用於製造傳感器的傳感元件和載持元件的製作方法

2023-12-03 20:12:41

專利名稱：用於製造傳感器的傳感元件和載持元件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種傳感元件、一種用於容納傳感元件的載持元件、一種用於製造傳感器的方法，以及傳感元件和載持元件在機動車中的應用。
背景技術：
出版文獻WO 95/17680提出了一種具有引線框架的車輪轉速傳感器，所述引線框架在兩側都設有部件且具有殼體，所述殼體具有布置在引線框架一側的探針元件和電子電路，及布置在引線框架另一側的磁體。出版文獻WO 97/36729提出了一種用於製造車輪轉速傳感器的方法，所述車輪轉速傳感器包括第一殼體部件，該第一殼體部件具有帶有集成的易熔肋的定位元件，其中在注塑過程中，該第一殼體部件被第二殼體部件包圍。

發明內容
本發明的目的在於，實現傳感器的簡單製造，該傳感器尤其設計為密封特別好且尺寸穩定。根據本發明，該目的通過根據權利要求1的傳感元件、根據權利要求7的載持元件以及根據權利要求11的用於製造傳感器的方法來實現。所述傳感元件優選地具有與基底元件連接的第一殼體。基底元件優選地理解為引線框架和/或傳感元件的結構元件和/或載體條/載體膜或MID元件(模製互連裝置)(注塑模製的電路載體)，所述MID元件具有塑料體部或注塑體部，所述塑料體部或注塑體部具有施加在其上的和/或被其包封的印製導線，所述印製導線例如由金屬和/或有導電能力的塑料形成。優選地，可從外部包圍保持裝置。保持裝置優選地具有尤其經倒圓的、可包圍的邊緣。優選地，至少一個保持裝置、尤其是第一殼體的保持裝置具有至少一個定位凸出部或定位邊緣，尤其優選地為至少一個分別位於相應殼體的兩個相對的外表面上的定位凸出部或定位邊緣，更尤其優選地為相應的兩個彼此間隔的、分別位於相應殼體的兩個相對的外表面上的定位凸出部。保持裝置優選地為第一殼體的一部分，且與第一殼體一體地連接，其中所述第一殼體直接或間接地與基底元件連接。第一殼體優選地包括至少探針元件和/或電子信號處理電路。有利地，傳感元件額外具有第二殼體，該第二殼體同樣包括可從外部包圍的保持裝置。該第二殼體尤其由塑料如環氧化物製成，而且包封引線框架或載體條或基底元件的一部分。尤其優選地，第二殼體包封電子保護元件，例如電容器或者齊納二極體或者變阻器，所述電子保護元件與基底元件電連接。電接觸連接布置或鍵合弓I線、尤其是探針元件和信號處理電路與基底元件的機械的力消退可視作第二殼體的優點。在加工傳感元件時，在彎曲、夾入、接觸時產生力。此外，傳感元件的第二殼體通過第二夾入點實現了傳感元件在載持元件中更精確的定位，以及實現了稍後的整體封裝過程中傳感元件在載持元件中更按照位置的固定。傳感元件的第一和/或第二殼體優選地在相應的兩個相對的外表面上分別具有至少一個保持裝置。所述保持裝置相對於基底元件尤其沿軸向分別從殼體突出。傳感元件的第一和/或第二殼體優選地由塑料、尤其是環氧化物製成。有利地，傳感元件的基底元件或引線框架具有接觸連接腿，傳感元件和/或傳感器可藉助於接觸連接腿與外部系統電連接。優選地，如此形成載持元件，即載持元件至少部分地由塑料、尤其優選地由熱塑性塑料製成，其中至少一個夾持裝置和尤其用於定位在注塑模具中的定位元件由塑料製成。載持元件有利地具有兩個夾持裝置，傳感元件的相應的殼體和/或保持裝置尤其夾入夾持裝置中或利用夾持裝置被固定。載持元件優選地具有易熔肋，所述易熔肋配屬於定位元件。在此，所述易熔肋尤其集成在定位元件中。有利地，載持元件包括金屬框架和與金屬框架連接的載體裝置，該載體裝置包括定位元件和至少一個夾持裝置。金屬框架尤其具有一個或多個與至少另一個載持元件或其金屬框架連接的連接元件。有利地，在載持元件和傳感元件的共同的封裝之前，移除該金屬框架。