DE102021211099A1

DE102021211099A1 - Verschiedenfarbige Einspritzung beim Herstellen eines Sensors

Info

Publication number: DE102021211099A1
Application number: DE102021211099.1A
Authority: DE
Inventors: Daoud El Yazid; Tillmann Krauss; Ulrich Schrader
Original assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Current assignee: Aumovio Germany De GmbH
Priority date: 2021-10-01
Filing date: 2021-10-01
Publication date: 2023-04-06
Also published as: CN115923028A

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Sensors, welcher zumindest ein Sensorelement (10), umfassend ein erstes Gehäuse, aufweist, wobei das Sensorelement (10) auf einem Schaltungsträger (11) angeordnet ist, wobei das Sensorelement mit dem Schaltungsträger, insbesondere teilweise, in einer Kavität (3) eines Spritzgusswerkzeugs angeordnet wird, wonach das Sensorelement (10) sowie der Schaltungsträger, insbesondere zumindest teilweise, umspritzt werden, wodurch ein zweites Gehäuse ausgebildet wird, wobei das Spritzgusswerkzeug zumindest einen ersten und einen zweiten Einspritzpunkt (1, 2) aufweist und am ersten und zweiten Einspritzpunkt (1, 2) verschiedenes Einspritzmaterial (A, B) in die Kavität (3) eingespritzt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Sensors gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 sowie einen Sensor.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Herstellung vorzuschlagen sowie einen Sensor, welcher eine relativ hohe Robustheit und/oder Dichtigkeit aufweist bzw. eine relativ gute/ verbesserte Prüfbarkeit und/oder Qualitätssicherung hinsichtlich der Dichtigkeit bzw. Robustheit.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie den Sensor nach Anspruch 10.
Durch die unterschiedlichen Einspritzmaterialen, insbesondere hinsichtlich der unterschiedlichen Farben, sind vorzugsweise mögliche Undichtigkeiten des Sensors erkennbar und/oder Abnutzungen des Spritzgusswerkzeugs, welches zu möglichen Undichtigkeiten eines damit produzierten Sensors führen könnte.
Das erste Gehäuse ist bevorzugt als eigenes Gehäuse des Sensorelement-Chips ausgebildet, also insbesondere als Gehäuse des unverpackten Chips bzw. des sogenannten bare dies.
Das erste Gehäuse ist alternativ vorzugsweise als Premoldgehäuse ausgebildet und aus Spritzgusskunststoff hergestellt.
Das Sensorelement ist bevorzugt als integrierte Schaltung/ als ASIC ausgebildet, insbesondere umfassend eine integrierte Signalverarbeitungsschaltung, zweckmäßigerweise auf einem Chip.
Das Einspritzmaterial bzw. die verschiedenen Einspritzmaterialien sind bevorzugt Kunststoff, insbesondere, jeweils Thermoplast oder Duroplast, besonders bevorzugt Epoxy.
Der erste und zweite Einspritzpunkt weisen zweckmäßigerweise jeweils einen separaten Einspritzkanal/ Angusskanal auf.
Es ist bevorzugt, dass das Einspritzmaterial, welches am ersten Einspritzpunkt in die Kavität gespritzt/ eingeleitet wird ein erstes Einspritzmaterial ist und das Einspritzmaterial, welches am zweiten Einspritzpunkt in die Kavität gespritzt/ eingeleitet wird, ein zweites Einspritzmaterial ist.
Das erste und das zweite Einspritzmaterial unterscheiden sich vorzugsweise in der Farbe.
Es ist bevorzugt, dass das Einspritzmaterial, welches am ersten Einspritzpunkt eingespritzt wird, eine andere/ unterschiedliche Farbe aufweist, als das Einspritzmaterial, welches am zweiten Einspritzpunkt eingespritzt wird. Unter einer anderen Farbe wird zweckmäßigerweise eine andere/ unterschiedliche Farbtemperatur verstanden.
