尤其是用于机动车的控制器单元和用于将控制器单元的直线的接线插脚固定在所述控制器单元的电路板元件中的方法与流程

本发明涉及一种控制器单元以及一种用于将控制器单元的直线的接线插脚固定在所述控制器单元的电路板元件中的方法。

背景技术：

控制器单元经常在油环境中来运行或者应该防止比如潮湿的环境空气或者灰尘，因而电路板元件必须被密封性的壳体所包围。

对于迄今所熟知的控制器单元（ecu和tcu、发动机或者传动控制单元）来说，使用很长的接线插脚，所述接线插脚被压入到所述控制器单元的（塑料）壳体或者用于接纳母插头的插头接纳元件中或者被固定在其中。为此，一般来说需要复杂的并且很昂贵的工具。所述接线插脚的安装的公差由此通常取决于工具或者压铸工具的、一般来说由于磨损而减退的质量。

图6示出了迄今所熟知的控制器单元的部分视图。两个直线的或者笔直的、用于电连接电路板元件30’上的电结构元件的接线插脚40’、41’被固定在电路板的接纳开口50、51’中。额外地，所述两个接线插脚40’、41’例如被压入在所述壳体20’中、更准确地说同样被固定在壳体盖22’或者插头接纳元件中，所述壳体盖是所述壳体20’的一部分，所述插头接纳元件是所述壳体20’的一部分。在所述电路板元件30’中，也只能存在被焊入的接线插脚或者只能存在被压入的接线插脚。在图6中左边的接线插脚40’借助于焊料55’与所述电路板元件30’钎焊在一起。在图6中右边的接线插脚41’是压入式插脚并且被压入到所述电路板元件30’中。

一般来说所述电路板元件30’和所述壳体20’或者所述作为壳体20’的一部分的壳体盖22’或者所述插头接纳元件具有彼此不同的热膨胀系数。这在温度变化时导致所述接线插脚40’、41’的弯曲负荷。在温度增高时（图6显示出比图7低的温度），所述壳体20’上或者所述插头接纳元件上的接线插脚40’、41’之间的间距a1比所述电路板元件30’上的接线插脚40’、41’之间的间距a2增加。所述间距b、也就是所述壳体20’或者所述壳体盖22’或者所述插头接纳元件与所述电路板元件30’之间的间距越小，所述电路板元件30’中的接线插脚40’、41’的钎焊连接或者压入连接的弯曲负荷就越大。对于小的间距b来说，这导致所述连接的失灵。因此，对于迄今所熟知的控制器单元来说，所述间距b通常相当地大、例如处于大约10mm到大约50mm的范围上，以用于将作用于所述接线插脚40’、41’的弯曲力或者弯曲力矩保持得小。

因此，迄今所熟知的控制器单元一般来说具有大的高度，也就是壳体或者壳体盖或者插头接纳元件与电路板元件之间的大的间距。这通常导致高的材料成本。此外，迄今所熟知的控制器单元一般来说占据大的体积。

技术实现要素：

本发明的实施方式能够以有利的方式说明一种控制器单元，该控制器单元具有小的高度、也就是所述壳体或者所述壳体盖或者所述插头接纳元件与所述电路板元件之间的小的间距并且对于该控制器单元来说接线插脚以在技术上容易的并且在温度变化时防止弯曲力的方式被固定。

按照本发明的第一方面，提出一种尤其是用于机动车的控制器单元，该控制器单元包括：电路板元件，该电路板元件具有布置在该电路板元件（30）的装配面上的电结构元件；壳体，在该壳体中布置所述电路板元件；以及多个直线的用于连接母插头的接线插脚，其中所述接线插脚分别与所述电结构元件中的一个或者多个电结构元件电连接，其中所述接线插脚被固定在所述电路板元件中并且不是直接被固定在所述壳体中。

