DE102009023323A1 - Sensor module for detecting acceleration in sensor system in motor vehicle, has hold-down device for exerting pre-tensioning force on electronic circuit when cover is firmly connected with housing tub - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Sensormodul, welches insbesondere Bestandteil der Sensorik für ein elektronisches Steuergerät zur Steuerung eines Sicherheitssystems und/oder eines Komfortsystems in einem Kraftfahrzeug ist. Die Erfindung ist jedoch nicht auf Sensormodule für Sicherheitssysteme bzw. Komfortsysteme beschränkt, sondern sie kann in all solchen Modulen eingesetzt werden, bei denen eine elektronische Schaltung vibrationsfrei in einem Gehäuse angeordnet sein soll.The The invention relates to a sensor module, which in particular component the sensors for an electronic control unit for controlling a safety system and / or a comfort system in a motor vehicle. However, the invention is not based on sensor modules for security systems or comfort systems limited, but it can be used in all those modules where an electronic circuit vibration-free arranged in a housing should be.
In Kraftfahrzeugen werden Sicherheitssysteme, wie z. B. ein Airbag, über elektronische Steuerungseinheiten gesteuert, welche die zur Steuerung notwendigen Signale von einem oder mehreren Sensormodulen erhalten. Die Sensormodule dienen dabei der Detektion von physikalischen Parametern, wie z. B. einer Beschleunigung. Sollte bei einer Airbag-Steuerung beispielsweise eine außergewöhnliche Beschleunigung durch das Sensormodul festgestellt werden, so wird durch die elektronische Steuerungseinheit eine entsprechende Auslösung des Airbags bewirkt.In Motor vehicles are safety systems, such. As an airbag, via electronic Controlled control units, which are necessary for the control Receive signals from one or more sensor modules. The sensor modules serve the detection of physical parameters, such. As an acceleration. For example, should an airbag control an extraordinary Acceleration detected by the sensor module is so by the electronic control unit a corresponding triggering of Airbags causes.
Zur Integration einer elektronischen Schaltung, welche den Sensor und gegebenenfalls weitere elektronische Bauelemente umfasst, weist das Sensormodul ein Gehäuse auf, in dem eine Leiterplatte mit den darauf angeordneten elektronischen Bauelementen positioniert ist. Die elektronische Schaltung ist üblicherweise in eine Wanne des Gehäuses des Sensormoduls eingesetzt. Zur elektrischen Kontaktierung der elektronischen Schaltung des Sensormoduls ist an dem Gehäuse eine Anschlusseinheit angebracht, welche die Leiterplatte und hierdurch die darauf aufgebrachten elektronischen Bauelemente elektrisch kontaktiert. Das Sensormodul ist dann über die Anschlusseinheit an ein zu steuerndes System anschließbar.to Integration of an electronic circuit, which the sensor and optionally comprises further electronic components, has the sensor module a housing in which a printed circuit board with the electronic Components is positioned. The electronic circuit is common in a tub of the housing used the sensor module. For electrical contacting of electronic circuit of the sensor module is on the housing a Connection unit attached, which the circuit board and thereby the electronic components applied thereto are electrically contacted. The sensor module is then over the connection unit can be connected to a system to be controlled.
Zur Reduktion von Vibrationen und zum Schutz der elektronischen Schaltung vor Umwelteinflüssen ist die Gehäusewanne in einer bekannten Ausführungsform mit einer Vergussmasse aufgefüllt. Das Einbringen der Vergussmasse in die Gehäusewanne des Sensormoduls weist jedoch den Nachteil auf, dass vor einer Weiterverarbeitung des Sensormoduls die Vergussmasse erst Aushärten muss. Im Rahmen der Herstellung müssen die Sensormodule deshalb zwischengelagert werden, bis die Vergussmasse vollständig ausgehärtet ist. Neben dem damit verbundenen logistischen Aufwand ist die Zeitdauer zur Herstellung eines solchen Sensormoduls hoch.to Reduction of vibrations and protection of the electronic circuit before environmental influences is the housing tub in a known embodiment filled with a potting compound. The Introducing the potting compound in the housing trough of the sensor module has However, the disadvantage that before further processing of the sensor module the potting compound first hardening got to. As part of the production, the sensor modules must therefore be stored until the potting compound is completely cured. In addition to the associated logistical effort is the time to Production of such a sensor module high.