Das Einspritzmaterial, welches an dem einen Einspritzpunkt eingespritzt wird, ist vorzugsweise UV-fluoreszierend ist und das Einspritzmaterial, welches an dem anderen Einspritzpunkt eingespritzt wird, ist nicht UV-fluoreszierend.
Es ist zweckmäßig, dass das Einspritzmaterial, welches an dem einen Einspritzpunkt eingespritzt wird, radioaktiv ist und das Einspritzmaterial, welches an dem anderen Einspritzpunkt eingespritzt wird, ist nicht radioaktiv.
Bevorzugt wird das Einspritzmaterial an dem ersten Einspritzpunkt im Wesentlichen zeitgleich mit dem Einspritzmaterial an dem zweiten Einspritzpunkt in die Kavität eingespritzt.
Unter dem Schaltungsträger wird zweckmäßigerweise ein Leadframe verstanden.
Alternativ vorzugsweise wird das Einspritzmaterial an dem zweiten Einspritzpunkt nach dem Einspritzmaterial an dem ersten Einspritzpunkt in die Kavität eingespritzt.
Es ist bevorzugt, dass das Einspritzmaterial an dem ersten und dem zweiten Einspritzpunkt bis zu einem definierten Zeitpunkt identisches Einspritzmaterial ist und gemeinsam an dem ersten und zweiten Einspritzpunkt in die Kavität eingespritzt wird und nach dem ersten definierten Zeitpunkt ein zusätzliches Einspritzmaterial an dem ersten und/oder zweiten Einspritzpunkt in die Kavität eingespritzt wird, wobei das zusätzliche Einspritzmaterial eine andere Farbe aufweist als das vor dem ersten definierten Zeitpunkt eingespritzte Einspritzmaterial und/oder dass das zusätzliche Einspritzmaterial im Unterschied zu dem vor dem ersten definierten Zeitpunkt eingespritzte Einspritzmaterial radioaktiv ist und/oder UV-fluoreszierend ist.
Es ist zweckmäßig, dass der erste Einspritzpunkt und der zweite Einspritzpunkt im Spritzgusswerkzeug so ausgebildet und angeordnet sind, dass das durch die beiden Einspritzpunkte in die Kavität eingespritzte Einspritzmaterial eine Einspritzrichtung und/oder Richtung der Fließfront aufweist, welche sich kreuzen und die beiden Einspritzmaterialien der beiden Einspritzpunkte sich während des Einspritzens in der Kavität durchmischen.
Die beiden Einspritzpunkte sind bevorzugt so angeordnet, dass sie jeweils bezüglich der Positionierung des Schaltungsträgers in dem Spritzgusswerkzeug hinsichtlich der Längsachse des Schaltungsträgers zwischen der Position des Sensorelements und der Position des gegenüberliegenden Endes des Schaltungsträgers bzw. dessen Anbindung an ein Kabel bzw. einen Stecker angeordnet sind.
Es ist bevorzugt, dass der erste Einspritzpunkt und der zweite Einspritzpunkt im Spritzgusswerkzeug so ausgebildet und angeordnet sind, dass sie im Wesentlichen direkt gegenüberliegend und wechselseitig im Wesentlichen auf einander, insbesondere im Wesentlichen hinsichtlich der Einspritzkanals parallel zueinander, ausgerichtet sind.
Die Erfindung betrifft außerdem vorzugsweise einen Sensor, insbesondere Geschwindigkeitssensor und/oder Raddrehzahlsensor, umfassend wenigstens ein Sensorelement, das ein erstes Gehäuse aufweist, und ein Schaltungsträger, auf dem das Sensorelement angeordnet und mit diesem elektrisch kontaktiert ist, wobei der Sensor ein zweites Gehäuse aufweist, welches das Sensorelement und den Schaltungsträger vollständig oder teilweise einhüllt, wobei das zweite Gehäuse, insbesondere nach einem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet/ hergestellt ist und zumindest zwei unterschiedliche Einspritzmaterialien umfasst.
