DE4142138C2

DE4142138C2 - Elektrisches Steuergerät

Info

Publication number: DE4142138C2
Application number: DE4142138A
Authority: DE
Inventors: Elmar Huber
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1991-12-20
Filing date: 1991-12-20
Publication date: 1998-04-23
Anticipated expiration: 2011-12-21
Also published as: FR2685559A1; JP3404415B2; US5285010A; JPH05251118A; FR2685559B1; DE4142138C1

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-Grund platte das aus Kunststoff bestehende Gehäuse mit ein gespritzten Steckern aufgesetzt. Auf der Grundplatte ist eine Hybridschaltung angeordnet. Um diese Hybrid schaltung mit den Steckerstiften des Gehäuses verbin den zu können, ist im Gehäuse der Steckerleiste ein Stanzgitter mit eingespritzt. Dieses Stanzgitter ist mit einem Ende an den Steckerstiften verlötet oder vernie tet. Das andere Ende des Stanzgitters ragt aus dem Körper der Steckerleiste heraus und ist mit Hilfe von Bondverbindungen mit der Hybridschaltung verbunden. Durch das eingespritzte Stanzgitter kann ein Verzug des Kunststoffkörpers des Steckers entstehen. Ferner ist die Herstellung des Gehäuses aufgrund der einge spritzten Stanzteile und der Lötverbindung relativ teu er.

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 Lötverbindungen notwen dig.

Ferner ist aus der DE-OS 40 37 603 ein Steuergerät bekannt, bei dem die Kontaktmesser der Steckerleiste durch die Abschlußplatte hindurchragen. 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 Lötverbindung ist das Steuergerät aber rela tiv störanfällig und nur relativ teuer herstellbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine insbe sondere für die Massenfertigung einfache und schnelle Herstellung eines Steuergerätes zu ermöglichen. Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Steuergerät mit den kenn zeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat ge genüber dem Stand der Technik den Vorteil, daß das eingespritzte Stanzgitter durch eine Metallbeschich tung des Kunststoffkörpers ersetzt wird. Dadurch ist eine einfache und schnelle Herstellung, insbesondere für eine Massenfertigung in geeigneter Weise möglich. Da komplizierte und kaum maschinell durchführbare Einle gervorgänge beim Spritzgießen vermieden werden kön nen und teure Stanzteile entfallen, ist das Schaltgerät relativ preiswert herstellbar. Durch die Ausgestaltung sind die einzelnen Schritte jetzt automatisch ausführbar. Im Unterschied zu anderen metallischen Beschichtungs verfahren kann ein Ende der Beschichtung in einfacher Weise umgebogen werden, so daß von oben, das heißt von außen zugänglich, eine Bondverbindung oder eine Lötverbindung zur Kontaktierung mit der Hybridschal tung angebracht werden kann.

Zeichnung

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Hauptanspruch angegebenen Schaltgeräts möglich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Be schreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ei nen Längsschnitt durch ein Schaltgerät.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In des Figur ist mit 10 die z. B. aus Aluminium beste hende Grundplatte 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 Grundplatte 10 ist ein Gehäuse 15 mit integrier ten Steckern 16 aufgesetzt und dicht verklebt. Hierzu ragt eine Feder 17 in eine mit Kleber gefüllte, im Rand 14 der Grundplatte 10 ausgebildete Nut 18 hinein. Das Gehäuse 15 besteht aus elektrisch isolierendem Kunst stoff. Ferner weist das Gehäuse 15 eine Öffnung 24 auf, die von einem Deckel 21 abgeschlossen ist. Im Gehäuse 15 sind ferner in durchgehenden Bohrungen 23 Stecker stifte 24 abgedichtet eingebettet. Dabei ragen die Stec kerstifte 24 mit ihren Steckabschnitten 25 in den Auf nahmekörper 26 für den nicht dargestellten Gegenstec ker hinein. Das andere Ende 27 der Steckerstifte 24 endet etwa bündig an der Innenseite, das heißt an der dem Boden 12 zugewandten Innenwand 28 des Gehäu ses 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 notwendig. Die Leiterbahnen 29 sind an der Innenwand 28 des Gehäu ses 15 entlang geführt und durch die Öffnung 20 zu einem kleinen Bereich 30 umgebogen. In diesem Bereich 30 ist eine Bondverbindung 31 kontaktiert, die eine Ver bindung von der Leiterbahn 29 zur Hybridschaltung 13 herstellt. Für eine einfache Kontaktierung dieser Bond verbindung 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 Löt verbindung, verwendet 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 metallenen Steckerstifte 24 aufgebracht und kontak tiert 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 Auf bringen der Leiterbahnen 28 auf die Innenwand 28 kön nen neue Beschichtungsverfahren angewandt werden. Es kann das Laser Assisted Deposition-Verfahren (LAD-Verfahren) der Fa. Kammerer GmbH, D-7530 Pforzheim-Huchenfeld (DE) verwendet werden. Hier bei handelt es sich um ein laserunterstütztes Beschich tungsverfahren für Feinstleitermetallisierungen. Die wichtigsten Einzelschritte dieses Beschichtungsverfah rens sind wie folgt: In einer sogenannten Vorbehand lung wird die Innenwand 28 des Aufnahmekörpers 15 gereinigt und zur Erzielung einer hohen Haftfestigkeit in chemischen oder physikalischen Prozessen vorbehan delt. Anschließend wird auf die Oberfläche ein dünner palladiumhaltiger Film erzeugt, der anschließend ge trocknet wird. Dieses Palladium dient zur Katalysierung für den nachfolgenden stromlosen Metallisierungsvor gang. Ferner wird eine Maske aufgesetzt, deren Form der gewünschten Leiterplattenstruktur entspricht Durch eine nachfolgende UV-Laserbestrahlung eines Excimerlasers (z. B. bei λ = 248 nm) wird der palladium haltige Film selektiv zersetzt. Dabei werden Palladium atome frei. Alternativ oder in Kombination zum vorher beschriebenen Maskenverfahren kann auch durch di rektes Schreiben mit einem fokussierten Laserstrahl ge arbeitet werden. Dadurch wird eine höhere Flexibilität erreicht. Der nachfolgende stromlose Metallisierungs vorgang wird selektiv nur dort ausgeführt, wo die Laser strahlung auftrifft.