尤其在壓接(crimping)過程之中或之後開始這種移除，在該壓接過程中，載持元件的觸點接頭分別與傳感元件的至少一個接觸連接腿以及與外部的連接電纜或外部插頭的一個接觸連接元件(即例如，與相應的電纜束或插頭腳/插頭端子)共同地導電連接，即例如壓接或熔焊或釺焊或粘合。有利地，所述至少一個夾持裝置包括兩個柔性支腿，所述柔性支腿可通過夾入和/ 或卡入過程基本上形鎖合地容納或保持傳感元件的保持裝置。在此，所述兩個支腿尤其在其端部或頭部分別具有倒圓部以便於容納傳感元件的保持裝置。至少一個支腿的所述端部或頭部尤其優選地具有狹縫或槽以用於容納傳感元件的相應地設計為可匹配的保持裝置。有利地，所述至少一個夾持裝置的兩個支腿分別在支腿的內側上具有槽，尤其用於容納或卡入傳感元件的保持裝置的相應的定位凸出部或定位邊緣。載持元件、尤其是其基底元件或引線框架優選地具有至少兩個電觸點接頭，所述觸點接頭被設計為「可壓接的」和/或籃形的，並且可分別至少部分地包圍外部的連接觸頭，例如電纜束或插頭腳/插頭端子，以及包圍傳感元件的接觸連接腿，由此形成機械上牢固的導電連接。或者，載持元件的觸點接頭優選地設計為基本上平坦的，且與傳感元件的相應的接觸連接腿以及與外部連接的纜束或插頭腳/插頭端子共同地焊接。傳感元件的保持裝置和載持元件的夾持裝置優選地如此設計，使得它們可彼此形鎖合地連接，並進而實現傳感元件在載持元件上的固定。用於形成傳感器殼體的模製封裝過程或傳感元件和載持元件的共同的模製封裝過程優選地為包覆成型(overmolding)-注塑過程。包覆成型-注塑過程優選地理解為這樣一種注塑過程，其中尤其藉助於螺杆傳動裝置將熱塑性塑料壓入外模、例如用戶專用的外模中。尤其優選地，通過擠出機螺杆將粘性的模塑材料如聚醯胺壓入注塑模具或模具型腔中，隨後，熱塑性塑料材料通過冷卻固化在
5注塑模具的壁上。此後，從模具移除完成的注塑模製構件。傳感元件優選地在共同的模製封裝過程之前藉助於至少一個尤其可從外部包圍的保持裝置插入和/或夾入和/或壓入載持元件的至少一個夾持裝置中。載持元件在與傳感元件連接之後優選地利用至少一個定位元件定位和/或固定在注塑模具中。在連接到載持元件之前，優選地通過在製造傳感元件時使傳感元件的至少一部分經歷至少一個等離子處理過程來製造傳感元件。可使用各種不同的方法產生用於等離子處理的等離子體，例如將高頻交流電壓施加在氣體上或者與此相關地使用直流電流和/或利用微波激發氣體。用於等離子處理的示例性的氣體混合物包含氧、氬、氫和/或氮。混合物的種類取決於等離子處理工藝的具體要求，該要求例如源於雜質的種類和被處理的材料。根據氣體混合物的種類，等離子體起到氧化或還原或活化的作用。氧化等離子體適於去除有機雜質，而還原等離子體適於去除無機沉積物和/或分解氧化沉積物。等離子處理過程優選地包括等離子清潔過程和/或等離子活化過程。等離子清潔過程優選地理解為乾燥、無接觸的、化學的和/或物理的、無磨蝕的清潔工藝，通過該工藝可得到非常高的清潔質量。有機雜質尤其通過與等離子體的自由基的化學反應轉化為例如水蒸氣、二氧化碳和/或CH4。為了化學地去除汙物，等離子體含有例如氧或氫或氬。在此，氧適於去除有機汙物，而氫適於去除無機和/或有機物質以及還原氧化物。有利地，清潔過程是物理和化學作用過程的組合，或者優選地僅僅是化學作用過程(無離子)。物理的如果將待清潔的物體例如與用於產生等離子體的陰極連接，則由於所施加的電場，來自等離子體的正離子沿等離子體的方向被加速。在碰撞時，由於直接的動量傳遞，這些離子使原子和分子從表面脫離。化學的例如，被激發的氧和氧離子在與碳氫化合物反應時形成二氧化碳。例如， 被激發的氫形成滷化物、硫化物、CHX，尤其是CH4,和水蒸氣。等離子活化過程優選地理解為用於增大待處理或待活化的物體的表面張力或附著力的等離子處理過程。