CN110754139B - 电子模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电子模块，该电子模块具有：电路板（10）；第一结构元件（8），所述第一结构元件布置在所述电路板（10）上并且与所述电路板（10）电接触；接触元件（3），所述接触元件具有第一表面（31）和背向所述第一表面（31）的第二表面（32），并且所述接触元件以所述第一表面（31）在所述电路板（10）上电接触；保护材料（9），所述保护材料布置在所述电路板（10）上并且所述保护材料将所述第一结构元件（8）包入，其中所述接触元件（3）如此被埋入到所述保护材料（9）中，使得所述接触元件（3）的侧壁（34）至少部分地被所述保护材料（9）环绕地覆盖并且所述接触元件（3）的第二表面（32）从所述保护材料（9）中伸出来；并且具有第二结构元件（4），所述第二结构元件被紧固在所述接触元件（3）上并且通过所述接触元件（3）与所述电路板（10）电连接，其中所述第二结构元件（4）具有至少一个电连接导体（50），所述电连接导体被埋入到塑料包套（49）中并且具有连接区段（51），所述连接区段平行于所述接触元件（3）的第二表面（32）来定向并且与所述接触元件（3）电连接。所述第二结构元件（4）的塑料包套（49）在其朝向所述电路板（10）的侧（42）上具有第一空隙（44），通过所述第一空隙能够接近所述连接区段（51）或者所述第二结构元件（4）的与连接区段（51）相连接的接触体（53）。所述接触元件（3）被导入到所述第一空隙（44）中并且所述接触元件（3）的第二表面（32）平面地贴靠在所述连接区段（51）或者与所述连接区段（51）相连接的接触体（53）上。

Description

电子模块

技术领域和背景技术

已知的电子模块设有电子控制电路并且设有传感器和插接件，其中所述电子控制电路具有处理信号的电结构元件和功率结构元件。电子模块也能够作为变速器控制模块被安装在机动车中并且在那里遭受机动车变速器的液压油和处于-40℃与150℃之间的温度。近来，已经开发了以下电子模块，所述电子模块使用将电路板上的结构元件覆盖的保护材料。因为插头和传感器也与电子模块外部的组件接触，所以它们必须布置在保护材料的外部或者从保护材料中伸出。

由DE 10 2015 214 311 A1 已知了一种电子模块，该电子模块具有作为电路载体的电路板。在电路板的装配侧上布置有至少一个第一结构元件并且该第一结构元件与电路板电接触。具有第一表面和背向第一表面的第二表面的接触元件以第一表面布置在电路板上并且与该电路板电接触。布置在电路板的装配侧上的保护材料将第一结构元件包入，其中接触元件也部分地如此被埋入到保护材料中，使得接触元件的侧壁至少部分地被保护材料环绕地覆盖，而接触元件的第二表面以暴露的方式从保护材料中伸出。作为传感器元件来设置的第二结构元件被紧固在接触元件上并且通过该接触元件与电路板电连接。第二结构元件具有至少一个电连接导体，所述电连接导体被埋入到塑料包套中并且具有连接区段，所述连接区段平行于接触元件的第二表面定向并且与接触元件电连接。第二结构元件在一定程度上形成传感器拱顶，该传感器拱顶被固定在接触元件上。在DE 10 2015 214311 A1中，接触元件具有由塑料构成的基体，电导体被埋入到所述基体中。

发明内容

本发明涉及一种电子模块。根据本发明，第二结构元件的塑料包套在其朝向电路板的侧上具有第一空隙，通过该第一空隙可以接近连接区段或者第二结构元件的与所述连接区段相连接的接触体。接触元件被导入到第一空隙中，使得接触元件的第二表面平面地贴靠在连接区段或者与所述连接区段相连接的接触体上。

通过本发明有利地实现了这一点，即：第二结构元件能够借助于简单且成本低廉的连接技术与电路板接触。在这种情况下，特别有利的是，通过第二结构元件和电路板之间的稳定的机械连接同时建立电连接。通过将接触元件导入到塑料包套的第一空隙中这种方式使第二结构元件相对于电路板进行简单的定向。

通过接触元件的第二表面平面地贴靠在连接区段或者与所述连接区段相连接的接触体上这种方式，能够实现这些组件之间的牢固的电的的和机械的连接，所述连接例如能够借助于螺纹连接或通过激光焊接以简单的方式来建立。因为为此仅仅需要少量元件，所以能够使制造公差最小化。

