电子模块以及用于对电子模块进行检查的方法和装置与流程

本发明涉及按独立权利要求所述类型的装置和方法。计算机程序也是本发明的主题。

背景技术：

为了保证控制器的电磁兼容性，例如可以以电的方式测量控制器的印刷电路板与壳体之间的绝缘情况。

技术实现要素：

在这种背景下，用这里所介绍的方案来介绍按照独立权利要求所述的电子模块、用于对电子模块进行检查的方法、还有使用这种方法的装置以及最后相应的计算机程序。通过在从属权利要求中所列举的措施，可以实现在独立权利要求中所说明的装置的有利的拓展方案和改进方案。

这里所介绍的方案提供了一种具有以下特征的电子模块：

-至少一个电子单元，该电子单元具有用于加载供电电压的供电电压接头和夹紧边缘，所述夹紧边缘具有至少一个导电的第一夹紧边缘段和导电的第二夹紧边缘段，其中，所述第一夹紧边缘段通过至少一个第一电阻与所述供电电压接头耦接或者能够耦接，并且所述第二夹紧边缘段通过至少一个第二电阻与地电位耦接或者能够耦接；

-至少一个至少部分导电的、用于接纳所述电子单元的壳体元件，其中，所述第一夹紧边缘段和所述第二夹紧边缘段通过所述壳体元件能导电地彼此相连接或者能够连接；以及

-用于对所述第一夹紧边缘段和/或第二夹紧边缘段上的测量电压进行测量的测量接头。

“电子模块”可以是指一种用于处理或者提供电信号的模块、例如控制器、尤其是用于对车辆变速器进行控制的变速器控制器。“电子单元”可以是指所述电子模块的电子构件。所述电子单元例如可以在形式为印刷电路板的线路基座上来实现。所述壳体元件例如可以是底部元件或者顶部元件。按照实施方式，所述壳体元件可以完全或者部分地由金属制成。所述电子单元可以具有作为夹紧边缘起作用的、环绕的边缘区域。“夹紧边缘”例如可以是所述电子单元的边缘区域，该边缘元件能够电接触。“夹紧边缘段”可以是所述夹紧边缘的导电的区段。例如所述夹紧边缘段可以作为印制导线或者导体垫来实现并且按照实施方式可以被安置在所述电子单元的一侧或者两侧上。为了在所述夹紧边缘段与所述壳体元件之间建立导电连接，所述夹紧边缘段能够夹紧在所述壳体元件中。“测量接头”可以是指具有所述第一或者第二电阻的电线路的一个位置，在该位置可以进行电压截取。

这里所描述的方案基于以下认识：借助于至少两个导电的、通过壳体构件彼此导电地连接的夹紧边缘段，可以在电子模块中实施电绝缘测量。由此可以取消所述壳体构件上的外部的触头。借助于这样的绝缘测量，可以推断出所述电子模块中的导电的、可能对所述电子模块的电磁兼容性产生不好影响的异物颗粒的存在或者不存在。

按照一种实施方式，所述电子模块可以具有与所述测量接头耦接或者能够耦接的、用于对代表所述测量电压的测量信号进行处理的处理单元。“所述处理单元”例如可以是模数转换器。所述处理单元例如可以作为所述电子单元的组件来实现。通过所述处理单元，可以对用于接下来测评的测量信号进行编辑或者转换。

此外，有利的是，所述电子模块具有通信接口。所述处理单元可以通过所述通信接口与外部的测评单元相连接。通过所述通信接口，可以将所述测量电压提供给外部的单元。

也有利的是，所述第一电阻和所述第二电阻具有在公差范围之内相同的额定值。例如所述公差范围可以相当于在所述额定值上下10%的范围，或者所述第一电阻可以以至多10%的幅度偏离所述第二电阻。这能够实现可靠且精确地确定供电电压与测量电压之间的偏差。但是原则上，所述电阻也可以具有其他的比例，例如所述第一电阻也可以比所述第二电阻大十倍或者一百倍。但是，检测并且探测相关的特征参量以及将在很大程度上相同的构件用于所述第一和第二电阻这样的做法提供了在技术上容易地实现这里所介绍的方案的优点。

按照另一种实施方式，所述电子模块可以具有至少一个另外的、用于接纳所述电子单元的壳体元件。所述电子单元可以在所述壳体元件与所述另外的壳体元件之间的夹紧边缘的区域中被夹紧或者能够夹紧。如同所述壳体元件一样，所述另外的壳体元件也可以至少部分导电，使得所述两个壳体元件可以相对于所述电子单元作为法拉第笼起作用。按照实施方式，所述两个壳体元件在装配的状态中可以围绕所述电子单元形成封闭的壳体或者壳体笼。通过这种实施方式可以特别有效地遮蔽所述电子单元，以防止干扰影响。此外，所述电子模块可以通过这种方式用稳定的、成本低廉的壳体来实现。