其中的优点是，所述控制器单元通常能够构造得十分扁平，也就是说所述电路板元件相对于所述壳体或者所述壳体盖或者相对于所述用于接纳母插头的插头接纳元件具有很小的间距。这通常实现以下结果，即：所述控制器单元具有或者占据特别小的体积。所述接线插脚不是被固定在两个元件（电路板元件和壳体或者插头接纳元件）中而是仅仅被固定在一个元件（电路板元件）中，由此一般来说不可能出现作用于所述接线插脚的弯曲力或者弯曲力矩。接线插脚与电路板元件之间的连接的失灵由此一般而言得到防止。由此，所述接线插脚典型地以防止弯曲力或者弯曲力矩的方式可靠地被固定在所述电路板元件中。除此以外，通过所述控制器单元的扁平的形状以及所述接线插脚的短的构造一般来说节省了材料成本。“直线的接线插脚”是指一种接线插脚，该接线插脚没有弯折并且具有笔直的、也就是说非弯曲的形状。如果所述接线插脚在背向所述插头接纳区域或者壳体盖的一侧上从所述电路板元件中伸出来，那么所述接线插脚的这个区段或者区域就可能弯曲或者具有弯折。重要的是，所述接线插脚的、从所述电路板元件中朝所述插头接纳元件的方向伸出的部分是笔直的并且没有弯折。

关于本发明的实施方式的构想尤其能够被视为建立在下面所描述的构思和认识的基础上。

此外，所述控制器单元能够包括第一灌注层，其中所述第一灌注层至少部分地被如此施加在所述电路板元件的第一面上，使得所述第一灌注层相应地完全包围着所述接线插脚的部分区域。其中的优点是，所述接线插脚通常还更加可靠地被保持在所述电路板元件中。此外，由此通常防止所述电路板元件中的接线插脚的弯曲或者防止所述接线插脚的弯曲。能够在将所述电路板元件布置在所述壳体中之前或者此后施加所述第一灌注层。

所述接线插脚能够基本上垂直于所述电路板元件布置。由此一般来说保证，能够在技术上特别容易地将插头连接到所述接线插脚上。

所述壳体能够具有用于接纳母插头的插头接纳开口，其中所述接线插脚从所述电路板元件一直延伸到所述插头接纳开口中，其中所述插头接纳开口包括至少一个定心凸起、尤其是两个定心凸起、优选四个定心凸起，以用于使所述插头接纳开口相对于所述接线插脚取向。在这点上有利的是，所述插头接纳开口以及因此所述与接线插脚相连接的插头典型地在技术上容易地相对于所述接线插脚取向或者能够取向。

所述第一灌注层能够如此被施加在所述电路板元件的第一面上并且所述壳体能够如此构成，使得所述第一灌注层以油密的方式对所述电路板元件的第一面与所述壳体之间的区域进行密封。由此一般来说在技术上特别容易地朝环境或者相对于相应的接线插脚的、与所述插头接触或者应该接触的部分对所述壳体的内部或者所述壳体中的电路板元件进行密封。此外，在这点上有利的是，通常节省材料成本，因为不必施加额外的密封层。由此通常在技术上容易地防止油或者潮湿的空气或者类似物的挤入。能够通过所述插头接纳元件的插头接纳开口来加入所述第一灌注层。所述插头接纳元件包括所述插头接纳开口。

所述电路板元件的与第一面对置的第二面能够至少部分地用第二灌注层来覆盖，其中所述第二灌注层尤其对所述电路板元件的第二面与所述壳体之间的区域进行密封。由此通常还更好地将所述接线插脚保持在所述电路板元件中。此外，由此通常在技术上容易地实现对于所述电路板元件的第二面（下侧面）与所述壳体或者所述壳体底部之间的区域的密封。

所述第一灌注层和/或所述第二灌注层能够包括触变的材料、尤其是能够由触变的材料构成。由此通常所述第一或者第二灌注层在交联的期间保持形状稳定并且与所述接线插脚及所述电路板元件（并且可能与所述壳体）相连接。所述第一灌注层和/或所述第二灌注层能够具有大约0.6mm到大约3.2mm的高度。尤其对于压入式插脚来说，触变的材料或者具有低黏度的材料一般来说具有以下优点，即：所述第一灌注层和/或第二灌注层的材料没有挤入到所述接线插脚的接纳开口中。

所述电路板元件能够具有处于大约18ppm/k的范围上的热膨胀系数。所述第一和/或第二灌注层的材料能够沿着x-/y-方向（平行于所述电路板元件的装配面，在所述电路板元件上布置电结构元件）具有下述热膨胀系数，所述热膨胀系数处于所述电路板元件的热膨胀系数的范围上、也就是说基本上对应于它。相应的灌注层的热膨胀系数能够通过填料来相应地调整。

