[go: up one dir, main page]

DE10021672A1 - Hermetisch verkapselter Sensor und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Hermetisch verkapselter Sensor und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number
DE10021672A1
DE10021672A1 DE10021672A DE10021672A DE10021672A1 DE 10021672 A1 DE10021672 A1 DE 10021672A1 DE 10021672 A DE10021672 A DE 10021672A DE 10021672 A DE10021672 A DE 10021672A DE 10021672 A1 DE10021672 A1 DE 10021672A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
housing
molding compound
sensor
carrier
sensor element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE10021672A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10021672B4 (de
Inventor
Ernst Gass
Michael Fritton
Josef Mayer
Walter Roth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Balluff GmbH
Original Assignee
Balluff GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Balluff GmbH filed Critical Balluff GmbH
Priority to DE10021672A priority Critical patent/DE10021672B4/de
Priority to US09/847,456 priority patent/US6591703B2/en
Publication of DE10021672A1 publication Critical patent/DE10021672A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10021672B4 publication Critical patent/DE10021672B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/06Hermetically-sealed casings
    • H05K5/064Hermetically-sealed casings sealed by potting, e.g. waterproof resin poured in a rigid casing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/24Housings ; Casings for instruments
    • G01D11/245Housings for sensors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49007Indicating transducer

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Casings For Electric Apparatus (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

Ein Sensor (20) weist ein Gehäuse (21) auf, in dem eine Duroplast-Formmasse (22) angeordnet ist, die in einem Längenbereich "D" in der Längsrichtung des Gehäuses von einer Thermoplast-Formmasse (23) umspritzt ist. Die beiden Formmassen (22, 23) stoßen an einer konischen Berührungsfläche (24) aufeinander. Ein elektrisches Anschlusselement (27) ist über Leitungen (26) mit einer nicht dargestellten Leiterplatte elektrisch verbunden. Die Leiterplatte ist in Höhe der Mittellinie A-A in die beiden Formmassen (22, 23) eingebettet, wobei die Duroplast-Formmasse (22) sämtliche elektrisch aktiven Bauteile und Leiterbahnen der Leiterplatte umschließt. An der Außenseite der Duroplast-Formmasse (22) sind Ringnuten (28, 29) angeordnet. Die Thermoplast-Formmasse (23) greift aufgrund der Umspritzung in diese Ringnuten (28, 29) form- und kraftschlüssig ein. Die Nutanordnung (28, 29) hat den Vorteil, dass sowohl bei einer Temperaturerhöhung als auch bei einer Temperaturerniedrigung des Sensors eine wirksame Abdichtung gewährleistet ist, da entweder die einen Nutflächen oder die anderen Nutflächen aufgrund der jeweils unterschiedlichen Materialausdehnung der beiden Formmassen (22, 23) wirksam abdichten.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sensor mit einer auf einem Träger angeordneten elektrischen Schaltung, welche mit einem elektrischen Anschlusselement und mit einem Sensorelement verbunden ist, und mit einem Gehäuse mit einem Innenraum zur Aufnahme des Trägers mit der elektrischen Schaltung, welches jeweils eine Öffnung für das Anschlusselement sowie für das Sensorelement auf­ weist, wobei das Sensorelement und wenigstens ein Teil des Trägers mit der elektrischen Schaltung in eine Du­ roplast-Formmasse eingebettet sind. Zudem bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Sensors.
Ein gattungsgemäßer Sensor und ein Verfahren zu seiner Herstellung sind aus der DE 195 44 815 C1 bekannt. Dieser Sensor weist eine auf einem Träger angeordnete elektri­ sche Schaltung auf, welche mit einem elektrischen An­ schlusselement und mit einem Sensorelement verbunden ist. Der Träger ist in einem Gehäuse des Sensors unterge­ bracht, das jeweils eine Öffnung für das Anschlusselement sowie für das Sensorelement aufweist. Das Sensorelement und ein erster Teil des Trägers ist in eine Duroplast- Formmasse eingebettet, wohingegen der übrige Teil des Trägers und das Anschlusselement von einer Thermoplast- Formmasse umschlossen sind.
