CN110301166B

CN110301166B - 电子器件模块和用于制造电子器件模块的方法

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Publication number: CN110301166B
Application number: CN201880013410.6A
Authority: CN
Inventors: U.利斯科夫
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-02-23
Filing date: 2018-01-23
Publication date: 2022-05-17
Anticipated expiration: 2038-01-23
Also published as: WO2018153595A1; KR20190120209A; CN110301166A; US20200045839A1; EP3586577A1; EP3586577B1; JP2020512686A; DE102017202962A1; US10653020B2

Abstract

提出一种特别是用于传动机构控制装置或电动车的电子器件模块（10），该电子器件模块包括：电路板元件（20）；具有至少一个导电的第一接触元件（44、45）的基座（40），其中所述基座（40）被固定在所述电路板元件（20）上并且与所述电路板元件（20）电连接；至少一个电子结构元件（50），其中所述电子结构元件（50）包括至少一个导电的第二接触元件（64、65），其中所述电子结构元件（50）通过所述第一接触元件（44、45）与所述第二接触元件（64、65）之间的电接触区域与所述基座（40）电连接；其特征在于，所述第一接触元件（44、45）的区段（75、76）在所述基座（40）的背向电路板元件（20）的第一侧面上从所述基座（40）中伸出，其中所述第一接触元件（44、45）的从基座（40）中伸出的区段（75、76）至少部分地被容纳在所述电子结构元件（50）的空腔中，其中所述第一接触元件（44、45）的从基座（40）中伸出的区段（75、76）和/或所述第二接触元件（64、65）的区段如此弹性地构造，使得所述电子结构元件（50）借助于弹力在所述第一接触元件（44、45）与所述第二接触元件（64、65）之间机械地固定在所述基座（40）上。

Description

电子器件模块和用于制造电子器件模块的方法

技术领域

本发明涉及一种电子器件模块以及一种用于制造电子器件模块的方法。

背景技术

电子结构元件（像比如传感器、大的电的结构元件和/或插头）对于电子器件模块来说比如通过螺钉和/或铆接连接被固定在电路板元件上或者被集成在电路板元件中。被插入在电路板元件和/或柔性膜中的销（所谓的穿孔焊接触点，Durchsteck-Loetkontakte）从传感器、结构元件和/或插头中伸出。作为替代方案，所述销被熔焊或焊接到继续传输的冲裁网格上。传感器和/或插头借助于冲裁网格、柔性膜和/或电路板与中心的传动机构控制器iTCU或传动机构插头连接。

传感器、结构元件和/或插头的目前已知的、在电路板元件上的固定方式的缺点典型地是，传感器和/或插头的位置只能通过原则上的设计变化来改变。然而，通常由于用于固定电子结构元件的螺钉和/或铆钉在电路板元件上需要面积和空间，电子结构元件或者传感器和/或插头的位置的变化变得困难。

此外，电子结构元件借助于回流焊接被固定在电路板元件上。因此，在现有技术中，传感器和/或连接器必须如此构造，使得其在没有损坏的情况下经受得住回流焊接过程中的高温。诸如扼流线圈的大的电的结构元件由于高的热质量（大的铜质量）只能有条件地进行回流焊接。

发明内容

本发明的实施方式能够以有利的方式实现控制模块，对于该控制模块来说电子结构元件或者传感器和/或插头在电路板元件上的位置在技术上能够易于改变。

根据本发明的第一方面提出一种特别是用于传动机构控制装置或电动车的电子器件模块，该电子器件模块包括：电路板元件；具有至少一个导电的第一接触元件的基座，其中基座被固定在电路板元件上并且与电路板元件电连接；至少一个电子结构元件，其中所述电子结构元件包括至少一个导电的第二接触元件，其中所述电子结构元件通过第一接触元件与第二接触元件之间的电接触区域与基座电连接，其特征在于，所述第一接触元件的区段在所述基座的背向第一电路板元件的一面从所述基座中伸出，其中所述第一接触元件的从基座中伸出的区段至少部分地被容纳在电子结构元件的空腔中，其中所述第一接触元件的从基座中伸出的区段和/或所述第二接触元件的区段如此弹性地构造，使得电子结构元件借助于弹力在第一接触元件与第二接触元件之间机械地被固定在基座上。

