用于電子模塊的部件-外殼的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于電子模塊的部件-外殼
[0001]本發(fā)明涉及一種用于車(chē)輛控制器的電子模塊。特別地，本發(fā)明涉及一種用于車(chē)輛控制器的電子模塊的部件-外殼。本發(fā)明尤其還涉及電子模塊、控制器、車(chē)輛尤其是汽車(chē)以及具有部件-外殼的電子模塊的制造方法。
現(xiàn)有技術(shù)
[0002]控制器例如傳動(dòng)控制器的電子模塊由于其布置方式(例如布置在侵蝕性的液體中)大多需要密閉地密封的殼體。常規(guī)的電子模塊實(shí)現(xiàn)此點(diǎn)的方式為，在印刷電路板上安置例如粘接遮蓋件。遮蓋件例如可以金屬式地設(shè)計(jì)，而印刷電路板則常規(guī)地構(gòu)造。
[0003]在遮蓋件和印刷電路板之間進(jìn)行合適的粘接連接對(duì)于通過(guò)印刷電路板和遮蓋件形成的內(nèi)腔的較好的密封是重要的。可以對(duì)這種粘接連接提出特殊的要求。如果例如電子模塊用作傳動(dòng)裝置內(nèi)的傳動(dòng)控制器的組成部分，那么它通常會(huì)與侵蝕性的傳動(dòng)液體接觸。這種電子模塊在工作時(shí)通常還會(huì)遭受劇烈的加熱。因此，粘接連接還必須在加熱運(yùn)行的情況下可靠地密封。特別地，印刷電路板和遮蓋件的材料的熱膨脹系數(shù)不同在粘接連接時(shí)會(huì)引起剪切力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，本發(fā)明的一個(gè)方面可以在于，提出一種用于電子模塊的部件的改進(jìn)的部件-外殼。
[0005]據(jù)此提出了根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的用于車(chē)輛的電子模塊、用于車(chē)輛的控制器、車(chē)輛尤其是汽車(chē)、以及電子模塊的制造方法。優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案由從屬權(quán)利要求得出。
[0006]根據(jù)本發(fā)明，提出了一種起初具有印刷電路板元件的電子模塊。該印刷電路板元件至少在部分區(qū)域內(nèi)具有至少一個(gè)電子部件，所述電子部件與印刷電路板元件尤其是其印制導(dǎo)線(xiàn)相連接。這些印制導(dǎo)線(xiàn)例如可以從電子部件起在印刷電路板元件的內(nèi)部引導(dǎo)，并且在遠(yuǎn)處又離開(kāi)該印刷電路板元件，以便連接例如電的連接機(jī)構(gòu)如傳感器或促動(dòng)器。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)在至少一個(gè)電子部件被外殼件包圍。外殼件在此具有內(nèi)腔，至少一個(gè)電子部件布置在該內(nèi)腔中。在外殼件和印刷電路板兀件之間的內(nèi)腔可以基本上與電子部件相對(duì)應(yīng)，因此該電子部件例如可以被外殼件包封(umgiessen)，或者外殼件本身也可以具有更大的內(nèi)腔，由此例如形成空腔，至少一個(gè)電子部件亦或多個(gè)電子部件布置在該空腔內(nèi)。
[0008]現(xiàn)在根據(jù)本發(fā)明，外殼件不是(僅僅)力配合地、而是(至少部分地)形狀配合地連接到印刷電路板元件上。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)以下方式來(lái)提供相應(yīng)的形狀配合，即在施加外殼件之前，印刷電路板元件具有至少一個(gè)局部區(qū)域的三維的微結(jié)構(gòu)部，外殼件也被布置在所述微結(jié)構(gòu)部?jī)?nèi)。印刷電路板的這種微結(jié)構(gòu)部例如可以通過(guò)對(duì)印刷電路板元件進(jìn)行處理來(lái)產(chǎn)生。換言之，印刷電路板元件表面的細(xì)小的、所希望的、不可逆的變化例如通過(guò)激光束產(chǎn)生，由此，所述表面在微結(jié)構(gòu)化部的區(qū)域內(nèi)可以具有這樣的表面:其適合于為例如在產(chǎn)生微結(jié)構(gòu)化部之后被注塑的外殼件提供足以形狀配合地固定到所述表面上的基礎(chǔ)。換而言之，可以通過(guò)激光處理使得所述表面局部地且最小程度地被破壞或粗糙化，從而使得隨后注塑的塑料件可以與該表面形成形狀配合。