Bei dem dort beschriebenen Herstellungsverfahren wird zu­ nächst außerhalb eines Sensorgehäuses ein bereits mit ei­ ner elektrischen Schaltung versehener, mit einem Senso­ relement verbundener erster Teil des Trägers in eine Du­ roplast-Formmasse eingebettet. Sodann wird die so ent­ standene Einheit, zusammen mit einem zweiten, nicht in die Duroplast-Formmasse eingebetteten Teil des Trägers und einem Anschlusselement in das Innere des Gehäuses eingeführt, wobei die Zwischenräume zwischen dem zweiten Teil des Trägers und dem Gehäuse sowie zwischen dem An­ schlusselement und dem Gehäuse mit einer Thermoplast- Formmasse ausgespritzt werden.
An diesem Sensor ist nachteilig, dass die Duroplast- Formmasse und die Thermoplast-Formmasse keine hermetisch dichtende Verbindung, beispielsweise eine chemische Ver­ bindung, eingehen. Ähnlich gehen diese Formmassen auch mit einem aus Metall gefertigten Gehäuse keine solche Verbindung ein. An den beiden Enden des Sensors kann da­ her eine Flüssigkeit, insbesondere eine Flüssigkeit mit hoher Oberflächenspannung wie Wasser, aufgrund von Kapil­ larkräften in den an der Innenseite des Gehäuses gebilde­ ten Zwischenraum zwischen dem Gehäuse einerseits und den beiden Formmassen andererseits eindringen. Dieses Wasser bewegt sich dann aufgrund der Kapillarkräfte bis hin zur Grenzfläche zwischen den beiden Formmassen. Da die beiden Formmassen, wie bereits gesagt, selbst auch keine dich­ tende Verbindung eingehen, kann dieses Wasser in den zwi­ schen den Formmassen ausgebildeten Spalt vordringen, bis es den Träger mit der elektrischen Schaltung erreicht. Dort kann es dann zu elektrischen Kurzschlüssen kommen, die letztlich den gesamten Sensor funktionsuntüchtig ma­ chen.
Die bekannten Sensoren eignen sich daher nicht für den Einsatz unter Bedingungen mit insbesondere zyklisch wech­ selnden Temperaturen, z. B. zwischen 20° und 70°C, und hoher Luftfeuchtigkeit. Denn im Falle von sich zyklisch ändernden Temperaturen unterliegen die Formmassen, je nach Vorzeichen der Temperturänderung, entweder Zugspan­ nungen oder Druckspannungen, die beträchtlich sein können und dazu führen, dass zum einen aufgrund von Materialer­ müdung Spalte gebildet werden und zum anderen die wech­ selnden Spannungen, zusammen mit den entsprechend vorlie­ genden Kapillarkräften, zu einem "Einpumpen" von Flüssig­ keit in die Spalte führen können.
Zusammenfassung der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu­ grunde, einen Sensor der gattungsgemäßen Art dahingehend zu verbessern, dass dieser bei einfacher und kostengün­ stiger Herstellung insbesondere gegenüber Flüssigkeiten besser hermetisch abgeschlossen ist. Insbesondere soll vermieden werden, dass Flüssigkeit in den Innenbereich des Sensors, insbesondere in den Bereich der elektrischen Schaltung, eindringen kann.
Diese Aufgabe wird bei einem Sensor der eingangs genann­ ten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Duroplast- Formmasse in wenigstens einem ersten Bereich in Längs­ richtung des Gehäuses und auf der dem Sensorelement ange­ wandten Seite des Gehäuses einen geringeren Außendurch­ messer als der Innendurchmesser des Gehäuses aufweist und dass die Duroplast-Formmasse in dem so gebildeten Zwi­ schenraum zwischen der Duroplast-Formmasse und dem Gehäu­ se von einer Thermoplast-Formmasse formschlüssig um­ schlossen ist. Die Duroplast-Formmasse kann dabei in dem Zwischenraum von der Thermoplast-Formmasse auch kraft­ schlüssig umschlossen sein.
Der Erfindung liegt somit die Idee zugrunde, anstatt ei­ ner chemischen Verbindung zwischen den Formmassen einer­ seits und dem Gehäuse andererseits mittels der form- bzw. kraftschlüssigen Verbindung zwischen den Formmassen eine gut Flüssigkeit abdichtende mechanische Abdichtung vorzu­ sehen.