其中的优点是，电子结构元件能够在技术上容易地被固定在电路板元件上。除此以外，电子结构元件的固定位置能够通过基座的固定位置的变化在技术上容易地改变。除此以外，电子结构元件、特别是传感器、大的电的结构元件和/或连接插头仅仅在回流焊接之后借助于基座被固定在电路板元件上。由此，电子结构元件或者传感器和/或连接插头没有遭受回流焊接时的高温。因此，电子结构元件能够由成本低廉的材料制造。这降低了制造成本。

根据本发明的第二方面，提出一种用于制造特别是用于传动机构控制装置或电动车的电子器件模块的方法，其中该方法包括以下步骤：提供具有第一侧面的电路板元件；将包括至少一个第一接触元件的基座固定在所述电路板元件的第一侧面上，并且将所述基座与所述电路板元件电连接，其中所述第一接触元件的区段在所述基座的背向电路板元件的面上从所述基座中伸出；借助于弹力在第一接触元件与第二接触元件之间将具有至少一个第二接触元件的电子结构元件与基座机械地固定并且电连接，其中所述第一接触元件的区段在机械地固定并且电连接电子结构元件时至少部分地被导入到电子结构元件的空腔中。

在此有利的是，电子结构元件在技术上容易地被固定在电路板元件上。除此以外，电子结构元件的固定位置能够通过基座的固定位置的变化在技术上容易地改变。除此以外，电子结构元件、特别是传感器和/或连接插头仅仅在回流焊接之后借助于基座被固定在电路板元件上。由此，电子结构元件或者传感器和/或连接插头没有遭受回流焊接时的高温。因此，电子结构元件能够由成本低廉的材料制造。这降低了制造成本。

关于本发明的实施方式的构想尤其能够被视为基于以下所描述的构思和认识。

根据一种实施方式，基座通过焊接和/或压入销被固定在电路板上。由此，存在将基座在技术上容易地机械地固定在电路板元件上的方式。除此以外，可以在技术上容易地并且快速地改变基座相对于电路板元件的位置。

根据一种实施方式，电子结构元件的空腔如此用填料来填充，使得第一接触元件与第二接触元件之间的电接触区域被填料覆盖。其中的优点是，电子的接触区域得到了保护以免受金属屑、液体及类似的影响。由此可靠地防止短路。

根据一种实施方式，电子结构元件的空腔如此用填料来填充，使得被电子结构元件包围的区域基本上完全用填料来填充。其中的优点是，提高了电子结构元件的稳定性。此外，电子的接触区域由此同样得到了保护，以免受金属屑、液体及类似的影响，由此防止短路。

根据一种实施方式，电路板元件的第一侧面至少部分地如此被填料覆盖，使得尤其包括焊盘（Loet-Pad）的电连接部位在基座和电路板元件之间被填料覆盖。其中的优点是，电连接部位可靠地得到了保护，以免受金属屑、液体及类似的影响。由此防止短路。

根据一种实施方式，电子结构元件具有至少一个用于使电子结构元件相对于电路板元件定向的凸起部，其中凸起部嵌接到电路板元件的凹部中。这样做的优点是，在技术上容易地使电子结构元件相对于电路板元件定向。

根据一种实施方式，电路板元件布置在基板上，并且凸起部穿过电路板元件的凹部并且与基板接触。其中的优点是，电子结构元件的安装高度、也就是电子结构元件与基板的（最大）间距不取决于电路板元件的厚度或高度。

根据一种实施方式，所述方法此外包括以下步骤：将填料如此施加到电路板元件的第一侧面的至少部分区域上，使得基座与电路板元件之间的电连接部位被填料覆盖；并且使填料硬化。其中的优点是，电连接部位可靠地得到了保护，以免受金属屑、液体及类似的影响。由此防止短路。