Es zeigen in schematischer Darstellung

1 ein Ausführungsbeispiel des Spritzgusswerkzeugs in einem beispielhaften Spritzgussvorgang hinsichtlich acht aufeinander folgenden, beispielhaften Momentaufnahmen und
2 auf der linken Seite eine Röntgenaufnahme eines beispielhaften Raddrehzahlsensorgehäuses und auf der rechten Seiten eine Simulation eines beispielhaften Raddrehzahlsensorgehäuses.

In 1 sind beispielhaft acht aufeinanderfolgende Momentaufnahmen im Zuge des beispielhaften Herstellungsverfahrens veranschaulicht. Die Abfolge ist von oben links nach unten und danach von oben rechts nach unten. Die einzige Änderung im Zuge der acht Abbildungen ist hinsichtlich der Verteilung bzw. Einspritzung des Einspritzmaterials.
Im Zuge der acht Momentaufnahmen wird das Einspritzmaterial immer weiter in die Kavität eingespritzt und verteilt sich dort.
Die Bezugszeichen bzw. dargestellten Objekte/ Elemente sind anhand der zeitlich ersten Momentaufnahme oben links, im Folgenden beispielhaft erläutert.
Das Sensorelement 10, umfassend ein erstes Gehäuse, nur dargestellt in dieser ersten Momentaufnahme, dabei gestrichelt gezeichnet, weil es aus der Ebene herausragend angeordnet ist. Sensorelement 10 ist mit dem Schaltungsträger 11 verbunden, welcher mit der Kabelanbindung bzw. Steckeranbindung 12 bereits verbunden ist und in der Kavität 3 des Spritzgusswerkzeugs angeordnet ist.
Durch ersten Einspritzpunkt 1 wird Einspritzmaterial A in die Kavität 3 gespritzt und durch zweiten Einspritzpunkt 2 wird das dazu verschiedene Einspritzmaterial B in die Kavität 3 gespritzt, wobei diese beiden Einspritzmaterialien A und B zur Herstellung des zweiten Gehäuses des Sensors beispielgemäß in der Farbe unterscheiden.
Im Zuge der zeitlich fortschreitenden Momentaufnahmen, sieht man in den Figuren, dass die Einspritzmaterialien immer weiter in die Kavität gespritzt werden und sich dort verteilen. Beispielgemäß sind die beiden Einspritzpunkte 1 und 2 gegenüberliegend, auf einander gerichtet und hinsichtlich der beiden Einspritzkanäle parallel zueinander ausgerichtet, wodurch eine relativ gute Durchmischung der beiden Einspritzmaterialien A und B erreicht wird.
2 zeigt beispielhaft auf der linken Seite eine Röntgenaufnahme eines beispielhaften Sensors nach einem außerordentlichen Belastungstest, um eine Grenzbelastung zu erkennen. Jeweils eingekreist gekennzeichnet weist das Sensorgehäuse zwei Risse auf.
Auf der rechten Seite ist für ein solches Sensorgehäuse eine Simulation der mechanischen Stressverteilung veranschaulicht.
