专利名称：控制模块的制作方法
现有技术本发明涉及一种带有独立权利要求1的前序部分所述特征的控制模块。
在汽车技术中使用具有可装入汽车的支架件的控制模块，在支架件上面布置有不同的、分配给诸如汽车的变速器或者发动机的总成的部件。因此例如传感器、插接件、执行机构和装有电子电路件的控制器壳体也固定在支架件上。已知的用于固定在汽车变速器上的控制模块例如具有塑料的支架件，它采用压力铸造的方法制造。在不同的电气部件之间的连接通过部分的用塑料压力注塑包封的冲压栅格件来实现。控制器通过连接销与冲压栅格件相连接。当控制模块布置在变速器上时，为了避免通过灌入的变速器油损坏电路件，控制器必须可靠的密封。一种这样密封的控制器例如由DE19640466A1公开。
此外由DE4437664A1已知一种发动机控制的控制模块，其中为了控制器与布置在支架件上的电气部件的连接，使用了柔性电路薄膜(FPC，柔性印制电路)。柔性电路薄膜具有优点，可以相对容易地匹配安装情况。柔性电路薄膜具有例如聚酰亚胺的、支撑着例如铜的导电层的母体薄膜带。印制电路在光电过程中形成某种结构，并且通过蚀刻过程形成。印制电路通过在母体薄膜带上涂敷的保护层或者另外的绝缘薄膜对外绝缘。
本发明的优点带有权利要求1所述特征的、根据本发明的控制模块可以降低控制模块的加工费用和制造成本。带有第一外壳件的控制器壳体平放地布置在支架件上，并且在支撑区域内第二外壳件布置在第一外壳件上是有利的，这使得非常紧凑的结构成为可能。控制器在变速器上的固定优选是只通过支架件和第一外壳件实现。由此保证了在第二外壳件和电路薄膜之间作为粘结连接实施的密封位于固定的力线之外，因此对支架件产生影响的变形、振动等等对密封没有损害的影响。装有电路件的第一外壳件的外侧背向支架件，并且例如可以作为冷却面放在变速器的部件上。在布置在支架件上的部件和控制器之间的接电通过至少一个可以固定在支架件的不同的支撑点上的柔性电路薄膜实现。尤其是控制器在装配状态下可以安装在支撑件上，并且紧接着借助于电路薄膜实现接电。基于模块化的结构所有布置在控制模块支架件上的部件、包括控制器可以有利地通过具有其它技术规格的外表大约为同样结构的部件来替换。
通过在从属权利要求中所描述的特征使本发明有利的实施形式和替代方案成为可能。
通过将第二外壳件伸入支架件的槽中，使特别节省位置的结构类型成为可能。通过固定元件，优选是螺纹套管，在支架件上第一外壳件直接与变速器进行热接触。由此支架件总的结构高度被大大降低，并且用作冷却体的第一外壳件可以最佳的方式布置在变速器上。
由于与控制器相连接的电路薄膜布置在支架件的凸起上，所以实现了它的抗抖动和抗振动的装配。
当设有多个柔性电路薄膜时特别有利，其中支架件的至少两个电气部件借助于各自一个独立的柔性电路薄膜与电路件电气相连。当对于所有部件的接电只使用一个唯一的电路薄膜时，那么值得推荐的是当它大面积地包围着电路件时，这例如由此可以实现，电路薄膜在为电子电路件设有的位置备有冲裁部。通过多个电路薄膜带的使用，不同的部件可以有目的地与电路件电气连接，不必由相对昂贵的电路薄膜中冲制出一块。
但是至少一个电路薄膜在壳体内腔外与电气连接元件相连接也是可以的，这些电气连接元件在第一外壳件和第二外壳件之间引入壳体内腔中，并且在那里至少间接地与电路件相连接。在这种情况下电路薄膜可以在密封的控制器制造之后与连接元件相连接。连接元件可以通过其它电路薄膜的印制电路构成。