根据一种实施方式，所述方法此外包括以下步骤：将填料加入到电子结构元件的空腔中，使得第一接触元件与第二接触元件之间的电接触区域被填料覆盖；并且使填料硬化。其中的优点是，电子接触区域得到了保护，以免受金属屑、液体及类似的影响。由此可靠地防止短路。

要指出的是，本发明的可能的特征和优点中的一些特征和优点在这方面参考电子器件模块或用于制造电子器件模块的方法的不同的实施方式来描述。本领域的技术人员认识到，所述特征能够以合适的方式进行组合、调整或者更换，以用于实现本发明的另外的实施方式。

附图说明

下面参照附图来描述本发明的实施方式，其中不仅附图而且说明书都不应该设计为对本发明的限制。

图1示出了按本发明的电子器件模块的第一种实施形式的横截面视图；

图2示出了图1的电子器件模块的围绕着竖直轴线旋转了90°的横截面视图；

图3示出了按本发明的电子器件模块的第二种实施形式的横截面视图；

图4示出了按本发明的电子器件模块的第三种实施形式的横截面视图；并且

图5示出了按本发明的电子器件模块的第四种实施形式的横截面视图。

附图仅仅是示意性的并且不是符合比例的。相同的附图标记在附图中表示相同或起相同作用的特征。

具体实施方式

图1示出了按本发明的电子器件模块10的第一种实施形式的横截面视图。图2示出了图1的电子器件模块10的围绕着竖直轴线旋转了90°的横截面视图。

电子器件模块10能够是传动机构控制装置的电子器件模块或者能够构造用于控制车辆（例如电动车）中的电驱动装置。传动机构控制装置能够是机动车比如客车或者货车的传动机构控制装置。

电子器件模块10包括多个电子结构元件。除了典型的集成电路作为电子结构元件（其紧挨着或直接布置在电路板元件20上）之外，传感器设备50布置在电路板元件20上。下面将仅仅讨论传感器设备50。作为传感器设备50的替代或补充，也能够设想连接插头或接头。

传感器设备50被固定在基座40上。基座40被固定在电路板元件20上。传感器设备50通过基座40与电路板元件20进行电连接。

基座40具有两个第一接触元件44、45。两个第一接触元件44、45通过焊盘21、22与电路板元件20连接。通过这个连接，基座40以电和机械的方式与电路板元件20连接或焊接。也能够设想，基座40通过压入销（Einpresspin）与电路板元件20以电和机械的方式连接。

两个第一接触元件44、45能够如在图1中所示出的那样连贯或一件式地构造。作为替代方案也能够设想，两个第一接触元件44、45两件式或多件式地构造。在其中一个第一接触元件44、45的多个部分之间必须存在电连接，使得传感器设备50与电路板元件20进行电连接。

在基座40的背向电路板元件20的一侧面上（这在图1或图2中是基座40的上侧），第一接触元件44、45的部分或区段75、76从基座40中伸出。第一接触元件44、45的这个部分或区段75、76弹性地构造。第一接触元件44、45的这个部分或区段75、76在图1和图2中能够可逆地向右和向左运动或弯曲。第一接触元件44、45能够分别为金属丝和/或导流片。

传感器设备50具有传感器77。传感器77被包围在传感器设备50的壳体中。传感器77与两个第二接触元件64、65进行电连接。所述第二接触元件从传感器77朝电路板元件20的方向引导。第二接触元件64、65部分地在传感器设备50的壳体的内部延伸。传感器设备50或传感器设备50的壳体包围着空腔。第二接触元件64、65的部分或区段分别伸到这个空腔中。

第二接触元件64、65的这个区段或部分能够刚性地构造并且通过弹力分别与第一接触元件44、45连接。也能够设想，第二接触元件64、65弹性地构造并且第一接触元件44、45的从基座40中向上伸出的部分刚性地构造。在这种情况下，也能够借助于弹力在第一接触元件44、45与第二接触元件64、65之间形成机械的和电的连接。