Um eine vibrationsfreie Befestigung der Leiterplatte in dem Gehäuse des Sensormoduls zu gewährleisten, ist es aus dem Stand der Technik auch bekannt, Leiterplatten über Kunststoffstifte und Warmgasnieten in dem Gehäuse zu verstemmen. Hierzu ist es notwendig, die Leiterplatte mit mehreren Öffnungen für die Kunststoffstifte bzw. Warmgasnieten zu versehen, wodurch dieser Platz nicht mehr für funktionale Zwecke genutzt werden kann. Ferner ist die Verstemmung mit zusätzlichen Arbeitsschritten verbunden. Um die elektronische Schaltung vor äußeren Einflüssen zu schützen, wird die Gehäusewanne bei dieser Variante mit einem Deckel verschlossen.Around a vibration-free attachment of the circuit board in the housing of To ensure sensor module It is also known from the prior art, printed circuit boards on plastic pins and hot gas rivets in the housing to caulk. For this it is necessary, the circuit board with several openings for the Plastic pins or hot gas rivets to provide, making this No longer place for functional Purposes can be used. Furthermore, the caulking with additional Working steps connected. To the electronic circuit from external influences too protect, will the housing pan closed in this variant with a lid.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Sensormodul zu schaffen, bei welchem die Fixierung der elektronischen Schaltung im Inneren eines Gehäuses des Sensormoduls ohne die Verwendung einer Vergussmasse möglich ist. Gleichzeitig soll eine einfache und kostengünstige Fertigung des Sensormoduls möglich sein.It is therefore an object of the present invention, a sensor module to create, in which the fixation of the electronic circuit inside a case the sensor module without the use of a potting compound is possible. At the same time a simple and cost-effective production of the sensor module possible be.
Diese Aufgaben werden durch ein Sensormodul mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.These Tasks are achieved by a sensor module with the features of claim 1 solved. Advantageous embodiments will be apparent from the dependent claims.
Ein erfindungsgemäßes Sensormodul umfasst eine elektronische Schaltung mit zumindest einem elektronischen Bauelement, insbesondere einem Sensor. Es umfasst ferner eine Gehäusewanne eines Gehäuses mit einer Öffnung, wobei die elektronische Schaltung in die Gehäusewanne eingebracht ist und auf einem Boden der Gehäusewanne oder einer Auflage der Gehäusewanne definiert aufliegt. Weiter ist ein Deckel zum Verschließen der Öffnung der Gehäusewanne vorgesehen, wobei der Deckel einen Niederhalter aufweist, der dazu ausgebildet ist, eine Vorspannkraft auf die elektronische Schaltung auszuüben, wenn der Deckel fest mit der Gehäusewanne verbunden ist.One inventive sensor module includes an electronic circuit with at least one electronic Component, in particular a sensor. It also comprises a housing tray of a housing with an opening, wherein the electronic circuit is incorporated in the housing pan and on a floor of the housing pan or a support of the housing tray defined. Further, a lid for closing the opening of housing trough provided, wherein the lid has a hold-down, the is configured to exert a biasing force on the electronic circuit, when the lid firmly with the housing pan connected is.
