专利名称：具有标准接口的电子壳体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按权利要求l前序部分所述的用于电子控制器的电 子壳体以及一种用于制造这类尤其是用于汽车工业中变速器或发动机 控制装置的壳体的方法。
电子控制器一般具有多个和处于控制器之外的其它元件连接的电 子元件。电子控制器通常安装在特殊的壳体中，以防止它们受到环境影 响或机械负荷。此外，壳体具有一个重要的屏蔽功能。为实现与壳体外 部元件的可靠连接，需要将壳体内侧和壳体外侧电连接。
背景技术：
DE 1 0 2004 033 559 Al记载了这种连接装置，它设置在壳体内侧 和壳体外侧之间并牢牢地用壳体壁注塑包封或压入。壳体壁在此具有空
腔，空腔内有附加的密封材料。这种密封材料包围电连接装置并通过壳 体壁将电连接装置的引线密封。此外，密封材料还实现了用盖和/或底 板对壳体壁的密封。
这种布置的缺陷在于，必须基于挤入或压入的电连接装置来生产专 门用于各控制器的壳体构件。此外密封材料在这种控制器的使用寿命内 会出现疲劳现象，尤其是当其处于侵蚀性强的环境中，如对于被化学腐 蚀性强的变速器油包围的同时又必须承受高温的变速器控制装置而言。
DE 33 15 655 Al记载了 一种借助柔性电路板的电连接装置。柔性 电路板在连接部位处嵌插在壳体和盖之间并同样通过成型密封件用壳 体和盖子密封。这种柔性导电线路可以从连接位置直接引到壳体内部的 电气构件上。元件的布置由此相对灵活。
此外，DE 1 0 2004 036 683 Al公开了 一种借助与柔性电路板部件 的接触来电连接电子控制器与外围元件如传感器、阀门或插入件的装 置。
这种接触可例如参考DE 1 0 2004 050 687 Al。那里记载了作用在 柔性电路板上的电缆或电缆束直接接触的 一种可能性。
然而这里也存在的缺陷是，对各控制器来说，必须为壳体和柔性电
4路板的几何形状构造个体适配且与相关元件协调的线路布局。若用于接 触外围元件的设定值发生变化或甚至中央电子基板的大小和几何形状 有所改变，则必须要不得不为壳体和柔性电路板找出和构造一种新的线 路布局。柔性电路板是设计成一体式还是分体式与这一约束无关。
发明内容
因此本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于电子控制器多个 壳体的可变设计方案，所述电子控制器有至少一个设计为柔性电路板 的、处于壳体内室和壳体外室之间的电子连接装置，所述电子连接装置 实现了与壳体外部元件的一种统一的、简单和灵活的连接。此外，电连 接装置引线的密封优选是气密的，并在控制器的整个使用期限内可以承 受高的机械和化学负荷以及高温。按本发明，这通过一种按权利要求1
所述的装置以及一种按权利要求8所述的用于制造这种装置的方法实现。
按本发明建议，在电子构件上侧被壳体盖覆盖的区域外部设置柔性 电路板的铜制导电线路的至少一个可自由进入的开放区域，它的尺寸以 特定接触方式的宽度设定值为导向。此外，导电线路开放区域的长度比 所需的长度更长，以便可变地满足不同外围设备的接触要求。以此方式 首次能提供用于多个这类电子壳体的统一的设计方案，该设计方案通过 柔性电路板的标准化生产首度以实质上更为廉价的方式照顾了外围元 件或电子基板几何形状的变化的设定值。尤其是也能以成本低廉和筒单 的方式实现整个壳体的尺寸匹配。电子装置迄今必需的完整的新结构因 而是多余的。
优选地，为了接触壳体外部的元件，提供了多个平行延伸的、具有 相应宽度和长度的、铜制导电线路的开放区域。
在一种优选的设计中，铜制导电路线的可自由进入的开放区域具有 约3,的宽度。按照本发明，这种尺寸设定以预定的接触为导向。