Der Vorteil des vorgeschlagenen Aufbaus des Sensors liegt demnach darin, dass durch das form- und gegebenenfalls kraftschlüssige Anliegen der Thermoplast-Formmasse an der Außenseite der Duroplast-Formmasse gewährleistet ist, dass sich auch bei einer zyklischen Temperaturbehandlung des Sensors kein Spalt in Längsrichtung des Gehäuses aus­ bilden kann.
Die Wirksamkeit der Abdichtung kann nun noch erheblich verbessert werden, indem die Duroplast-Formmasse an ihrer Außenseite mindestens eine im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Gehäuses angeordnete Ringnut aufweist, in welche die Thermoplast-Formmasse im Wesentlichen form­ schlüssig eingreift. Die Ringnut weist bevorzugt ein V- förmiges oder U-förmiges Querschnittprofil auf. Durch diese Ausgestaltung der Außenseite der Duroplast- Formmasse, und zwar vor dem Aufbringen der Thermoplast- Formmasse, wird erreicht, dass an den Sensorenden etwa eintretende Flüssigkeit nicht bereits aufgrund der Kapil­ larkräfte weit in den Sensorkörper hereingezogen werden kann, da die Ringnut bzw. die Ringnuten eine kontinuier­ liche Fließbewegung der Flüssigkeit wirksam unterbinden.
Dadurch, dass die Duroplast-Formmasse an der das Senso­ relement aufweisenden Seite des Gehäuses und die Ther­ moplast-Formmasse an der das Anschlusselement aufweisen­ den Seite des Gehäuses kraftschlüssig gehalten sind, tritt noch ein weiterer besonderer Abdichtungseffekt auf. Denn dadurch dichten bei einer Beaufschlagung des Sensors mit einer zyklisch sich ändernden Temperatur in der Auf­ wärmphase die einen sich gegenüberstehenden Seitenflächen der Ringnut(en) ab und in der Abkühlphase die anderen Seitenflächen. Dieser Effekt wird im figurativen Be­ schreibungsteil eingehender erläutert.
Damit der genannte Abdichtungseffekt auch über eine grö­ ßere Länge in Längsrichtung des Sensors erfolgen kann, kann weiter vorgesehen sein, dass der Außendurchmesser der Duroplast-Formmasse zwischen der das Sensorelement aufweisenden Seite des Gehäuses und der dem Sensorelement abgewandten Seite des Gehäuses kontinuierlich oder stu­ fenweise abnehmend ausgebildet ist.
Zur noch weiteren Verbesserung der Abdichtung kann ferner vorgesehen sein, dass die Duroplast-Formmasse auf der dem Sensorelement abgewandten Seite des Trägers in einem Be­ reich des Trägers endet, in dem auf der Oberfläche des Trägers das Anschlusselement vorgesehen ist, d. h. in ei­ nem Bereich, in dem weder eine elektrische Schaltung noch Leiterbahnen angeordnet sind.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird zudem durch ein Verfah­ ren zur Herstellung eines Sensors gelöst, bei dem zu­ nächst das Sensorelement und ein erster Teil des Trägers mit der elektrischen Schaltung außerhalb des Gehäuses in eine Duroplast-Formmasse eingebettet werden, deren Außen­ durchmesser in wenigstens einem ersten Bereich in Längs­ richtung des Gehäuses auf der dem Sensor abgewandten Sei­ te des Sensorelementes geringer als der Innendurchmesser des Gehäuses ist, dass sodann die dabei entstandene Ein­ heit zusammen mit einem zweiten, nicht in die Duroplast- Formmasse eingebetteten Teil des Trägers und dem An­ schlusselement in das Innere des Gehäuses eingeführt wer­ den, und dass daraufhin die in dem ersten Bereich zwi­ schen der Duroplast-Formmasse und dem Gehäuse, die zwi­ schen dem zweiten Teil des Trägers und dem Gehäuse sowie die zwischen dem Anschlusselement und dem Gehäuse vorlie­ genden Zwischenräume mit einer Thermoplast-Formmasse aus­ gespritzt werden.