Ferner wäre es auch möglich, die Leiterbahnen 29 mit Hilfe des sogenannten Molded interconnection device der Fa. Metalstampa s. p. A., 64010 Controguerra (IT), Via Valle Cupa 19/20 aufzubringen. Hierbei wird im soge nannten Mold'n plate-Verfahren ein Spritzgußteil aus katalysiertem Plastik mit einem erhabenen Lay Out her gestellt. Anschließend wird in der gewünschten Form ein Umguß mit normaler Plastik angefertigt. Der Kata lysator des ersten Gusses wird aktiviert. Dadurch erhält man eine chemische Kupferablagerung auf der kataly sierten Plastik. Ferner wäre es auch möglich, hier nach dem Photo-Sensitive-Process zu arbeiten. Das Spritz gußteil 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 Berei chen eine chemische Kupferablagerung die die Leiter bahnen 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 handelt es sich um ein Verfahren zum schnellen und wirtschaftlichen Aufbrin gen von elektrisch leitenden Kupferbahnen auf Ther moplaste. Hierbei wird eine leitfähige Heißprägefolie, zum Beispiel eine unter den Namen Ivotape^® im Handel erhältliche Folie, auf einen Kunststoffkörper aufge bracht. 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 Heiß prägefolie. 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 be reits erwähnten Haftschicht. Diese Prägefolie wird auf eine vorher gereinigte Oberfläche des Körpers aufge bracht. In dem Kunststoffkörper ist bereits ein den Lei terbahnen entsprechendes Prägemuster vorhanden. Ein hierzu korrespondierendes Muster befindet sich auch auf einem beheizten Stempel, einem sogenannten Stahlklischee. Mit Hilfe dieses Stempels wird nun die Prägefolie auf den Kunststoffkörper aufgepreßt. Die Leiterbahnen werden abgeschert und gleichzeitig mit dem Kunststoffkörper verklebt. Nach Rückhub des Stempels wird die verbleibende, ungenutzte Folie durch das Trägerband restlos vom Kunststoffkörper abgezo gen, so daß nur die gewünschten Leiterbahnen zurück bleiben.

Claims

1. Elektrisches Steuergerät (11) mit einer Grundplatte (10), auf der die elektrischen Bauteile einer elektrischen Schaltung (13) untergebracht sind, und einem aus Kunststoff bestehenden Gehäuse (15) mit integriertem Stecker (16), dadurch gekennzeichnet, daß die Steckerstifte (24) des Steckers (16) in durchgehenden Bohrungen (23) des Gehäuses (15) angeordnet sind, daß an der der Grundplatte (10) gegenüberliegenden Innenwand (28) des Gehäuses (15) mehrere voneinander isolierte, als Leiterbahnen (29) dienende Metallbeschichtungen aufgebracht sind, daß diese Metallbeschichtungen jeweils an einem Ende mit einem Steckerstift (24) kontaktiert sind, daß die jeweils anderen, mittels einer Verbindung (31) mit der elektrischen Schaltung (13) verbundenen Enden der Metallbeschichtungen zu einem nach außen gerichteten Abschnitt (30) des Gehäuses (15) im Bereich einer Öffnung (20) geführt sind, daß der Abschnitt (30) zum Anordnen der Verbindung (31) von außen zugänglich ist, und daß die Öffnung (20) durch ein Verschlußelement (21) des Gehäuses (15) verschließbar ist.

2. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Verbindung (31) ei ne Bondverbindung ist.

3. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Be schichtung (29) in die Bohrung (23), in der der Stec kerstift (24) angeordnet ist, hineinragt.

4. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprü che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Be schichtung (29) und der Steckerstift (24) bündig an der Innenwand (28) des Grundkörpers (15) der Steckerleiste (16) abschließen.