在此，基材或物體與待塗覆的材料如模製材料之間的附著力被增強。基材或該物體因此能更容易被尤其是流體、介質或物質潤溼或附著地包裹。這裡，物體上液滴的接觸角對於物體的表面張力來說是常用的度量。如果物體的表面是憎水的(不吸水的)，則其表面張力小。藉助於等離子活化過程，如利用附著劑那樣實現了表面張力的增大。在等離子活化過程之後，物體的表面變得親水或容易被潤溼，接觸角減小，並且分層的傾向更小。例如，等離子活化過程用於改善粘合劑或塗層在特定塑料上的附著力。有利地，該方法包括接觸連接過程之前的等離子清潔過程以用於顯著減小易受腐蝕性，以及模製封裝過程之前的等離子活化過程以用於顯著減小易分層性。傳感元件優選地具有至少一個探針元件和/或至少一個電子電路，它們尤其直接地或間接地布置在基底元件或引線框架上，尤其優選地布置在基底元件的載體底座上或晶片(管芯)墊盤上。更尤其優選地，探針元件和/或電子電路按照焊球-針腳-焊球(ball-stitch-on-ball)鍵合方法(BSOB)或針腳-凸點(stitch-on-bump)鍵合方法(SOB)被電接觸連接，由此可實現電接觸連接的高抗拉強度和高剪切強度。或者，更尤其優選地，探針元件和/或電子電路按照楔形-球形鍵合方法或按照反向針腳-焊球 (reverse-stitch-on-ball)鍵合方法(RSOB)被電接觸連接。傳感元件、尤其是傳感元件的基底元件和可選的其它構件優選地在裝配過程之前和/或在與電連接件的接觸連接過程之前經歷等離子處理過程，尤其是等離子清潔過程。有利地，在用於製造傳感元件的至少所述第一殼體的模製封裝過程之前，傳感元件的至少一部分經歷等離子處理過程，尤其是等離子活化過程。在至少一個模製封裝過程之前，尤其在注塑過程之前，傳感元件的至少一部分、尤其優選地為第一和第二殼體優選地經歷等離子處理過程，尤其是等離子活化過程。更尤其優選地，這在至少一個裝配過程之後進行。探針元件優選地理解為磁電轉換元件，尤其是AMR、GMR或其它磁阻元件或霍爾元件，其尤其優選地具有橋式結構並且也稱為橋式晶片。探針元件有利地具有組合的、工作方式不同的磁電轉換元件。基底元件或引線框架優選地在兩側都分別具有至少一個構件。探針元件與基底元件的至少一部分優選地被模製封裝，由此形成傳感元件的第一殼體。此外，基底元件的至少一部分與尤其是電子保護元件被模製封裝，由此形成傳感元件的第二殼體。在此，尤其優選地，第一和第二殼體彼此之間有確定的間距。在用於製造傳感器或用於形成傳感器殼體的模製封裝過程中，有利地，傳感元件的第一和第二殼體被共同地模製封裝。優選地，尤其在傳感元件和/或傳感器的製造過程結束時，傳感元件或傳感器經歷額外的等離子處理過程，尤其是等離子清潔過程，由此傳感元件或傳感器的暴露的觸點或連接件不腐蝕或僅較小程度地腐蝕或僅有較小程度的腐蝕傾向。此外，由於等離子清潔過程，可免除用於保護暴露的觸點或連接件的電鍍過程，如鍍錫或鍍鎳。隨後，尤其優選地， 直接密封地包裝傳感元件和/或傳感器。用於製造傳感元件的方法優選地包括以下步驟由坯體衝裁出基底元件，所述坯體尤其由金屬板形成，或使用載體條/載體膜或 MID元件即基底元件。接著，在基底元件的至少一側上塗覆表面塗層和/或至少一個接觸位置。然後，為基底元件裝配至少一個電子構件。在裝配傳感元件的基底元件時，優選地，首先在基底元件的第一側或第一面上設置第一粘合劑(分配)。可選地，該第一粘合劑是可導電或絕緣的，而且具有較好的導熱性。 然後，將至少一個電子電路(也稱為ASIC晶片)和/或尤其優選地設計為橋的至少一個探針元件安裝在該第一側上。該ASIC晶片更尤其優選地用作探針元件的裝配載體。在此，例如藉助於倒裝安裝將探針元件布置在ASIC晶片上。ASIC晶片和探針元件有利地設計為集成的構件。此後，優選地加熱引線框架的第一側上的粘合劑或基底元件以及構件，由此藉助於第一粘合劑使連接固化。