此外，所述电子模块可以设有用于与所述测量接头进行电接触的插接件。“插接件”可以是指插接连接的一部分，例如插口或者插脚。由此所述电子模块可以容易并且灵活地与一个或者多个测评单元相连接。

此外，这里所描述的方案提供一种用于对按照这里所描述的实施方式之一所述的电子模块进行检查的方法，其中所述方法包括以下步骤：

-读入代表所述供电电压的供电电压信号和代表所述测量电压的测量信号；

-在使用所述供电电压信号和测量信号的情况下对所述供电电压和所述测量电压进行比较，以求得所述供电电压与所述测量电压之间的偏差值；

-根据所述偏差值来确定所述电子模块的功能性能或者说可靠性（Funktionsfähigkeit）。

“偏差值”例如可以是指所述供电电压与所述测量电压之间的差。这种方法例如可以在所述电子模块的制造过程结束时结合所谓的带端测试来实施。特别地，所述方法可以适合于提早识别处于所述电子模块的内部空间中的导电颗粒、尤其是在所述电子单元与所述壳体元件之间的颗粒，并且因此保证了所述电子模块的电磁兼容性，简称EMV。由此可以避免所述电子模块的功能中断。

在此如果在所述比较步骤中查明，所述供电电压和所述测量电压在公差范围之内是相同的，则可以在确定步骤中将所述电子模块确定为“不能正常工作的（funktionsfähig）”。“公差范围”可以是指供电电压与测量电压之间的预先给定的电压偏差，在该电压偏差之内可以将所述供电电压和所述测量电压归为“相同的”。例如当所述两个夹紧边缘段中的至少一个夹紧边缘段与所述壳体元件没有接触时可能出现这种情况。由此可以识别将所述电子单元错误地安装到所述壳体元件中的情况。

此外，如果在所述比较步骤中查明，所述测量电压等于零，则可以在确定步骤中将所述电子模块确定为“不能正常工作的”。由此可以识别将所述地电位与所述壳体元件导电地彼此连接起来的颗粒、例如金属切屑的存在。

也有利的是，如果在所述比较步骤中查明，所述测量电压大于所述供电电压，则在确定步骤中将所述电子模块确定为“不能正常工作的”。由此可以识别颗粒的存在，所述颗粒将分配给所述供电电压的极点与所述壳体元件导电地彼此连接起来。

也可以考虑，如果在所述比较步骤中查明，所述测量电压在公差范围之内是所述供电电压的一半大，则在确定步骤中将所述电子模块确定为“能正常工作的”。“公差范围”在本文中可以是指预先给定的数值范围，在该数值范围之内所述测量电压视为所述供电电压的一半大。通过这种实施方式，可以容易并且可靠地确认所述电子模块的电磁兼容性。

这种方法例如可以以软件形式或者硬件的形式或者以由软件和硬件构成的混合形式例如在控制器中来实现。

此外，这里所介绍的方案提供了一种装置，该装置被构造用于在相应的机构中实施、操控或实现这里所介绍的方法的变型方案的步骤。通过本发明的、形式为装置的这种实施变型方案，本发明的任务也可以很快并且有效地得到解决。

“装置”在此可以理解为一种电设备，该电设备对传感器信号进行处理并且据此输出控制信号和/或数据信号。所述装置可以具有接口，所述接口可以按照硬件和/或按照软件来构成。在按照硬件来构成时，所述接口例如可以是所谓的系统ASIC的部件，所述ASIC包括所述装置的极为不同的功能。但是也可能的是，所述接口是自身的、集成的开关电路或者至少部分地由分立的结构元件所构成。在按照软件来构成时，所述接口可以是软件模块，所述软件模块例如存在于其他软件模块旁的微型控制器上。

也有利的是一种具有程序代码的计算机程序产品或者计算机程序，所述程序代码可以保存在机器可读的载体或者存储介质例如半导体存储器、硬盘存储器或者光学存储器上面，并且尤其当在计算机或者装置上执行所述程序产品或者程序时，用于实施、实现并且/或者操控根据前面所描述的实施方式之一所述方法的步骤。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出并且在下面的描述中进行详细解释。附图示出：

图1是按照一种实施例的电子模块的示意图；

图2是按照一种实施例的具有两件式壳体的电子模块的示意图；

图3是用于对按照一种实施例的电子模块进行检查的装置的方框图；并且

图4是用于对按照一种实施例的电子模块进行检查的方法的流程图。

在以下对本发明的有利的实施例所作的描述中，针对在不同附图中示出的并且类似地起作用的元件使用相同的或者类似的附图标记，其中省去了对于这些元件的重复描述。

具体实施方式

图1示出了按照本发明的一种实施例的电子模块100的示意图。所述电子模块100包括电子单元102，该电子单元则具有用于将所述电子单元102夹紧到壳体元件106中的夹紧边缘104。所述夹紧边缘104用导电的第一夹紧边缘段108和导电的第二夹紧边缘段110来实现，所述两个夹紧边缘段通过所述壳体元件106的导电的区段导电地彼此连接。

