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WO2006084511A1 - Schaltungsmodul - Google Patents

Schaltungsmodul Download PDF

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WO2006084511A1
WO2006084511A1 PCT/EP2005/054853 EP2005054853W WO2006084511A1 WO 2006084511 A1 WO2006084511 A1 WO 2006084511A1 EP 2005054853 W EP2005054853 W EP 2005054853W WO 2006084511 A1 WO2006084511 A1 WO 2006084511A1
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WO
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sealing body
circuit module
contact element
housing
module according
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PCT/EP2005/054853
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen BETHKE
Georg Fischer
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Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01R12/50—Fixed connections
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    • H05K2203/13—Moulding and encapsulation; Deposition techniques; Protective layers
    • H05K2203/1305—Moulding and encapsulation
    • H05K2203/1316—Moulded encapsulation of mounted components

Definitions

  • the invention relates to a circuit module having a housing which has an interior in which a flexible circuit carrier extends, to which a contact element is attached.
  • Such a circuit module is known from DE 199 07 949 Al.
  • the known circuit module comprises a Bodenplat ⁇ te, on which a housing cover can be attached.
  • the housing cover and the bottom plate enclose a cavity in which an electronic circuit is located.
  • the electronic circuit is formed on a ceramic substrate, which is surrounded on all sides by a flexible printed circuit board.
  • the flexible circuit board has conductor paths which are bonding wires to pads on the ceramic substrate verbun ⁇ .
  • the flexible circuit board is on all sides out of the cavity formed by the housing cover and bottom plate Issuer ⁇ leads.
  • the flexible circuit board rests on the bottom plate ⁇ and inserted between a flexible circuit board and the housing cover ring seal seals the cavity to the outside.
  • the outer contours of the bottom plate are designed so that the outer contours of the bottom plate ⁇ surrounded the outer contours of the flexible circuit substrate.
  • mechanical connectors can be attached to the flexible circuit board.
  • the mechanical connectors must be mounted on the flexible circuit board so that a tolerance compensation in both the direction of insertion and across the direction of insertion is possible. It should also be noted that the mechanical connector is in an environment that is contaminated with dirt and moisture. Especially when Use of such a circuit module in a transmission, the circuit module are in an environment with metallic shavings or metallic abrasion in the form of sludge, which can cause short circuits or malfunction when it passes to the connection point between the flexible circuit substrate and the mechanical connector.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a simple producible scarf ⁇ tion module whose contact element can compensate for tolerances and in which the contact point between flexible circuit carrier and contact element is safe operation sealed.
  • the circuit module is characterized by the fact that the connection point between the contact element and the flexible circuit carrier is enclosed by a molded-on sealing body, which is insertable into a wall of the housing.
  • the insertable into the wall of the housing sealing body which is made of a soft material, allows Tole ⁇ rancens compensation both in the insertion direction and transversely to the direction of insertion.
  • the connection point between the contact element and flexible circuit substrate is tightly ⁇ umschlos sen, so that even in unclean environments dirt from entering the contact point between the contact element and Flexib ⁇ lem circuit carrier.
  • both the contact point between the flexible circuit carrier and contact element and the housing itself is sealed by the sealing body.
  • the connection between the mechanical contact element and the flexible circuit carrier by means of a contact element and the flexible circuit carrier positively cohesive connecting element accomplished.
  • Such tantasele ⁇ elements guaranteed unlike solder joints, even at the high pressure and high temperature prevailing during an injection process, a secure connection between the contact element and the flexible circuit substrate.