Die Fixierung der elektronischen Schaltung in dem Gehäuse wird erfindungsgemäß durch einen modifizierten Deckel übernommen. Dabei wird die Fixierung der elektronischen Schaltung mit bzw. durch die Befestigung des Deckels zum Verschließen der Gehäusewanne bewirkt. Darüber hinaus notwendige Halte- oder Befestigungsmittel, wie z. B. Kunststoffstifte, Pressfit-Pins oder Warmgasnieten sind nicht notwendig. Durch den hermetischen Abschluss der Gehäusewanne durch den Deckel ist darüber hinaus das Vorsehen einer Vergussmasse nicht mehr notwendig, wodurch die Fertigung des Sensormoduls auf einfachere und schnellere Weise erfolgen kann.The Fixation of the electronic circuit in the housing will according to the invention adopted a modified cover. Here, the fixation of the electronic circuit with or by the Attachment of the lid for closing the housing tray causes. Furthermore necessary holding or Fasteners, such. As plastic pins, Pressfit pins or hot gas rivets are not necessary. By the hermetic completion of the housing tray through the lid is over it In addition, the provision of a potting compound no longer necessary, which the manufacturing of the sensor module in a simpler and faster way can be done.
Der Niederhalter ist hierbei zweckmäßigerweise integraler Bestandteil des Deckels. Bestehen der Deckel und der Niederhalter aus einem Kunststoff, so können diese zusammen durch Spritzgießen hergestellt werden.Of the Hold-down is expediently integral part of the lid. Pass the lid and the Hold-down made of a plastic, so they can be made together by injection molding become.
Der an dem Deckel vorgesehene Niederhalter ist derart ausgebildet, dass der Deckel im Rahmen des Herstellvorganges beim Anlegen bzw. Positionieren an der Gehäusewanne ohne eine äußere Kraft nicht an einem Rand der Öffnung der Gehäusewanne anliegen kann. In dieser Situation liegt der Niederhalter zwar an der elektronischen Schaltung an, übt auf diese jedoch keine Kraft aus. Erst durch das Ausüben einer Kraft auf den Deckel in Richtung der elektronischen Schaltung kann der Deckel an den Rand der Gehäusewanne angelegt werden, wobei der Niederhalter eine Vorspannkraft auf die elektronische Schaltung ausübt. In dieser Situation erfolgt eine endgültige Fixierung des Deckels an dem Gehäuse des Sensormoduls, wodurch die von dem Niederhalter ausgeübte Vorspannkraft auf die elektronische Schaltung dauerhaft erhalten bleibt und damit für die Fixierung der elektronischen Schaltung in dem Sensormodul sorgt. Es ist hierbei insbesondere von Vorteil, wenn die Leiterplatte an die Abmaße der Gehäusewanne des Gehäuses angepasst ist. Hierdurch werden auch Bewegungen in der Ebene der Leiterplatte durch die Wände der Gehäusewanne ausgeschlossen bzw. minimiert.The provided on the lid Niederhal ter is formed such that the lid can not rest against an edge of the opening of the housing pan in the manufacturing process when applying or positioning on the housing tray without an external force. In this situation, the holddown is indeed on the electronic circuit, but exerts no force on this. Only by exerting a force on the cover in the direction of the electronic circuit, the lid can be applied to the edge of the housing pan, wherein the hold-down exerts a biasing force on the electronic circuit. In this situation, a final fixation of the cover takes place on the housing of the sensor module, whereby the biasing force exerted by the hold-down on the electronic circuit is permanently maintained and thus ensures the fixation of the electronic circuit in the sensor module. It is particularly advantageous in this case if the printed circuit board is adapted to the dimensions of the housing trough of the housing. As a result, movements in the plane of the circuit board are excluded or minimized by the walls of the housing tray.
Zweckmäßigerweise sind die elektronischen Bauelemente auf einer Leiterplatte angeordnet, welche in die Gehäusewanne eingebracht ist und auf dem Boden der Gehäusewanne oder der Auflage der Gehäusewanne definiert aufliegt. Gemäß einer Ausgestaltung ist der Niederhalter an dem Deckel derart angeordnet, dass dieser die Vorspannkraft auf einen oder mehrere Bereiche der Leiterplatte ausübt, welche auf dem Boden der Gehäusewanne oder der Auflage der Gehäusewanne aufliegen. Hierdurch wird der von dem Niederhalter aufgebrachten Vorspannkraft eine Gegenkraft entgegengesetzt, wodurch die Fixierung der elektronischen Schaltung in dem Gehäuse erzielt ist.Conveniently, are the electronic components arranged on a printed circuit board, which in the housing tub is introduced and on the bottom of the housing tray or the support of the housing tray defined. According to one Embodiment, the hold-down on the lid is arranged such that this the biasing force on one or more areas of the Circuit board exercises, which on the bottom of the housing pan or the support of the housing tray rest. As a result, the applied by the hold-down Biasing force opposed by a counterforce, causing the fixation the electronic circuit is achieved in the housing.