Bevorzugt sieht das Verfahren aus den bereits oben ge­ nannten Gründen vor, dass an der Außenseite der Du­ roplast-Formmasse, insbesondere in dem ersten Bereich in Längsrichtung des Gehäuses, mindestens eine im Wesentli­ chen senkrecht zur Längsachse des Gehäuses angeordnete Ringnut vorgesehen wird. Die Ringnut bzw. Ringnuten kann/können mittels einer geeigneten Spritzform herge­ stellt werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiels noch eingehender erläutert, wobei im Einzelnen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ausschnittvergrößerung eines Sensor nach dem Stand der Technik;
Fig. 2 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Sensors;
Fig. 3 eine schematische Ausschnittvergrößerung des in Fig. 2 gezeigten erfindungsgemäßen Sensors; und
Fig. 4 eine Seitenansicht einer Spritzform zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Sensors.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Die in Fig. 1 gezeigte Ausschnittvergrößerung eines aus dem Stand der Technik bekannten Sensors weist ein Metall­ gehäuse 10 aus Stahl, Messing, oder dergleichen auf, in das eine Duroplast-Formmasse 11 und eine Thermoplast- Formmasse 12 formschlüssig eingepasst sind. In der Fig. 1 ist insbesondere der Bereich des Sensors dargestellt, in dem die beiden Form­ massen 11, 12 aneinanderstoßen.
In Höhe der Mittelachse 'A-A' des Gehäuses 10 befindet sich eine Leiterplatte 13, die auf der einen Seite der Berührungsfläche der beiden Formmassen 11, 12 in die Du­ roplast-Formmasse 11 und auf der anderen Seite in die Thermoplast-Formmasse eingebettet ist. Aufgrund der ge­ zeigten Anordnung des Gehäuses 10, der beiden Formmassen 11, 12 und der Leiterplatte 13 bilden sich verschiedene Spalte aus, in die eine Flüssigkeit, insbesondere eine kapillar-aktive Flüssigkeit wie Wasser, eindringen kann und aufgrund der dabei herrschenden Kapillarkräfte in diesen Spalten bewegt wird. Der Grund für die Ausbildung dieser Spalte liegt insbesondere darin, dass die Formma­ ssen 11, 12 einerseits untereinander als auch mit dem Me­ tallgehäuse aus materialtechnischen Gründen keine chemi­ sche Verbindung oder Adhäsionsverbindung eingehen können.
Zum einen bildet sich an der Innenseite des Gehäuses 10 ein um 360 Grad umlaufender Rundspalt 14 aus, der von dem einen Ende des Sensors bis zu dem anderen Ende reicht. An der Berührungsfläche 15 zwischen den beiden Formmassen 11, 12 bildet sich zu beiden Seiten der Leiterplatte 13 zugleich ein in etwa ebener Spalt 16 aus, der in Höhe der Mittelachse A-A mit einem weiteren Spalt 17 verbunden ist, der sich zwischen der Leiterplatte 13 und den jewei­ ligen Formmassen 11, 12 aus den genannten Gründen ausbil­ det. Typische Spaltbreiten liegen im Bereich von 10 bis 100 µm.
Die genannten Spalte 14, 16, 17 bilden demnach ein Spalt- bzw. Kanalsystem, in dem sich aufgrund der Kapillarkräfte einmal in das System eingedrungenes Wasser nahezu unge­ hindert bewegen kann. Kommt dieses Wasser nun mit elek­ trischen Bauteilen oder Leitern der Leiterplatte 13 in Berührung, kann es zu Kurzschlüssen und damit zu einem Totalausfall des Sensors kommen.
Die Fig. 2 zeigt nun eine seitliche, teilweise geschnit­ tene Ansicht eines erfindungsgemäßen Sensors 20. Der Sen­ sor 20 weist ein aufgeschnitten dargestelltes Gehäuse 21 auf, das in etwa dem in Fig. 1 gezeigten Gehäuse 10 ent­ spricht. In dem Gehäuse 21 ist eine Duroplast-Formmasse 22 angeordnet, die in einem Längenbereich 'D' in der Längsrichtung des Gehäuses von einer Thermoplast- Formmasse 23 umspritzt ist. Die beiden Formmassen 22, 23 stoßen an einer konischen Berührungsfläche 24 aufeinan­ der. Die Formmassen 22, 23 sind hier nicht geschnitten dargestellt.
