電子組件的製作方法
2023-05-29 01:33:26 3
電子組件的製作方法
【專利摘要】根據本發明，設置具有殼體件(10)的殼體，該殼體件具有用於電路載體的緊固件(110、120、130)。至少其中兩個緊固件如此相對布置，以使它們共同構成一組(150)。為此本發明規定，屬於一組的每兩個緊固件之間的距離(d)小於在一組的每個緊固件與不屬於該組的每個其它緊固件之間的距離(D)。
【專利說明】電子組件
【技術領域】
[0001]本發明涉及用於就像例如可被用在機動車領域的電子電路的殼體。本發明還涉及可固定在本發明的殼體內的電路載體以及由電路載體和殼體構成的組件，其中該電路載體被更好地、尤其對振動不敏感地固定在殼體內。
【背景技術】
[0002]在機動車中的電子組件、尤其是包含振動敏感型電子構件如傳感器元件的電子控制裝置中重要的是，其上布置並導通振動敏感型電子構件的電路載體被儘量牢固地固定在殼體內。因而能保證傳感器提供具有足夠大的信噪比的信號，以確保可靠的電路功能。這在用於安全系統如氣囊系統的控制裝置中是特別重要的。
[0003]例如由US20110019356A1公開通過多個螺釘將電路載體固定在殼體內。為此，該電路載體具有多個緊固孔，螺釘穿過該緊固孔並且與殼體螺紋連接。通過該螺釘，對電路載體施加保持力，該保持力足以避免電路載體強烈振動。但螺釘在局部在緊固孔區域內造成機械應力並且有可能造成電路載體局部變形。由此，不能在緊固孔緊鄰周圍布置導體電路和/或電氣構件，這是因為無法保證可靠的導電接觸。在電路載體上的不能被用於配裝的緊固孔周圍區域也被稱為禁區。
[0004]該解決方案的另一個缺點在於，在考慮到材料成本和加工成本的情況下，利用螺釘的固定不是最佳的，需要具有特製芯套的塑料殼體，並且在製造時需要附加的加工步驟。
[0005]由EP984527A2公開了，代替螺紋連接，在殼體和電路板之間採用利用脹銷(Spreizdome)的夾接件。此時，該殼體具有帶有相應形狀的脹銷，該電路板被插裝到脹銷上。脹銷從對置的殼體側接合到相應的脹銷中，由此將脹銷部段徑向向外擠壓並且將保持力施加到電路板上。在此，電路板在布置於電路板角部區域中的四個緊固部位處被固定在殼體上。研究表明，電路載體在殼體內的這種固定不足以獲得足以使在電路板上導通的傳感器元件以足夠高的信噪比工作的電路板固定。殼體振動傳輸至電路板並且激起電路板自振。所述自振幹擾到傳感器元件並且不利地影響到其信號質量。
【發明內容】
[0006]本發明的優點是獲得了電路載體在殼體內的固定，該固定允許傳感器元件即使在就像例如可能在機動車中出現的殼體強烈振動時也工作。為此，可以將本發明的電路組件例如用於氣囊系統的控制裝置。
[0007]根據本發明，設置具有殼體件的殼體，殼體件具有多個用於電路載體的緊固件。至少其中兩個所述緊固件如此相互布置，它們共同構成一組。根據本發明，如此定義這樣的組，屬於一組的每兩個緊固件之間的距離小於在一組中的每個緊固件與不屬於該組的每個其它緊固件之間的距離。就是說，該殼體具有彼此相鄰布置的多個緊固件。
[0008]根據本發明，設置具有多個緊固孔的電路載體，這些緊固孔對應於該殼體的緊固件來布置並因而也相互分組布置。據此，如此布置至少兩個緊固孔，屬於該組的緊固孔之間的距離小於在該組的每個緊固孔與不屬於該組的每個緊固孔之間的距離。
[0009]尤其當在電路載體內只設置一組緊固孔時，由此得到這些緊固孔關於電路載體的中央軸線的非對稱布置。
[0010]該電路載體的緊固孔的位置對應於該殼體的緊固件的位置，因而根據本發明可以由兩者組裝成一個電路組件，例如電子控制裝置。此時，該殼體的緊固件如此與該電路載體的緊固孔共同作用，以形成多個緊固部位，在所述緊固部位處該電路載體被固定在殼體內。每個緊固部位由電路載體的一個緊固孔和殼體的至少一個緊固件構成。
[0011]分別由電路載體的一組緊固孔和殼體的緊固件構成的緊固部位的較小距離造成在位於緊固孔之間的電路載體區域內振動能以與現有技術相比較小的程度從殼體被傳遞給電路載體。振動頻率因該較小距離被移向較高值，該較高值不再幹擾到布置在電路載體的該區域內的電子構件。而且，通過構成一組的所述多個緊固部位來獲得強力固定，從而振動在此區域內被顯著緩衝。在小於8千赫範圍內的振動主要通過按照本發明的緊固部位的布置被有效緩衝。據此，通過緊固部位的布置獲得電路載體區域的機械解耦。
