DE4142138C1

DE4142138C1 -

Info

Publication number: DE4142138C1
Application number: DE4142138A
Authority: DE
Inventors: Elmar 7410 Reutlingen De Huber
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1991-12-20
Filing date: 1991-12-20
Publication date: 1993-04-15
Anticipated expiration: 2011-12-21
Also published as: FR2685559B1; DE4142138C2; JPH05251118A; JP3404415B2; FR2685559A1; US5285010A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Steuergerät nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einem aus der Praxis bekannten Steuergerät ist auf einer Al-Grundplatte das aus Kunststoff bestehende Gehäuse mit eingespritzten Steckern aufgesetzt. Auf der Grundplatte ist eine Hy bridschaltung angeordnet. Um diese Hybridschaltung mit den Stecker stiften des Gehäuses verbinden zu können, ist im Gehäuse der Steckerleiste ein Stanzgitter mit eingespritzt. Dieses Stanzgitter ist mit einem Ende an den Steckerstiften verlötet oder vernietet. Das andere Ende des Stanzgitters ragt aus dem Körper der Stecker leiste heraus und ist mit Hilfe von Bondverbindungen mit der Hybrid schaltung verbunden. Durch das eingespritzte Stanzgitter kann ein Verzug des Kunststoffkörpers des Steckers entstehen. Ferner ist die Herstellung des Gehäuses aufgrund der eingespritzten Stanzteile und der Lötverbindung relativ teuer.

Ein ähnliches Steuergerät ist in der DE-OS 33 45 701 beschrieben. Dort sind die Enden der Stecker und die Leiterplatten durch einen Blechstreifen miteinander kontaktiert. Auch hier sind Lötverbin dungen notwendig.

Ferner ist aus der DE-OS 40 37 603 ein Steuergerät bekannt, bei dem die Kontaktmesser der Steckerleiste durch die Abschlußplatte hin durchragen. Die Enden der in das Gehäuse ragenden Kontaktmesser sind in eine Leiterplatte eingelötet, auf der sich die elektrischen bzw. elektronischen Bauteile des Steuergeräts befinden. Durch die Lötver bindung ist das Steuergerät aber relativ störanfällig und nur rela tiv teuer herstellbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine insbesondere für die Massenfertigung einfache und schnelle Herstellung eines Steuerge rätes zu ermöglichen. Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnen den Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Steuergerät mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, daß das einge spritzte Stanzgitter durch eine Metallbeschichtung des Kunststoff körpers ersetzt wird. Dadurch ist eine einfache und schnelle Her stellung, insbesondere für eine Massenfertigung in geeigneter Weise möglich. Da komplizierte und kaum maschinell durchführbare Einlege Vorgänge beim Spritzgießen vermieden werden können und teure Stanz teile entfallen, ist das Schaltgerät relativ preiswert herstellbar. Durch die Ausgestaltung sind die einzelnen Schritte jetzt automa tisch ausführbar. Im Unterschied zu anderen metallischen Beschich tungsverfahren kann ein Ende der Beschichtung in einfacher Weise um gebogen werden, so daß von oben, das heißt von außen zugänglich, eine Bondverbindung oder eine Lötverbindung zur Kontaktierung mit der Hybridschaltung angebracht werden kann.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen des im Hauptanspruch angegebenen Schaltge räts möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Längsschnitt durch ein Schaltgerät.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In der Figur ist mit 10 die z. B. aus Aluminium bestehende Grund platte eines Steuergeräts 11 bezeichnet. Auf dem Boden 12 dieser Grundplatte 10 ist eine nicht näher dargestellte Hybridschaltung 13 angeordnet. Statt einer Hybridschaltung kann aber auch eine sonstige elektrische Schaltung verwendet werden. Auf dem Rand 14 der Grund platte 10 ist ein Gehäuse 15 mit integrierten Steckern 16 aufgesetzt und dicht verklebt. Hierzu ragt eine Feder 17 in eine mit Kleber ge füllte, im Rand 14 der Grundplatte 10 ausgebildete Nut 18 hinein. Das Gehäuse 15 besteht aus elektrisch isolierendem Kunststoff. Fer ner weist das Gehäuse 15 eine Öffnung 20 auf, die von einem Deckel 21 abgeschlossen ist. Im Gehäuse 15 sind ferner in durchgehenden Bohrungen 23 Steckerstifte 24 abgedichtet eingebettet. Dabei ragen die Steckerstifte 24 mit ihren Steckabschnitten 25 in den Aufnahme körper 26 für den nicht dargestellten Gegenstecker hinein. Das an dere Ende 27 der Steckerstifte 24 endet etwa bündig an der Innen seite, das heißt an der dem Boden 12 zugewandten Innenwand 28 des Gehäuses 15 und ist dort mit Leiterbahnen 29 kontaktiert. Die Leiterbahnen 29 können aber auch in die Bohrung 23 hineingezogen sein und dort mit dem Steckerstift 24 verbunden werden. Bei dieser Ausgestaltung ist kein bündiger Abschluß der Steckerstifte 24 not wendig. Die Leiterbahnen 29 sind an der Innenwand 28 des Gehäuses 15 entlang geführt und durch die Öffnung 20 zu einem kleinen Bereich 30 umgebogen. In diesem Bereich 30 ist eine Bondverbindung 31 kontak tiert, die eine Verbindung von der Leiterbahn 29 zur Hybridschaltung 13 herstellt. Für eine einfache Kontaktierung dieser Bondverbindung 31 muß der Bereich 30 von oben zugänglich sein, so daß er, falls der Deckel 21 noch nicht aufgesetzt ist, durch die Öffnung 20 zugänglich ist. Statt einer Bondverbindung 31 kann auch jede andere, herkömm lich bekannte Verbindungsart, zum Beispiel eine Lötverbindung, ver wendet werden.