然後，基底元件或引線框架有利地經歷等離子處理過程，尤其是等離子清潔過程， 由此至少部分地清除基底元件和構件的表面上的促進腐蝕的硫化物、滷素和/或碳汙物。 此外，氧化層被還原。這樣尤其有利地保證了鍵合引線和引線框架或基底元件之間的電接觸連接，和/或與ASIC晶片或探針元件的至少一個觸點的電接觸連接。此外，該清潔用於在引線框架或基底元件被至少部分地模製封裝時實現較高的密封性。在裝配引線框架或基底元件或相應的裝配過程之後，尤其在隨後的等離子處理過程之後，優選地，至少ASIC晶片和/或探針元件藉助於引線鍵合過程彼此導電連接和/或與弓I線框架或基底元件導電連接。在此，尤其優選地，首先以適當的方式在基底元件上和相應構件的接觸連接墊盤上或接觸連接件上的所有觸點處布置釺焊凸點。然後，牽拉各個鍵合引線，這根據所謂的BSOB鍵合方法或SOB鍵合方法進行。更尤其優選地，與ASIC晶片接觸連接的鍵合引線從ASIC晶片的接觸連接墊盤被拉向各個目標點及那裡的電連接凸塊。 通過這種類型的鍵合過程，構件的不期望的熱影響和機械影響被保持得較小。或者，ASIC晶片和/或探針元件的電接觸連接藉助於楔形-球形鍵合方法或RSOB鍵合方法進行。有利地，在接觸連接過程中實施上述鍵合方法中的至少一種，尤其是多種，以用於與不同的電觸點連接。尤其優選地，電子構件藉助於SOB鍵合方法進行接觸連接，而基底元件或引線框架藉助於楔形-球形鍵合方法或其它楔形鍵合方法進行接觸連接。或者，優選地，所有電接觸連接都藉助於SOB或BSOB鍵合方法進行。ASIC晶片的接觸連接墊盤有利地至少部分地由鋁形成，和/或探針元件的接觸連接墊盤由金形成。ASIC晶片的由鋁形成的接觸連接墊盤尤其設計為厚度小於Ιμπι的金屬噴鍍物。優選地，金絲被用作鍵合引線，其具有作為添加物的鈀或摻雜了少量的鈀。上述接觸連接實現了高的熱負荷能力，尤其對於例如用於機動車中時的溫度高達 180°C的情況，以及實現了高的抗拉強度和剪切強度。隨後，有利地，在基底元件或引線框架的與第一側相對的第二側上塗覆第二粘合劑。然後，在第二側上在與所述橋相對的區域內如此布置磁性件、尤其是鐵氧體，使得尤其優選地，磁體的重心相對於基底元件垂直地位於探針元件的感應面的重心和/或幾何中心的上方。更尤其優選地，電子保護元件還與ASIC晶片離開確定的間距、可選地布置在基底元件的第一側或第二側上。該保護元件有利地安裝在與ASIC晶片相同的接合墊盤上或者優選地與ASIC晶片離開確定間距地安裝在基底元件上的另一位置，同時該保護元件尤其與基底元件的兩個接觸連接腿機械和電連接。後者的優點在於，改善了連接銷相對於模製殼體的機械穩定性。同時，該保護元件有利地被第二殼體包圍。第二粘合劑優選地可導電。優選地，點狀地或作為交叉線地如此分配第一和第二粘合劑，使得在裝配過程或 「晶片安裝」之後，各個構件的角部被粘合劑充分地覆蓋。然後，有利地，同樣通過加熱使第二粘合劑固化。該加熱尤其有利地分別在爐子中進行。電子保護元件優選地設計為電容器或優選地設計為雙齊納二極體或變阻器。通過粘合連接或弓I線鍵合技術進行電接觸連接。傳感元件的第一和/或第二殼體的製造優選地通過被稱為傳遞模塑成型 (transfer molding)的模製封裝過程進行。傳遞模塑成型優選地理解為這樣一種注塑過程，其中固體的和/或預混合的模製材料在增大的壓力和增高的溫度下液化，隨後尤其在增大的壓力下被導入注塑模中，模製材料在該注塑模中凝固或結晶為熱固性塑料體，其中該熱固性塑料體基本上不可再熔化。