[0012]優選一組緊固部位由殼體的至少三個緊固件和電路載體的三個對應的緊固孔構成。這三個緊固部位不在一條共同的連線上並因此在其間限定出一個區域。該區域尤其適用於在電路載體上布置振動敏感型電子構件。
[0013]在本發明的一個優選實施方式中，該殼體件包括多組、尤其是兩組緊固件。每組可以對應於一個單獨的傳感器元件或者其它振動敏感型構件。
[0014]本發明的一種實施方式是很有利的，其中，同一組的兩個緊固件之間的距離最多是在該組的其中一個緊固件和不屬於該組的每個其它緊固件之間的距離的一半。較小的距離導致較高的且進而幹擾較小的電路載體振動的固有頻率。而且，通過相對小的距離獲得穩定的固定。但要注意該殼體或者說電路組件的絕對尺寸。
[0015]所述的緊固件和緊固孔能以各種不同方式構成，以實現根據本發明的電路載體在殼體內的固定。因而，例如可以想到螺紋連接、鉚接、粘接或者通過熱填縫/冷填縫或雷射焊的連接。尤其優選殼體件的多個緊固件以脹銷形式構成，或者具有至少一個脹銷。脹銷一般是指這樣的緊固件結構，在此該緊固件呈銷子狀構成並且具有多個通過豎縫被分開的可彈性變形的部段。在現有技術中，這樣的緊固件也被稱為撐脹鉚釘。這樣的撐脹鉚釘如眾所周知地用於建立兩個構件的不可拆分的連接，在這裡，力傳遞主要通過形狀配合來實現。這些脹銷優選一體形成到殼體件上。為了將電路載體和殼體件緊固在一起，將該脹銷插入電路載體的對應的緊固孔，隨後通過該固定頂銷(也稱為脹銷)的敲入和壓入迫使被分成多個部段的脹銷杆部分開，從而脹銷被固定在電路載體的緊固孔內。
[0016]在一個特別優選的實施方式中，脹銷在其自由端具有卡鉤。卡鉤在脹銷的至少其中一個部段上形成並造成電路載體在脹銷插入時的限定鎖定。
[0017]優選在電路載體上在一組的緊固孔之間的區域內布置電子構件，該電子構件尤其必須被保護以免振動。此時，電子構件尤其可以是傳感器元件，例如加速度傳感器元件或轉速傳感器元件。在傳感器元件周圍的緊固孔優選布置在電路載體的邊緣區。但或者該傳感器元件和周圍的緊固孔也可以布置在該電路載體的適應於各種應用的任何一個位置上。
[0018]可以使用具有優先軸的傳感器元件。因而，例如在加速度傳感器的情況下，該優先軸確定了要由傳感器元件測定的加速度方向分量。當用在機動車內時，人們例如分為沿行駛方向的加速度分量X和橫向於行駛方向的分量y。其優先軸在X方向上取向的加速度傳感器測定在行駛方向上的加速度。其優先軸在y方向上取向的加速度傳感器測定橫向於行駛方向的加速度。在傳感器元件以相對於X方向或y方向45°取向的情況下，可以測定加速度的兩個方向分量。類似的考慮也適用於轉速傳感器。
[0019]根據本發明所設置的緊固孔優選在X方向和/或y方向上取向，從而屬於一組的兩個緊固孔之間的連線在X方向或I方向上或者相對於I方向或X方向以45°角度延伸。傳感器元件的優先軸於是優選如此取向，即，它平行於在傳感器元件周圍的兩個緊固孔之間的連線延伸。
[0020]傳遞至電路載體的振動還取決於電路載體的安裝位置。這優選通過緊固部位的布置被考慮進來。
[0021]在設有多個振動敏感型電子構件的應用中，根據本發明，可以在電路載體上設置多組緊固孔，其中每組緊固孔圍繞一個振動敏感型電子構件。作為替代和補充，可以在由一組緊固孔所限定的區域內也布置多個電子構件。
[0022]在一個優選實施方式中，如此布置該電路載體的一組三個緊固孔，使這些緊固孔構成一個三角形尤其是直角三角形的三個角。
[0023]在一個替代實施方式中，如此布置該電路載體的一組四個緊固孔，使這些緊固孔構成一個矩形的四個角。
[0024]振動敏感型電子構件優選在一組緊固部位區域內的一個位置上被設置在該電路載體上，在該位置上可能激振該電路載體的振動被顯著緩衝。在電路載體的哪個部位形成最小振動或最大振動尤其取決於緊固部位的相對布置和該緊固部位的相對於該電路載體安裝位置的取向。
[0025]為了額外地減小較高振動頻率對電路組件的影響，該電路載體可以有利地額外具有銑槽或者例如呈粘接點形式的附加物質。為此，可以有目的地調整在一組緊固件區域內的電路載體的頻率性能，尤其針對從大於8千赫至大於25千赫的振動頻率。統槽優選呈縫或切口形式構成，它們在電子構件位置的區域內設置在該電路載體內。
[0026]該電子構件優選布置在一組緊固孔的重心區域內，這是因為在此區域內存在對電路載體振動的儘量均勻的緩衝。