第二结构元件能够是一件式的并且有利地在施加保护材料并且使其硬化之后才被施加到电路板上。由此有利地可能的是，在施加保护材料之后首先将电子模块构造得比较扁平并且能够在自动化的生产设备中对其进行更好的加工。第二结构元件例如构造成传感器拱顶并且更大程度地从电子模块中伸出来，所述第二结构元件能够有利地在施加保护材料之后才被紧固在电子模块上。

通过接触部位的数量的最小化实现了电子模块的可靠运行。通过将接触元件导入到塑料包套的空隙中这种方式，改进了电连接部位的稳定性和承载能力，使得电连接部位相对于振动和摇动负荷具有更高的抵抗力。此外，侵略性的流体不能环绕冲刷接触部位，从而使有害的沉积物、比如金属屑远离接触部位。

本发明的有利的设计方案和改进方案能够通过包含在从属权利要求中的特征来实现。

通过接触元件的侧壁相对于塑料包套以小的间隙配合被导入到所述空隙中这种方式，有利地实现了这一点，即：第二结构元件相对于电路板的位置公差在与电路板平行的平面中被最小化。此外，空隙的内壁与接触元件的侧壁之间的间隙大程度缩小，从而在那里不可能沉积例如可能包含在变速器流体中的金属屑。

特别有利的是，第二结构元件的塑料包套在其背向电路板的侧上具有第二空隙，通过该第二空隙可以接近第二结构元件的连接区段或者该连接区段连接的接触体。这个第二空隙理想地处于所述连接区段的或者与所述连接区段相连接的接触体的、与第一侧对置的侧上。第二空隙用作用于导入例如能拧紧的紧固器件的安装开口或者用作用于射入激光束的照射开口。

接触元件有利地由金属构造并且例如构造成螺纹套筒或底座件。这就是说，接触元件由金属实心地形成而不是像在现有技术中那样形成用塑料挤压包封的冲裁网格件。因此，能够在通过能拧紧的紧固器件的使用或者通过激光焊接建立电连接的同时实现稳定的机械紧固。

第二结构元件能够具有至少两个电连接导体，所述电连接导体分别与所分配的接触元件电连接。因为两个接触元件能够彼此隔开地被安装在电路板上，所以通过将第二结构元件固定在两个彼此隔开的接触元件上这种方式能够使第二结构元件在电路板上还更稳定和更精确地定向。

第二结构元件的塑料包套能够有利地具有基板，突出部在背向电路板的侧上从所述基板伸出。至少一个电连接导体能够垂直于电路板地布置在突出部中，其中电连接导体的连接区段平行于电路板伸展地布置在基板中。由此实现了这一点，即：平行于电路板伸展的连接区段能够以简单的方式平面地贴靠在接触元件的第二表面上。基板能够实现在电路板的保护材料上方的简单且同时稳定的安装。

尽管原则上存在将第二结构元件紧固在接触元件上大量可行方案，但是特别有利的是，接触元件构造成螺纹套筒并且第二结构元件借助于能拧紧的紧固器件被固定在螺纹套筒上。在另一种实施例中规定，接触元件构造成底座件并且第二结构元件通过在连接区段与底座件之间的激光焊接被固定在底座件上。

第二空隙能够有利地在塑料包套的背向电路板的侧上被凸缘包围。凸缘能够作为碎屑防护件而起作用。此外，能够在凸缘上紧固将第二空隙遮盖的遮盖罩。如果将螺栓用作紧固器件，则所述罩能够防扭转地被紧固在第二结构元件的塑料包套上并且作为锁止器件如此嵌合到螺栓中，使得所述螺栓不能松开。

附图说明

图1示出了穿过按本发明的电子模块的第一种实施例的横截面，

图2示出了穿过按本发明的电子模块的第二种实施例的部分横截面，

图3示出了穿过按本发明的电子模块的第三种实施例的横截面，

图4示出了穿过按本发明的电子模块的第四种实施例的部分横截面。

具体实施方式

图1示出了穿过电子模块1的横截面。电子模块例如能够是机动车的变速器控制装置的一部分并且遭受变速器的液压流体。但是也可能的是，将电子模块用作用于对其他总成进行操控的控制器。电子模块1具有电路板10，该电路板具有作为装配侧11来设置的第一侧和背向该第一侧的第二侧12。电路板10例如能够构造成玻璃纤维增强的环氧树脂基片、例如构造成FR4电路板或更高值的电路板。在电路板10的装配侧11上布置有控制电路的电结构元件，在图1中仅仅示出了其中的第一结构元件8。第一结构元件8能够通过电路板10的未示出的印制导线与布置在电路板的装配侧11上的接触面5电连接。

