印刷电路板和传感器的制作方法

根据现有技术，所谓的磁性无源位置传感器是已知的，在机动车辆的燃料储箱中使用这些磁性无源位置传感器以感测燃料填充液位。这种类型的传感器也称为mapps(磁性无源位置传感器)。这种类型的传感器包含印刷电路板，该印刷电路板在基板的一侧上填充有导体轨道和接触弹簧结构，其中，接触弹簧结构根据储箱的燃料填充液位借助于磁体而与导体轨道发生接触。

导体轨道和接触弹簧结构具有非常精细的结构，并且因此需要保护其免受污染和腐蚀的影响。出于这个原因，基板的填充有导体轨道和接触弹簧结构的那一侧被封装，以便是不透液体或者是气密地密封的。因此，这种传感器不依赖于燃料成分，并且因此同样适用于所有燃料类型。此外，这种传感器代表所谓的封闭系统。相比之下，不具有这种接触弹簧结构的传统的开放系统是通过特殊合金免受腐蚀的影响，以便它们可以在腐蚀性介质(比如汽油或柴油)中使用。在这种情况下，合金是与特定区域的燃料、及其硫、乙醇或甲醇的含量相协调。

例如，从专利ep0844459b1中已知这种传感器或mapps，该专利在此作为本申请的披露内容的一部分。

为了以气密密封的方式封装mapps，印刷电路板例如通过钎焊被粘合性地结合到盖板或覆盖件上。在钎焊期间，应添加作为用于粘合性结合的辅助材料的助焊剂，所述助焊剂允许用钎焊剂更好地润湿印刷电路板或印刷电路板的基板的接触面或连接面。然而，使用这种辅助材料会导致有待封装的印刷电路板侧的除所述接触面或连接面之外的其他面的不希望的润湿，其中这种不希望的润湿可能损害导体轨道与该接触弹簧结构的接触。

因此，本发明的目的是防止这种损害。

这个目的是通过权利要求1实现的。权利要求13、14和15保护一种具有这种印刷电路板的传感器、一种具有这种传感器的燃料填充液位测量系统、以及一种具有这种燃料填充液位测量系统的车辆。本发明的有利实施例是从属权利要求的主题。

提出一种印刷电路板，该印刷电路板具有在基板的一侧上形成的导体轨道，其中，基板能够在接触面或连接面处粘合性地结合到用于保护导体轨道或用于保护填充的基板侧的覆盖件上。

在这种情况下(如在mapps的情况下)，粘合性结合可以被配置成使得其确保填充的基板侧的气密封闭，使得该侧绝对没有污染和腐蚀。

此处，基板具有台阶，该台阶对于用于促进粘合性结合的辅助材料形成屏障，以防止辅助材料对这些导体轨道或填充的基板侧的任何润湿。

这样阻止了在开篇处提到的、填充的基板侧的未旨在被润湿的其他面的不希望的润湿。

在本申请意义内的台阶是基板厚度的变化，该基板厚度可以通过变化而增加和/或减少。换言之，该台阶因此可以以基板增强和/或基板弱化的方式来实施。正台阶使基板厚度增加，而负台阶使基板厚度减小。

在本申请意义内的辅助材料是通过粘接材料添加到粘合性结合中的材料，所述材料允许粘接材料(用于印刷电路板与覆盖件或盖板之间的粘合性结合)更好地润湿印刷电路板或印刷电路板的基板的接触面或连接面。在这种情况下，粘接材料可以是填充材料，例如焊料、填充金属、或粘合剂。然而，原则上，在没有这种填充材料的情况下也可以实现粘合性结合，这是由于待粘合在一起的面熔合在一起。在这种情况下，这些面的材料中的至少一种代表粘接材料。

例如，助焊剂是这样的辅助材料。助焊剂是在钎焊期间添加的辅助材料，在本申请的意义内，该助焊剂通过作为粘接材料的焊料而使待粘合的基板的表面或接触面更好的润湿。通过化学反应去除表面上存在的氧化物。对于在钎焊操作期间由于空气中的氧气而产生的氧化物也是如此。