Es ist weiter vorgesehen, dass der Niederhalter die Vorspannkraft auf ein oder mehrere Bereiche der Leiterplatte ausübt, welche nicht mit den elektronischen Bauelementen bestückt ist. Hierdurch wird die Beschädigung von elektronischen Bauelementen aufgrund der Vorspannkraft vermieden.It is further provided that the hold-down the biasing force one or more areas of the circuit board exerts, which does not interfere with the electronic Components fitted is. This will damage of electronic components due to the biasing force avoided.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Niederhalter die Vorspannkraft auf den Rand der Leiterplatte ausübt. In diesem Bereich sind üblicherweise keine elektronischen Bauelemente vorgesehen. Darüber hinaus liegt die Leiterplatte bei typischen Sensormodulen im Bereich ihrer Ränder auf einer Auflage der Gehäusewanne auf. Um die Fixierung der Leiterplatte in der Gehäusewanne vorzusehen, braucht gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Anordnungen damit nur der Deckel modifiziert werden.It is provided in particular that the hold-down the biasing force on the edge of the circuit board exercises. In this area are common no electronic components provided. In addition, the circuit board is located in typical sensor modules in the area of their edges on a run of the housing trough on. To fix the circuit board in the housing pan to provide, needs opposite From the prior art known arrangements so that only the lid be modified.
In einer konkreten Ausgestaltung weist der Niederhalter zumindest zwei elastische Vorsprünge auf. Die zumindest zwei Vorsprünge weisen eine vorgegebene Elastizität auf, so dass eine Verformung der zumindest zwei Vorsprünge während der Fixierung des Deckels an der Öffnung der Gehäusewanne stattfindet. Durch diese Elastizität wird die zur Fixierung der elektronischen Schaltung benötigte Vorspannkraft aufgebracht. Die zumindest zwei Vorsprünge bringen die Vorspannkraft auf gegenüberliegenden Seiten der elektronischen Schaltung auf und sind insbesondere auf gegenüberliegenden Seiten des Deckels angeordnet. Hierdurch wird eine gleichmäßige, symmetrische Kraftbeaufschlagung der elektronischen Schaltung ermöglicht, welche zu ihrer sicheren Fixierung in dem Sensormodul beiträgt.In a concrete embodiment, the hold-down has at least two elastic projections on. The at least two protrusions have a predetermined elasticity, so that a deformation of the at least two protrusions while the fixing of the lid takes place at the opening of the housing pan. Due to this elasticity is the required for fixing the electronic circuit biasing force applied. The at least two projections bring the biasing force on opposite Sides of the electronic circuit and are in particular on opposite Pages of the lid arranged. This results in a uniform, symmetrical Powering the electronic circuit allows which contributes to their secure fixation in the sensor module.
Alternativ kann der Niederhalter umlaufend an dem Deckel ausgebildet sein, so dass die von dem Niederhalter aufgebrachte Vorspannkraft gleichmäßig über die Leiterplatte verteilt wird.alternative the hold-down may be circumferentially formed on the lid, so that the biasing force applied by the hold-down evenly over the PCB is distributed.
