Title:
Elektronikmodul für ein Steuergerät zum Steuern eines Kraftfahrzeugs, Steuergerät und Verfahren zum Herstellen eines Elektronikmoduls
Document Type and Number:
Kind Code:
A1

Abstract:

Die Erfindung betrifft ein Elektronikmodul (100) für ein Steuergerät zum Steuern eines Kraftfahrzeugs. Das Elektronikmodul (100) umfasst einen induktiven Sensor (108) mit zumindest einem Spulenstreifen (106) aus zumindest zwei Spulenelementen (104). Ferner umfasst das Elektronikmodul (100) ein Trägerelement (102) aus zumindest zwei Trägerlagen (202), wobei sich die Spulenelemente (104) durch die Trägerlagen (202) erstrecken, sowie eine Kunststofflage (112), die zumindest den Spulenstreifen (106) fluiddicht abdeckt.





Inventors:
Habenschaden, Josef (92702, Kohlberg, DE)
Application Number:
DE102016208736A
Publication Date:
11/23/2017
Filing Date:
05/20/2016
Assignee:
ZF FRIEDRICHSHAFEN AG, 88046 (DE)
International Classes:
G01D5/20; G01D11/30; H01F5/04; H01F27/30; H05K1/02; H05K1/18
Domestic Patent References:
DE102006021018B4N/A2014-08-14
DE10000090A1N/A
DE102006031139A1N/A
DE102010002110A1N/A
DE102013213663A1N/A
DE19757182A1N/A
DE19919031A1N/A
DE202005016333U1N/A
Foreign References:
GB2426591A
Claims:
1. Elektronikmodul (100) für ein Steuergerät (300) zum Steuern eines Kraftfahrzeugs, wobei das Elektronikmodul (100) einen induktiven Sensor (108) mit zumindest einem Spulenstreifen (106) aus zumindest zwei Spulenelementen (104) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikmodul (100) folgende Merkmale aufweist:
ein Trägerelement (102) aus zumindest zwei Trägerlagen (202), wobei sich die Spulenelemente (104) durch die Trägerlagen (202) erstrecken; und
eine Kunststofflage (112), die zumindest den Spulenstreifen (106) fluiddicht abdeckt.

2. Elektronikmodul (100) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenstreifen (106) ein unter Verwendung eines galvanotechnischen Verfahrens in das Trägerelement (102) integrierter Streifen ist.

3. Elektronikmodul (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenelemente (104) je zumindest zwei Windungen aufweisen.

4. Elektronikmodul (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofflage (112) eine Schichtdicke von maximal 2 mm aufweist.

5. Elektronikmodul (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofflage (112) eine unter Verwendung eines Spritzgießverfahrens hergestellte Lage ist.

6. Elektronikmodul (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Auswerteeinheit (308) zum Auswerten von Sensorsignalen (310) des induktiven Sensors (108), wobei die Auswerteeinheit (308) an dem Trägerelement (102) angeordnet ist, wobei die Kunststofflage (112) die Auswerteeinheit (308) fluiddicht abdeckt.

7. Elektronikmodul (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest einen Anschlusskontakt (312) zum elektrisch leitfähigen Kontaktieren des Elektronikmoduls (100), wobei der Anschlusskontakt (312) derart in das Trägerelement (102) integriert ist, dass der Anschlusskontakt (312) zumindest teilweise über das Trägerelement (102) hinausragt, wobei die Kunststofflage (112) zumindest einen dem Trägerelement (102) zugewandten Endabschnitt des Anschlusskontakts (312) fluiddicht abdeckt.

8. Elektronikmodul (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der induktive Sensor (108) zumindest einen weiteren Spulenstreifen (302) aus zumindest zwei weiteren Spulenelementen (304) aufweist, wobei sich die weiteren Spulenelemente (304) durch die Trägerlagen (202) erstrecken, wobei die Kunststofflage (112) den weiteren Spulenstreifen (302) fluiddicht abdeckt.

