요소(26) 및/또는 센서 본체(27)는 오목부(66) 내로 삽입될 수 있으며 공구 펀치는 단부(22)를 통해 돔 본체(20)의 내부 용적 내로 이동될 수 있다. 단부(24)로부터 주조 화합물(38)이 주입될 수 있고 및/또는 센서 요소(26)가 주조 또는 성형될 수 있다. 주조 화합물(38)이 삽입되는 동안, 도체 포일(28)이 측면으로 도출될 수 있고 돔 본체(20)와 공구 사이에 고정될 수 있기 때문에, 도체 포일(28)의 두께 및 폭은 매우 작은 치수 변동으로 제조될 수 있다.

끝으로, "갖는", "포함하는" 등의 표현들은 다른 요소들 또는 단계들을 배제하지 않으며 "a" 또는 "an" 등의 표현들은 다수를 배제하지 않는다. 청구 범위에서의 도면 부호들은 제한으로서 간주되어서는 안된다.

10 : 전자 모듈
12 : 변속기 제어 유닛
14 : 전자 회로
18 : 센서 돔
20 : 돔 본체
26 : 센서 요소
28 : 도체 포일
30 : 전기 라인
32 : 접촉점
34 : 도체 트랙
36 : 지지면
38 : 주조 화합물
50 : 센서 리세스

Claims (10)

1. 전자 회로(14)를 갖는 변속기 제어 유닛(12);
   적어도 하나의 캐리어 요소(16); 및
   적어도 하나의 센서 돔(18)을 포함하는, 자동차의 변속기 제어 장치용 전자 모듈(10)로서,
   상기 센서 돔은 길게 형성된 돔 본체(20)를 포함하고, 상기 돔 본체(20)의 제 1 단부(22)는 캐리어 요소(16) 상에 배치되며, 상기 돔 본체(20)는 상기 캐리어 요소로부터 돌출하고,
   상기 센서 돔은 상기 제 1 단부에 대향하는 제 2 단부(24)에 전자 센서 요소(26)를 포함하며, 상기 전자 센서 요소(26)는 적어도 2개의 전기 라인(30)을 포함하고, 상기 전기 라인들은 각각 접촉점(32)에서 커버 층과 베이스 층 사이에 배치된 도체 포일(28)의 도체 트랙(34)에 전기 전도 방식으로 연결되며,
   상기 도체 포일의 상기 도체 트랙들은 각각 상기 변속기 제어 유닛의 상기 전자 회로에 전기 전도 방식으로 연결되고,
   상기 센서 요소는 적어도 상기 센서 요소의 외주에서 상기 센서 요소를 완전히 둘러싸는 주조 화합물(38)로 오버몰딩되는, 상기 전자 모듈(10)에 있어서,
   상기 센서 요소의 상기 적어도 2개의 전기 라인들, 상기 접촉점들 및 상기 도체 포일의 영역(40)은 상기 전기 라인들 및 접촉점들이 상기 주조 화합물에 의해 서로 분리되도록, 상기 주조 화합물에 의해 오버몰딩되는 것을 특징으로 하는 전자 모듈(10).
2. 제 1 항에 있어서, 상기 도체 포일은 센서 리세스(50)를 포함하며, 상기 센서 요소는 센서 본체(27)를 포함하고, 상기 센서 본체는 상기 도체 포일의 부분 영역(52)이 외주에서 상기 센서 본체를 둘러싸도록 상기 도체 포일의 상기 센서 리세스 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 전자 모듈(10).
3. 제 2 항에 있어서, 상기 도체 포일의 상기 부분 영역(52) 상에 배치된 상기 도체 포일의 외부 에지(54)는 상기 센서 요소를 상기 돔 본체 상에 포지셔닝하기 위해 상기 돔 본체의 외부 에지(56)와 동일한 평면으로 끝나는 것을 특징으로 하는 전자 모듈(10).
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 센서 리세스(50)는 상기 접촉점들(32) 사이에 배치된 상기 도체 포일의 리세스(58)와 함께 상기 도체 포일의 연속하는 리세스를 형성하고, 상기 리세스는 적어도 부분적으로 상기 주조 화합물로 분무되는 것을 특징으로 하는 전자 모듈(10).
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도체 포일은 상기 접촉점들(32) 사이에 리세스(58)를 포함하고,
   상기 리세스(58)는 상기 접촉점들 사이에서 적어도 부분적으로 상기 주조 화합물(38)로 충전되는 것을 특징으로 하는 전자 모듈(10).
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주조 화합물은 상기 돔 본체의 제 2 단부(24)에서 상기 돔 본체에 의해 형성된 적어도 하나의 언더컷(48)에 형상 끼워 맞춤 방식으로 지지되는 것을 특징으로 하는 전자 모듈(10).
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주조 화합물(38)은 열 경화성 재료, 열 가소성 재료, 에폭시 수지 기반 재료, 실리콘 기반 재료, 폴리우레탄, 아크릴 접착제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나의 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 모듈(10).
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서 요소(26)의 외부면(42)은 상기 주조 화합물(38)의 외부 면과 동일한 평면으로 끝나는 것을 특징으로 하는 전자 모듈(10).
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서 요소의 외부면(42)은 주조 화합물로 이루어진 층(45)으로 커버되고, 상기 층은 최대 2 ㎜의 층 두께를 갖고, 및/또는
   상기 센서 돔(18)은 상기 센서 요소의 상기 외부면(42)을 적어도 부분적으로 커버하는 단부 캡(54)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 모듈(10).
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 돔 본체(20)는 상기 돔 본체(20) 상에 상기 센서 요소(26)를 포지셔닝하기 위한 적어도 하나의 안내 웨브(46)를 상기 제 2 단부(24)에 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 모듈(10).

Images