用于安置电子组件的两件式外壳的制作方法

本专利发明涉及一种根据权利要求1的总括概念所述的两件式外壳。

背景技术：

尤其是在汽车工业中，电子组件正越来越多地采用塑料外壳结构，因为这种外壳除了制造工艺相对简单、制造成本经济合理外，重量也大大减轻，由此可降低燃料消耗。为了将塑料外壳固定到支撑体上，通常塑料外壳设置有一个带开口的安装法兰。但塑料外壳的安装法兰在开口位置会承受诸如螺纹连接或铆接时的安装作用力，在以后的车辆运行中还会受到因振动等造成的机械应力作用，另一方面又不允许塑料外壳变形甚至受损，所以通常会使用一金属嵌件形式的固定套筒，用于提高安装法兰开口上作用力的传输。

此外，根据DE 19742458 C1已知一种塑料外壳，其中，在安装法兰内的一个金属固定套筒通过一个金属的导电连接部件与外壳内部的印刷电路板相连接，其中安装法兰中的固定套筒以及连接件优选在塑料外壳中注塑包封。

金属外壳可提供更高的刚性。这种刚性不仅可使其中的电子组件更加安全，而且也能确保信号不失真地传输到相应电子组件电路板上的传感器上，这也是根据不同应用情况所需要的。此外，DE 102008037278 A1还介绍了一种外壳，该外壳中可插入一个加强框架，以使信号不失真地传输到外壳内部电路板上的传感器上。

另一方面，对一系列其他的用途，尤其在汽车电子装置领域，要求电路板和传感器尽可能去耦布置，以避免干扰影响，例如避免不平坦的公路路面或碎石或类似情况导致功能故障。

安全气囊控制器例如通过集成带具有相应灵敏度的传感器的行驶动力学功能等，变得越来越复杂、功能范围越来越广，与之相关的要求也越来越多。用于感测车辆运动状态的主动式微型机械传感器在功能上以具有必要谐振特性的内部器件功能为基础。例如由于车轮滑移砂砾石撞击引起的干扰影响，会在传感器的谐振频率范围内产生部分干扰。从而导致意料外的传感器干扰信号，并使各种信号用户的功能受到限制。

为了避免对传感器的这类影响，需要对传感器或控制器(尽可能)进行减振固定。在此，塑料外壳例如在减振方面也具有相应优势，然而当车辆发生碰撞时，塑料外壳可能无法对组件提供充分保护，以防止数据丢失。

同时，从EP 11 33 413 B1中已知一种用于车载乘员保护的控制装置，在该控制装置中塑料外壳含有作为加强筋的金属框架，带有传感器的电路板直接用螺钉固定在金属框架上，由此，外壳塑料正好不是传感器信号路径的组成部分。因此，该连接件刚性特别好。所述框架可含有螺钉固定点，并且也可起到电气接地导线的功效。

技术实现要素：

本发明的任务是提供一种用于安置电子组件的两件式外壳，这种外壳尽可能将不同方案的优点相互调和，尤其要兼顾相互矛盾的要求，例如在确保车辆碰撞情况下外壳稳定性的同时，还要保证电路板上的传感器具有干扰性机械振动的去耦功能。

这一任务通过独立权利要求的特征加以解决。由从属权利要求中得出本发明有益的其它构成方式，其中也可考虑将单独的特征进行组合以及构成其他方式。

本发明的基本想法是，由一金属外壳和一塑料外壳重新组合成一混成外壳，方法是：混成外壳部分具有一金属嵌件，该嵌件在置入其中的电子组件周围至少构成一个金属框架，此外，电子组件至少部分被注塑包封。

在概念上，金属嵌件或其框架必须在功能上与固定套筒分开，因为金属嵌件或其框架用于加固电路板，与此同时，固定套筒被设置在安装法兰中。

尤其是金属嵌件有一个金属框架，该框架至少部分包封电子组件，优选至少3面包封。

此外，金属嵌件的框架和至少一个固定套筒通过一个导电连接件与金属嵌件的框架相连，使得通过电路板和金属嵌件之间的一个电气触点，形成一个电路板的接地点，该接地点与金属嵌件接触，金属嵌件通过导电连接件与固定套管连接，固定套管连接到例如车身等金属支架上。其中特别优选，包括框架的金属嵌件、固定套管和连接件用一共同的金属材料以一体式结构制成，优选使用铝压铸部件结构。

框架和固定套筒之间的连接件在宽度方面小于固定套筒范围，以便实现进一步的机械去耦。在此，宽度是指平行于电路板层面的连接件横截面大小规格。

如果可取消电气接地连接，并需要更强的机械去耦，还可将固定套筒与金属嵌件一起以一体式结构制造，方法是：框架和固定套筒之间的连接分别在额定的隔离位置上不用塑料进行注塑包封，而是在注塑包封后在该位置切断。优选金属嵌件除框架外至少具有一个全金属侧壁。

在一种优选实施方式中，注塑包封形成一个塑料框架，该框架设置在金属嵌件框架和固定套筒之间的空间内，也被作为第二个外壳部件和/或外壳支架。

附图说明

下面参照实施案例，根据图上的参照对本发明进行详细说明。

图1显示的是一个用注塑包封金属嵌件作为带安装法兰的外壳部件的第一个

实施案例

图2A显示的是根据图1的金属嵌件在注塑包封前

图2B注塑包封独立完成

图3根据图1从外部盖子看去的外壳部件视图

图4A金属嵌件和安装法兰中固定套筒之间的去耦连接实施案例

图4B外壳部件中安装圆顶上的减振器件

图5A整个组件的另一种实施方式

图5B整个组件的另一种实施方式

具体实施方式

图1展示了带有安装法兰14和一个金属嵌件2，以及一个注塑包封1的外壳部件，其中这里总共设置了3个安装法兰14，其中在每一个安装法兰14中都分别设置了一个固定套筒4。