在使用多个电路薄膜带时，通过电路薄膜带获得不同的粘结缝高度。由此产生了对密封功能的高要求。因此特别有利的是，为了实现恒定的粘结缝高度，在电路件的区域和包围着该区域的密封的区域电路薄膜作为一件来实施，并且在壳体内腔之外接触电路薄膜带。由此也获得了这种可能性，控制器构成了在装配中容易操作的小标准组件，并且与部件预批量加工的柔性电路薄膜带连接到控制器上。同样通过电路薄膜带的更换容易做出不同的变化方案。
在控制器的壳体内腔中，在第一外壳件和第二外壳件之间至少可以引出柔性电路薄膜是有利的，并且那里至少间接的与电路件电气连接。
附图本发明的实施例表示在附图中，并且将在后面的叙述中说明。如图所示，
图1是通过根据本发明的控制模块的第一实施例的横截面图，图2a是通过根据本发明的控制模块的实施例沿着在图3中所示A-A剖面线的横截面图，图2b是通过根据本发明的控制模块的实施例沿着在图3中所示B-B剖面线的横截面图，图3是根据本发明的控制模块的第一实施例的局部透视图，图4是根据本发明的控制模块的第二实施例的局部透视图，图5是根据本发明的控制模块的第三实施例的局部透视图，图6是控制模块的局部透视图。
实施例的说明图1和图3所示是根据本发明的控制模块的第一个实施例。控制模块1包括可以固定在汽车的变速箱上的、金属的或者塑料的支架件10。支架件例如由带有一定间隔的隔板和凸起构成板状结构。电气部件，例如插接件9、传感器8、未表示的用于变速器执行机构控制的液压阀和变速控制器2布置在支架件上。
控制器2具有第一外壳件4，它优选是例如由铝构成的金属底板件，和第二外壳件5，它优选是例如由铝构成的金属盖板件。但是外壳件也可以由其它的材料制造。尤其是第二外壳件5可以作为塑料件来制造。第一外壳件4和第二外壳件5包含壳体内腔6。在壳体内腔6中，电子电路件3，例如布置在陶瓷母体基片上的混合电路装在第一外壳件4上。电路件3例如可以贴在第一外壳件4上或者也可以由第一外壳件4上脱开，并且通过接合线13与柔性电路薄膜7相连接，它具有多个电气印制电路。电路件3可以用凝胶封住。电路薄膜7带有例如矩形的空隙，电路件3就布置在空隙中。电路薄膜7在第一外壳件4和第二外壳件5之间由壳体内腔6密封的引出来，并且例如可以密封地贴在第一外壳件5上。为了控制器2的密封，在第一外壳件4和第二外壳件5的支撑区域设有密封17。密封17可以由例如一种丙烯酸粘结剂的双面粘贴的粘结薄膜，或者由一种液体粘结材料组成。它可以通过压力涂敷在电路薄膜7或者第二外壳件5上。密封17也可以作为合成橡胶密封来实施。在这种情况下为了使合成橡胶密封获得必须的预应力，并且达到第二外壳件5的固定，在熟悉的方式下，第二外壳件需要在第一外壳件上附加的机械固定。
为了容纳控制器，支架件10的板状中心段具有贯通的、例如矩形的槽16，如在图2b和图3中所表示的，带有第一外壳件4的控制器2平放地布置在支架件10上，其中第一外壳件4朝向支架件的一侧顶到支架件的支撑区域24。支架件10的支撑区域24例如可以通过在槽16的两个处于面对面的侧面上形成的、在凸起25上的两个凸出平面构成。支撑区域24也可以通过一个环绕的凸出表面或者通过多个凸起构成。如在图2b中可以清楚地看出，通过由支架件10朝向第一外壳的一侧伸出的凸起25实现在第一外壳件4朝向支架件的一侧和支架件朝向第一外壳件10的一侧之间存在一个间距，它为布置在支架件上，在支撑区24之内，即在两个凸起25之间的第二外壳件5的装配提供位置。在槽16的周围在支撑区25中，固定元件15集成在支架件10上，它允许支架件10和第一外壳件4固定在导热的、变速器外壳件23上，例如由此螺栓(未表示)通过在第一外壳件4上的孔19拧紧在支架件10的固定元件15上。如在图2a和图2b中所表示的，控制器2通过固定元件15与支架件10相连接，因此保持力不会对第二外壳件5产生影响。