[0010]因此，印刷電路板元件至少局部地通過(guò)激光處理或者另一合適的成型工藝獲得其表面的微結(jié)構(gòu)部。接下來(lái)，在注塑過(guò)程中，模塑料牢固粘附地并且密封地、至少部分地與印刷電路板元件相連接。因此，印刷電路板元件的表面因微結(jié)構(gòu)化而在該區(qū)域內(nèi)提供了合適的表面，以便與接下來(lái)被注塑的塑料材料形狀配合地連接。
[0011]因此，這種根據(jù)本發(fā)明的微結(jié)構(gòu)化部可以成本低廉地且簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)印刷電路板元件和塑料之間的連接。這可以在印刷電路板元件和塑料之間實(shí)現(xiàn)新式的密封設(shè)計(jì)。已知的印刷電路板元件在此具有高耐溫性，進(jìn)而適于塑料注塑包封工藝。例如在對(duì)部件粘接之前，特別是當(dāng)在表面微結(jié)構(gòu)化過(guò)程之后立即對(duì)外殼件注塑時(shí)，可以省去單獨(dú)的表面凈化過(guò)程。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，常規(guī)的印刷電路板但也可是柔性的印刷電路板(柔性的印刷電路FPC)可以用作印刷電路板元件。還可以想到，例如對(duì)在印刷電路板元件的表面上延伸的印制導(dǎo)線(xiàn)進(jìn)行微結(jié)構(gòu)化。在此會(huì)需要調(diào)整微結(jié)構(gòu)化過(guò)程、例如調(diào)整激光束的功率。
[0013]在本發(fā)明的范疇內(nèi)，印刷電路板通常也可以系指電路載體(Schaltungstrjiger)，該電路載體在表面上具有局部的微結(jié)構(gòu)部，并且例如具有集成的或者至少部分地在表面上延伸的金屬導(dǎo)線(xiàn)。這例如可以是(增強(qiáng)或非增強(qiáng)地)具有嵌入的或注入的金屬導(dǎo)線(xiàn)的熱塑性-或熱固性塑料、例如具有集成的導(dǎo)線(xiàn)的PCB或FPC、具有集成的沖壓格柵的塑料件或者用作導(dǎo)線(xiàn)的線(xiàn)材亦或陶瓷的電路載體。因此，術(shù)語(yǔ)“印刷電路板”在本發(fā)明的上下文中不限于由具有內(nèi)置的玻璃纖維氈的固化的環(huán)氧樹(shù)脂組成的部件。因此，這僅僅是以下【附圖說(shuō)明】所涉及的示范性的示例。
[0014]在附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施方式并且在接下來(lái)的說(shuō)明中進(jìn)行詳述。
[0015]在附圖中:
圖la、b示出了微結(jié)構(gòu)化部(Mikrostrukturierung)的根據(jù)本發(fā)明的原理；
圖2a-c示出了用于微結(jié)構(gòu)化的示范性的方法；
圖3a_8c示出了根據(jù)本發(fā)明的電子模塊的示范性的設(shè)計(jì)方案。
[0016]本發(fā)明的實(shí)施方式
接下來(lái)參照附圖la、b對(duì)微結(jié)構(gòu)化部的根據(jù)本發(fā)明的原理進(jìn)行解釋。
[0017]在圖1a中首先可看到印刷電路板元件7，其示范性地由具有一體的玻璃纖維氈的硬化的環(huán)氧樹(shù)脂構(gòu)成。
[0018]例如被設(shè)計(jì)為銅導(dǎo)線(xiàn)的導(dǎo)線(xiàn)件(Leiterelemente) 4至少部分地布置在印刷電路板元件7的內(nèi)部，這些導(dǎo)線(xiàn)件在規(guī)定的位置穿過(guò)印刷電路板元件4的表面并且例如在使用接觸件3或接觸墊(Kontaktpad)的情況下在那里封閉。接觸件3可以具有各種不同的表面涂層，例如金或錫。