图2A展示了金属嵌件2的一种特别优选的实施方式，在该嵌件上针对各相应固定套筒4形成一体式结构的连接件5。这类一体式结构例如可通过铝压铸方便地加工生产，并可作为一体式结构随后进行注塑包封。

连接件5首先是导电的，以便能通过在此同样是金属的固定套筒4在车身上建立一个接地触点，从而实现金属嵌件2的接地。此外，如果电路板与金属嵌件2导电连接，接地触点也可用于电路板和电子组件接地，而无需在连接器中使用单独的接地触点。

另一方面，连接件5的宽度B5明显比固定套筒4的宽度B4更薄，连接件5甚至优选呈弯曲状并部分具有弹性，用以实现金属嵌件2和安装法兰14之间组件安装在一个支架上后牢固夹紧的固定套筒4能进一步机械去耦。

在此，连接件的宽度B5是指平行于电路板层面的连接件横截面的大小规格。

图2B单独展示了爆炸式的、金属嵌件2遮蔽下注塑包件1的造型，该注塑包封一方面形成安装法兰14，此外优选形成一个在空间上安装在金属嵌件框架和固定套筒之间的塑料框架。如图2B中所示，其中塑料框架绝对不能是封闭的，而是可被中断，例如在此所示，到连接器区域的一侧是开放的。

该外壳部件哪一个侧壁或盖子表面11在此情况下用注塑包封1或金属嵌件2构成，可根据各应用情况的需要，广泛地变化。

图3展示了根据从另一观察角度，即从观察由金属嵌件2所构成的盖子表面11角度看的图1和图2中的外壳部件。

图4A展示了金属嵌件2和安装法兰14中固定套筒4之间的连接件5的另一种特别优选的实施方式。该实施案例中连接件5不是直的，而是在位置7弯曲成型，在此形状下可对冲击和振动进行类似弹簧的弹性平衡。此外注塑包封1在该位置7具有一个相应的凹槽。

金属嵌件和衬套之间的这种连接可在避免干扰信号传输方面进行优化(例如在厚度/宽度、圆弧轮廓等方面)情况下，以实现尽可能柔和的设计。如果尽管如此，干扰信号还是通过尚留金属连接导入，可将位置7上的这些连接件5根据需要断开，由此使金属嵌件2实施更强的机械去耦。针对所有连接件5必须断开的情况，电气接地连接损耗可通过例如安装一个弹簧销来进行恢复。

图4B展示了另一种减振措施。在此措施中，在实施案例中从盖子表面11突出的螺旋拱顶8上至电路板设置有减振器件9。这些减振器件9可优选使用注塑包封1的材料，采用与该注塑包封相同的制造步骤来制造。

图5A展示了由带金属嵌件2的混成外壳部件和注塑包封1以及设有一个用于电气连接的连接器区域的电路板6组成的整套组件实施案例。外壳部件通过螺旋盖15进行封闭，该螺旋盖例如也可是金属结构。

与之相反，图5B展示了一种具有更进一步结构整合的实施方式，在此方式中使用注塑包封1构成连接器罩13以及固定在外壳盖11中的电容器12固定架，其中连接器罩13中的连接器插脚以及电容器12的电气触点为压入式插脚结构，电路板6在该压入式插脚上压紧，随后通过拉动盖子封闭外壳部件，其中此盖可优选为基础材料盖，这种盖子也可通过激光或摩擦焊接、粘接或类似接合技术，甚至完全不透水的方式进行封闭。

在这两种实施方式中再次明确，注塑包封1和金属嵌件2之间的比例可根据应用情况的不同非常灵活地进行变化。

这种由金属嵌件和注塑包封组成的混成外壳部件特别适用于乘员保护装置的控制器，并满足传感器(尤其是微机电系统(MEMS)传感器)去耦方面的矛盾性要求，也就是说一方面通过塑料法兰连接件去藕干扰性机械振动，另一方面在碰撞情况下同时确保外壳稳定性。

这种混成外壳部件既可作为多功能插入式部件压铸制造，也可选择用深冲板制成，此外在生产中可通过将固定套筒集成在压铸金属嵌件中减少零部件数量。

此外如有必要，根据需要作为滤波器功能，也可使用冲压方式连接插座与压铸外壳，具有“高频状况”作用。

通过坚固的金属外壳或金属嵌件保护与安全相关的电子装置，并可通过中断安装法兰在碰撞中去耦，与此同时，电子数据记录器不会受到干扰，继续保持完好功能，优选可继续保持读取功能，至少不会发生数据丢失。

可通过用盖子密封确保外壳防水，并具备IPx8防护等级。可实现热风铆接机械方案。

通过注塑包封可在不完全放弃金属外壳或金属嵌件情况下，在外壳盖中实现电容器固定架和/或连接器区域的集成。

通过提升金属压铸件中的塑料使用比例，可减轻重量，并在注塑包封1的相应塑料部分上进行激光标记。

尽管如此，可保留集成的接地连接，并通过外壳部件中的金属嵌件能够实现相对于纯塑料外壳来说，更好排放散逸热的性能。