Die Duroplast-Formmasse reicht auf der hier gezeigten linken Seite des Gehäuses 21 bis an den Rand des Gehäuses 21 und schließt den Sensor 20 dort in etwa planar ab. Auf der hier rechten Seite des Gehäuses 21 ist ein elektri­ sches Anschlusselement 27 vorgesehen, dass über Leitungen 26 mit einer hier nicht dargestellten Leiterplatte elek­ trisch verbunden ist. Die Leiterplatte ist entsprechend der Fig. 1 etwa in Höhe der Mittellinie A-A in die beiden Formmassen 22, 23 eingebettet, wobei die Duroplast- Formmasse 22 sämtliche elektrisch aktiven Bauteile und Leiterbahnen der Leiterplatte umschließt.
An der Außenseite der Duroplast-Formmasse 22 sind Ringnu­ ten 28, 29 angeordnet, welche die Formmasse 22 vollstän­ dig umgeben. Die Ringnut 28 weist dabei einen Rundquer­ schnitt auf, wohingegen die Ringnut 29 ein V-förmiges Profil aufweist. Die Thermoplast-Formmasse 23 greift auf­ grund der Umspritzung in diese Ringnuten 28, 29 form- und ggf. kraftschlüssig ein. Ein Kraftschluss kann bereits dadurch erreicht werden, dass die Thermoplast-Formmasse mit einer höheren Temperatur aufgespritzt wird und somit nach dem Abkühlen unter Zugspannung steht, was zu dem ge­ nannten Kraftschluss führt.
Der äußere Verlauf der Duroplast-Formmasse 22 weist fer­ ner eine Abstufung 30 auf, über welche die beiden Formma­ ssen an den dadurch gebildeten "Stützpunkten" (hier die Abstufung 30) gegeneinander fixierbar sind. Dies hat den besonderen Effekt, dass die Spannungsverteilung zwischen den beiden Formmassen 22, 23 in dem Längenbereich 'E' sich nahezu unabhängig von der übrigen Spannungsvertei­ lung aufbauen kann.
Die Fig. 3a und b zeigen jeweils eine Ausschnittver­ größerung des in Fig. 2 gezeigten Sensors, und zwar in Höhe des Längsbereichs, in dem die Duroplast-Formmasse 22 von der Thermoplast-Formmasse 23 umgeben ist. Am Beispiel einer dargestellten dreieckförmigen Ringnut 40 soll nun erläutert werden, wie der eingangs genannte "besondere Effekt" bei der Abdichtung zwischen den beiden Formmassen 22, 23 zustandekommt.
In Fig. 3a ist eine Situation dargestellt, in der sich die beiden Formmassen 22, 23 unter einer Druckspannung befinden, die aus einer Temperaturerhöhung des Sensors resultiert. Da die Duroplast-Formmasse 22 gemäß Fig. 2 in dieser Darstellung am linksseitigen Gehäuseende 25 fest­ gehalten ist und die Thermoplast-Formmasse 23 entspre­ chend am rechtsseitigen Gehäuseende, führt die angenom­ mene Druckspannung dazu, dass sich die Duroplast- Formmasse 22 in der Zeichnung nach rechts (Pfeil A) aus­ dehnt und die Thermoplast-Formmasse 23 entsprechend nach links (Pfeil B), was durch die Pfeile angedeutet ist. Da­ her drücken in dieser Situation die Nutflächen 41 mit ei­ ner Vorspannung gegeneinander, wohingegen die Nutflächen 42 einen Spalt bilden. Typische Materialausdehnungen sind im Falle von duroplastischen Werkstoffen etwa 10 bis 30 ppm und im Falle von thermoplastischen Werkstoffen 100 bis 150 ppm. Bei einer Temperaturdifferenz von 100°C und einem angenommenen Durchmesser des Sensors von 10 mm bil­ det sich demnach ein radialer Spalt von etwa 0,2 mm aus.
Die Fig. 3b zeigt nun die umgekehrte Situation, bei der die Duroplast-Formmasse 22 sich in der Darstellung nach links (Pfeil A') ausdehnt und die Thermoplast-Formmasse 23 entsprechend nach rechts (Pfeil B'). Eine solche Si­ tuation liegt vor, wenn sich die Temperatur des Sensors verringert. In dieser Situation werden die Nutflächen 43 aneinander gedrückt, wohingegen sich an den Nutflächen 44 ein Spalt ausbildet.
Aus den Fig. 3 und b ist demnach ersichtlich, dass die erfindungsgemäß vorgeschlagene Nutanordnung den Vorteil hat, dass sowohl bei einer Temperaturerhöhung als auch bei einer Temperaturerniedrigung des Sensors eine wirksa­ me Abdichtung gewährleistet ist. Denn in beiden Fällen kommt es zu der beschriebenen flächenwirksamen Nutabdich­ tung.