[0019]印刷電路板元件7的表面在規(guī)定的區(qū)域5內(nèi)被表面處理，并且在此被微結(jié)構(gòu)化6?？梢允痉缎缘夭捎眉す夤に嚠a(chǎn)生微結(jié)構(gòu)部6，在該激光工藝中將激光束施加到表面上。在這種情況下，微結(jié)構(gòu)化6可以局部地進(jìn)行，因此僅僅涉及印刷電路板元件7的表面的一部分，特別地可以環(huán)繞地進(jìn)行，因此示范性地在周緣側(cè)包圍布置在表面上的電子部件。由此可以確保所述部件可以被安置到微結(jié)構(gòu)化部6上的可靠地粘附在印刷電路板元件的表面上的外殼件包圍。
[0020]在微結(jié)構(gòu)化步驟之后的后續(xù)注塑包封步驟中，可以將例如被構(gòu)造為模塑料(Kunststoffmasse) 2的外殼件2布置在或注塑在區(qū)域5內(nèi)。該模塑料可以示范性地為熱塑性塑料或熱固性塑料，其熱膨脹系數(shù)必要時(shí)通過(guò)使用適當(dāng)?shù)奶畛?或增強(qiáng)材料與印刷電路板元件7的熱膨脹系數(shù)相適配。外殼件2可以在此注塑包封所述區(qū)域5或在微結(jié)構(gòu)化部6的區(qū)域內(nèi)僅僅被過(guò)多注塑(Uberspritzen)。因此，例如可以將合適的容納機(jī)構(gòu)(Aufnahmemittel)穩(wěn)固地與印刷電路板元件表面相連接，該容納機(jī)構(gòu)接下來(lái)適合于或被設(shè)計(jì)用于提供其他組件，例如用于對(duì)在印刷電路板元件7上的部件進(jìn)行遮蓋或密閉地密封。
[0021]在注塑過(guò)程中，將外殼件的至少部分為液態(tài)的物料例如液態(tài)的模塑料注入到印刷電路板元件7的微結(jié)構(gòu)部6內(nèi)，并填滿(mǎn)該印刷電路板元件。在隨后進(jìn)行冷卻時(shí)，會(huì)在外殼件2和微結(jié)構(gòu)化部6之間產(chǎn)生牢固且密封的連接。由于微結(jié)構(gòu)化部6的設(shè)計(jì)方式，如從圖1b可看到，外殼件2和微結(jié)構(gòu)化部6形狀配合地連接。
[0022]接下來(lái)參照?qǐng)D2a_c對(duì)用于微結(jié)構(gòu)化的示范性的方法進(jìn)行闡述。
[0023]圖2a示范性地示出了印刷電路板元件7。圖2a在此可以表示較大的印刷電路板的一部分。微結(jié)構(gòu)化方法被示范性地示出，在該微結(jié)構(gòu)化方法中，激光束40劃過(guò)印刷電路板元件的7的表面，并在此產(chǎn)生微結(jié)構(gòu)化部6。示范性地，激光束40沿著方向V直線(xiàn)地運(yùn)動(dòng)，并且在此產(chǎn)生寬度為S的微結(jié)構(gòu)化的導(dǎo)線(xiàn)。
[0024]在經(jīng)過(guò)一條導(dǎo)線(xiàn)之后，例如可以反轉(zhuǎn)激光束的移動(dòng)方向，直接在現(xiàn)在產(chǎn)生的所述導(dǎo)線(xiàn)旁微結(jié)構(gòu)化另一導(dǎo)線(xiàn)。通過(guò)多次劃過(guò)印刷電路板元件7的表面，可以由此產(chǎn)生如圖2b所示的表面。該表面具有微結(jié)構(gòu)化部6，現(xiàn)在在接下來(lái)的注塑過(guò)程中將合適的模塑料等、通常是外殼件2施加到所述微結(jié)構(gòu)化部上，并且與微結(jié)構(gòu)化的表面相連接。圖2c在此再次詳細(xì)地示出了:將外殼件2的材料注入到印刷電路板元件7的微結(jié)構(gòu)化6的表面內(nèi)，并由此導(dǎo)致形狀配合的連接。
[0025]激光束由此通過(guò)例如使用振鏡掃描儀規(guī)定激光束的偏轉(zhuǎn)來(lái)使得表面結(jié)構(gòu)化。印刷電路板元件的表面在這種情況下被超短激光脈沖掃描，由此產(chǎn)生微米-納米-結(jié)構(gòu)。隨后，采用熱塑性塑料或粘接劑對(duì)所述部件注塑包封。在這種情況下，聚合物或粘接劑注入或流入到多刻度的(mehrskalig)結(jié)構(gòu)內(nèi)，并在此產(chǎn)生牢固且密封的連接。
[0026]替代(剛性的)印刷電路板，印刷電路板元件7也可以被實(shí)現(xiàn)為柔性的印刷電路板(FPCB)