9. Elektronikmodul (100) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenstreifen (106) und der weitere Spulenstreifen (302) benachbart und/oder im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind und/oder im Wesentlichen gleich lang und/oder gleich breit sind und/oder eine identische Anzahl an Spulenelementen (104; 304) aufweisen und/oder je ein Spulenelement (104) und je ein weiteres Spulenelement (304) einander gegenüberliegend angeordnet sind.

10. Steuergerät (300) mit einem Elektronikmodul (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche.

11. Steuergerät (300) gemäß Anspruch 10, gekennzeichnet durch zumindest ein Bedämpfungselement (110; 306) zum Bedämpfen der Spulenelemente (104; 304) des Elektronikmoduls (100).

12. Steuergerät (300) gemäß Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (314), wobei das Gehäuse (314) zumindest größtenteils durch die Kunststofflage (112) des Elektronikmoduls (100) gebildet ist.

13. Verfahren (400) zum Herstellen eines Elektronikmoduls (100) für ein Steuergerät (300) zum Steuern eines Kraftfahrzeugs, wobei das Verfahren (400) folgende Schritte umfasst:
Integrieren (410) zumindest eines Spulenstreifens (106) aus zumindest zwei Spulenelementen (104) für einen induktiven Sensor (108) in ein Trägerelement (102) aus zumindest zwei Trägerlagen (202), wobei der Spulenstreifen (106) derart integriert wird, dass sich die Spulenelemente (104) durch die Trägerlagen (202) erstrecken; und
Fluiddichtes Abdecken (420) zumindest des Spulenstreifens (106) mit einer Kunststofflage (112).

14. Verfahren (400) gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Integrierens (410) der Spulenstreifen (106) unter Verwendung eines galvanotechnischen Verfahrens in das Trägerelement (102) integriert wird und/oder im Schritt des fluiddichten Abdeckens (420) der Spulenstreifen (106) in einem Spritzgießverfahren mit der Kunststofflage (112) abgedeckt wird.

Description:

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Elektronikmodul für ein Steuergerät zum Steuern eines Kraftfahrzeugs, auf ein Steuergerät und auf ein Verfahren zum Herstellen eines Elektronikmoduls.

Es sind Getriebe- und Motorsteuergeräte mit integriertem Näherungssensor bekannt.

Die DE 10 2006 021 018 B4 beschreibt dazu beispielsweise einen induktiven Sensor.

Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung ein verbessertes Elektronikmodul für ein Steuergerät zum Steuern eines Kraftfahrzeugs, ein verbessertes Steuergerät und ein verbessertes Verfahren zum Herstellen eines Elektronikmoduls gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.

Der hier beschriebene Ansatz beruht auf der Erkenntnis, dass durch ein geeignetes Herstellungsverfahren Spulenelemente eines induktiven Sensors streifenförmig in eine Mehrlagenplatine eines Elektronikmoduls für ein Steuergerät integriert werden können. Hierbei kann die Mehrlagenplatine mit einer Kunststofflage zum Schutz der Spulenelemente vor Umwelteinflüssen überzogen sein. Ein solches Elektronikmodul bietet den Vorteil einer hohen Robustheit sowie die Möglichkeit, die Anzahl erforderlicher Steckerschnittstellen zum Kontaktieren des Steuergeräts zu reduzieren. Ferner kann dadurch eine kompakte Bauform des Elektronikmoduls erreicht werden.

Es wird ein Elektronikmodul für ein Steuergerät zum Steuern eines Kraftfahrzeugs vorgestellt, wobei das Elektronikmodul einen induktiven Sensor mit zumindest einem Spulenstreifen aus zumindest zwei Spulenelementen umfasst. Das Elektronikmodul weist ein Trägerelement aus zumindest zwei Trägerlagen auf, wobei sich die Spulenelemente durch die Trägerlagen erstrecken, und weist ferner eine Kunststofflage auf, die zumindest den Spulenstreifen fluiddicht abdeckt.