由控制器中伸出来的电路薄膜7定位在支架件10的不同凸起11上，并且通过安装在支架件上的盖板18来保护。盖板18例如可以由塑料的、或者金属的板状件构成，基本上可平行于支架件走向固定在上面。这里盖板18例如可以插在支架件的凸起11上。背向控制器2的电路薄膜7的端部与插接件9、传感器8、和可能的情况下其它的布置在支架件10上的部件电气连接，例如通过焊接或者钎焊。此外如在图1、2a和2b中可以清楚的看出，在支架件10的底部，背向第二外壳件5的第一外壳件4的外侧可自由进入，并且例如可以直接浸入变速箱油中，或者放在导热的变速器外壳件上，这特别有利，因为第一外壳件4可设计为贴在上面的电子电路件3的冷却体。
在图3中以透视图的方式表示了上面所描述的结构形式。图4表示了本发明的另外一个实施例，它与在图3中所表示的实施例的区别在于，不只设有一个柔性电路薄膜用于电路件3与支架件10部件的电气连接。电路件3通过多个带状电路薄膜7a、7b、7c与部件8、9和14相连接。图5表示了另外一种结构形式。在第一外壳件4上，在电路件3和包围着这个区域的密封件17的区域，一个完整的电路薄膜7e密封粘贴，并且通过接合线13与电路件3接通。电路薄膜7e的印制电路构成了由壳体伸出的、其它电路薄膜7a、7b、7c连接的电气连接元件。在壳体内腔6之外，电路薄膜7e在连接位置12上与电路薄膜带7a、7b、7c相连接，它的另一端部与部件8、9和14相连接。单独的部件14也可以直接布置在电路薄膜上，在这种情况下一个电路薄膜带也可以接通多个部件14。在这种方式下控制器2不依赖于电路薄膜7a、7b、7c固定在支架件10上，其中在控制器和电路薄膜装配后，连接位置12例如可通过粘结或者焊接来制作。
当然也是可以的，在放弃连接位置12的情况下，确定的部件接电的电路薄膜带直接构成，并且对于其它的部件使用带连接位置12的单独的电路薄膜带。在这种情况下就获得了一种在图3和图5所示的结构形式下的组合。因为在图4和图5的实施例中使用了多个小的电路薄膜带，因此可以使边角料缩小到最低限度。由此获得了明显的成本节约，电路件3的待接电传感器和插头离的越远，表现就越明显。附加的获得这种可能性，在电路薄膜带上的部件8、14或者插头9完全可预批量生产，因此可以实现特别有利的加工过程。此外通过用带有其它几何形状的电路薄膜带的导线带的替换表示出费用低廉的简单的变化方案管理。在根据图5所示的控制器的制造时，首先电路薄膜7e被粘贴在第一外壳件上。然后电路件3被粘贴上，并且借助于接合线13与电路薄膜7e接电。紧接着第二外壳件5与第一外壳件4密封粘结。在这里借助于适当的中心孔或者定位销首先在第一外壳件4和电路薄膜带7e上装上双面粘贴的薄膜。紧接着放上第二外壳件5。压紧力应该这样测量，以使在引出电路薄膜带7e的两个外壳件之间产生不透气的密封。由此获得结构小巧的并且由此在装配中容易操作的单元，它紧接着通过连接区域12连接在电路薄膜带7a、7b、7c上，并且最后与支架件10配成套。
此外也是可以的，作为ASIC(应用专门集成电路)构成的单独的传感元件，标准的或者其它的部件布置在控制模块的支架件10上。在这种情况下例如可能涉及到转速传感器。在图6中表示了用于柔性电路薄膜7与ASIC部件接电的有利的方法。ASIC部件21插入固定在支架件10上的支撑件20中。支撑件20也可以与支架件10构成一体。柔性电路薄膜7通过ASIC部件21的连接插销敷设，并且通过焊接、钎焊或者夹紧连接与其接电。布置在支撑件20上定位销22用于电路薄膜位置的固定。