[0027]根據本發明的電路組件如此構成，根據本發明來構造的電路載體在根據本發明來構成的殼體內被固定。為此，殼體的這些緊固件如此與電路載體的這些緊固孔共同作用，以形成多個緊固部位，在所述緊固部位處該電路載體被固定在殼體內。每個緊固部位由電路載體的一個緊固孔和殼體的至少一個緊固件構成。
[0028]在殼體件的緊固件形成有脹銷的一個實施方式中，優選設有一個附加的帶有第二緊固件的殼體件，其中第二緊固件呈固定頂銷形式構成。當殼體和電路載體組裝接合時，電路載體首先被插裝到脹銷上。隨後裝上第二殼體件，在這裡，將固定頂銷接合到脹銷中並且將脹銷撐脹開。由此將水平保持力施加至電路載體上。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]圖1以剖視圖和俯視圖示出了根據本發明的一個實施例的殼體件；
[0030]圖2示意性示出了根據本發明的第一實施例的電路載體；[0031]圖2a示出了根據本發明的第一實施例的電路載體的局部；
[0032]圖3示意性示出了根據本發明的第二實施例的電路載體的局部；
[0033]圖4示出了本發明電路組件的局部；
[0034]圖5a和圖5b示意性示出了根據本發明的替代實施例的電路載體的局部。
【具體實施方式】
[0035]在圖1a和圖1b中示出了本發明殼體的殼體件10。該殼體件具有平面構成的固定區域100。在殼體件的邊緣形成多個孔102，可藉此將殼體件10安裝在承載結構(如機動車)上。在固定區域100內設置有共八個緊固件110、112、120、122、130、132、140和142。緊固件110、112、120、122、130、132、140和142與殼體件10—體構成並且具有脹銷。這些緊固件110、120、130以組150的形式布置。此時，該組150緊固件110、120、130中的每兩個緊固件之間的距離d或(T小於在該組150緊固件110、120、130中的一個緊固件和不屬於該組150的每個緊固件112、122、132、140、142之間的每個距離D。該組150的緊固件110、120、130如此布置，使它們構成一個直角三角形的三個角。而且，由緊固件112、122、132構成第二組152。所述兩個緊固件140、142不屬於任何組。
[0036]圖2示出了電路載體20，其適當地構造成固定在根據圖1的殼體件10內。電路載體20包括電路板200，電路板基本上與該殼體件的固定區域100相符地構成。也可行的是設置這樣的電路板，其面積設計成小於固定區域100的面積。電路板200具有八個緊固孔 210、212、220、222、230、232、240 和 242。這些緊固孔 210、212、220、222、230、232、240、242以圓孔形式構造在電路板200中。緊固孔210、212、220、222、230、232、240、242在電路板200上的位置對應於緊固件110、112、120、122、130、132、140、142在殼體件10內的位置。因此，電路板可以被插裝到殼體的緊固件上。與緊固件110、112、120、122、130、132在殼體件10內的布置相似，這些緊固孔210、212、220、222、230、232分成兩組250、252布置。第一組250包括緊固孔210、220和230。第二組252包括緊固孔212、222和232。對於屬於同一組的緊固孔而言適用的是，屬於同一組的兩個緊固孔之間的距離小於在一組中的一個緊固孔和不屬於該組的每個緊固孔之間的每個距離。因而，例如組250的緊固孔210、230之間的距離d小於緊固孔230和緊固孔240之間的距離D。在電路板上布置有為概覽起見而未被示出的導體電路和電子構件。在緊固孔210、220和230之間的區域內設有包括加速度傳感器的電子傳感器元件260。通過緊固孔210、220和230的布置，根據本發明，保護該區域免於可能影響到傳感器元件260的功能的振動。傳感器元件260如此取向，其外邊緣平行於緊固孔210、220的連線和緊固孔210、230的連線。這些假想連線在此連接各緊固孔的中心點。作為傳感器元件260如圖所示在X方向上取向的替代方式，傳感器元件260也可按45°取向，即平行於連線220、230取向，或者沿y方向取向，這取決於要獲知的加速度方向分量。