In der Fig. 4 ist schließlich gezeigt, wie der in Fig. 2 gezeigte Sensor mittels eines Spritzwerkzeuges herge­ stellt werden kann. Eine bereits in eine Duroplast- Formmasse eingebettete einstückig ausgebildete Einheit 50 weist bereits an deren Außenfläche Ringnuten 52 auf. Die­ se Einheit 50 wird in ein Gehäuse 51 eingeführt, welches in eine Einbettmasse 53 des Spritzwerkzeuges eingebettet ist. In der gezeigten Lage wird die Einheit 50 fix gehal­ ten. Über Angusskanäle 54 wird dann die Themoplast- Formmasse in den gebildeten Hohlraum eingespritzt, und füllt dabei insbesondere den im Bereich der Ringnuten 52 zwischen der Außenseite der Duroplast-Formmasse und der Innenseite des Gehäuses 51 gebildeten Spalt aus. Nach er­ folgtem Ausspritzen der Hohlräume ist der Sensor bereits fertiggestellt.
Es ist anzumerken, dass der beschriebene Sensor bei­ spielsweise im Bereich der kontaktlosen Bewegungssensorik als Näherungsschalter bei Autowaschanlagen oder derglei­ chen einsetzbar ist.

Claims (12)

1. Sensor mit einer auf einem Träger angeordneten elek­ trischen Schaltung, welche mit einem elektrischen Anschlusselement und mit einem Sensorelement verbun­ den ist, und mit einem Gehäuse mit einem Innenraum zur Aufnahme des Trägers mit der elektrischen Schal­ tung, welches jeweils eine Öffnung für das Anschlus­ selement sowie für das Sensorelement aufweist, wobei das Sensorelement und wenigstens ein Teil des Trä­ gers mit der elektrischen Schaltung in eine Du­ roplast-Formmasse eingebettet sind, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Duroplast-Formmasse in wenigstens einem ersten Bereich in Längsrichtung des Gehäuses und auf der dem Sensorelement abgewandten Seite des Gehäuses einen geringeren Außendurchmesser als der Innendurchmesser des Gehäuses aufweist und dass die Duroplast-Formmasse in dem so gebildeten Zwischen­ raum zwischen der Duroplast-Formmasse und dem Gehäu­ se von einer Thermoplast-Formmasse formschlüssig um­ schlossen ist.
2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Duroplast-Formmasse in dem Zwischenraum von der Thermoplast-Formmasse kraftschlüssig umschlossen ist.
3. Sensor nach Anspruch 1 oder 2, dass die Duroplast- Formmasse an ihrer Außenseite mindestens eine im We­ sentlichen senkrecht zur Längsachse des Gehäuses an­ geordnete Ringnut aufweist, in welche die Ther­ moplast-Formmasse im Wesentlichen formschlüssig ein­ greift.
4. Sensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnut einen V-förmigen oder U-förmigen Quer­ schnitt aufweist.
5. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass die Duroplast-Formmasse an der das Sensorelement aufweisenden Seite des Ge­ häuses und die Thermoplast-Formmasse an der das An­ schlusselement aufweisenden Seite des Gehäuses kraftschlüssig gehalten sind.
6. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser der Duroplast-Formmasse zwischen der das Sensorelement aufweisenden Seite des Gehäuses und der dem Senso­ relement abgewandten Seite des Gehäuses kontinuier­ lich oder stufenweise abnehmend ausgebildet ist.
7. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass die Duroplast-Formmasse auf der dem Sensorelement abgewandten Seite des Trä­ gers in einem Bereich des Trägers endet, in dem auf der Oberfläche des Trägers das Anschlusselement vor­ gesehen ist.
8. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass die Duroplast-Formmasse in einem auf der Seite des Sensorelementes angeord­ neten Endbereich des Gehäuses formschlüssig an der Innenseite des Gehäuses anliegt und eine frontseiti­ ge Abdeckung für das Sensorelement bildet.