  • the flexible circuit carrier is sufficiently positioned during the injection process by the mechanically fixed connection with the rigid contact element, so that no additional aids, such as retracting and retracting fixing punches are required during the injection process.
  • the form-fitting connection element is preferably a rivet. Rivets can be set in a simple and proven manner and provide sufficient mechanical strength to ensure that the mechanical connection between the contact element and the flexible circuit carrier does not become loose during the injection process.
  • the sealing body is designed for a formschlüs sige connection with the wall of the housing. In this way, the sealing body is securely held in the wall of the housing.
  • the sealing member can so be directed Scheme- that the circumference of the sealing body encloses ⁇ sequent Fas solution of the counter-contact element to the sealing body is pushed.
  • FIG. 1 shows a cross section through a circuit module 1 which has a housing 2 with a base plate 3 and a cover 4.
  • the base plate 3 and the cover 4 enclose a cavity 5 in which a flexible printed circuit board 6 runs ver ⁇ .
  • the flexible printed circuit board 6 may, for example, lead to a rigid circuit carrier on which electronic components are connected to form a transmission control. Basically it is also possible that 6 even electronic components is ⁇ are placed on the flexible circuit board.
  • the rigid circuit carrier and possibly arranged on the flexible circuit board 6 components are not shown in Figure 1.
  • the flexible circuit board 6 is led out at one end through an opening 7 of the cover 4 and attached by means of a rivet 8 to a contact pin 9.
  • the contact pin 9 is rigid and designed so that he s is suitable for an electrical connector. Accordingly, the contact pin 9 engages in Figure 1 in an associated socket 10 a.
  • the rivet 8, which connects the flexible printed circuit board 6 with the contact ⁇ pin 9 is enclosed by a molded sealing body 11, which is made of an elastic material.
  • this is an injection-moldable elastomer.
  • the sealing body 11 Due to the elastic properties of the sealing body 11, the sealing body 11 can be inserted into the opening 7 of the cover 4. In order to further accomplish a positive connection between the sealing body 11 and the cover 4, a circumferential groove 12 is provided on the sealing body 11. If it is not possible to use the sealing body 11 in the cover 4 after production, the mold for the sealing body 11 can be designed so that the cover 4 can be inserted into the mold. In this way, the cover 4 can be encapsulated in a form-fitting manner with the sealing body 11.
  • the sealing body 11 in such a way that it can be brought into abutment with the base plate 3 during insertion into the cover 4.
  • the base ⁇ plate 3 then ensures together with the opening 7 that the sealing body 11 is held securely.
  • it can be thought to lock the sealing body 11 in the opening 7, for example by a pin on the side facing the cavity 5 of the cover 4 in a transverse to the flexible
  • Printed circuit board 6 extending implementation of the sealing body 11 is inserted before the cover 4 is placed on the base plate 3.
  • latching means can also be provided on the sealing body 11, which latch into the opening 7 with the housing 2 when the sealing body 11 is inserted.
  • the sealing body 11 is further formed so that a socket 13 of the sleeve 10 in the clamping seat on the sealing body 11 can be pushed.
  • the sealing body 11 is therefore formed in sections cylindrical. Such a constant outer contour facilitates the sliding of the Fas solution 13 on the sealing body 11.
  • Optionally locking means are provided to lock the socket 13 and the sealing body 11.
  • the circuit module 1 offers a number of advantages. On the one hand, both the passage of the flexible printed circuit board 6 through the wall of the housing and the contact point between the flexible printed circuit board 6 and the contact pin 9 are terminated. seals. On the other hand, the connection created with the aid of the sealing body 11 can compensate for tolerances in the positioning of the socket 13 and the circuit module 1.
  • the circuit module described here enables a simp ⁇ chen and safe Anschlus s external sensors and actuators to the circuit module.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Abstract