也能够设想的是，不仅第一接触元件44、45而且第二接触元件64、65都弹性地构造。

通过第一接触元件44、45与第二接触元件64、65之间的电连接，在传感器77与电路板元件20之间建立电连接。

第一接触元件44、45或第二接触元件64、65的数目也能够是一个、三个、四个或四个以上。

电路板元件20的、其上布置有基座40和另外的电子结构元件80-82的一侧面部分地或完全地设有填料28。填料28覆盖着除了传感器设备50的另外的电子结构元件80-82，焊盘21、22，基座40的（下面的）部分以及传感器设备50的（下面的）部分。由此，传感器设备50额外地被固定在电路板元件20上。

填料保护另外的电子结构元件80-82以及基座40与电路板元件20之间的电连接。

电路板元件20布置在基板30上。基板30能够是尤其用于机动车的传动机构的壳体的一部分。基板30也能够构造用于将热量从电路板元件20 上排出。

传感器设备50具有两个凸起部，这两个凸起部布置在电路板元件20的凹部51中。这用于使传感器设备50相对于电路板元件20定向。电子结构元件或传感器设备50的安装高度55也能够借助于凸起部来调节。安装高度55是传感器设备50和基板30的最大间距。这相当于传感器设备50的在图2中最上面的部分与基板30或与基板30的朝向传感器设备50的一侧面之间的间距。基板30的朝向传感器设备50的一侧面在图1和图2中是基板30的上侧面。

传感器设备50不是直接或不是紧挨着与电路板元件20接触。传感器设备50也不是直接或者紧挨着与焊盘21、22接触。在传感器设备50与电路板元件20或者焊盘21、22之间存在着间距，该间距用填料28来填充。然而，也能够设想，传感器设备50与电路板元件20和/或焊盘21、22接触，从而没有间距总是存在。

在图2中，所述凸起部穿过电路板元件20并且静置在基板30上。由此，传感器设备50的安装高度55能够在不取决于电路板元件20的厚度的情况下来调节。电路板元件20的厚度在图1或图2中从下往上延伸。图2示出了第一接触元件44、45和第二接触元件64、65的、与图1相比围绕着竖直延伸的轴线旋转了90°的视图。在图2中可以清楚地看到第一接触元件44、45的弹性地构造的区段75、76如何分别朝第二接触元件64、65按压。弹性地构造的区段75、76在图2中朝下述方向按压，所述方向从图2的图纸平面中延伸出来。

图3示出了按本发明的电子器件模块10的第二种实施形式的横截面视图。在图3中所示出的实施方式与在图1或图2中所示出的实施方式的区别基本上在于，第一接触元件44、45通过传感器设备50的壳体中的凹部51借助于激光额外地在电接触区域中与第二接触元件64、65焊接。这提高了机械强度。此外有一个区别是，另外的电子结构元件80-82未被填料所覆盖。

图4示出了按本发明的电子器件模块10的第三种实施形式的横截面视图。在这里，填料28被加入到基座40上方的空腔中。填料28没有覆盖电路板元件20的任何部分。第一接触元件44、45和第二接触元件64、65之间的一个或多个电接触区域被填料覆盖。

图5示出了按本发明的电子器件模块10的第四种实施形式的横截面视图。在这里，填料填充了完全被传感器设备50包围的空腔。第一接触元件44、45和第二接触元件64、65之间的一个或多个电接触区域被填料覆盖。

最后要指出，像“具有”、“包括”等概念不排除其它的元件或者步骤并且像“一个”一样的概念不排除多个数目。权利要求中的附图标记不应当视为限制。

Claims

1.电子器件模块（10），所述电子器件模块包括：

电路板元件（20）；

具有至少一个导电的第一接触元件（44、45）的基座（40），其中所述基座（40）被固定在所述电路板元件（20）上并且与所述电路板元件（20）电连接；

至少一个电子结构元件（50），其中所述电子结构元件（50）包括至少一个导电的第二接触元件（64、65），

其中所述电子结构元件（50）通过所述第一接触元件（44、45）与所述第二接触元件（64、65）之间的电接触区域与所述基座（40）电连接；

其特征在于，

所述第一接触元件（44、45）的区段（75、76）在所述基座（40）的背向所述电路板元件（20）的第一侧面上从所述基座（40）中伸出，其中所述第一接触元件（44、45）的从所述基座（40）中伸出的区段（75、76）至少部分地被容纳在所述电子结构元件（50）的空腔中，