这种焊料结合仅代表用于粘合性结合的一种可能性。此外或作为其替代方案，基板和覆盖件之间的粘合性结合也可以通过粘合剂结合和/或焊接来实现。以对应的方式，结合材料也可以是粘合剂和/或填充金属。根据一个实施例，就该基板而言，该台阶相对于该基板的接触面布置在内侧。这样防止了填充的基板侧的未旨在被润湿的其他面的上述不希望的润湿。

根据另一实施例，该台阶以基板增强方式形成，即该台阶作为正台阶使基板厚度增加。根据另一实施例，该台阶包括基板的接触面。换言之，接触面直接过渡到台阶。或者，换句话说，该台阶直接邻接接触面。这样允许印刷电路板的非常节省空间的构型。然而，原则上也可以设想将台阶与接触面或接触层间隔开。

在这种情况下，可以以单层或多层方式形成此台阶。在这种情况下，对于这些层而言可以使用相同的或不同的材料。

根据一个实施例，该台阶包括第一层、第二层、和第三层，其中第一层和第二层形成接触层，并且第三层形成屏障。

在这种情况下，该台阶可以包含金属。结果是，该台阶适合于例如与该覆盖件的金属的或至少金属化的接触面进行钎焊。

根据一个实施例，该台阶由含银的烧结糊剂形成。原则上，烧结糊剂可以是任何可想到的适用于生产这种台阶的烧结糊剂、优选含金属的烧结糊剂。

可以已经例如印刷在由氧化铝陶瓷制成的基板上的这种烧结糊剂在烧结炉中的干燥和烧结过程中被压实和固化，以形成固体材料。

烧结在此应理解为：由于烧结炉中的温度处理，烧结糊剂固化和压实、以形成致密材料。根据另一实施例，以环绕导体轨道的方式形成台阶。在这种情况下，台阶可以以连续环绕的方式形成，使得(如果需要的话，例如在mapps的情况下)可以实现待覆盖的填充的基板侧的气密密封。

根据旨在如何实施待覆盖的基板侧，可以沿着基板的边缘形成台阶。这样允许印刷电路板的非常节省空间的构型。

在这种情况下，基板可以由烧结的陶瓷形成。原则上，基板可以由适用于印刷电路板的、任何可想到的材料生产，例如与mapps结合。

还提出一种具有覆盖件的传感器，所述传感器具有上述类型的印刷电路板。

还提出一种具有上述类型的传感器的燃料填充液位测量系统。

此外，提出一种具有上述类型的燃料填充液位测量系统的车辆。

将参考附图中的图示在下文中详细解释本发明。可以从从属权利要求以及以下优选实施例的描述中得出本发明的进一步有利改进。在附图中：

图1示出了根据现有技术的印刷电路板，

图2示出了根据本发明经修改的印刷电路板，

图3示出了可能的台阶构型，并且

图4示出了由印刷电路板和覆盖件或盖板组成的安排的示意图示。贯穿附图，相同的特征或具有相同作用的多个特征由相同的附图标记表示。

图1展示了从现有技术已知的mapps(磁性无源位置传感器)的印刷电路板10。印刷电路板10包括基板1，该基板由氧化铝烧结陶瓷形成。基板1在一侧印刷有导体轨道2，这些导体轨道可以已经通过模版印刷或丝网印刷方法施加。此外，基板1沿其边缘具有连续环绕的接触面2或接触层，该接触面或接触层围绕导体轨道2。在这种情况下，导体轨道2、以及接触面2或接触层均由含金属的烧结糊剂形成。有利地，是相同的材料，例如含银的烧结糊剂。有利地，这些层的厚度也相同。接触面2或接触层能够粘合性地结合到相应的金属的或至少金属化的覆盖件上，使得印刷的基板侧可以是气密密封的、并因此保持无污染和腐蚀。

图2展示了进一步发展的印刷电路板10，其中，由含金属的烧结糊剂制成的导体轨道2、以及电阻轨道8或电阻层(其不是如在图1中所展示的那样)均已被印刷在基板1的待覆盖的那侧上。在这种情况下，可以通过模版印刷或丝网印刷方法施加导体轨道2和电阻轨道8两者。