所述电路板元件能够包括用于接纳所述接线插脚的接纳开口。其中的优点是，通常所述控制器单元的制造成本会下降。

所述第一灌注层和/或所述第二灌注层能够具有与所述电路板元件基本上相同的热膨胀系数。其中的优点是，通常还更强有力地阻止弯曲力矩的出现或者产生。由此通常实现接线插脚与电路板元件之间的特别可靠的连接。

按照本发明的第二方面，提出一种用于将控制器单元的直线的接线插脚固定在所述控制器单元的电路板元件中的方法，其中将所述电路板元件布置在壳体中，并且所述电路板元件包括用于布置电结构元件的装配面，所述方法包括以下步骤：所述直线的接线插脚加入到所述电路板元件的接纳开口中，以用于将所述接线插脚分别与所述电结构元件中的一个或者多个电结构元件连接起来；并且布置壳体盖，其中所述壳体盖具有插头接纳开口并且如此布置所述壳体盖，使得所述接线插脚延伸到所述插头接纳开口中，其中不将所述接线插脚固定在所述壳体盖中。

这种方法的优点是，所述控制器通常能够构造得十分扁平，也就是说所述电路板元件相对于所述壳体或者壳体盖或者相对于所述用于接纳母插头的插头接纳元件能够仅仅具有很小的间距。这通常引起以下结果，即：如此制造的控制器单元具有或者占据特别小的体积。所述接线插脚不是被固定在两个元件（电路板元件和壳体或者插头接纳元件）中而是仅仅被固定在一个元件（电路板元件）中，由此一般来说不可能出现作用于所述接线插脚的弯曲力或者弯曲力矩。接线插脚与电路板元件之间的连接的失灵由此一般而言得到防止。由此，所述接线插脚典型地以防止弯曲力或者弯曲力矩的方式可靠地被固定在所述电路板元件中。除此以外，通过所述控制器单元的扁平的形状以及所述接线插脚的短的构造一般来说节省了材料成本。由此所述方法通常成本十分低廉。所述相应的接线插脚的、背向电路板元件的端部能够自由地运动或者保持能够自由运动。

此外，所述方法能够包括以下步骤：将第一灌注层、尤其是触变的灌注层施加在所述电路板元件的第一面上，以用于包围所述接线插脚的部分区域。由此通常所述第一或者第二灌注层在交联的期间保持形状稳定并且与所述接线插脚和所述电路板元件（并且可能与所述壳体）相连接。所述第一灌注层和/或第二灌注层能够具有大约0.6mm到大约3.2mm的高度。尤其对于压入式插脚来说，触变的材料或者具有低黏度的材料的使用一般来说具有以下优点，即：所述第一灌注层和/或第二灌注层的材料没有挤入到所述接线插脚的接纳开口中。

要指出，所述装置或者方法的可能的特征和优点中的一些特征及优点在这点上参照不同的实施方式得到了描述。本领域的技术人员认识到，能够以合适的方式对所述特征进行组合、调整或者替换，以用于获得本发明的另外的实施方式。

附图说明

下面参照附图对本发明的实施方式进行描述，其中不仅附图而且说明书都不应该设计为对本发明的限制。

图1示出了所述按本发明的控制器单元的第一种实施方式的示意性的横截面视图；

图2示出了图1的控制器单元的详细视图；

图3示出了所述按本发明的控制器单元的第二种实施方式的详细视图；

图4示出了所述按本发明的控制器单元的第三种实施方式的详细视图；

图5示出了图4的控制器单元的俯视图；

图6示出了按照现有技术的在第一温度下的控制器单元的详细视图；并且

图7示出了图6的在比所述第一温度高的第二温度下的控制器单元。

附图仅仅示意性的并且不按比例。相同的附图标记在附图中表示相同的或者起相同作用的特征。

具体实施方式

图1示出了所述按本发明的控制器单元10的第一种实施方式的示意性的横截面视图。图2示出了图1的控制器单元10的详细视图。所述控制器单元10包括壳体20和电路板元件30，其中所述电路板元件30布置在所述壳体20中。所述壳体20包括壳体底部和壳体盖22。所述壳体20包围着所述电路板元件30并且通过密封元件80来保护所述电路板元件30和所述电路板元件上的电结构元件35、36、37，以防止周围的介质（空气、油等等）。所述密封元件80是从所述壳体盖22朝所述电路板元件30伸出的突起，所述突起圆形地在所述装配面32上包围着所述接线插脚40-43的部分区域。所述密封元件80贴靠在所述电路板元件30的装配面32上。所述壳体盖22通过一个或者两个密封灌注结构70、71密封地与所述壳体盖22的其余部分相连接。所述密封元件80也能够具有压紧功能并且固定着所述电路板、也就是将其固着在预先给定的位置上。