9. Verfahren zur Herstellung eines Sensors, bei dem ei­ ne auf einem Träger angeordnete elektrische Schal­ tung hergestellt und mit einem Sensorelement sowie einem Anschlusselement verbunden wird, und bei dem der Träger mit der elektrischen Schaltung, das Sen­ sorelement und das Anschlusselement in wenigstens eine in dem Inneren des Gehäuses des Sensors ange­ ordnete Formmasse eingebettet werden, dadurch ge­ kennzeichnet, dass zunächst das Sensorelement und ein erster Teil des Trägers mit der elektrischen Schaltung ausserhalb des Gehäuses in eine Duroplast- Formmasse eingebettet werden, deren Außendurchmesser in wenigstens einem ersten Bereich in Längsrichtung des Gehäuses auf der dem Sensor abgewandten Seite des Sensorelementes geringer als der Innendurchmes­ ser des Gehäuses ist, dass sodann die die so ent­ standene Einheit zusammen mit einem zweiten, nicht in die Duroplast-Formmasse eingebetteten Teil des Trägers und dem Anschlusselement in das Innere des Gehäuses eingeführt werden, und dass daraufhin die in dem ersten Bereich zwischen der Duroplast- Formmasse und dem Gehäuse, die zwischen dem zweiten Teil des Trägers und dem Gehäuse sowie die zwischen dem Anschlusselement und dem Gehäuse vorliegenden Zwischenräume mit einer Thermoplast-Formmasse ausge­ spritzt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenseite der Duroplast-Formmasse, ins­ besondere in dem ersten Bereich in Längsrichtung des Gehäuses, mindestens eine im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Gehäuses angeordnete Ringnut vor­ gesehen wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Ringnut mittels einer Spritzform hergestellt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit zum Ausspritzen mit der Thermoplast-Formmasse in dem Inneren des Gehäu­ ses in definierter Position zum Gehäuse fixiert wird.
DE10021672A 2000-05-05 2000-05-05 Hermetisch verkapselter Sensor und Verfahren zu seiner Herstellung Expired - Fee Related DE10021672B4 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10021672A DE10021672B4 (de) 2000-05-05 2000-05-05 Hermetisch verkapselter Sensor und Verfahren zu seiner Herstellung
US09/847,456 US6591703B2 (en) 2000-05-05 2001-05-02 Hermetically encapsulated sensor and process for its production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10021672A DE10021672B4 (de) 2000-05-05 2000-05-05 Hermetisch verkapselter Sensor und Verfahren zu seiner Herstellung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10021672A1 true DE10021672A1 (de) 2001-11-08
DE10021672B4 DE10021672B4 (de) 2007-01-11

Family

ID=7640733

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10021672A Expired - Fee Related DE10021672B4 (de) 2000-05-05 2000-05-05 Hermetisch verkapselter Sensor und Verfahren zu seiner Herstellung

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6591703B2 (de)
DE (1) DE10021672B4 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10356880A1 (de) * 2003-12-03 2005-07-07 Sontec Sensorbau Gmbh Flüssigkeits-, gas- und dampfdichtes elektrisches und/oder optisches Bauelement sowie Verfahren zu seiner Herstellung
EP3474645A1 (de) * 2017-10-19 2019-04-24 Audi Ag Verfahren zur herstellung einer elektronischen komponente, insbesondere einer mechatronikkomponente
DE102017127878A1 (de) * 2017-11-24 2019-05-29 Balluff Gmbh Sensor und Verfahren zu dessen Herstellung

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020130770A1 (en) * 2000-12-29 2002-09-19 Dennis Keyworth Object sensor with integrally molded housing and method for making same
DE10207762A1 (de) 2002-02-23 2003-09-04 Endress & Hauser Gmbh & Co Kg Elektrotechnisches Gerät
US7316507B2 (en) * 2005-11-03 2008-01-08 Covidien Ag Electronic thermometer with flex circuit location
US20070176593A1 (en) * 2006-01-31 2007-08-02 Paul Fathauer Transmission sensor with overmolding and method of manufacturing the same