[0037]作為替代或補充，在第二組252緊固孔212、222、232的區域內布置有第二電子傳感器元件262。而且，在電路載體20上還是設置有導體電路和電氣和電子構件，為了概覽起見而未示出它們。
[0038]圖3示出了本發明電路載體21的一個替代實施方式。電路載體21具有由四個緊固孔214、224、234和236構成的一組254。這些緊固孔214、224、234和236如此布置，它們構成一個矩形的四個角。在矩形的重心256區域內設置有一個電子傳感器元件264。通過緊固孔214、224、234和236的布置，在用其位置對應於緊固孔214、224、234和236的緊固件將電路載體21安裝到相應的殼體中時，獲得該電路載體在這組254區域內的強力固定，從而緩衝該電路載體的振動。傳感器元件264如此取向，使其外邊緣平行於沿對角線對置的緊固孔214和236的連線和沿對角線布置的緊固孔224和234的連線。傳感器元件264的優先方向因此相對於X方向(行駛方向)成45°角度。
[0039]圖4示出了本發明電路組件4的局部。示出了是殼體件10的一部分的緊固件120。緊固件120具有脹銷125，該脹銷分為通過沿脹銷125的縱軸線延伸的縫被分開的四個部段。在此視圖中只能看到其中兩個部段125a和125b。在脹銷125的這些部段之間形成空隙126。在部段125a、125b的自由端形成卡鉤127。
[0040]電路組件4包括具有呈圓孔狀的緊固孔220的電路板200。緊固件120以脹銷125接合到緊固孔220中。通過卡鉤127，在將電路板200插裝到脹銷125上時獲得了限定的鎖定。一個附加的殼體件30設置在電路板200與殼體件10相對的一側上。殼體件30作為緊固件具有銷子狀的固定頂銷320，其朝向電路板方向延伸。固定頂銷接合到脹銷的空隙126中。由此壓迫脹銷125的部段分開並且將一個水平保持力F施加到電路板200上。因而，實現了電路板以節省空間的方式固定在緊固件120上。因而緊固件120和320與緊固孔220 —起構成一個緊固部位420。根據本發明，三個或更多相鄰布置的這種緊固部位構成一組緊固部位。根據圖2或圖3，在緊固部位之間的區域內可以防振動地將電子構件設置在電路板200上。
[0041]在圖5a和圖5b中示出了電路載體20'、20〃的局部，其具有呈銑槽形式的附加措施用於實現電路載體20'、20〃的設置有傳感器元件262的區域的機械解耦。該結構基本對應於圖2所示的結構。相同的零部件帶有相同的附圖標記。在圖5a中，在電路載體20'的於緊固孔212、222和232之間設置該傳感器元件262的區域內，在電路載體上設有兩道縫280。這些縫280從電路載體的邊緣起平行於傳感器元件262的對置兩側延伸。它們為此在y方向上延伸。通過縫280造成傳感器元件262的機械解耦，從而在對傳感器元件262功能構成幹擾的頻率範圍內的振動仍然只能以較小程度被傳遞給傳感器元件。
[0042]在圖5b中代替縫地在電路載體20〃內設有四個缺口 282。如此形成這些缺口 282，即，電路載體20〃的設置有傳感器元件262的區域仍只是通過四個細的蜿蜒板條284與電路載體20〃的餘部相連。板條284具有造成傳感器元件262的機械解耦的彈性作用。
[0043]作為所示例子的替代或補充，可以想到銑槽的其它實施方式用於獲得機械解耦效果。因此，例如可以設有沿電路載體的對角線的銑槽。
【權利要求】
1.一種用於電路的殼體，包括具有用於電路載體的至少三個緊固件(110、112、120、122、130、132、140、142、320)的至少一個殼體件(10、30)，其特徵是，所述緊固件(110、120、130)中的至少兩個構成一組(150)，其中如此定義一組:屬於同一組(150)的每兩個所述緊固件(I 10、120、130)之間的距離(d)小於該組(150)的每個緊固件(I 10、120、130)與不屬於該組的每個緊固件(140、142)之間的距離(D)。
2.根據權利要求1所述的殼體，其特徵是，一組(150)具有至少三個緊固件(110、120、.130)。
3.根據權利要求1或2所述的殼體，其特徵是，該殼體件(10)包括多組、尤其是兩組(150,152)緊固件(110、120、130 ;112、122、132)。
4.根據權利要求1至3之一所述的殼體，其特徵是，一組(150)中的兩個緊固件(110、.120、130)之間的距離(d)最多是在該組(150)的緊固件(I 10、120、130)之一與不屬於該組的一個緊固件(140)之間的距離(D)的一半。