在完全裝配好傳感元件的基底元件之後或就在傳遞模塑成型之前不久，有利地， 進行額外的等離子處理過程。該額外的等離子處理過程尤其包括等離子清潔過程和其後的等離子活化過程。在此，等離子活化過程尤其優選地涉及ASIC晶片、粘合的和鐵氧體的表面，由此實現了模製材料或注塑材料的附著力的改善。更尤其優選地，由於該等離子處理過程而省去了一向普遍使用的、額外的電鍍過程。有利地，ASIC晶片、探針元件及磁性件被共同地模製封裝，由此形成圍繞這些構件的第一殼體。此外，尤其優選地，單獨地模製封裝電子保護元件，由此形成額外的第二殼體。 傳遞模塑成型優選地被用作模製封裝技術。傳感元件的基底元件或引線框架優選地通過基本上形式為鏈或條的連接片與其它傳感元件的基底元件或引線框架連接。在模製封裝過程之後，基底元件尤其通過衝壓過程被切割。有利地，基底元件具有至少一個接合墊盤或載體底座或晶片墊盤，在其上，ASIC晶片和探針元件布置在第一側而磁性件布置在第二側。此外，基底元件具有至少兩個與接合墊盤部分地連接的觸點接頭。在模製封裝且尤其在基底元件的切割之後，優選地，磁性件被磁化。然後，尤其優選地，引線框架與插頭端子或電纜通過壓接和/或熔焊和/或釺焊和/或粘合導電連接，同時更尤其優選地，觸點接頭與插頭或電纜連接。ASIC晶片與探針元件或橋式晶片優選地具有基本上相同的高度，且因此從基底元件的第一側基本上突出相同的距離。同時，ASIC晶片和橋式晶片在基底元件的第一側上布置為彼此間隔確定的長度。已發現，這種布置有利於共同的模製封裝。ASIC晶片和橋式晶片之間的確定長度或這種間隔尤其優選地大於40 μ m,從而能夠沒有問題地進行這些構件的粘合過程以及隨後的共同的模製封裝過程。基底元件或引線框架優選地包括兩個或更多個尤其通過第二殼體彼此連接的接觸連接腿，所述接觸連接腿尤其優選地作為傳感元件的接觸元件從傳感元件的共同的第三殼體部分地突出。此外，本發明還涉及傳感元件和載持元件在機動車中的應用，尤其作為速度傳感器或速度傳感單元、尤其優選地作為車輪轉速傳感器的應用。根據本發明的方法優選地用於製造適於安全性關鍵的應用的傳感器。該方法尤其用於製造尤其優選地用於機動車的速度傳感器。


從屬權利要求和下面參照附圖對實施例的描述給出了其它優選的實施方式。附圖示意性地示出圖1示出傳感元件的實施例，所述傳感元件處於其尚未具有任何保持裝置的製造階段，圖2和3示出示例性的傳感元件，所述傳感元件分別在第一和第二殼體上具有用於與載持元件連接的保持裝置，圖4示出用於製造傳感器的方法的示例性的流程圖，圖5示出具有兩個夾持裝置和定位元件的載持元件的實施例，其中定位元件具有集成的易熔肋，以及圖6示出傳感元件和載持元件之間的示例性的連接或夾入。
具體實施例方式圖1示出示例性的傳感元件，所述傳感元件處於尚未具有用於與載持元件連接的保持裝置的製造階段。在此，圖la)示出基底元件1的第一側的俯視圖，圖lb)示出側視圖以及圖Ic)示出基底元件1的第二側或底側的俯視圖。根據示例，基底元件1被設計為由金屬製成的引線框架。基底元件1的第一側裝配有探針元件3和ASIC晶片2，所述探針元件3和ASIC晶片2通過電連接件5或鍵合引線(也稱為「鍵合金屬絲」)彼此連接以及與基底元件1的接觸連接腿9連接。探針元件3和ASIC晶片2從基底元件1突出基本相同的長度，或設計為相同的高度。根據本例，布線或電接觸連接按照BSOB鍵合方法進行，其中金絲5與鍵合凸塊或凸塊或金凸點連接，所述鍵合凸塊或凸塊或金凸點布置在基底元件1的接觸連接腿 9上以及探針元件3和ASIC晶片2的接觸連接墊盤10上。在圖1所示的實施例中，所示出的傳感元件相對於其基底元件藉助於帶11或其它的連接件與其它未示出的基底元件連接。探針元件3和ASIC晶片2布置在基底元件1的載體底座12上。載體底座12或接合墊盤布置在基底元件1的具有磁性件4的第二側上，該磁性件 4設計為鐵氧體。此外，基底元件1的第二側裝配有根據本例設計為電容器元件的電子保護元件6，所述電子保護元件6布置為距載體底座12或ASIC晶片2確定的距離。