Unter einem Elektronikmodul kann ein Modul verstanden werden, das verschiedene elektronische Bauelemente zum Betreiben des Steuergeräts umfassen kann. Bei dem induktiven Sensor kann es sich um einen Näherungssensor handeln. Unter einem Spulenelement kann ein elektronisches Bauelement zum Erzeugen eines Magnetfelds verstanden werden. Die Spulenelemente können beispielsweise mit mehreren Windungen realisiert sein. In jedes der Spulenelemente kann ein ferromagnetischer Kern integriert sein. Die Spulenelemente können entlang einer gemeinsamen Achse beabstandet zueinander angeordnet sein, um den Spulenstreifen zu bilden. Optional können die Spulenelemente je eine rechteckige oder quadratische Grundfläche aufweisen. Dadurch wird eine möglichst platzsparende Anordnung der Spulenelemente innerhalb des Spulenstreifens ermöglicht. Je nach Ausführungsform kann es sich bei dem Spulenstreifen um einen geraden oder einen gekrümmten Spulenstreifen handeln. Beispielsweise können die Spulenelemente durch Ätzen in das Trägerelement integriert sein. Bei dem Trägerelement kann es sich um eine Mehrlagenplatine, auch Multilayer-Leiterplatte genannt, handeln. Insbesondere kann das Trägerelement beispielsweise zumindest vier übereinander angeordnete Trägerlagen umfassen. Hierbei können sich die Spulenelemente durch zumindest eine der Trägerlagen, insbesondere beispielsweise durch zumindest vier Trägerlagen, erstrecken oder zumindest abschnittsweise entlang zumindest einer der Trägerlagen verlaufen. Die Kunststofflage kann beispielsweise durch Spritzgießen auf den Spulenstreifen aufgebracht worden sein. Je nach Ausführungsform kann die Kunststofflage zumindest einen Großteil einer Oberfläche des Trägerelements fluiddicht abdecken. So kann die Kunststofflage als Gehäuse zum Schutz des Elektronikmoduls vor Umwelteinflüssen fungieren.

Gemäß einer Ausführungsform kann der Spulenstreifen unter Verwendung eines galvanotechnischen Verfahrens in das Trägerelement integriert worden sein. Bei dem galvanotechnischen Verfahren kann es sich insbesondere um einen galvanischen Ätzprozess handeln. Durch diese Ausführungsform kann eine einfache und kostengünstige Herstellung des Elektronikmoduls gewährleistet werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die Spulenelemente je zumindest zwei Windungen aufweisen. Hierbei können sich die Windungen durch die Trägerlagen oder entlang der Trägerlagen erstrecken. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Spulenelemente ein ausreichend starkes und stabiles Magnetfeld erzeugen.

Es ist vorteilhaft, wenn die Kunststofflage eine Schichtdicke von maximal 2 mm aufweist. Dadurch kann ein Abstand zwischen den Spulenelementen und einem Bedämpfungselement zum Bedämpfen der Spulenelemente möglichst gering gehalten werden.

Des Weiteren kann die Kunststofflage unter Verwendung eines Spritzgießverfahrens hergestellt worden sein. Dadurch kann die Kunststofflage mit geringem Aufwand hergestellt werden. Ferner kann dadurch eine sichere Verbindung zwischen Trägerelement und Kunststofflage gewährleistet werden.

Das Elektronikmodul kann zudem eine Auswerteeinheit zum Auswerten von Sensorsignalen des induktiven Sensors aufweisen. Die Auswerteeinheit kann an dem Trägerelement angeordnet sein. Die Kunststofflage kann die Auswerteeinheit fluiddicht abdecken. Die Auswerteeinheit kann beispielsweise ausgebildet sein, um eine Position des Bedämpfungselementes relativ zum Spulenstreifen zu ermitteln. Diese Ausführungsform ermöglicht eine einfache und platzsparende Integrierung der Auswerteeinheit in das Elektronikmodul.