在电路板10的装配侧11上布置有保护材料9，该保护材料将第一结构元件8包入。保护材料能够包括聚合物的保护材料、特别是热固性塑料并且完全特别是环氧树脂，其良好地附着在电路板10上。

接触元件3被安放到接触面5上。接触元件3由金属构成并且具有第一表面31和背向第一表面的第二表面32以及侧壁34。保护材料9环绕地覆盖着接触元件3的侧壁34。不过，接触元件3以第二表面32并且以所述侧壁34的与该第二表面邻接的部分从保护材料9中伸出来。

接触元件3以第一表面31被钎焊或者熔焊在电路板10的接触面5上。在图1的实施例中，接触元件5构造成螺纹套筒3a。螺纹开口33从第二表面32出发延伸到螺纹套筒3a的内部。

在图1中示出了两个接触元件4，它们被装配到电路板10上。但是也可能的是，在电路板上仅仅装配一个单个的接触元件或者三个或更多个接触元件3。如此外能够在图1中看出的那样，第二结构元件4例如被紧固在两个接触元件5上。但是，第二结构元件4也能够被紧固在仅仅一个或两个以上的接触元件5上。

第二结构元件4例如能够是传感器、尤其转速传感器或者电连接件或其他的电构件。第二结构元件4具有至少一个电连接导体50，所述电连接导体被放入到塑料包套49中。例如能够涉及注塑件。在图1中，第二结构元件具有两个连接导体50。第二结构元件4的塑料包套49能够具有基板40，突出部43在背向电路板10的侧41上从所述基板40伸出。在图1中，只能看出突出部43的一部分。在突出部43的端部区段上例如能够设置被包裹在塑料包套中的传感器元件或插接接口。电连接导体50垂直于电路板10地布置在突出部43中。各一个连接区段51弯曲成直角，使得其平行于电路板10来伸展。两个连接区段51彼此相反地弯曲并且被埋入到塑料包套49的基板40中。基板40具有朝向电路板10的第一侧42和背向电路板10的第二侧41。

第二结构元件4的塑料包套49在第一侧42上具有第一空隙44，通过所述第一空隙可以接近第二结构元件4的连接区段51。空隙44例如能够为盲孔状。在每个空隙44的底部处存在相应的连接区段51或者连接区段51在那里暴露。

接触元件3以第二表面32如此导入到空隙44中，使得第二表面32平面地贴靠在连接区段51的朝向电路板的面上。在连接区段51的对置的侧上，塑料包套49具有第二空隙45，所述第二空隙用作用于***螺栓6的安装开口。第二空隙45的边缘能够被凸缘46包围。如能够在图1中看出的那样，各一根螺栓6从第二空隙45开始穿过所分配的连接区段51的直通孔52被拧紧到构造成螺纹套筒3a的接触元件3的螺纹开口33中。在拧紧螺栓6时，螺栓头将连接区段51平面地压紧到螺纹套筒3a的第二表面32上，从而产生牢固的机械连接和电连接。在塑料包套49的第一侧42与保护材料9之间的剩余间隙必要时能够用胶粘剂、例如底部填料（Underfiller）来填充，其中所述胶粘剂对于在变速器流体中的应用来说应该相对于液压流体是有抵抗力的。

图2示出了穿过按本发明的电子模块的第二种实施例的部分横截面。下面还仅仅参照那些与在图1中构造不一样的部件。与图1不同，在这种实施例中金属套筒54被***到凸缘46中，该凸缘环绕第二空隙45。金属套筒54贴靠在连接区段51上并且从那里开始一直延伸到凸缘46的上边缘。螺栓6的螺栓头在这种实施例中支撑在金属套筒54上并且由此向金属套筒54与螺纹套筒3b之间的连接区段51加载夹紧力。螺栓6的螺栓头能够有利地相对于外部空间包封金属套筒54的内部凹部并且由此包封第二空隙45。

在图3中示出了穿过按本发明的电子模块1的第三种实施例。在图3中，接触元件3构造成由金属制成的实心的底座件3b。所述连接区段51平面地贴靠在接触元件3的第二表面32上。在连接区段51的与接触元件3对置的侧上的第二空隙45用作激光束100的照射开口。激光束100穿过第二空隙45对准连接区段51、使连接区段以及接触元件的处于连接区段下面的第二表面32熔化并且由此将连接区段51与接触元件3或者底座件3b焊接在一起。在这里也产生机械的稳定的连接，该连接同时用于电接触。