此外，所述电子单元102具有用于加载供电电压的供电电压接头112。所述供电电压接头112例如相当于正极。所述供电电压接头112通过具有第一电阻R1的供电线路114与所述夹紧边缘段108导电地连接。所述第二夹紧边缘段110通过具有第二电阻R2的接地线路116与地电位118相连接，所述地电位在这里相当于负极。

按照这种实施例，所述电子单元102具有布置在所述第一电阻R1与所述第一夹紧边缘段108之间的测量接头120，该测量接头通过第一测量线路122与用于对代表能够在所述测量接头120处截取的测量电压的可选的测量信号进行处理的处理单元124相连接。所述处理单元124例如是模数转换器。按照一种替代的实施例，所述处理单元124作为外部的单元来实现。

此外，所述测量接头120通过第二测量线路126与所述电子模块100的可选的插接件128导电地连接。所述插接件128例如是控制器插头的迄今未使用的触头。

可选的通信接口130用于在所述处理单元124与外部的单元、例如用于对通过所述处理单元124来处理的测量信号进行测评的外部的测评单元之间建立通信连接。

作为所述供电电压接头112和所述插接件128的补充，根据在图1中示出的实施例的电子单元102具有与所述地电位118相连接的地接头132。

如在图1中所示出的那样，可以在所述供电电压接头112与所述第一电阻R1之间布置可选的电压改变机构134。该电压改变机构用于将在所述供电电压接头112处加载的供电电压从例如12V降低到为了运行所述电子单元102所必需的、例如5V的工作电压值。

通过所述供电电压与在测量接头120处所截取的测量电压之间的比较，可以推断出导电的颗粒136的存在或者不存在。例如通过这种比较可以识别，所述颗粒136是否如在图1中示范性地示出的那样布置在所述电子单元102与所述壳体元件106之间并且由此在所述壳体元件106与所述地电位118之间建立电连接。

按照实施方式，所述比较通过所述处理单元124本身或者通过所述外部的测评单元借助于所述通信接口130或者所述插接件128来进行。

现今的、以印刷电路板技术来制造的控制器通常装备有功率构件，所述功率构件使散热成为必需。通常为此将所述功率构件钎焊在印刷电路板的顶面上，其中在所述功率构件的区域中设置了热的金属化通孔，所述热的金属化通孔用于通过所述印刷电路板来导送热。

在所述印刷电路板的、与顶面对置的底面上，将通常由金属构成的壳体件引导到所述热的金属化通孔的区域附近，以便如此能够将所述热向外排出。出于电信号隔离的原因，可以在所述印刷电路板与所述壳体之间设置气隙，所述气隙按照实施方式可以用导热介质来填满，以改进热传导情况。

在将已装备好的印刷电路板安装到所述壳体中时可能出现以下情况：导电的颗粒到达印刷电路板与壳体之间的气隙中。同样，在所述控制器的运行中杂散的颗粒可能会到达相关的隔离区域中。因此，例如可能出现电信号隔离的失效并且在最严重的情况下可能出现所述控制器的功能中断。在不利的情况下，所述颗粒也可能会引起热氧化。

这种问题例如可以通过合适的设计上的措施来避免，通过所述措施可以降低颗粒挤入到所述控制器中的可能性。作为补充可以以电的方式来测量所述绝缘情况。但是，这通常使得壳体的电接触成为必需。

为了保证电子模块的电磁兼容性，可以实现具有所谓的夹紧边缘的电子模块的印刷电路板。这些夹紧边缘处于所述印刷电路板的环绕的边缘上。例如在此涉及未被保护漆覆盖的顶面及底面上的、窄小的印制导线条。在将壳体上部件与壳体下部件接合在一起时，将所述印刷电路板夹紧在这些区域中并且由此加以固定。产生一种导电的连接，该连接保证了所述电磁兼容性。

按照本发明的一种实施例的电子模块100现在能够实施电的绝缘测量，而为此不需要电的壳体接触。

为此，将所述夹紧边缘104划分为两个或者更多个夹紧边缘段108、110。每个这样的分段都通过电容来连接到电子地电位（Elektronikmasse）上，从而保证了所述电磁兼容性。

通过如此将所述夹紧边缘104划分为分段这种方式，可以将对于所述绝缘测量来说所必需的测量电流通过所述第一夹紧边缘段108来馈入到形式为壳体元件106的壳体中并且通过所述第二夹紧边缘段110又引回到所述电子装置中。由此可以取消所述外部的壳体触头。