可采用已经公知的带有导电线路的柔性电路板作为电连接装置。但 也可以使用按DE 1 0 2004 036 683 Al所述装置的一个或多个柔性分体 电路板。在该实施例中有利的是，这样准备单个柔性的分体电路板，即， 在制造单个组件的早期阶段就已经能顾及到和统一各种元件与导电线 路开放区域的接触。此外，该实施方案还可以满足其它有利的方针，即，将柔性电路板的总面积保持在很小，尤其是出于成本考虑。本发明的这 一实施形式还可实现信号线路与电流线路的最佳拆分。
柔性电路板可例如由下部聚酰亚胺基膜、在下部聚酰亚胺基膜上方 埋设在胶粘层内的金属导电线路和上部聚酰亚胺覆膜组成。多层柔性电 路板优选也可用作电连接装置，所述多层电路板按定义具有多个通过绝 缘层隔离的铜制导电线路层。
作为替代方案也可全部或局部除去上部聚酰亚胺覆膜，只要通过按 本发明壳体的其它组件、如壳体盖和/或接触护板能保护未被上部聚酰 亚胺覆膜覆盖的区域不受外界影响就行。其它优选成本低廉的材料也可 既用于基膜，又用于胶粘层。因而可以例如使用这种可用挤入、涂装或 丝网印刷工艺涂覆的材料来削减成本。此外，改变各层的层厚也是可以 的。
为实现之后壳体盖的安装，可例如设置环绕的凹槽来承接密封件或 密封材料。作为替代方案或附加方案，壳体盖也可以通过铆接、粘接或 钎焊与底板和/或柔性电路板连接。在此最重要的是，确保良好的密封， 电子构件之后应当能在侵蚀性环境如变速器或发动机中使用。
若壳体盖借助钎焊固定，则首先将连续环绕的金属轨道设置在底板 和/或柔性导电线路的表面上。这一金属区域优选构成壳体盖的罩面。
壳体底板优选由金属材料制成，尤其优选由铝制成。在本发明一种 优选的实施形式中，柔性电路板层压在金属壳体底板上。这保证了一种 可靠的、密封的和成本低廉的固定。壳体盖可由各种材料制成，所述材 料确保为电路提供足够的保护，防止其受到所处环境的影响。除由塑料 制成的壳体盖外，还可使用由金属材料制成的壳体盖。当壳体盖借助钎
焊来固定时，应优选使用金属制成的壳体盖。这同时也带来了必需的EMV 屏蔽值和刚性的提高。作为选择方案也可使用金属化的塑料成型体。按 照一种优选的设计，壳体盖也可由金属材料如钢板或压铸件制成。由此 在控制器的整个使用寿命内获得提高的长期稳定性以及相对腐蚀性化 学物质良好的扩散密封和改良的屏蔽值。
为制造按本发明的用于控制器的壳体，在壳体底板上安装一体的柔 性电路板或一个或多个柔性分体电路板，其具有至少一个按本发明的、 铜制导电线路的开放区域，开放区域具有统一的宽度和长度。建立与壳 体内部电子元件的接触并接着将壳体盖安装和固定到电子连接装置的
6相应区域。柔性电路板的开放区域和接下来建立起来的接触优选通过接 触护板得到保护而不受外部影响。这种外部影响可以例如是由生产变速 器或发动机外壳的残留物形成的金属切屑，它们可能会造成接触短路或 铜制导电线路开放区域的短路。
按照本发明，在优选由铝制成的壳体底板上层压有柔性电路板或多 个柔性分体电路板。柔性电路板尤其优选借助丙烯酸脂胶粘剂固定到壳 体底板上。
各种公知的方式建立。因而连接装置可以可拆卸地例如作为插入件或不 可拆卸地通过例如钎焊或熔焊建立。电子连接装置尤其优选不但与壳体 内部的电子基板直接连接，而且也与壳体外部的信号发送器和信号接收 器(尤其是传感器、阀门等)直接连接，并且尤其优选借助粗丝键合
(Dickdraht-Bonden)的方式连接。连接装置的数量因而可显著减少， 以此方式避免了由损坏的交叉点如插入件引起的局部停运。由此大大减 少了故障可能性。
下面示例性地借助两个实施方案并结合附图对本发明予以说明。图
中
图1是电子装置的局部分解的透视性俯视图2是带有关闭的壳体的图1所示电子装置的透视性俯视图3是柔性电路板的局部剖切图4以局部分解的形式示出了按本发明的电子装置的俯视图，其中 该电子装置包含一个无覆盖层的一体式柔性电路板；
图5是带有闭合的接触护板的图4所示电子装置的一个侧面的局部 剖切图6示出了图4中的电子装置，它有关闭的壳体和闭合的接触护板；
以及
图7用局部分解图的形式示出了带有柔性电路板的本发明的另 一种 优选设计方案。
具体实施例方式
7图1示出了规定安装在汽车变速器内的电子装置1。该电子装置的