Ein Schaltungsmodul (1) weist ein Gehäuse (2) auf, in dessen Inneren eine flexible Leiterplatte (6) verläuft. Die flexible Leiterplatte (6) ist an einem Kontaktelement (9) mit Hilfe einer Niete (8) befestigt. Die Niete (8) ist von einem ange- spritzten Dichtkörper (11) umschlossen, auf den eine Fassung (13) eines Gegenkontaktelements (10) aufschiebbar ist.

Description

Beschreibung
Schaltungsmodul
Die Erfindung betrifft ein Schaltungsmodul mit einem Gehäuse, das einen Innenraum aufweist, in dem ein flexibler Schaltungsträger verläuft, an dem ein Kontaktelement angebracht ist .
Ein derartiges Schaltungsmodul ist aus der DE 199 07 949 Al bekannt . Das bekannte Schaltungsmodul umfasst eine Bodenplat¬ te, auf der ein Gehäusedeckel angebracht werden kann . Der Gehäusedeckel und die Bodenplatte umschließen einen Hohlraum, in dem sich eine elektronische Schaltung befindet . Die elekt- ronische Schaltung ist auf einem Keramiksubstrat ausgebildet, das allseitig von einer flexiblen Leiterplatte umgeben ist . Die flexible Leiterplatte weist Leiterbahnen auf, die über Bonddrähte mit Kontaktstellen auf dem Keramiksubstrat verbun¬ den sind. Die flexible Leiterplatte ist allseitig aus dem von Gehäusedeckel und Bodenplatte gebildeten Hohlraum herausge¬ führt . Die flexible Leiterplatte liegt dabei auf der Boden¬ platte auf und eine zwischen flexibler Leiterplatte und Gehäusedeckel eingelegte Ringdichtung dichtet den Hohlraum nach außen hin ab . Um die flexible Leiterplatte außerhalb des Hohlraums mechanisch zu stützen, sind die Außenkonturen der Bodenplatte so gestaltet, dass die Außenkonturen der Boden¬ platte die Außenkonturen des flexiblen Schaltungsträgers umgeben . In Randbereichen der flexiblen Leiterplatte können schließlich mechanische Steckverbindungen an der flexiblen Leiterplatte angebracht werden .
Die mechanischen Steckverbindungen müssen so an der flexiblen Leiterplatte angebracht sein, dass ein Toleranzausgleich sowohl in Steckrichtung als auch quer zur Steckrichtung möglich ist . Ferner ist zu berücksichtigen, dass sich die mechanische Steckverbindung in einer Umgebung befindet , die mit Schmutz und Feuchtigkeit belastet ist . Insbesondere beim Einsatz eines derartigen Schaltungsmoduls in einem Getriebe befinden sich das Schaltungsmodul in einer Umgebung mit metallische Spänen oder metallischem Abrieb in Form von Schlamm, der Kurzschlüsse oder Fehlfunktionen auslösen kann, wenn er an die Verbindungs stelle zwischen dem flexiblen Schaltungsträger und den mechanischen Steckverbindung gelangt .
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein einfach herstellbares Schal¬ tungsmodul zu schaffen, dessen Kontaktelement Toleranzen ausgleichen kann und bei dem die Kontaktstelle zwischen flexiblem Schaltungsträger und Kontaktelement betriebs sicher abgedichtet ist .
Diese Aufgabe wird durch das Schaltungsmodul mit den Merkma¬ len des unabhängigen Anspruchs gelöst . In davon abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbil¬ dungen angegeben .
Das Schaltungsmodul zeichnet sich dadurch aus , das s die Verbindungsstelle zwischen Kontaktelement und flexiblem Schaltungsträger durch einen angespritzten Dichtkörper umschlossen ist , der in eine Wand des Gehäuses einsetzbar ist .
Der in die Wand des Gehäuses einsetzbare Dichtkörper, der aus einem weichen Material gefertigt ist, ermöglicht einen Tole¬ ranzausgleich sowohl in Steckrichtung als auch quer zur Steckrichtung . Zugleich ist die Verbindungsstelle zwischen Kontaktelement und flexiblem Schaltungsträger dicht umschlos¬ sen, so dass auch in schmutzbelasteten Umgebungen kein Schmutz zur Kontaktstelle zwischen Kontaktelement und flexib¬ lem Schaltungsträger gelangen kann . Somit wird durch den Dichtkörper sowohl die Kontaktstelle zwischen flexiblem Schaltungsträger und Kontaktelement als auch das Gehäuse selbst abgedichtet . Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Verbindung zwischen dem mechanischen Kontaktelement und dem flexiblen Schaltungsträger mit Hilfe eines das Kontaktelement und den flexiblen Schaltungsträger formschlüssig zusammenhaltenden Verbindungselements bewerkstelligt . Derartige Verbindungsele¬ mente gewährleisten anders als Lötverbindungen auch bei dem hohem Druck und der hohen Temperatur, die während eines Spritzvorgangs herrschen, eine sichere Verbindung zwischen dem Kontaktelement und dem flexiblen Schaltungsträger . Außer- dem wird der flexible Schaltungsträger während des Spritzvorgangs durch die mechanisch feste Verbindung mit dem starren Kontaktelement ausreichend positioniert, so dass während des Spritzvorgangs keine zusätzlichen Hilfsmittel , wie aus- und einfahrende Fixierstempel erforderlich sind.
Vorzugsweise ist das formschlüs sig wirkenden Verbindungsele¬ ment eine Niete . Nieten können auf einfache und erprobte Weise gesetzt werden und bieten eine ausreichende mechanische Festigkeit, um zu gewährleisten, dass sich die mechanische Verbindung zwischen dem Kontaktelement und dem flexiblen Schaltungsträger während des Spritzvorgangs nicht löst .