其中所述第一接触元件（44、45）的从所述基座（40）中伸出的区段（75、76）和/或所述第二接触元件（64、65）的能够与所述第一接触元件（44、45）发生电接触的区段弹性地构造，使得所述电子结构元件（50）借助于所述第一接触元件（44、45）与所述第二接触元件（64、65）之间的弹力机械地固定在所述基座（40）上。

2.根据权利要求1所述的电子器件模块（10），其中，

所述基座（40）通过焊接和/或压入销固定在所述电路板元件（20）上。

3.根据权利要求1或2所述的电子器件模块（10），其中，

所述电子结构元件（50）的空腔用填料（28）来填充，使得所述第一接触元件（44、45）与所述第二接触元件（64、65）之间的电接触区域被所述填料（28）所覆盖。

4.根据权利要求1或2所述的电子器件模块（10），其中，

所述电子结构元件（50）的空腔用填料（28）来填充，使得被所述电子结构元件（50）所包围的区域用填料（28）来填充。

5.根据权利要求4所述的电子器件模块（10），其中，

所述电子结构元件（50）的空腔用填料（28）来填充，使得被所述电子结构元件（50）所包围的区域完全用填料（28）来填充。

6.根据权利要求1或2所述的电子器件模块（10），其中，

所述电路板元件（20）的第一侧面至少部分地被填料（28）覆盖，使得电连接部位在所述基座（40）与所述电路板元件（20）之间被所述填料（28）所覆盖。

7.根据权利要求1或2所述的电子器件模块（10），其中，

所述电路板元件（20）的第一侧面至少部分地被填料（28）覆盖，使得包括焊盘（21、22）的电连接部位在所述基座（40）与所述电路板元件（20）之间被所述填料（28）所覆盖。

8.根据权利要求1或2所述的电子器件模块（10），其中，

所述电子结构元件（50）具有至少一个用于使所述电子结构元件（50）相对于所述电路板元件（20）定向的凸起部，其中所述凸起部嵌接到所述电路板元件（20）的凹部（51）中。

9.根据权利要求8所述的电子器件模块（10），其中，

所述电路板元件（20）布置在基板（30）上，并且其中所述凸起部穿过所述电路板元件（20）的凹部（51）并且与所述基板（30）接触。

10.根据权利要求1所述的电子器件模块（10），其中，所述电子器件模块（10）用于传动机构控制装置或电动车。

11.用于制造电子器件模块（10）的方法，其中，所述方法包括以下步骤：

提供具有第一侧面的电路板元件（20）；

将包括至少一个第一接触元件（44、45）的基座（40）固定在所述电路板元件（20）的第一侧面上，并且将所述基座（40）与所述电路板元件（20）电连接，其中所述第一接触元件（44、45）的区段（75、76）在所述基座（40）的背向所述电路板元件（20）的第一侧面上从所述基座（40）中伸出；并且

将具有至少一个第二接触元件（64、65）的电子结构元件（50）与所述基座（40）借助于所述第一接触元件（44、45）与所述第二接触元件（64、65）之间的弹力机械地固定并且电连接，其中所述第一接触元件（44、45）的区段（75、76）在机械地固定和电连接所述电子结构元件（50）时至少部分地被导入到所述电子结构元件（50）的空腔中。

12.根据权利要求11所述的方法，此外包括以下步骤：

将填料（28）施加到所述电路板元件（20）的第一侧面的至少部分区域上，使得所述基座（40）与所述电路板元件（20）之间的电连接部位被所述填料（28）覆盖；并且

使所述填料（28）硬化。

13.根据权利要求11或12所述的方法，此外包括以下步骤：

将填料（28）加入到所述电子结构元件（50）的空腔中，使得所述第一接触元件（44、45）与所述第二接触元件（64、65）之间的电接触区域被所述填料（28）所覆盖；并且

使所述填料（28）硬化。

14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述电子器件模块（10）用于传动机构控制装置或者电动车。