类似于图1，导体轨道2和电阻轨道8由连续环绕的接触面2或接触层(该接触面或接触层已经沿基板1的边缘被印刷)包围，以确保与相应的可粘合的覆盖件的气密密封。此处，此接触面2是由与也用于导体轨道2的烧结糊剂相同的烧结糊剂构成。此外，此接触面2与台阶3邻接，就基板1而言，该台阶相对于接触面2布置在内侧，并且该台阶类似于接触面2以连续环绕的方式形成，使得该台阶围绕导体轨道2和电阻轨道8。

台阶3在此用作对于助焊剂(该助焊剂润湿接触面2，以借助于焊料促进接触面2与覆盖件的相应的接触面之间的粘合性结合)的屏障。

图3以截面图示展示了图2中所示的基板1的外围区域7。具体地，可以看到台阶3的一个可能的实施例。在这种情况下，台阶3包括烧结糊剂的接触面2或接触层，即接触面直接过渡到台阶。或者，换句话说，台阶直接邻接接触面，使得基板厚度增加或加强。

从基板1的边缘开始，烧结糊剂的厚度以基本上正台阶或侧面跳跃的方式从y变到y′。烧结糊剂的宽度对应于x，并且台阶的宽度对应于x′。在此实例中，y＝0.015mm，y′＝0.025mm并且x＝1.2mm，x′＝0.7mm。在这种情况下，包含接触面部分和台阶的烧结糊剂在一层中形成。为此目的，借助于相应的模板或借助于相应的丝网将烧结糊剂印刷到陶瓷基板上。在这种情况下，模版或丝网以相应精细编织的方式形成，从而使得其允许在基板上形成这种台阶式印记。替代性地，烧结糊剂也可以分层施加(参见图4)。

图3和图4展示了基板增强台阶的特别简单且同时有效的实施例，该基板增强台阶具有带有至少一个台阶或侧面的基本上正台阶的基板增强件的形状。然而，原则上也可以想到具有正向或基板增强部分、以及负向或基板弱化部分的其他台阶，以防止在开篇提到的填充的基板侧的未旨在被润湿的其他面的不希望的润湿。

图4展示了沿基板1的边缘以阶梯方式印刷的烧结糊剂的多层结构。在这种情况下，此烧结糊剂包括第一层2、第二层2′(或增强层)、以及第三层3，其中，第一层2和第二层2′形成接触面部分，第三层3被印刷在该接触面部分上以作为屏障。在这种情况下，第一层2的厚度对应于所指示的导体轨道2的层厚度，所指示的接触弹簧元件4在该导体轨道上延伸。在这种情况下，有利地，台阶式烧结糊剂部分2、2′、3以及导体轨道2由相同的材料构成，例如由上述含银的烧结糊剂构成。

在烧结糊剂2、2′、3被印刷上之前已经完全烧结的以这种方式印刷的氧化铝烧结陶瓷最终经过烧结炉，在该烧结炉中这些烧结糊剂2、2′、3被干燥和烧结。在该过程中，烧结糊剂2、2′、3被压实和固化以形成物理上固态的结构，并且在该过程中与氧化铝烧结陶瓷形成粘合性结合。

这种基板或载体材料适合于使用所谓的ltcc(低温共烧陶瓷)或htcc(高温共烧陶瓷)技术的高温工艺或烧结工艺，即用于大约950℃或甚至大约1500℃的处理。

所指示的覆盖件5借助于焊料6粘合性地结合到接触面2′上。在这种情况下，覆盖件5未倚靠屏障3，即使这很容易做到。在这种情况下，焊料6被施加到基板边缘上并且因此与屏障3间隔开。然而，原则上，焊料还可以倚靠屏障。

根据图3或图4的屏障有效地防止了导体轨道2被助焊剂润湿，并且因此也防止了接触弹簧元件4被助焊剂润湿。由于这种润湿，这样阻止了接触弹簧元件4粘附到导体轨道2上。

尽管在以上描述中已经讨论了示例性实施例，但是应该注意到的是，可以进行多种修改。此外，应该注意的是，示例性实施例仅仅是示例，这些示例不旨在以任何方式限制保护范围、应用、以及结构。相反，以上描述将为本领域技术人员提供用于实现至少一个示例性实施例的指导，其中可以进行各种修改，特别是关于所描述的组成部分的功能和安排，而不脱离如权利要求和这些等效的特征组合所限定的保护范围。