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Dichtkörper für eine formschlüs sige Verbindung mit der Wand des Gehäuses ausgebildet . Auf diese Weise wird der Dichtkörper sicher in der Wand des Gehäuses gehalten .
Um den Kontakt zwischen dem Kontaktelement und einem Gegen- kontaktelement abzudichten, kann der Dichtkörper so einge- richtet sein, dass eine den Umfang des Dichtkörpers umschlie¬ ßende Fas sung des Gegenkontaktelements auf den Dichtkörper aufschiebbar ist .
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, in der Aus führungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung im Einzelnen beschrieben werden . Es zeigen : Figur 1 einen Querschnitt durch ein Schaltungsmodul für eine Getriebesteuerung .
Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch ein Schaltungsmodul 1 , das ein Gehäuse 2 mit einer Grundplatte 3 und einer Abdeckung 4 aufweist . Die Grundplatte 3 und die Abdeckung 4 umschließen einen Hohlraum 5, in dem eine flexible Leiterplatte 6 ver¬ läuft . Die flexible Leiterplatte 6 kann beispielsweise zu einem starren Schaltungsträger führen, auf dem elektronische Bauelemente zu einer Getriebesteuerung verschaltet sind. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, dass auf der flexiblen Leiterplatte 6 selbst elektronische Bauelemente ange¬ bracht sind. Der starre Schaltungsträger und eventuell auf der flexiblen Leiterplatte 6 angeordnete Bauelemente sind in Figur 1 nicht dargestellt .
Die flexible Leiterplatte 6 ist an einem Ende durch eine Öffnung 7 der Abdeckung 4 herausgeführt und mit Hilfe einer Niete 8 an einem Kontaktstift 9 angebracht . Der Kontaktstift 9 ist starr ausgeführt und so beschaffen, das s er für eine elektrische Steckverbindung geeignet ist . Dementsprechend greift der Kontaktstift 9 in Figur 1 in eine zugehörige Buchse 10 ein .
Die Niete 8 , die die flexible Leiterplatte 6 mit dem Kontakt¬ stift 9 verbindet, ist von einem angespritzten Dichtkörper 11 umschlossen, der aus einem elastischen Material hergestellt ist . Vorzugsweise handelt es sich dabei um ein spritzgussfä- higes Elastomer .
Aufgrund der elastischen Eigenschaften des Dichtkörpers 11 ist der Dichtkörper 11 in die Öffnung 7 der Abdeckung 4 einsetzbar . Um ferner eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Dichtkörper 11 und der Abdeckung 4 zu bewerkstelligen, ist am Dichtkörper 11 eine umlaufende Nut 12 vorgesehen . Falls es nicht möglich ist , den Dichtkörper 11 nach der Herstellung in die Abdeckung 4 einzusetzen, kann das Formwerkzeug für den Dichtkörper 11 so gestaltet werden, dass die Abdeckung 4 in das Formwerkzeug einsetzbar ist . Auf diese Weise kann die Abdeckung 4 formschlüssig mit dem Dichtköper 11 umspritzt werden .
Daneben ist es möglich, den Dichtkörper 11 so auszubilden, dass dieser beim Einschieben in die Abdeckung 4 mit der Grundplatte 3 in Anschlag gebracht werden kann . Die Grund¬ platte 3 sorgt dann zusammen mit der Öffnung 7 dafür, dass der Dichtkörper 11 sicher gehalten ist . Ferner kann daran gedacht werden, den Dichtköper 11 in der Öffnung 7 zu verriegeln, indem beispielsweise auf der dem Hohlraum 5 zugewandten Seite der Abdeckung 4 ein Stift in eine quer zur flexiblen
Leiterplatte 6 verlaufenden Durchführung des Dichtkörpers 11 eingeschoben wird, bevor die Abdeckung 4 auf die Grundplatte 3 aufgesetzt wird. Schließlich können am Dichtkörper 11 auch Rastmittel vorgesehen sein, die beim Einschieben des Dicht- körpers 11 in die Öffnung 7 mit dem Gehäuse 2 verrasten .
Der Dichtkörper 11 ist weiterhin so ausgebildet, dass eine Fassung 13 der Buchse 10 im Klemmsitz auf den Dichtkörper 11 aufschiebbar ist . Um eine sichere Dichtung zu gewährleisten, ist der Dichtkörper 11 daher abschnittsweise zylinderförmig ausgebildet . Eine derartige gleich bleibende Außenkontur erleichtert das Aufschieben der Fas sung 13 auf den Dichtkörper 11. Dadurch wird auch die Verbindung zwischen dem Kontaktstift 9 und der Buchse 10 gegen funktions störende Kompo- nenten einer schmutzbelasteten Umgebung abgedichtet . Gegebenenfalls sind noch Rastmittel vorgesehen, um die Fassung 13 und den Dichtkörper 11 zu verrasten .
Das Schaltungsmodul 1 bietet eine Reihe von Vorteilen . Zum einen wird sowohl die Durchführung der flexiblen Leiterplatte 6 durch die Wand des Gehäuses als auch die Kontaktstelle zwischen flexibler Leiterplatte 6 und Kontaktstift 9 abge- dichtet . Zum anderen kann die mit Hilfe des Dichtkörpers 11 geschaffene Verbindung Toleranzen bei der Positionierung der Fassung 13 und dem Schaltungsmodul 1 ausgleichen .
Das hier beschriebene Schaltungsmodul ermöglicht einen einfa¬ chen und sicheren Anschlus s von externen Sensoren und Stellgliedern an das Schaltungsmodul .