Die Fixierung des Deckels mit der Gehäusewanne erfolgt in einer Variante durch eine Verschweißung. Als Schweißverfahren kommen insbesondere eine Laserverschweißung, eine Reibschweißung oder eine Ultraschallschweißung in Betracht. Die Verschweißung des Deckels mit der Gehäusewanne weist den Vorteil auf, dass eine hermetische Abdichtung des Inneren der Gehäusewanne realisierbar ist. Damit ist die elektronische Schaltung bestmöglich vor äußeren Einflüssen geschützt. Alternativ kann der Deckel über einen Formschluss mit dem Gehäuse verbunden sein. Hierzu können beispielsweise zwei oder mehrere Rastverbindungen für eine Fixierung des Deckels an dem Gehäuse vorgesehen sein.The Fixing the lid with the housing tray is done in a variant through a weld. As a welding process come in particular a laser welding, a friction welding or an ultrasonic welding into consideration. The welding the lid with the housing pan has the advantage of having a hermetic seal of the interior of the housing trough is feasible. Thus, the electronic circuit is best protected against external influences. alternative Can the lid over a positive connection with the housing be connected. You can do this For example, two or more locking connections for a fixation the lid on the housing be provided.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist zwischen dem Deckel und der Gehäusewanne umlaufend eine Dichtung vorgesehen. Die Dichtung kann als separater Dichtring ausgebildet oder im Rahmen eines Zweikomponenten-Spritzverfahren an dem Deckel bereits „angespritzt” bzw. ausgebildet sein. Das Vorsehen ei ner Dichtung ist insbesondere bei Verbindung des Deckels über einen Formschluss mit dem Gehäuse zweckmäßig, um eine hermetische Abdichtung des Innenraums der Gehäusewanne sicherzustellen.According to one Another embodiment is between the lid and the housing tray circumferentially provided a seal. The seal can be as separate Sealing ring formed or as part of a two-component injection molding process already "molded" or formed on the lid be. The provision of a seal is particularly in connection over the lid a positive connection with the housing appropriate to a hermetic seal of the interior of the housing pan sure.
Das erfindungsgemäße Sensormodul umfasst als eines der elektronischen Bauelemente einen Beschleunigungs- oder einen Drucksensor. Wie eingangs bereits erläutert, wird ein erfindungsgemäßes Sensormodul insbesondere als Bestandteil der Sensorik eines Steuerungssystems in einem Kraftfahrzeug eingesetzt.The inventive sensor module includes as one of the electronic components an acceleration or a pressure sensor. As already explained, an inventive sensor module in particular as part of the sensor system of a control system used in a motor vehicle.
Die Erfindung wird nachfolgend näher anhand eines Ausführungsbeispiels in den Figuren näher erläutert. Es zeigen:The Invention will become more apparent below based on an embodiment closer in the figures explained. Show it:
Bei
einem erfindungsgemäßen Sensormodul
Auf
der Leiterplatte
Über sog.
Pressfit-Pins ist die elektronische Schaltung
Das
Gehäuse
Um
das in der Gehäusewanne
angeordnete elektronische Bauelement
Der
Niederhalter
Die
Vorsprünge
Die
Verbindung des Deckels
Ein
erfindungsgemäß ausgebildetes
Sensormodul ist auf einfache und kostengünstige Weise herstellbar, da
auf das Applizieren von Vergussmasse verzichtet werden kann. Der
Verzicht auf die Vergussmasse zur hermetischen Abdichtung der elektronischen
Schaltung gegenüber
Umwelteinflüssen und
zu deren Fixierung im Inneren der Gehäusewanne ermöglicht auch
die Bereitstellung eines im Vergleich hierzu leichteren Sensormoduls.
Die Fixierung der elektronischen Schaltung
Der
Niederhalter
Zweckmäßigerweise
ist der Niederhalter
Sofern
zwischen dem Deckel
Claims (14)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP08464011 | 2008-06-23 | ||
EP08464011 | 2008-06-23 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=41335146
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE102009023323A Ceased DE102009023323A1 (en) | 2008-06-23 | 2009-05-29 | Sensor module for detecting acceleration in sensor system in motor vehicle, has hold-down device for exerting pre-tensioning force on electronic circuit when cover is firmly connected with housing tub |
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Country | Link |
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DE (1) | DE102009023323A1 (en) |
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