5.根據權利要求1至4之一所述的殼體，其特徵是，至少一個緊固件(120)具有脹銷(125)。
6.根據權利要求4所述的殼體，其特徵是，至少一個脹銷(125)在其自由端具有卡鉤(127)。
7.一種用於電路的電路載體(20、200)，包括用於在根據權利要求1至6之一所述的殼體內固定電路載體(20)的多個緊固孔(210、212、220、222、230、232、240、242)，其特徵是，所述緊固孔(210、220、230)中的至少兩個構成一組(250)，其中如此定義一組:屬於一組(250)的每兩個緊固孔(210、220、230)之間的距離(d)小於在該組(250)的每個緊固孔(210,220,230)與不屬於該組的每個緊固孔(240)之間的距離(D)。
8.根據權利要求7所述的電路載體(20、200)，其特徵是，在一組(250、252、254)的這些緊固孔(210、220、230 ;212、222、232; 214、224、234、236)之間的區域內設置電子構件(260、262、264)、尤其是傳感器元件。
9.根據權利要求7或8所述的電路載體(20、200)，其特徵是，一組(250、252)由三個緊固孔(210、220、230 ;212、222、224)構成，所述三個緊固孔布置成構成一個三角形的三個角，尤其是直角三角形的三個角。
10.根據權利要求7或8所述的電路載體(20、200)，其特徵是，一組(254)由四個緊固孔(214、224、234、236)構成，所述四個緊固孔布置成構成一個矩形的四個角。
11.根據權利要求8至10之一所述的電路載體(20、200)，其特徵是，該電子構件(260、.262.264)布置在一組(250、252、254)緊固孔的重心區域內。
12.根據權利要求7至11之一所述的電路載體(20、200)，其特徵是，該電路載體具有尤其呈縫(280)狀和/或缺口(282)狀的銑槽(280、282)，所述銑槽布置在一組(250)的緊固孔(212、222、232)之間的區域內。
13.根據權利要求8至12之一所述的電路載體(20、200)，其特徵是，該電子構件(260、.262.264)以相對於優先方向(X方向)0°或45°或90°的角度取向。
14.一種電路組件(4)，包括根據權利要求1至6之一所述的殼體和根據權利要求7至.13之一所述的電路載體(20、200)，其中，所述殼體的多個緊固件(110、112、120、122、130、.132、140、142、320)與所述電路載體的多個緊固孔(210、212、220、222、230、232、240、242)共同作用，以形成多個緊固部位(420)，該電路載體在所述多個緊固部位處被固定在該殼體內，其中，每個緊固部位(420)由該電路載體的一個緊固孔(210、212、220、222、230、232、240,242)和該殼體的至少一個緊固件(110、112、120、122、130、132、140、142、320)構成。
15.根據權利要求14所述的電路組件(4)，其特徵是，在一組緊固部位區域內的該電路載體(20、200)的振動與在一組緊固部位外的區域內的電路載體的振動相比具有較高的頻率和/或較小的振幅。
16.根據權利要求14或15所述的電路組件(4)，其特徵是，該殼體在一個殼體件(10)上具有多個緊固件(110、112、120、122、130、132、140、142)，所述緊固件包括脹銷(125)並且適當地布置成接合到該電路載體(200)的緊固孔(210、212、220、222、230、232、240、242)中。
17.根據權利要求16所述的電路組件，其特徵是，該殼體具有帶有第二緊固件(320)的第二殼體件(30)，其中第二緊固件(320)以固定頂銷形式構成，其能夠接合到該脹銷(125)中並且將該脹銷壓迫分開，由此將水平保持力施加到該電路載體(200)上。
【文檔編號】G01P1/02GK103733742SQ201280038492
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年7月24日 優先權日:2011年8月1日
【發明者】M·莫澤, M·馮納, R·庫帕爾 申請人:羅伯特·博世有限公司