壳体2由金属底板3和用钢板或铝制成的壳体盖4构成。金属底板3上 固定有柔性电路板5。柔性电路板5具有环绕的密封区6,密封区6在 形状上与壳体盖4的罩面一致。壳体的内部有电子基板7，它例如可以 具有各种电子构件。基板7和它的各种电子构件在壳体内部通过直接接 触件8与柔性电路板5相连。此外，所示出的柔性电路板5是在壳体的 内部区域内截取的一部分，电子基板7设置在由此形成的截取部分内。 柔性电路板5在其边缘区域内具有用于直接与外围元件接触的接触部位 9,所述外围元件与位于壳体外部的待连接的元件在尺寸和配置上特别 匹配。这些接触部位9不是被电路板5的保护性上部覆盖层10覆盖， 而是通过作为切屑保护装置和使其不受其它环境影响的保护装置的独 立接触护板11覆盖。
图2示出了图1的电子装置1,它有封闭和密封的壳体2。底板3 支承着电路板5，其中壳体盖4环绕地直接固定安置在电路板5上。电 路板5的面积要大于壳体盖4并在盖4的罩面下方伸出。接触部位9设 置在壳体盖4外部电路板的边缘区域内。图中，敞开的接触部位9在电 路板5的一侧用接触护板11覆盖。剩余的导电线路区域通过电路板5 的上部覆盖层IO加以保护。接触护板11用固定件12固定在电子装置1 的底板3上。
图3以剖切图示出了在机电一体化应用中柔性电路板5的用于建立 连接的不同层的结构。这种结构由基础层13构成，基础层13是聚酰亚 胺薄膜13a、丙烯酸脂胶粘剂薄膜13b和Cu膜13c的组合体。铜层13c 通过蚀刻过程获得导电线路结构。为防止污染、损伤和导电线路短路(切 屑保护)，用丙烯酸脂胶粘剂10b将由聚酰亚胺薄膜10a构成的覆盖层 IO层压到结构化的Cu层13c上。然后借助另一胶粘层14将这种由基础 层13和覆盖层1Q组成的组合体层压到底板3上。
图4示出了按本发明电子装置1的一种优选设计方案。电子装置1 的壳体2由金属底板3和用钢板或铝制成的壳体盖4构成。金属底板3 上固定有一体的柔性电路板5。电路板5制造成没有覆盖层10，因而整 个导电线路区域15都是敞开的。柔性电路板5具有环绕的密封区6,密 封区6在形状上基本和壳体盖4的罩面一致。壳体内部有电子基板7, 它例如包括多个不同的电子构件。此外，所示出的柔性电路板5是在壳体的内部区域内截取的一部分，电子基板7安置在由此产生的截取部分
内。电子基板7到柔性电路板5的连接借助粗丝键合8建立。电子基板 7优选包含多个单独的构件且特别优选为陶资基板。按本发明的敞开的 导电线路区域在壳体盖4的密封区6内得到保护而不受污染和环境影 响，在外部则通过独立的接触护板11得到保护，导电线路区域的宽度 以各个未示出的外围元件的接触类型为导向，且它的长度要大于为接触 所必需的长度。两个接触护板11被固定且与密封区6部分重叠。作为 替代方案，接触护板11也可部分重叠地或者是与壳体盖4齐平地连接， 从而为切屑保护和防止敞开的导电线路区域15被进一步污染提供了保 障。
图5是图4所示电子装置1的一个侧面的剖切图，电子装置1有封 闭的壳体1和关闭的接触护板11。接触护板11和壳体盖4如下地构成 且被重叠设置为，形成一迷宫式密封路径16以用于覆盖柔性电路板5 的在本发明中统一的、敞开的导电线路区域15。按照本发明的一种优选 的设计方案，壳体底板3在外部元件的接触部位的区域内具有凹槽18, 凹槽18在此被突伸到凹槽18内的护板封闭。
图6示出了图4和图5所示的电子装置1,它有封闭且密封的壳体 2和已固定的接触护板11。按本发明统一的、敞开的导电线路区域15 因此被完全覆盖。
图7示出了按本发明的电子装置1的另一种优选设计方案。它的结 构基本上和图4中的结构一致。然而在该实施形式中，柔性电路板5并 不是设计成一体的，而是通过各个带有按本发明统一的、敞开的导电线 路15的柔性的股线薄膜元件(Teilleiterfolienele陽te ) 17建立起 与外围元件的接触。