Wesentlich ist aber das Aufbringen der Leiterbahnen 29 auf die Innenwand 28 des aus Kunststoff bestehenden Gehäuses 15 der Stecker 16. Vorteilhaft ist bei diesen Beschichtungsverfahren, daß der Steckerstift 24 durch die Bohrung 13 hindurchgeführt werden kann und die Leiterbahnen 29 sowohl auf den Kunststoff als auch auf die me tallenen Steckerstifte 24 aufgebracht und kontaktiert werden können. Ferner können die Leiterbahnen 29 auch zum Bereich 20 hin umgebogen, bzw. über Eck beschichtet werden, so daß eine einfache Kontaktierung der Bondverbindung 31 von oben möglich ist. Zum Aufbringen der Lei terbahnen 29 auf die Innenwand 28 können neue Beschichtungsverfahren angewandt werden. Es kann das Laser Assisted Deposition-Verfahren (LAD-Verfahren) der Fa. Kammerer GmbH, D-7530 Pforzheim-Huchenfeld (DE) verwendet werden. Hierbei handelt es sich um ein laserunter stütztes Beschichtungsverfahren für Feinstleitermetallisierungen. Die wichtigsten Einzelschritte dieses Beschichtungsverfahrens sind wie folgt: In einer sogenannten Vorbehandlung wird die Innenwand 28 des Aufnahmekörpers 15 gereinigt und zur Erzielung einer hohen Haft festigkeit in chemischen oder physikalischen Prozessen vorbehandelt. Anschließend wird auf die Oberfläche ein dünner, palladiumhaltiger Film erzeugt, der anschließend getrocknet wird. Dieses Palladium dient zur Katalysierung für den nachfolgenden stromlosen Metalli sierungsvorgang. Ferner wird eine Maske aufgesetzt, deren Form der gewünschten Leiterplattenstruktur entspricht. Durch eine nach folgende UV-Laserbestrahlung eines Excimerlasers (z. B. bei λ = 248 nm) wird der palladiumhaltige Film selektiv zersetzt. Dabei werden Palladiumatome frei. Alternativ oder in Kombination zum vorher be schriebenen Maskenverfahren kann auch durch direktes Schreiben mit einem fokussierten Laserstrahl gearbeitet werden. Dadurch wird eine höhere Flexibilität erreicht. Der nachfolgende stromlose Metalli sierungsvorgang wird selektiv nur dort ausgeführt, wo die Laser strahlung auftrifft.