Claims

Patentansprüche
1. Schaltungsmodul mit einem Gehäuse (2 ) , das einen Innen¬ raum (5 ) aufweist, in dem ein flexibler Schaltungsträger ( 6 ) verläuft, an dem ein Kontaktelement ( 9 ) angebracht ist , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Kontaktstelle ( 8 ) zwischen Kontaktelement ( 9 ) und flexib¬ len Schaltungsträger ( 6 ) durch einen angespritzten Dichtkörper ( 11 ) umschlossen ist, der in eine Wand ( 4 ) des Gehäuses (2 ) einsetzbar ist .
2. Schaltungsmodul nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der Kontakt zwischen flexiblem Schaltungsträger (6) und Kontaktelement ( 9 ) mit Hilfe eines den flexiblen Schaltungs¬ träger ( 6 ) und das Kontaktelement ( 9 ) formschlüssig zusammen¬ haltenden Verbindungselements ( 8 ) bewerkstelligt ist .
3. Schaltungsmodul nach Anspruch 2 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Verbindungselement eine Niete (8) ist.
4. Schaltungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der Dichtkörper ( 11 ) ein Längsprofil aufweist , das ein form¬ schlüssiges Einsetzen des Dichtkörpers ( 11 ) in die Wand ( 4 ) des Gehäuses (2 ) zuläs st .
5. Schaltungsmodul nach Anspruch 4 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s am Dichtkörper ( 11 ) eine umlaufende Nut ( 12 ) ausgebildet ist, mit der die Wand ( 4 ) des Gehäuses ( 2 ) fas sbar ist .
6. Schaltungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s auf den Dichtkörper ( 11 ) eine den Umfang des Dichtkörpers ( 11 ) umschließende Fas sung ( 13 ) eines Gegenkontaktelements ( 10 ) im Klemmsitz aufschiebbar ist .
7. Schaltungsmodul nach Anspruch 6 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der Dichtkörper ( 11 ) wenigstens abschnittsweise eine in Längsrichtung gleich bleibende Außenkontur aufweist .
8. Schaltungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der Dichtkörper ( 11 ) aus einem Elastomer hergestellt ist .
PCT/EP2005/054853 2005-02-09 2005-09-27 Schaltungsmodul Ceased WO2006084511A1 (de)

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DE102014102539A1 (de) * 2014-02-26 2015-08-27 Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg Steueranordnung für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang
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