Von Vorteil ist ferner, wenn das Elektronikmodul zumindest einen Anschlusskontakt zum elektrisch leitfähigen Kontaktieren des Elektronikmoduls aufweist. Der Anschlusskontakt kann derart in das Trägerelement integriert sein, dass der Anschlusskontakt zumindest teilweise über das Trägerelement hinausragt. Hierbei kann die Kunststofflage zumindest einen dem Trägerelement zugewandten Endabschnitt des Anschlusskontakts fluiddicht abdecken. Der Anschlusskontakt kann beispielsweise als Steckerpin oder -buchse ausgestaltet sein. Durch diese Ausführungsform kann das Elektronikmodul elektrisch kontaktiert werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der induktive Sensor zumindest einen weiteren Spulenstreifen aus zumindest zwei weiteren Spulenelementen aufweisen. Die weiteren Spulenelemente können sich durch die Trägerlagen erstrecken. Hierbei kann die Kunststofflage den weiteren Spulenstreifen fluiddicht abdecken. Durch diese Ausführungsform kann das Elektronikmodul mit mehreren Spulenstreifen realisiert werden. Dadurch kann die Messgenauigkeit des induktiven Sensors verbessert werden.

Hierbei können der Spulenstreifen und der weitere Spulenstreifen benachbart zueinander angeordnet sein. Je nach Ausführungsform können der Spulenstreifen und der weitere Spulenstreifen zusätzlich oder alternativ im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sein, im Wesentlichen gleich lang oder gleich breit sein oder eine identische Anzahl an Spulenelementen aufweisen. Zusätzlich oder alternativ können je ein Spulenelement und je ein weiteres Spulenelement einander gegenüberliegend angeordnet sein. Dadurch kann gewährleistet werden, dass der Spulenstreifen und der weitere Spulenstreifen im Wesentlichen identische Eigenschaften aufweisen. Ferner kann dadurch die Herstellung des Elektronikmoduls vereinfacht werden.

Der hier beschriebene Ansatz schafft ferner ein Steuergerät mit einem Elektronikmodul gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen.

Hierbei kann das Steuergerät zumindest ein Bedämpfungselement zum Bedämpfen der Spulenelemente des Elektronikmoduls aufweisen. Unter einem Bedämpfungselement kann ein elektrisch oder magnetisch leitfähiges Element verstanden werden. Das Bedämpfungselement kann in einem geringen Abstand zur Kunststofflage dem Spulenstreifen oder dem weiteren Spulenstreifen gegenüberliegend angeordnet sein und entlang des Spulenstreifens oder des weiteren Spulenstreifens verschiebbar angeordnet sein. Hierbei kann das Bedämpfungselement durch einen Luftspalt von der Kunststofflage getrennt sein. Beispielsweise kann das Bedämpfungselement als Teil eines durch das Steuergerät ansteuerbaren Aktors realisiert sein. Durch das Bedämpfungselement können die Spulenelemente gedämpft werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Steuergerät ein Gehäuse umfassen. Das Gehäuse kann zumindest größtenteils durch die Kunststofflage des Elektronikmoduls gebildet sein. Beispielsweise kann das Trägerelement mit der Kunststofflage umspritzt sein, um das Gehäuse zu bilden. Durch diese Ausführungsform kann ein zusätzliches Gehäuse entfallen. Dadurch können die Herstellungskosten des Steuergeräts gesenkt werden.

Der hier beschriebene Ansatz schafft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Elektronikmoduls für ein Steuergerät zum Steuern eines Kraftfahrzeugs, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Integrieren zumindest eines Spulenstreifens aus zumindest zwei Spulenelementen für einen induktiven Sensor in ein Trägerelement aus zumindest zwei Trägerlagen, wobei der Spulenstreifen derart integriert wird, dass sich die Spulenelemente durch die Trägerlagen erstrecken; und
Fluiddichtes Abdecken zumindest des Spulenstreifens mit einer Kunststofflage.

Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Integrierens der Spulenstreifen unter Verwendung eines galvanotechnischen Verfahrens in das Trägerelement integriert werden. Zusätzlich oder alternativ kann im Schritt des Abdeckens der Spulenstreifen in einem Spritzgießverfahren mit der Kunststofflage abgedeckt werden. Durch diese Ausführungsform kann eine kostengünstige und effiziente Herstellung des Elektronikmoduls gewährleistet werden.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert.

Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Elektronikmoduls gemäß einem Ausführungsbeispiel in der Draufsicht;

2 eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch ein Elektronikmodul aus 1;

3 eine schematische Darstellung eines Steuergeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel; und

4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen eines Elektronikmoduls gemäß einem Ausführungsbeispiel.

In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Elektronikmoduls 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel in der Draufsicht. Das Elektronikmodul 100, beispielsweise für ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, umfasst ein Trägerelement 102 in Form einer Mehrlagenplatine. In das Trägerelement 102 ist eine Mehrzahl von Spulenelementen 104 zum Erzeugen eines Magnetfelds integriert. Die Spulenelemente 104 sind in einem hier geradlinig verlaufenden Spulenstreifen 106 angeordnet. Hierbei sind die Spulenelemente 104 derart in das Trägerelement 102 integriert, dass sie sich jeweils durch die Lagen des Trägerelements 102 oder zumindest teilweise entlang dieser Lagen erstrecken.

Gemäß dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Spulenelemente 104 jeweils mit einer Mehrzahl von Windungen realisiert.

Der Spulenstreifen 106 ist Teil eines induktiven Sensors 108, der ausgebildet ist, um eine Näherung eines magnetisch oder elektrisch leitfähigen Bedämpfungselementes 110, das hier beispielhaft rautenförmig realisiert ist, in Abhängigkeit von einer durch das Bedämpfungselement 110 verursachten Änderung des Magnetfelds zu detektieren. Das Bedämpfungselement 110 ist beispielsweise mechanisch mit einem Aktor gekoppelt oder Teil eines Aktors, der durch das Steuergerät ansteuerbar sein kann. Auf diese Weise kann eine Stellung oder eine Bewegung des Aktors unter Verwendung des induktiven Sensors 108 detektiert werden.

Der Spulenstreifen 106 ist durch eine Kunststofflage 112 fluiddicht abgedeckt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Kunststofflage 112 in einem Spritzgießverfahren auf das Trägerelement 102 aufgebracht.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wurden die Spulenelemente 104 in einem galvanotechnischen Verfahren in das Trägerelement 102 integriert. Alternativ können die Spulenelemente 104 mit einem anderen, beispielsweise aus der Leiterplattenfertigung bekannten Verfahren in das Trägerelement 102 integriert worden sein.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch ein Elektronikmodul 100 aus 1. Zu erkennen ist das Bedämpfungselement 110, das durch einen Luftspalt 200 von der Kunststofflage 112 getrennt ist. Die Spulenelemente 104 verlaufen beispielhaft durch drei Trägerlagen 202 des Trägerelements 102. Je nach Ausführungsbeispiel umfasst das Trägerelement 102 zumindest vier Trägerlagen 202. Somit verläuft gemäß einem Ausführungsbeispiel zumindest ein Abschnitt einer Windung oder eine komplette Windung jedes der Spulenelemente 104 auf einer innenliegenden Trägerlage 202, die zwischen zwei weiteren Trägerlagen 202 angeordnet ist. Ein weiterer Abschnitt, der oder einer weiteren Windung, oder eine komplette weitere Windung eines jeden der Spulenelemente 104, verläuft gemäß einem Ausführungsbeispiel auf einer weiteren innenliegenden Trägerlage 202 oder auf einer außen liegenden Trägerlage 202, die von der Kunststofflage 112 bedeckt ist. Somit ist die Leiterbahn eines jeden der Spulenelemente 104 gemäß einem Ausführungsbeispiel verteilt über mehrere der Trägerlagen 202 angeordnet.