Bei einem erfindungsgemäßen Sensor sind insbesondere besondere mechanische Belastungen mit bloßem Auge erkennbar.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Sensors, welcher zumindest ein Sensorelement (10), umfassend ein erstes Gehäuse, aufweist, wobei das Sensorelement (10) auf einem Schaltungsträger (11) angeordnet ist, wobei das Sensorelement mit dem Schaltungsträger, insbesondere teilweise, in einer Kavität (3) eines Spritzgusswerkzeugs angeordnet wird, wonach das Sensorelement (10) sowie der Schaltungsträger, insbesondere zumindest teilweise, umspritzt werden, wodurch ein zweites Gehäuse ausgebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzgusswerkzeug zumindest einen ersten und einen zweiten Einspritzpunkt (1, 2) aufweist und am ersten und zweiten Einspritzpunkt (1, 2) verschiedenes Einspritzmaterial (A, B) in die Kavität (3) eingespritzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einspritzmaterial (A), welches am ersten Einspritzpunkt (1) eingespritzt wird, eine andere Farbe aufweist, als das Einspritzmaterial (B), welches am zweiten Einspritzpunkt (2) eingespritzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einspritzmaterial (A), welches an dem einen Einspritzpunkt (1) eingespritzt wird, UV-fluoreszierend ist und das Einspritzmaterial (B), welches an dem anderen Einspritzpunkt (2) eingespritzt wird, ist nicht UV-fluoreszierend.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einspritzmaterial (A), welches an dem einen Einspritzpunkt (1) eingespritzt wird, radioaktiv ist und das Einspritzmaterial (B), welches an dem anderen Einspritzpunkt (2) eingespritzt wird, ist nicht radioaktiv.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einspritzmaterial (A) an dem ersten Einspritzpunkt (1) im Wesentlichen zeitgleich mit dem Einspritzmaterial (B) an dem zweiten Einspritzpunkt (2) in die Kavität (3) eingespritzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einspritzmaterial (B) an dem zweiten Einspritzpunkt (2) nach dem Einspritzmaterial (A) an dem ersten Einspritzpunkt (1) in die Kavität (3) eingespritzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einspritzmaterial (A) an dem ersten und dem zweiten Einspritzpunkt (1, 2) bis zu einem definierten Zeitpunkt identisches Einspritzmaterial ist und gemeinsam an dem ersten und zweiten Einspritzpunkt (1, 2) in die Kavität (3) eingespritzt wird und nach dem ersten definierten Zeitpunkt ein zusätzliches Einspritzmaterial (B) an dem ersten und/oder zweiten Einspritzpunkt (1, 2) in die Kavität (3) eingespritzt wird, wobei das zusätzliche Einspritzmaterial (B) eine andere Farbe aufweist als das vor dem ersten definierten Zeitpunkt eingespritzte Einspritzmaterial (A) und/oder dass das zusätzliche Einspritzmaterial (B) im Unterschied zu dem vor dem ersten definierten Zeitpunkt eingespritzte Einspritzmaterial (A) radioaktiv ist und/oder UV-fluoreszierend ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Einspritzpunkt (1) und der zweite Einspritzpunkt (2) im Spritzgusswerkzeug so ausgebildet und angeordnet sind, dass das durch die beiden Einspritzpunkte (1, 2) in die Kavität (3) eingespritzte Einspritzmaterial (A, B) eine Einspritzrichtung und/oder Richtung der Fließfront aufweist, welche sich kreuzen und die beiden Einspritzmaterialien (A, B) der beiden Einspritzpunkte (1, 2) sich während des Einspritzens in der Kavität (3) durchmischen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Einspritzpunkt (1) und der zweite Einspritzpunkt (2) im Spritzgusswerkzeug so ausgebildet und angeordnet sind, dass sie im Wesentlichen direkt gegenüberliegend und wechselseitig im Wesentlichen auf einander, insbesondere im Wesentlichen hinsichtlich der Einspritzkanals parallel zueinander, ausgerichtet sind.
Sensor, insbesondere Geschwindigkeitssensor und/oder Raddrehzahlsensor, umfassend wenigstens ein Sensorelement (10), das ein erstes Gehäuse aufweist, und ein Schaltungsträger (11), auf dem das Sensorelement (10) angeordnet und mit diesem elektrisch kontaktiert ist, wobei der Sensor ein zweites Gehäuse aufweist, welches das Sensorelement (10) und den Schaltungsträger (11) vollständig oder teilweise einhüllt, wobei das zweite Gehäuse, insbesondere nach einem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet/ hergestellt ist und zumindest zwei unterschiedliche Einspritzmaterialien (A, B) umfasst.