这实现了信号路径与电流路径的最佳拆分，且昂贵的柔性电路板的 面积使用可以减到最小。柔性的分体电路板因而可以设计为，可以实现 最佳的使用负荷且仅产生很小的挠曲。
因此，综上所述建议了一种用来提供带有壳体底板和壳体盖以及在 壳体内室和壳体外元件之间的电子连接装置的壳体的方案，其中，柔性
化开放区域的宽度以预定的接触类型为i向，它的长度则大于为直接接的变化的设定值的可变匹配。尤其是也能首次以廉价和简单的方式实现 整个壳体的尺寸匹配。由此避免了电子装置的复杂的新方案。此外还实 现了柔性电路板的统一制造，这对节省成本极为有利。
此外，通过标准化的结构就可以使质量控制变得更为容易，因而大 幅减少了这类构件因交叉处的缺陷而引发的故障。按本发明的电子装置
可以以有利的方式在-4(TC到+ 18(TC之间的温度范围内使用。
权利要求
1. 一种用于电子装置的壳体(2)，所述壳体具有至少两个壳体部件，其具有至少一个壳体底板(3)、壳体盖(4)和至少一个电子连接装置(5)，所述电子连接装置的形式为处于设在壳体内室中的构件(7)和在壳体外部的元件之间的柔性电路板，所述柔性电路板被固定在壳体底板(3)上，其特征为，所述电子连接装置(5)具有至少一个统一的、开放的、可自由进入的、铜制导电线路(9)的区域，该区域的宽度由处于所述壳体外部的元件的接触类型决定，该区域的长度则大于接触类型要求的长度。
2. 按权利要求1所述的壳体(2),其特征为，提供多个平行分布 的、铜制导电线路的开放区域，它们具有与接触类型对应的宽度。
3. 按权利要求1或2所述的壳体(2),其特征为，所述电子连接 装置(5)是多层的柔性电路板。
4. 按前述权利要求之一所述的壳体(2),其特征为， 板(3)具有比所述壳体盖(4)大的基面。
5. 按前述权利要求之一所述的壳体(2),其特征为， (5 )超过所述壳体底板(3 )凸出。
6. 按前述权利要求之一所述的壳体(2),其特征为， 接装置(5)由至少两个或多个柔性分体电路板(17)构成。
7. 按前述权利要求之一所述的壳体(2),其特征为，位于所述壳
8. 一种用于制造具^至少一个前述权利要求的特征的壳体(2)的 方法，其特征为，至少一个电子连接装置(5)被安装到壳体底板(3) 上并与在壳体(7)内部的电子基板和在该壳体外部的元件相连，并且 壳体盖(4)被固定到密封区(6)上。
9. 按权利要求8所述的方法，其特征为，所述电子基板(7)与所 述电子连接装置(5)的连接借助粗丝键合实施，外围元件与所述电子 连接装置(5)的连接则借助钎焊、熔焊或压接实施。
10. 按权利要求8或9所述的方法，其特征为，至少一个柔性电路 板作为电子连接装置(5)层压到外壳底板(3)上。
11. 壳体(2)的应用，其中壳体(2)用于电子控制装置，优选用 于汽车变速器的控制装置，其特征在于按前述权利要求之一所述的电子所述壳体底 柔性电路板 所述电子连连接装置(5)，电子连接装置(5)具有至少一个统一的、开放的、可 自由进入的、铜制导电线路(9)的区域。
全文摘要
一种用于电子控制器的壳体。用于电子控制器的壳体(2)具有至少两个壳体部件，其包括至少一个壳体底板(3)、一个壳体盖(4)和一个处于设在壳体内室的构件和在壳体外部的元件之间的电子连接装置(5)，所述电子连接装置固定在壳体底板(3)上。电子连接装置(5)要么设计为一体式柔性电路板，要么设计为一个或多个分体式柔性电路板(7)，柔性电路板在被壳体盖覆盖的区域之外具有铜制导电线路的至少一个统一的开放区域。这一统一区域的宽度由外围元件的预定的接触类型确定，它的长度则设计为大于为接触所必需的长度。因而首次建议了一种关于本发明电子壳体的可变适配的设计方案，这种设计方案使得相应昂贵地单独生产壳体的新设计方案显得多余。
文档编号H01R12/08GK101548437SQ200780035557
公开日2009年9月30日 申请日期2007年10月22日 优先权日2006年11月7日
发明者J·洛伊布尔, K·斯米拉 申请人:欧陆汽车有限责任公司