圖2示出具有第一和第二殼體7、8的傳感元件100的實施例，所述殼體在注塑工藝中由熱固性模塑料如環氧物形成。在圖2a)中，傳感元件100仍相對於其基底元件1藉助於帶11與其它未示出的傳感元件連接。在此，基底元件1具有兩個接觸連接腿9和一個載體底座，其中該載體底座由第一殼體7包封。圖2b)示出切割過程之後的示例性的傳感元件100，在切割過程中，僅基底元件1的對完成的傳感元件很重要的部分被衝裁併被進一步處理。圖2c)示出根據本例的傳感元件100的側剖視圖。從該視圖可看到作為第一和第二殼體7、8的一部分的保持裝置13。根據本例，保持裝置13分別設計為第一和第二殼體7、8 的倒圓的、可從外部包圍的邊緣。在此，第一殼體7包含ASIC晶片2和探針元件3以及磁性件4或根據本例的鐵氧體，其中ASIC晶片2和探針元件3布置在基底元件1的載體底座 12的第一側，而磁性件4或根據本例的鐵氧體布置在該載體底座12的第二側。第二殼體8 包括作為電子保護元件6的電容器元件，該電子保護元件6與兩個接觸連接腿9連接。圖3示出示例性的傳感元件100，其具有帶接觸連接腿9的基底元件1以及由注塑形成的第一殼體7和第二殼體8。所述第一殼體7包括未示出的探針元件、ASIC晶片以及磁性件。第二殼體8示例性地包括電子保護元件或者在替換實施例中為「空」，即僅由基底元件的封裝模製部分和注塑模料本身組成。在此，該第二殼體8還用於消除機械負荷，尤其是相對於接觸連接腿9消除應變。此外，圖3還示出可從外部包圍的保持裝置13，根據本例，該保持裝置13設計為第一和第二殼體的倒圓的邊緣。此外，第一殼體7的保持裝置13 在相對兩側上分別具有兩個定位凸出部22。圖4示出用於製造傳感器的示例性方法的流程圖。在此，方法步驟A至I涉及示例性的傳感元件的製造，方法步驟J涉及示例性的載持元件的製造，方法步驟K和L涉及傳感器的製造。其中，在方法步驟A 「裝配第一側」中在基底元件或引線框架從第一側裝配構件。 在該方法步驟A中，將電絕緣且導熱性相對較好的第一粘合劑施加在基底元件的第一側的一部分上，根據本例施加在載體底座的第一側上，這也稱為「粘合劑分配」。然後，將ASIC晶片和探針元件布置或粘合在該第一側上，這也可稱為「晶片安裝」。隨後，使第一粘合劑在爐子中硬化，即「固化」。接著，在方法步驟B中進行等離子清潔過程，即「等離子清潔」。這是為電接觸連接工藝做準備。然後，進行被布置在基底元件的第一側上的構件或探針元件和ASIC晶片的接觸連接過程C，即「引線鍵合」，根據本例該接觸連接過程利用金絲按照BSOB鍵合方法進行。接著，進行基底元件的第二側的裝配過程D，即「裝配第二側」。其中，示例性地用導電的第二粘合劑潤溼基底元件的第二側的一部分，即「粘合劑分配」，然後將用於改善傳感元件的電磁兼容性的磁性件和電子保護元件彼此間隔地布置在第二側上。隨後，使第二粘合劑在爐子中硬化，即「固化」。在裝配過程之後，進行等離子活化過程E，即「等離子活化」，或者使傳感元件經歷該等離子活化過程。接著，在注塑過程F即「傳遞模塑成型」中形成第一和第二殼體，所述第一和第二殼體包括之前布置在基底元件上的構件以及分別具有作為保持裝置的、從外部可包圍的倒圓的邊緣。殼體的注塑在爐子中硬化，即「模後固化」。此後，進行磁性件的磁化過程G，然後進行傳感元件的電性測試方法H，即「電性測試」，其中檢驗探針元件與磁性件共同作用的工作性能以及ASIC晶片的工作性能。接著，使傳感元件經歷等離子清潔過程I，即「等離子清潔」，該過程減小了傳感元件或傳感元件的暴露的電觸點的易受腐蝕性。由此，不需要額外的電鍍過程，例如為暴露的電觸點鍍錫或鍍鎳。或者，完全不對傳感元件進行任何額外的處理來抗腐蝕，而是例如藉助於密封地包裝或藉助於密封的袋子對傳感元件進行合適的封裝。在方法步驟J中，在注塑過程中製造固定在金屬框架上的示例性的載持元件，即 「載持元件」。