附图标记表1控制模块2控制器3电子电路件4第一外壳件5第二外壳件6壳体内腔7柔性电路薄膜7a、7b、7c、7e电路薄膜8传感器9插接件10支架件11凸起12连接区域13接合线14部件15固定元件16槽17密封
18盖板19孔20支撑件21应用专门集成电路(ASIC)部件22定位销23导热外壳件24支撑区域25凸起
权利要求
1.尤其是用于汽车变速器的控制模块，带有支架件(10)，布置在支架件(10)上的控制器(2)，其具有第一外壳件(4)和第二外壳件(5)和布置在第一外壳件和第二外壳件之间的壳体内腔(6)，在该内腔中布置有固定在第一外壳件(4)上的电子电路件(3)，并且带有至少一个柔性电路薄膜(7、7a、7b、7c、7e)，其用于电路件(3)与布置在壳体内腔(6)之外的电气部件(8、9、14)的电气连接，其特征在于，带有第一外壳件(4)的控制器(2)平放地布置在支架件(10)的支撑区域(24)上，并且第二外壳件(5)在该支撑区域内布置在第一外壳件(4)上。
2.根据权利要求1所述的控制模块，其特征在于，控制模块可借助于支架件(10)和/或者第一外壳件(4)固定在汽车变速器上。
3.根据权利要求1所述的控制模块，其特征在于，该至少一个柔性电路薄膜布置在支架件的凸起上。
4.根据权利要求1所述的控制模块，其特征在于，设有多个柔性电路薄膜(7a、7b、7c)，其中至少两个不同的电气部件(8、9、14)借助于各自一个柔性电路薄膜与电路件(3)电气相连。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的控制模块，其特征在于，该至少一个柔性电路薄膜(7、7e)在第一外壳件(4)和第二外壳件(5)之间引入壳体内腔(6)中，并且在那里至少间接地与电路件(3)电气相连。
6.根据权利要求1至4所述的控制模块，其特征在于，该至少一个电路薄膜(7a、7b、7c)在壳体内腔(6)之外与电气连接元件相连接，该电气连接元件在第一外壳件(4)和第二外壳件(5)之间引入壳体内腔(6)中，并且在那里至少间接地与电路件(3)相连接。
7.根据权利要求6所述的控制模块，其特征在于，连接元件通过至少一个其它的柔性电路薄膜(7e)的印制电路构成。
8.根据权利要求1至7所述的控制模块，其特征在于，在第一外壳件(4)上密封地粘贴有包围着电路件(3)的、大面积的柔性电路薄膜(7e)并且其通过接合线(13)与电路件(3)接触，并且至少几个其它的柔性电路薄膜(7a、7b、7c)在壳体内腔(6)之外在连接位置(12)上与该大面积的柔性电路薄膜(7e)相连接。
9.根据权利要求8所述的控制模块，其特征在于，该大面积的柔性电路薄膜(7e)在第一外壳件(4)和第二外壳件(5)之间在密封(17)的中间层下由壳体内腔(6)密封地引出。
10.根据前面的权利要求中任一项所述的控制模块，其特征在于，至少一个电子部件(14)安装在柔性电路薄膜(7a)的部分区段上。
全文摘要
提出了一种尤其是用于汽车变速器的控制模块，它具有支架件，布置在支架件上的控制器，其具有第一外壳件和第二外壳件和布置在第一外壳件和第二外壳件之间的壳体内腔，在内腔中布置了固定在第一外壳件上的电子电路件，控制模块还至少具有一个柔性电路薄膜用于电路件与布置在壳体内腔之外在支架件上的电气部件的电气连接，其中带有第一外壳件的控制器平放地布置在支架件的支撑区域上，并且在支撑区域内的第二外壳件布置在第一外壳件上。
文档编号H05K5/00GK101080338SQ200580043493
公开日2007年11月28日 申请日期2005年8月26日 优先权日2004年12月22日
发明者G·维策尔, P·施普拉夫克, M·格尔霍伊泽尔 申请人:罗伯特·博世有限公司