Eine Schichtdicke der durch die Kunststofflage 112 gebildeten Umspritzung beträgt auf einer dem Bedämpfungselement 110 zugewandten Seite des Elektronikmoduls 100 beispielsweise weniger als 1 mm, weniger als 2 mm oder weniger als 3 mm. Hierbei beträgt ein Abstand zwischen den Spulenelementen 104 und dem Bedämpfungselement 110 beispielsweise maximal 3 mm, sodass der Luftspalt 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel in etwa 1 mm breit ist.

3 zeigt eine schematische Darstellung eines Steuergeräts 300 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Steuergerät 300, hier ein mit der Kunststofflage 112 umspritztes Getriebesteuergerät mit integriertem Sensorarray, umfasst beispielsweise ein Elektronikmodul 100, wie es vorangehend anhand der 1 und 2 beschrieben ist. Im Unterschied zu den 1 und 2 ist der induktive Sensor 108 des Elektronikmoduls 100 gemäß 3 zusätzlich zum Spulenstreifen 106 als erstem induktivem Sensorarray mit einem weiteren Spulenstreifen 302 als zweitem induktivem Sensorarray realisiert. Der weitere Spulenstreifen 302 ist durch eine Mehrzahl weiterer Spulenelemente 304 gebildet, die wie die Spulenelemente 104 des Spulenstreifens 106 derart in das Trägerelement 102 integriert sind, dass sich die weiteren Spulenelemente 304 durch die Trägerlagen des Trägerelements 102 erstrecken.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weisen die beiden Spulenstreifen 106, 302 jeweils die gleiche Anzahl an Spulenelementen auf. Die Spulenelemente 104 und die weiteren Spulenelemente 304 können baugleich sein. Ferner sind die Spulenstreifen 106, 302 in einem geringen Abstand benachbart zueinander angeordnet. Hierbei sind die Spulenstreifen 106, 302 im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet, sodass je ein Spulenelement 104 je einem weiteren Spulenelement 304 gegenüberliegt. Optional weisen die beiden Spulenstreifen 106, 302 im Wesentlichen die gleiche Länge und Breite auf, wie dies in 3 gezeigt ist.

Analog zum Spulenstreifen 106 und zum Bedämpfungselement 110 ist ein weiteres, hier ebenfalls rautenförmiges Bedämpfungselement 306 zum Bedämpfen der weiteren Spulenelemente 304 verschiebbar entlang des weiteren Spulenstreifens 302 angeordnet. Auch das weitere Bedämpfungselement 306 kann Teil des Aktors sein.

In das Trägerelement 102 ist optional eine Auswerteeinheit 308 zum Auswerten von Sensorsignalen 310 des induktiven Sensors 108 integriert. Hierbei ist die Auswerteeinheit 308 fluiddicht durch die Kunststofflage 112 abgedeckt. Wie in 3 zu erkennen, ist das Trägerelement 102 optional ausgebildet, um zusätzlich zur Auswerteeinheit 308 eine Mehrzahl weiterer Elektronikkomponenten, etwa Komponenten zum Steuern des Aktors, aufzunehmen. Auch die weiteren Elektronikkomponenten können durch die Kunststofflage 112 fluiddicht abgedeckt sein.

Beispielhaft ist das Trägerelement 102 mit einer Mehrzahl von Anschlusskontakten 312 bestückt, die zur elektrischen Kontaktierung des Elektronikmoduls 100 dienen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Anschlusskontakte 312 parallel zueinander auf einer Seite des Trägerelements 102 angeordnet. Beispielsweise handelt es sich bei den Anschlusskontakten 312 um Pins für eine Aktuatorik oder Pins für Eingänge und zur Kommunikation. Ein dem Trägerelement 102 zugewandter Endabschnitt eines jeden Anschlusskontakts 312 ist jeweils fluiddicht durch die Kunststofflage 112 abgedeckt. Die Anschlusskontakte 312 ragen somit teilweise durch die Kunststofflage 112 hindurch aus dem Elektronikmodul 100 heraus.

Hierbei kann das Trägerelement 102 mit allen darin integrierten elektronischen Komponenten vollständig von der Kunststofflage 112 umschlossen sein. Die Kunststofflage 112 bildet somit ein fluiddichtes, umspritztes Gehäuse 314 um das Elektronikmodul 100.

Durch Umspritzen der beiden Spulenstreifen 106, 302 oder auch des kompletten Elektronikmoduls 100 samt den Anschlusskontakten 312 für Ein- und Ausgänge kann eine gute Abdichtung gegenüber Umwelteinflüssen erreicht werden.

Die Bedämpfungselemente 110, 306 können insbesondere bei integrierten Getriebesteuerungen Teil der Aktuatorik sein. Hierbei sollte der Luftspalt, der etwa durch Luft und die Kunststofflage 112, etwa eine nicht leitende umspritzte Kunststoffhaut, gebildet ist, so schmal wie möglich sein, um eine maximale Signalstärke der Sensorsignale 310 zu gewährleisten. Durch die hohe Signalstärke kann eine hohe Auflösung von beispielsweise bis zu 10 Bit erreicht werden, wodurch eine präzise Ansteuerung der Aktuatorik ermöglicht wird.

Dadurch, dass die Anschlusskontakte 312 in ein Leiterplattenlayout des Elektronikmoduls 100 integriert sind, kann die Anzahl zusätzlicher mechanischer Steckerschnittstellen des Steuergeräts 300, beispielsweise von Steckerpins, deutlich reduziert werden. Dadurch können die Robustheit und die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems erhöht werden.

4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 400 zum Herstellen eines Elektronikmoduls gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 400 kann beispielsweise durchgeführt werden, um ein vorangehend anhand der 1 bis 3 beschriebenes Elektronikmodul herzustellen. Hierbei wird in einem Schritt 410 der Spulenstreifen mit den Spulenelementen in die einzelnen Trägerlagen des Trägerelements derart integriert, dass sich die Spulenelemente jeweils durch die Trägerlagen oder entlang der Trägerlagen erstrecken. in einem weiteren Schritt 420 wird die Kunststofflage auf das Trägerelement aufgebracht, um den Spulenstreifen fluiddicht abzudecken. Alternativ wird die Kunststofflage derart aufgebracht, dass das Trägerelement vollständig durch die Kunststofflage umschlossen ist. Die Kunststofflage bildet somit ein Gehäuse um das Elektronikmodul.

Optional wird im Schritt 410 der Spulenstreifen unter Verwendung eines galvanotechnischen Verfahrens in dem Trägerelement realisiert. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird im Schritt 420 die Kunststofflage in einem Spritzgießverfahren auf den Spulenstreifen aufgebracht. Beispielsweise kann das Trägerelement hierbei vollständig mit Kunststoff umspritzt werden.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden die Spulenelemente im Schritt 410 galvanisch geätzt. Hierbei werden die Spulenelemente beispielsweise mit mehreren Windungen realisiert, die über mindestens vier Trägerlagen durch das Trägerelement gehen. Das Trägerelement kann ebenfalls galvanisch hergestellt werden.

Da induktive Sensoren in der Regel nur innerhalb eines Abstands von 0 mm bis 4mm zuverlässig funktionieren, sollte auf der Seite des Bedämpfungselementes eine Schichtdicke des Kunststoffmaterials so dünn wie möglich gehalten werden, um von jedem Spulenelement ein maximales Ausgangssignal zu erhalten.

Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder” Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.

Bezugszeichenliste

100
Elektronikmodul
102
Trägerelement
106
Spulenstreifen
108
induktiver Sensor
110
Bedämpfungselement
112
Kunststofflage
200
Luftspalt
202
Trägerlage
300
Steuergerät
302
weiterer Spulenstreifen
304
weiteres Spulenelement
306
weiteres Bedämpfungselement
308
Auswerteeinheit
310
Sensorsignal
312
Anschlusskontakt
314
Gehäuse
400
Herstellungsverfahren
410
Schritt des Integrierens
420
Schritt des fluiddichten Abdeckens

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • DE 102006021018 B4 [0003]