同時，形成定位元件和兩個夾持裝置。然後，在共同的方法步驟K即「夾合」中，通過傳感元件的第一和第二殼體利用其保持裝置將傳感元件和載持元件形鎖合地夾在載持元件的夾持裝置中而彼此機械地連接。然後，在共同的方法步驟L即「使元件連接」中，使傳感元件和載持元件與外部接頭共同地彼此電連接或接觸。同時，使傳感元件的一個接觸連接腿與外部接頭的一個電纜束或一個插頭腳/插頭端子由載持元件的例如設計為籃形的觸點接頭容納並與該觸點接頭一起被壓接。接著，在方法步驟M中使彼此連接的元件即傳感元件和載持元件一起被封裝模製。其中，相連接的元件藉助於載持元件的定位元件嵌入注塑模具中或在其中定位，然後進行共同的注塑過程即「包覆成型」，以形成傳感器殼體，其中例如傳感元件的第一和第二殼體與載持元件一起利用包覆成型-注塑過程被封裝模製。圖5是載持元件200的實施例，該載持元件具有金屬框架15和載體裝置14。載體裝置14具有帶有集成的易熔肋19的定位元件18以及兩個夾持裝置20，所述夾持裝置20 分別具有兩個其端部或頭部為倒圓部17的柔性支腿16。由於這些倒圓部，傳感元件的保持裝置可相對容易和精確地被夾持裝置20容納或夾入該夾持裝置20中。此外，下部的較大的夾持裝置在柔性支腿16的內側還分別具有槽23。載持元件200還具有兩個籃形的金屬觸點接頭21，用於分別與傳感元件的一個接觸連接腿和外部電連接件的一個電纜束或一個插頭腳或其它連接件電接觸連接。圖6示出傳感元件100和載持元件200之間的示例性的連接。其中，圖6a)示出已處於機械連接狀態的兩個元件100、200的示例性布置。圖6b)至d)示出第二殼體8的保持裝置13夾入載持元件的具有兩個柔性支腿16的夾持裝置20中的三個步驟。兩個支腿16在其端部分別具有倒圓部17。圖6e)至g)相應地示例性地示出傳感元件100的第一殼體7在夾持裝置20中的容納或夾入。在此，第一殼體7的保持裝置13具有倒圓的邊緣以及分別位於兩個相對側的兩個用於精確定位的定位凸出部22。其中，定位凸出部22分別沉入或卡入夾持裝置20的柔性支腿16的內側上的槽23中。圖6a)所示的布置示出傳感元件100與載持元件200連接。其中，傳感元件100 的第一和第二殼體7、8以各自的保持裝置夾入載持元件的夾持裝置20中。傳感元件的基底元件1的接觸連接腿9由載持元件的籃形的觸點接頭21容納。此外，載持元件200具有帶有集成的易熔肋19的定位元件18，以將該結構定位在未示出的注塑模具中。
權利要求
1.傳感元件(100)，其具有至少一個探針元件(3)，其特徵在於，所述傳感元件(100)具有用於與載持元件(200)連接的保持裝置(13)。
2.根據權利要求1所述的傳感元件，其特徵在於，所述保持裝置(1 可從外部被包圍。
3.根據權利要求1或2所述的傳感元件，其特徵在於，所述保持裝置(1 具有至少一個尤其是倒圓的、可包圍的邊緣。
4.根據權利要求1至3中至少一項所述的傳感元件，其特徵在於，所述保持裝置(13) 是第一殼體(7)的一部分且與所述第一殼體(7) —體地連接，其中所述第一殼體(7)直接地或間接地與尤其設計為引線框架的基底元件(1)連接。
5.根據權利要求1至4中至少一項所述的傳感元件，其特徵在於，所述第一殼體(7)包括至少所述探針元件C3)和/或電子信號處理電路(2)。
6.根據權利要求2至5中至少一項所述的傳感元件，其特徵在於，所述傳感元件額外地具有第二殼體(8)，所述第二殼體(8)同樣包括可從外部被包圍的保持裝置(13)。
7.用於容納傳感元件(100)的載持元件000)，所述傳感元件(100)尤其是根據權利要求1至6中至少一項所述的傳感元件，所述載持元件(200)尤其包括至少一個用於所述載持元件在注塑模具中定位的定位元件(18)，其特徵在於，所述載持元件(200)包括至少一個夾持裝置(20)，所述夾持裝置00)可容納和/或保持所述傳感元件(100)的保持裝置 (13)。