第四种实施例在图4中示出。在该实施例中，与连接区段51连接的接触体53被埋入到第二结构元件4的塑料包套49中。接触体53构造成金属套筒。与图2的实施例不同，在该实施例中，连接区段51在端侧上终止于接触体53并且在连接部位S处与接触体53例如焊接在一起。在该实施例中，接触元件3也构造成螺纹套筒3a，该螺纹套筒被***到朝向电路板10的侧42上的第一空隙44中。不过，在该实施例中，接触元件3的第二表面32平面地贴靠在与连接区段51相连接的套筒形的接触体53上。被拧到到套筒形的接触体53和螺纹套筒3b中的螺栓6将接触体53压向螺纹套筒3b的第二表面32，从而在这里也产生可靠的机械连接和电连接。

Claims (10)

1.电子模块（1），具有：

电路板（10）；

第一结构元件（8），所述第一结构元件布置在所述电路板（10）的装配侧（11）上并且与所述电路板（10）电接触；

接触元件（3），所述接触元件具有第一表面（31）和背向所述第一表面（31）的第二表面（32），并且所述接触元件以所述第一表面（31）布置在所述电路板（10）上并且与所述电路板（10）电接触；

保护材料（9），所述保护材料布置在所述电路板（10）的装配侧（11）上并且所述保护材料将所述第一结构元件（8）包入，其中所述接触元件（3）部分地如此被埋入到所述保护材料（9）中，使得所述接触元件（3）的侧壁（34）至少部分地被所述保护材料（9）环绕地覆盖并且所述接触元件（3）的第二表面（32）暴露地从所述保护材料（9）中伸出来；

第二结构元件（4），所述第二结构元件被紧固在所述接触元件（3）上并且通过所述接触元件与所述电路板（10）电连接，其中所述第二结构元件（4）具有至少一个电连接导体（50），所述电连接导体被埋入到塑料包套（49）中并且具有连接区段（51），所述连接区段平行于所述接触元件（3）的第二表面（32）来定向并且与所述接触元件（3）电连接，

其特征在于，

所述第二结构元件（4）的塑料包套（49）在其朝向所述电路板（10）的侧（42）上具有第一空隙（44），通过所述第一空隙能够接近所述连接区段（51）或者所述第二结构元件（4）的与连接区段（51）相连接的接触体（53），并且所述接触元件（3）被导入到所述第一空隙（44）中并且所述接触元件（3）的第二表面（32）平面地贴靠在所述连接区段（51）或者与所述连接区段（51）相连接的接触体（53）上。

2.根据权利要求1所述的电子模块，其特征在于，所述接触元件（3）的侧壁（34）以相对于所述塑料包套（49）的小的间隙配合被导入到所述空隙（44）中。

3.根据权利要求1所述的电子模块，其特征在于，所述第二结构元件（4）的塑料包套（49）在其背向所述电路板（10）的侧（41）上具有第二空隙（45），通过所述第二空隙能够接近所述连接区段（51）或者所述第二结构元件（4）的与连接区段（51）相连接的接触体（53） 。

4.根据权利要求1所述的电子模块，其特征在于，所述接触元件（3）由金属构造并且构造成螺纹套筒（3a）或者构造成底座件（3b） 。

5.根据前述权利要求中任一项所述的电子模块，其特征在于，所述第二结构元件（4）具有至少两个电连接导体（50），所述电连接导体分别与所分配的接触元件（3）电连接。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的电子模块，其特征在于，所述第二结构元件（4）的塑料包套（49）具有基板（40），突出部（43）在背向所述电路板（10）的侧（41）上从所述基板（40）伸出，并且所述电连接导体（50）垂直于所述电路板（10）布置在所述突出部（43）中，并且所述连接区段（51）平行于所述电路板（10）伸展地布置在所述基板（40）中。

7.根据权利要求4所述的电子模块，其特征在于，所述接触元件（3）构造成螺纹套筒，并且所述第二结构元件（4）借助于能拧紧的紧固器件（6）被固定在所述螺纹套筒（3a）上。

8.根据权利要求4所述的电子模块，其特征在于，所述接触元件（3）构造成底座件（3b），并且所述第二结构元件（4）通过在所述连接区段（51）和所述底座件（3b）之间的激光焊接连接被固定在所述底座件（3b）上。

9.根据权利要求3所述的电子模块，其特征在于，所述第二空隙（45）在所述塑料包套（49）的背向电路板（10）的侧（41）上被凸缘（46）包围。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的电子模块，其特征在于，所述电子模块（1）是机动车的变速器控制装置的部分。

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