Ferner wäre es auch möglich, die Leiterbahnen 29 mit Hilfe des so genannten Molded interconnection device der Fa. Metalstampa s.p.A., 64010 Controguerra (IT), Via Valle Cupa 19/20 aufzubringen. Hierbei wird im sogenannten Mold′n plate-Verfahren ein Spritzgußteil aus katalysiertem Plastik mit einem erhabenen Lay Out hergestellt. An schließend wird in der gewünschten Form ein Umguß mit normaler Plastik angefertigt. Der Katalysator des ersten Gusses wird akti viert. Dadurch erhält man eine chemische Kupferablagerung auf der katalysierten Plastik. Ferner wäre es auch möglich, hier nach dem Photo-Sensitive-Process zu arbeiten. Das Spritzgußteil wird in eine chemische Lösung eingetaucht und mit Hilfe einer starren Maske ein Lay Out hergestellt. Anschließend wird wiederum die Maske mit UV-Licht belichtet. Somit erhält man auf den belichteten Bereichen eine chemische Kupferablagerung die die Leiterbahnen 28 darstellen.

Ferner erweist sich noch das Ivonding®-Verfahren der Fa. IVO IRON & Vosseler GmbH & Co, D-7730 Villingen-Schwenningen (DE) als besonders vorteilhaft. Bei dem Ivonding®-Verfahren han delt es sich um ein Verfahren zum schnellen und wirtschaftlichen Aufbringen von elektrisch leitenden Kupferbahnen auf Thermoplaste. Hierbei wird eine leitfähige Heißprägefolie, zum Beispiel eine unter den Namen Ivotape® im Handel erhältliche Folie, auf einen Kunst stoffkörper aufgebracht. Bei der zum Beispiel aus der EP-B1 00 06 334 oder dem US-A-44 95 232 bekannten Ivotape® Heiß prägefolie handelt es sich um eine aus einer speziellen Kupferfolie und einer Trägerfolie bestehenden Heißprägefolie. Die Unterseite der Kupferfolie ist mit einer Haftschicht versehen. Dadurch ist ein fester Verbund der Leiterbahnen mit dem Kunststoffkörper möglich. Der Aufbau der Prägefolie besteht aus einer Trägerfolie einer Trennschicht, einer Kupferfolie und der oben bereits erwähnten Haft schicht. Diese Prägefolie wird auf eine vorher gereinigte Oberfläche des Körpers aufgebracht. In dem Kunststoffkörper ist bereits ein den Leiterbahnen entsprechendes Prägemuster vorhanden. Ein hierzu kor respondierendes Muster befindet sich auch auf einem beheizten Stem pel, einem sogenannten Stahlklischee. Mit Hilfe dieses Stempels wird nun die Prägefolie auf den Kunststoffkörper aufgepreßt. Die Leiter bahnen werden abgeschert und gleichzeitig mit dem Kunststoffkörper verklebt. Nach Rückhub des Stempels wird die verbleibende, unge nutzte Folie durch das Trägerband restlos vom Kunststoffkörper abge zogen, so daß nur die gewünschten Leiterbahnen zurückbleiben.

Claims

1. Elektrisches Steuergerät (11) mit einer Grundplatte (10), auf der die elektrischen Bauteile einer elektrischen Schaltung (13) unterge bracht sind, und einem aus Kunststoff bestehenden Gehäuse (15) mit integriertem Stecker (16), dadurch gekennzeichnet, daß die Stecker stifte (24) des Steckers (16) in durchgehenden Bohrungen (23) des Gehäuses (15) angeordnet sind, daß an der Innenwand (28) des Gehäu ses (15) mehrere, voneinander isolierte, als Leiterbahnen (29) die nende Metallbeschichtungen aufgebracht sind, und daß diese Be schichtungen (29) mit den Steckerstiften (24) kontaktiert sind.

2. Elektrisches Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Enden der Metallbeschichtung (29) zu einem nach außen gerichteten Abschnitt (30) geführt ist, so daß ein von außen zu gänglicher Bereich entsteht.

3. Elektrisches Steuergerät nach einem der Ansprüche 1, oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Bereich (30) die Enden der Ver bindung (31) zu den elektrischen Elementen der elektrischen Schal tung (13) kontaktiert sind.

4. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung (31) eine Bondverbindung ist.

5. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (29) in die Bohrung (23), in der der Steckerstift (24) angeordnet ist, hineinragt.

6. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (29) und der Steckerstift (24) bündig an der Innenwand (28) des Grundkörpers (15) der Stecker leiste (16) abschließen.

7. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (29) nach dem Laser Assisted Deposition-Verfahren (LAD-Verfahren) hergestellt wird.

8. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (29) nach dem Molded interconnection device-Verfahren (MID-Verfahren) hergestellt wird.

9. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (29) nach dem Ivon ding®-Verfahren hergestellt wird.