8.根據權利要求7所述的載持元件，其特徵在於，所述載持元件至少部分地由塑料形成，其中尤其所述至少一個夾持裝置00)和所述定位元件(18)由塑料形成。
9.根據權利要求7或8所述的載持元件，其特徵在於，所述載持元件具有兩個夾持裝置 (20)。
10.根據權利要求7至9中至少一項所述的載持元件，其特徵在於，所述至少一個夾持裝置00)具有兩個柔性支腿(16)，所述兩個支腿(16)可通過夾入和/或卡入過程基本上形鎖合地容納或保持所述傳感元件(100)的保持裝置(13)，其中這兩個支腿(16)尤其在它們的端部分別具有用於便於容納所述傳感元件的所述保持裝置(13)的倒圓部(17)。
11.用於製造傳感器的方法，其中包括至少一個第一殼體(7)的傳感元件(100)在模製封裝過程中至少部分地被模製封裝，由此形成傳感器殼體，其特徵在於，所述傳感元件 (100)、尤其是根據權利要求1至6中至少一項所述的傳感元件與載持元件(200)、尤其是根據權利要求7至10中至少一項所述的載持元件機械地連接，和/或被所述載持元件容納， 然後所述傳感元件和所述載持元件在用於形成所述傳感器殼體的共同的模製封裝過程(M) 中至少部分地被模製封裝。
12.根據權利要求11所述的方法，其特徵在於，在所述共同的模製封裝過程(M)之前， 所述傳感元件(100)利用至少一個尤其可從外部被包圍的保持裝置(1 被插入和/或夾入和/或壓入所述載持元件O00)的至少一個夾持裝置00)中。
13.根據權利要求11或12所述的方法，其特徵在於，所述載持元件(200)在與所述傳感元件(100)連接之後利用至少一個定位元件(18)定位在注塑模具(18)中。
14.根據權利要求11至13中至少一項所述的方法，其特徵在於，在與所述載持元件 (200)連接之前，在所述傳感元件(100)的製造期間，通過使所述傳感元件(100)的至少一部分經歷至少一個等離子處理過程(B、E、I)來製造所述傳感元件(100)。
15.根據權利要求14所述的方法，其特徵在於，在與構件0、3、4、6)的裝配過程(A、D) 之前和/或在與電連接件(5)的接觸連接過程(C)之前，所述傳感元件(100)、尤其是所述傳感元件的至少一個基底元件(1)至少部分地經歷等離子處理過程(B)，尤其是等離子清潔過程。
16.根據權利要求14或15所述的方法，其特徵在於，在用於製造所述傳感元件(100) 的至少一個第一殼體(7)的模製封裝過程(F)之前，所述傳感元件的至少一部分經歷等離子處理過程(E)，尤其是等離子活化過程。
17.根據權利要求14至16中至少一項所述的方法，其特徵在於，所述傳感元件(100) 裝配有至少一個探針元件C3)和/或至少一個電子電路O)，所述探針元件C3)和/或所述電子電路( 尤其直接地或間接地布置在所述基底元件(1)上。
18.根據權利要求1至6中至少一項所述的傳感元件以及根據權利要求7至10中至少一項所述的載持元件在機動車中的應用，尤其是作為速度傳感器的應用。
全文摘要
本發明涉及一種用於製造傳感器的方法，其中具有至少一個第一殼體(7)的傳感元件(100)在模製封裝過程中至少部分地被模製封裝，由此通過使傳感元件(100)與載持元件(200)機械地連接和/或被載持元件容納而形成傳感器殼體，此後傳感元件和載持元件在用於形成傳感器殼體的共同的模製封裝過程(L)中被模製封裝。
文檔編號G01D11/24GK102171536SQ200980139302
公開日2011年8月31日 申請日期2009年10月1日 優先權日2008年10月2日
發明者A·卡拉斯, D·胡貝爾, 沃爾德 E·德, J·席林格, L·比布裡歇爾, M·瓦特茲拉維克 申請人:大陸-特韋斯貿易合夥股份公司及兩合公司