因为为了维持所述电磁兼容性而仅仅需要电容式的连接，所以可以使直流电测量叠加。

在此，按照一种实施例，将控制器内部的供电电压通过所述电阻R1来连接到所述第一夹紧边缘段108上。所述第二夹紧边缘段110通过所述电阻R2来接地。

可选在所述第一或者第二夹紧边缘段处截取所述测量电压并且例如将其导送给所存在的、作为处理单元124的微型控制器的模拟输入端。作为替代方案，将所截取的测量电压直接导送在迄今未使用的、形式为插脚的插接件128上。

图2以侧视图示出了按照本发明的一种实施例的、具有两件式壳体的电子模块100的示意图。所述电子模块100例如是一种如前面借助于图1所描述的那样的电子模块。所述电子模块100作为所述壳体元件106的补充-该壳体元件在这里是所述壳体的壳体上部件-而具有另一个壳体元件200，该壳体元件按照这种实施例相应地作为壳体下部件来实现。所述电子单元102作为在所述两个壳体元件106、200之间在所述夹紧边缘104的区域中被夹紧的印刷电路板来实现。在此，所述两个夹紧边缘段108、110不仅在所述电子单元102的、朝向所述壳体元件106的顶面上而且在其朝向另一个壳体元件200的底面上构成。按照实施方式，所述两个夹紧边缘段108、110例如可以布置在所述电子单元102的彼此对置的侧面上并且可以作为彼此平行地伸展的印制导线来实现。

图3示出了用于对按照本发明的一种实施例的电子模块、例如如前面借助于图1和2所描述的那样的电子模块进行检查的装置300的方框图。所述装置300包括读入单元310，该读入单元被构造用于读入代表所述供电电压的供电电压信号312和代表所述测量电压的测量信号314并且将其传输给用于对所述两个信号312、314进行比较的比较单元320。所述比较单元320被构造用于：在使用所述两个信号312、314的情况下求得所述供电电压与所述测量电压之间的偏差并且将代表所述偏差的偏差信号322发送给所述装置300的确定单元330。所述确定单元330被构造用于：在使用所述偏差信号322的情况下根据所述偏差来确定所述电子模块的功能性能。按照这种实施例，所述确定单元330被构造用于：此外产生并且提供代表功能可靠性的检查信号332。

所述装置300例如是前面借助于图1和2所描述的处理单元或者通过所述通信接口或者所述插接件与所述电子模块相连接的外部的测评单元。

图4示出了用于对按照本发明的一种实施例的电子模块进行检查的方法400的流程图。所述方法400例如可以结合前面借助于图1和2所描述的电子模块来实施。在步骤310中，首先读入代表供电电压的供电电压信号和代表测量电压的测量信号。在紧接着的步骤420中，在使用所述供电电压信号和所述测量信号的情况下将所述供电电压和所述测量电压彼此进行比较，用于求得所述两个电压之间的偏差。最后，在步骤430中根据在步骤420中所求得的偏差来确定所述电子模块的功能性能。

按照一种实施例，在步骤430中根据所述偏差来检查，在所述电子模块的内部空间中是否存在导电的、对所述电子模块的电磁兼容性产生不好影响的颗粒。

可以连续地实施所述步骤410、420、430，以便连续地关于所述电子模块的电磁兼容性来检查所述电子模块。

所述方法400例如可以用于在用来制造所述电子模块、例如控制器的生产过程结束时实施所谓的带端测试（Bandende-Test）。在此，对所述控制器的电功能进行测试。所述控制器的壳体为此相对于测试塔的地线在电方面绝缘。

前面借助于图1和2所描述的电阻优选具有例如10千欧的相同额定值。在接通所述电压供给时，可能出现以下测量电压。

第一，所述供给电压基本上可能与所述测量电压相同。这意味着，在所述壳体与所述两个夹紧边缘段之间不存在接触并且由此所述电磁兼容性没有得到保证。所述电子模块由此运行不正常。

第二，所述测量电压基本上可能是所述供电电压的一半大。这意味着，所述两个夹紧边缘段与所述壳体相接触，也就是说，在所述壳体中不存在颗粒并且所述电子模块由此运行正常。

第三，所述测量电压可能等于零。尤其是这种情况，如果对地存在着颗粒的话。所述电子模块由此运行不正常。

第四，所述测量电压可能大于所述供电电压，这意味着，对正极存在着颗粒。在这种情况下，所述电子模块也运行不正常。

如果一种实施例包括第一种特征与第二种特征之间的“和/或”联结，那么应该如此对此进行解读，所述实施例按照一种实施方式不仅具有所述第一种特征而且具有所述第二种特征，并且按照另一种实施方式要么仅仅具有所述第一种特征要么仅仅具有所述第二种特征。