US7749170B2 (en) 2007-05-22 2010-07-06 Tyco Healthcare Group Lp Multiple configurable electronic thermometer
US8496377B2 (en) * 2007-12-31 2013-07-30 Covidien Lp Thermometer having molded probe component
JP6094443B2 (ja) * 2013-03-08 2017-03-15 オムロン株式会社 電子機器およびその製造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3706168A1 (de) * 1987-02-26 1988-09-08 Bosch Gmbh Robert Messaufnehmer
US4847557A (en) * 1987-03-18 1989-07-11 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Hermetically sealed magnetic sensor
JP2694733B2 (ja) * 1988-09-12 1997-12-24 住友電気工業株式会社 回転センサ
US5351388A (en) * 1992-05-21 1994-10-04 Bently Nevada Corporation Cable locking and sealing process for sensor
US5589808A (en) * 1993-07-28 1996-12-31 Cooper Industries, Inc. Encapsulated transformer
DE19544815C1 (de) * 1995-12-01 1997-04-10 Balluff Gebhard Gmbh & Co Sensor und Verfahren zu seiner Herstellung

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10356880A1 (de) * 2003-12-03 2005-07-07 Sontec Sensorbau Gmbh Flüssigkeits-, gas- und dampfdichtes elektrisches und/oder optisches Bauelement sowie Verfahren zu seiner Herstellung
DE10356880B4 (de) * 2003-12-03 2011-04-21 Sontec Sensorbau Gmbh Verfahren zur Herstellung eines flüssigkeits-, gas- und dampfdichten elektrischen und/oder optischen Bauelements
EP3474645A1 (de) * 2017-10-19 2019-04-24 Audi Ag Verfahren zur herstellung einer elektronischen komponente, insbesondere einer mechatronikkomponente
DE102017127878A1 (de) * 2017-11-24 2019-05-29 Balluff Gmbh Sensor und Verfahren zu dessen Herstellung

Also Published As

Publication number Publication date
US20010038883A1 (en) 2001-11-08
US6591703B2 (en) 2003-07-15
DE10021672B4 (de) 2007-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2792029B1 (de) Fluiddichte kontaktdurchführung
EP2979329B1 (de) Fluiddichte kontaktdurchführung
EP0521324B1 (de) Kabelmuffe
EP3634796B1 (de) Dichtungsanordnung
EP0158046B1 (de) Verbindung zweier Bauteile, insbesondere zweier Kunststoffhalbschalen
EP2076908A1 (de) Elektrische durchführung, insbesondere für druckanwendungen, sowie verfahren zum herstellen einer solchen durchführung
DE10021672A1 (de) Hermetisch verkapselter Sensor und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2817716A1 (de) U-foermiger dichtstreifen
EP1356480B1 (de) Abgedichtete schaltvorrichtung
DE3503558A1 (de) Aus wenigstens zwei teilen bestehendes gehaeuse
EP2638603A1 (de) Abdichtung der kontaktkammern gegen spritzmaterial (kunststoff) während dem umspritzprozess
DE19611213A1 (de) Pressformvorrichtung zur Herstellung von Verbundisolatoren
WO2013139546A1 (de) Umspritztes bauelement mit einem dichtlabyrinth
EP0727089B1 (de) Elektromechanisches bauelement, insbesondere relais, mit dichtem gehäuse
DE102012110262B4 (de) Spritzkörper und Verfahren zu seiner Herstellung
EP0745028B1 (de) Spritzgiessverfahren sowie danach hergestelltes spritzgussteil
EP0835978B1 (de) Rahmen für Fenster, Türen, Fassaden oder dergl.
EP0644980B1 (de) Eckbereich eines dichtungsrahmens für einen tunneltübbing
DE202011105202U1 (de) Elektrischer Steckverbinder
WO2008003279A2 (de) Vakuumpumpe, spritzgiesswerkzeug für das pumpengehäuse, herstellungsverfahren des pumpengehauses und herstellungsverfahren eines pumpengehäuses mit zwei in einem arbeitsgang hergestellten dichtungen
EP0505745B1 (de) Elektrischer Steckverbinder, Verfahren zu seiner Herstellung und Spritzformwerkzeug sowie Gehäuse zur Durchführung des Verfahrens
EP4418479A1 (de) Kabeldurchführung sowie verfahren zur herstellung einer kabeldurchführung
DE20000654U1 (de) Lagerschale für eine Kugel eines Kugelgelenks
DE102004011697A1 (de) Verfahren zur Anordnung eines Kontaktpins für ein Piezoelement sowie Hülse und Aktoreinheit
EP3382825B1 (de) Abdichtung beim umspritzen auf eine schweissverbindung zwischen buchsenkontakten und stanzgitter

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee