專利名稱：具有標準接口的電子殼體的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種按權利要求l前序部分所述的用于電子控制器的電 子殼體以及一種用于制造這類尤其是用于汽車工業(yè)中變速器或發(fā)動機 控制裝置的殼體的方法。
電子控制器一般具有多個和處于控制器之外的其它元件連接的電 子元件。電子控制器通常安裝在特殊的殼體中，以防止它們受到環(huán)境影 響或機械負荷。此外，殼體具有一個重要的屏蔽功能。為實現與殼體外 部元件的可靠連接，需要將殼體內側和殼體外側電連接。
背景技術：
DE 1 0 2004 033 559 Al記載了這種連接裝置，它設置在殼體內側 和殼體外側之間并牢牢地用殼體壁注塑包封或壓入。殼體壁在此具有空
腔，空腔內有附加的密封材料。這種密封材料包圍電連接裝置并通過殼 體壁將電連接裝置的引線密封。此外，密封材料還實現了用蓋和/或底 板對殼體壁的密封。
這種布置的缺陷在于，必須基于擠入或壓入的電連接裝置來生產專 門用于各控制器的殼體構件。此外密封材料在這種控制器的使用壽命內 會出現疲勞現象，尤其是當其處于侵蝕性強的環(huán)境中，如對于被化學腐 蝕性強的變速器油包圍的同時又必須承受高溫的變速器控制裝置而言。
DE 33 15 655 Al記載了 一種借助柔性電路板的電連接裝置。柔性 電路板在連接部位處嵌插在殼體和蓋之間并同樣通過成型密封件用殼 體和蓋子密封。這種柔性導電線路可以從連接位置直接引到殼體內部的 電氣構件上。元件的布置由此相對靈活。
此外，DE 1 0 2004 036 683 Al公開了 一種借助與柔性電路板部件 的接觸來電連接電子控制器與外圍元件如傳感器、閥門或插入件的裝 置。
這種接觸可例如參考DE 1 0 2004 050 687 Al。那里記載了作用在 柔性電路板上的電纜或電纜束直接接觸的 一種可能性。
然而這里也存在的缺陷是，對各控制器來說，必須為殼體和柔性電
4路板的幾何形狀構造個體適配且與相關元件協(xié)調的線路布局。若用于接 觸外圍元件的設定值發(fā)生變化或甚至中央電子基板的大小和幾何形狀 有所改變，則必須要不得不為殼體和柔性電路板找出和構造一種新的線 路布局。柔性電路板是設計成一體式還是分體式與這一約束無關。
發(fā)明內容
因此本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種用于電子控制器多個 殼體的可變設計方案，所述電子控制器有至少一個設計為柔性電路板 的、處于殼體內室和殼體外室之間的電子連接裝置，所述電子連接裝置 實現了與殼體外部元件的一種統(tǒng)一的、簡單和靈活的連接。此外，電連 接裝置引線的密封優(yōu)選是氣密的，并在控制器的整個使用期限內可以承 受高的機械和化學負荷以及高溫。按本發(fā)明，這通過一種按權利要求1
所述的裝置以及一種按權利要求8所述的用于制造這種裝置的方法實現。
按本發(fā)明建議，在電子構件上側被殼體蓋覆蓋的區(qū)域外部設置柔性 電路板的銅制導電線路的至少一個可自由進入的開放區(qū)域，它的尺寸以 特定接觸方式的寬度設定值為導向。此外，導電線路開放區(qū)域的長度比 所需的長度更長，以便可變地滿足不同外圍設備的接觸要求。以此方式 首次能提供用于多個這類電子殼體的統(tǒng)一的設計方案，該設計方案通過 柔性電路板的標準化生產首度以實質上更為廉價的方式照顧了外圍元 件或電子基板幾何形狀的變化的設定值。尤其是也能以成本低廉和筒單 的方式實現整個殼體的尺寸匹配。電子裝置迄今必需的完整的新結構因 而是多余的。
優(yōu)選地，為了接觸殼體外部的元件，提供了多個平行延伸的、具有 相應寬度和長度的、銅制導電線路的開放區(qū)域。
在一種優(yōu)選的設計中，銅制導電路線的可自由進入的開放區(qū)域具有 約3,的寬度。按照本發(fā)明，這種尺寸設定以預定的接觸為導向。
可采用已經公知的帶有導電線路的柔性電路板作為電連接裝置。但 也可以使用按DE 1 0 2004 036 683 Al所述裝置的一個或多個柔性分體 電路板。在該實施例中有利的是，這樣準備單個柔性的分體電路板，即， 在制造單個組件的早期階段就已經能顧及到和統(tǒng)一各種元件與導電線 路開放區(qū)域的接觸。此外，該實施方案還可以滿足其它有利的方針，即，將柔性電路板的總面積保持在很小，尤其是出于成本考慮。本發(fā)明的這 一實施形式還可實現信號線路與電流線路的最佳拆分。
柔性電路板可例如由下部聚酰亞胺基膜、在下部聚酰亞胺基膜上方 埋設在膠粘層內的金屬導電線路和上部聚酰亞胺覆膜組成。多層柔性電 路板優(yōu)選也可用作電連接裝置，所述多層電路板按定義具有多個通過絕 緣層隔離的銅制導電線路層。
作為替代方案也可全部或局部除去上部聚酰亞胺覆膜，只要通過按 本發(fā)明殼體的其它組件、如殼體蓋和/或接觸護板能保護未被上部聚酰 亞胺覆膜覆蓋的區(qū)域不受外界影響就行。其它優(yōu)選成本低廉的材料也可 既用于基膜，又用于膠粘層。因而可以例如使用這種可用擠入、涂裝或 絲網印刷工藝涂覆的材料來削減成本。此外，改變各層的層厚也是可以 的。
為實現之后殼體蓋的安裝，可例如設置環(huán)繞的凹槽來承接密封件或 密封材料。作為替代方案或附加方案，殼體蓋也可以通過鉚接、粘接或 釬焊與底板和/或柔性電路板連接。在此最重要的是，確保良好的密封， 電子構件之后應當能在侵蝕性環(huán)境如變速器或發(fā)動機中使用。
若殼體蓋借助釬焊固定，則首先將連續(xù)環(huán)繞的金屬軌道設置在底板 和/或柔性導電線路的表面上。這一金屬區(qū)域優(yōu)選構成殼體蓋的罩面。
殼體底板優(yōu)選由金屬材料制成，尤其優(yōu)選由鋁制成。在本發(fā)明一種 優(yōu)選的實施形式中，柔性電路板層壓在金屬殼體底板上。這保證了一種 可靠的、密封的和成本低廉的固定。殼體蓋可由各種材料制成，所述材 料確保為電路提供足夠的保護，防止其受到所處環(huán)境的影響。除由塑料 制成的殼體蓋外，還可使用由金屬材料制成的殼體蓋。當殼體蓋借助釬
焊來固定時，應優(yōu)選使用金屬制成的殼體蓋。這同時也帶來了必需的EMV 屏蔽值和剛性的提高。作為選擇方案也可使用金屬化的塑料成型體。按 照一種優(yōu)選的設計，殼體蓋也可由金屬材料如鋼板或壓鑄件制成。由此 在控制器的整個使用壽命內獲得提高的長期穩(wěn)定性以及相對腐蝕性化 學物質良好的擴散密封和改良的屏蔽值。
為制造按本發(fā)明的用于控制器的殼體，在殼體底板上安裝一體的柔 性電路板或一個或多個柔性分體電路板，其具有至少一個按本發(fā)明的、 銅制導電線路的開放區(qū)域，開放區(qū)域具有統(tǒng)一的寬度和長度。建立與殼 體內部電子元件的接觸并接著將殼體蓋安裝和固定到電子連接裝置的
6相應區(qū)域。柔性電路板的開放區(qū)域和接下來建立起來的接觸優(yōu)選通過接 觸護板得到保護而不受外部影響。這種外部影響可以例如是由生產變速 器或發(fā)動機外殼的殘留物形成的金屬切屑，它們可能會造成接觸短路或 銅制導電線路開放區(qū)域的短路。
按照本發(fā)明，在優(yōu)選由鋁制成的殼體底板上層壓有柔性電路板或多 個柔性分體電路板。柔性電路板尤其優(yōu)選借助丙烯酸脂膠粘劑固定到殼 體底板上。
各種公知的方式建立。因而連接裝置可以可拆卸地例如作為插入件或不 可拆卸地通過例如釬焊或熔焊建立。電子連接裝置尤其優(yōu)選不但與殼體 內部的電子基板直接連接，而且也與殼體外部的信號發(fā)送器和信號接收 器(尤其是傳感器、閥門等)直接連接，并且尤其優(yōu)選借助粗絲鍵合
(Dickdraht-Bonden)的方式連接。連接裝置的數量因而可顯著減少， 以此方式避免了由損壞的交叉點如插入件引起的局部停運。由此大大減 少了故障可能性。
下面示例性地借助兩個實施方案并結合附圖對本發(fā)明予以說明。圖
中
圖1是電子裝置的局部分解的透視性俯視圖2是帶有關閉的殼體的圖1所示電子裝置的透視性俯視圖3是柔性電路板的局部剖切圖4以局部分解的形式示出了按本發(fā)明的電子裝置的俯視圖，其中 該電子裝置包含一個無覆蓋層的一體式柔性電路板；
圖5是帶有閉合的接觸護板的圖4所示電子裝置的一個側面的局部 剖切圖6示出了圖4中的電子裝置，它有關閉的殼體和閉合的接觸護板；
以及
圖7用局部分解圖的形式示出了帶有柔性電路板的本發(fā)明的另 一種 優(yōu)選設計方案。
具體實施例方式
7圖1示出了規(guī)定安裝在汽車變速器內的電子裝置1。該電子裝置的
殼體2由金屬底板3和用鋼板或鋁制成的殼體蓋4構成。金屬底板3上 固定有柔性電路板5。柔性電路板5具有環(huán)繞的密封區(qū)6,密封區(qū)6在 形狀上與殼體蓋4的罩面一致。殼體的內部有電子基板7，它例如可以 具有各種電子構件。基板7和它的各種電子構件在殼體內部通過直接接 觸件8與柔性電路板5相連。此外，所示出的柔性電路板5是在殼體的 內部區(qū)域內截取的一部分，電子基板7設置在由此形成的截取部分內。 柔性電路板5在其邊緣區(qū)域內具有用于直接與外圍元件接觸的接觸部位 9,所述外圍元件與位于殼體外部的待連接的元件在尺寸和配置上特別 匹配。這些接觸部位9不是被電路板5的保護性上部覆蓋層10覆蓋， 而是通過作為切屑保護裝置和使其不受其它環(huán)境影響的保護裝置的獨 立接觸護板11覆蓋。
圖2示出了圖1的電子裝置1,它有封閉和密封的殼體2。底板3 支承著電路板5，其中殼體蓋4環(huán)繞地直接固定安置在電路板5上。電 路板5的面積要大于殼體蓋4并在蓋4的罩面下方伸出。接觸部位9設 置在殼體蓋4外部電路板的邊緣區(qū)域內。圖中，敞開的接觸部位9在電 路板5的一側用接觸護板11覆蓋。剩余的導電線路區(qū)域通過電路板5 的上部覆蓋層IO加以保護。接觸護板11用固定件12固定在電子裝置1 的底板3上。
圖3以剖切圖示出了在機電一體化應用中柔性電路板5的用于建立 連接的不同層的結構。這種結構由基礎層13構成，基礎層13是聚酰亞 胺薄膜13a、丙烯酸脂膠粘劑薄膜13b和Cu膜13c的組合體。銅層13c 通過蝕刻過程獲得導電線路結構。為防止污染、損傷和導電線路短路(切 屑保護)，用丙烯酸脂膠粘劑10b將由聚酰亞胺薄膜10a構成的覆蓋層 IO層壓到結構化的Cu層13c上。然后借助另一膠粘層14將這種由基礎 層13和覆蓋層1Q組成的組合體層壓到底板3上。
圖4示出了按本發(fā)明電子裝置1的一種優(yōu)選設計方案。電子裝置1 的殼體2由金屬底板3和用鋼板或鋁制成的殼體蓋4構成。金屬底板3 上固定有一體的柔性電路板5。電路板5制造成沒有覆蓋層10，因而整 個導電線路區(qū)域15都是敞開的。柔性電路板5具有環(huán)繞的密封區(qū)6,密 封區(qū)6在形狀上基本和殼體蓋4的罩面一致。殼體內部有電子基板7, 它例如包括多個不同的電子構件。此外，所示出的柔性電路板5是在殼體的內部區(qū)域內截取的一部分，電子基板7安置在由此產生的截取部分
內。電子基板7到柔性電路板5的連接借助粗絲鍵合8建立。電子基板 7優(yōu)選包含多個單獨的構件且特別優(yōu)選為陶資基板。按本發(fā)明的敞開的 導電線路區(qū)域在殼體蓋4的密封區(qū)6內得到保護而不受污染和環(huán)境影 響，在外部則通過獨立的接觸護板11得到保護，導電線路區(qū)域的寬度 以各個未示出的外圍元件的接觸類型為導向，且它的長度要大于為接觸 所必需的長度。兩個接觸護板11被固定且與密封區(qū)6部分重疊。作為 替代方案，接觸護板11也可部分重疊地或者是與殼體蓋4齊平地連接， 從而為切屑保護和防止敞開的導電線路區(qū)域15被進一步污染提供了保 障。
圖5是圖4所示電子裝置1的一個側面的剖切圖，電子裝置1有封 閉的殼體1和關閉的接觸護板11。接觸護板11和殼體蓋4如下地構成 且被重疊設置為，形成一迷宮式密封路徑16以用于覆蓋柔性電路板5 的在本發(fā)明中統(tǒng)一的、敞開的導電線路區(qū)域15。按照本發(fā)明的一種優(yōu)選 的設計方案，殼體底板3在外部元件的接觸部位的區(qū)域內具有凹槽18, 凹槽18在此被突伸到凹槽18內的護板封閉。
圖6示出了圖4和圖5所示的電子裝置1,它有封閉且密封的殼體 2和已固定的接觸護板11。按本發(fā)明統(tǒng)一的、敞開的導電線路區(qū)域15 因此被完全覆蓋。
圖7示出了按本發(fā)明的電子裝置1的另一種優(yōu)選設計方案。它的結 構基本上和圖4中的結構一致。然而在該實施形式中，柔性電路板5并 不是設計成一體的，而是通過各個帶有按本發(fā)明統(tǒng)一的、敞開的導電線 路15的柔性的股線薄膜元件(Teilleiterfolienele陽te ) 17建立起 與外圍元件的接觸。
這實現了信號路徑與電流路徑的最佳拆分，且昂貴的柔性電路板的 面積使用可以減到最小。柔性的分體電路板因而可以設計為，可以實現 最佳的使用負荷且僅產生很小的撓曲。
因此，綜上所述建議了一種用來提供帶有殼體底板和殼體蓋以及在 殼體內室和殼體外元件之間的電子連接裝置的殼體的方案，其中，柔性
化開放區(qū)域的寬度以預定的接觸類型為i向，它的長度則大于為直接接的變化的設定值的可變匹配。尤其是也能首次以廉價和簡單的方式實現 整個殼體的尺寸匹配。由此避免了電子裝置的復雜的新方案。此外還實 現了柔性電路板的統(tǒng)一制造，這對節(jié)省成本極為有利。
此外，通過標準化的結構就可以使質量控制變得更為容易，因而大 幅減少了這類構件因交叉處的缺陷而引發(fā)的故障。按本發(fā)明的電子裝置
可以以有利的方式在-4(TC到+ 18(TC之間的溫度范圍內使用。
權利要求
1. 一種用于電子裝置的殼體(2)，所述殼體具有至少兩個殼體部件，其具有至少一個殼體底板(3)、殼體蓋(4)和至少一個電子連接裝置(5)，所述電子連接裝置的形式為處于設在殼體內室中的構件(7)和在殼體外部的元件之間的柔性電路板，所述柔性電路板被固定在殼體底板(3)上，其特征為，所述電子連接裝置(5)具有至少一個統(tǒng)一的、開放的、可自由進入的、銅制導電線路(9)的區(qū)域，該區(qū)域的寬度由處于所述殼體外部的元件的接觸類型決定，該區(qū)域的長度則大于接觸類型要求的長度。
2. 按權利要求1所述的殼體(2),其特征為，提供多個平行分布 的、銅制導電線路的開放區(qū)域，它們具有與接觸類型對應的寬度。
3. 按權利要求1或2所述的殼體(2),其特征為，所述電子連接 裝置(5)是多層的柔性電路板。
4. 按前述權利要求之一所述的殼體(2),其特征為， 板(3)具有比所述殼體蓋(4)大的基面。
5. 按前述權利要求之一所述的殼體(2),其特征為， (5 )超過所述殼體底板(3 )凸出。
6. 按前述權利要求之一所述的殼體(2),其特征為， 接裝置(5)由至少兩個或多個柔性分體電路板(17)構成。
7. 按前述權利要求之一所述的殼體(2),其特征為，位于所述殼
8. 一種用于制造具^至少一個前述權利要求的特征的殼體(2)的 方法，其特征為，至少一個電子連接裝置(5)被安裝到殼體底板(3) 上并與在殼體(7)內部的電子基板和在該殼體外部的元件相連，并且 殼體蓋(4)被固定到密封區(qū)(6)上。
9. 按權利要求8所述的方法，其特征為，所述電子基板(7)與所 述電子連接裝置(5)的連接借助粗絲鍵合實施，外圍元件與所述電子 連接裝置(5)的連接則借助釬焊、熔焊或壓接實施。
10. 按權利要求8或9所述的方法，其特征為，至少一個柔性電路 板作為電子連接裝置(5)層壓到外殼底板(3)上。
11. 殼體(2)的應用，其中殼體(2)用于電子控制裝置，優(yōu)選用 于汽車變速器的控制裝置，其特征在于按前述權利要求之一所述的電子所述殼體底 柔性電路板 所述電子連連接裝置(5)，電子連接裝置(5)具有至少一個統(tǒng)一的、開放的、可 自由進入的、銅制導電線路(9)的區(qū)域。
全文摘要
一種用于電子控制器的殼體。用于電子控制器的殼體(2)具有至少兩個殼體部件，其包括至少一個殼體底板(3)、一個殼體蓋(4)和一個處于設在殼體內室的構件和在殼體外部的元件之間的電子連接裝置(5)，所述電子連接裝置固定在殼體底板(3)上。電子連接裝置(5)要么設計為一體式柔性電路板，要么設計為一個或多個分體式柔性電路板(7)，柔性電路板在被殼體蓋覆蓋的區(qū)域之外具有銅制導電線路的至少一個統(tǒng)一的開放區(qū)域。這一統(tǒng)一區(qū)域的寬度由外圍元件的預定的接觸類型確定，它的長度則設計為大于為接觸所必需的長度。因而首次建議了一種關于本發(fā)明電子殼體的可變適配的設計方案，這種設計方案使得相應昂貴地單獨生產殼體的新設計方案顯得多余。
文檔編號H01R12/08GK101548437SQ200780035557
公開日2009年9月30日 申請日期2007年10月22日 優(yōu)先權日2006年11月7日
發(fā)明者J·洛伊布爾, K·斯米拉 申請人:歐陸汽車有限責任公司