在所述电路板元件30的装配面32、所述电路板元件30的第一面38以及所述电路板元件30的背向装配面32的第二面39上布置电结构元件35、36、37。所述控制器单元10比如用于控制或者调节车辆内的传动机构。所述控制器单元10能够布置在车辆中。所述电路板元件30能够是印刷电路板（pcb）。

所述壳体盖22或者所述壳体20具有插头接纳元件，所述插头接纳元件与所述壳体盖22整体地构成并且在所述插头接纳元件中具有用于接纳母插头的插头接纳开口60。所述插头接纳开口60（在图1中）向上敞开，以便能够将所述插头插入到所述插头接纳开口60中并且将其与所述接线插脚40-43（电）连接起来。将所述母插头与接线插脚40-43连接起来。所述接线插脚40-43（其数目比如能够大约为50或者大约为200）分别与所述电结构元件35、3、37中的一个或者多个电结构元件相连接。

所述接线插脚40-43分别布置在所述电路板元件30的接纳开口50、51中并且由此与所述电路板元件30相连接。所述接线插脚40-43比如能够是通过焊料55与所述电路板元件30钎焊在一起的钎焊插脚或者是压入式插脚。在所述电路板元件30中能够存在被压入或者被焊入的接线插脚。也能够设想，所述电路板元件30不仅具有被钎焊的而且具有被压入的接线插脚40-43。所述接线插脚40-43能够伸出超过所述电路板元件30的下面的第二面39（在图1中或者在图2中在下面）。

所述接线插脚40-43构造为直线的或者笔直的结构。所述接线插脚40-43不是直接地或者不是紧挨着与所述壳体20或者所述壳体盖22或者所述插头接纳元件相连接或者不是直接地或者不是紧挨着被固定在所述壳体20或者壳体盖22或者插头接纳元件处/中。“所述接线插脚40-43在所述壳体中的直接的固定”也可以是指借助于胶粘剂或者其它的连接器件（焊料等等）将所述接线插脚40-43固定在所述壳体20中。尤其所述壳体20或者所述壳体20的壳体盖22或者所述插头接纳元件没有接纳开口，在所述接纳开口中布置或者固定所述接线插脚40-43。所述接线插脚40-43能够仅仅被固定在所述电路板元件30中。所述接线插脚40-43被固定在所述电路板元件30中，所述电路板元件位置固定地布置在所述壳体20中或者能够被固定在所述壳体上。

在所述壳体20中不是单个地导引所述接线插脚40-43。由此，分别用于单个的接线插脚40-43的开口不是处于所述壳体20中，而是多个接线插脚40-43一起处于插头接纳开口60中或者延伸到所述插头接纳开口的里面。

所述接线插脚40-43从所述电路板元件30的接纳开口50、51一直延伸到所述插头接纳开口60的里面。所述接纳开口50、51能够在所述电路板元件30的整个高度上延伸（在图1中或者在图2中从上往下伸展）或者在所述电路板元件30的高度的一部分上延伸。

在所述电路板元件30的第一面38上也布置所述装配面32，在电路板元件的第一面上围绕着所述接线插脚40-43施加或者布置第一灌注层45。在制造所述电路板元件30时（在将所述接线插脚40-43固定在所述电路板元件30中之后）就已经能够施加这个第一灌注层45并且使其时效硬化。也能够设想，通过所述插头接纳开口60来加入所述第一灌注层45并且而后、也就是在将所述电路板元件30布置在所述壳体20中或者布置在所述壳体20的底部与壳体盖22之间之后使所述第一灌注层时效硬化。在所述电路板元件30的第二面39、也就是说在图1中下面的一面上，能够围绕着所述接线插脚40-43布置第二灌注层（未示出）。所述第一灌注层45和/或所述第二灌注层由此覆盖所述相应的接线插脚40-43与所述电路板元件30之间的连接。所述灌注层45完全包围着所述接线插脚40-43的部分区域。所述插头接纳开口60通过所述插头与所述接线插脚40-43的连接来以油密的方式（或者防止空气湿度地或者在总体上“密封地”）得到密封。

图3示出了所述按本发明的控制器单元10的第二种实施方式的详细视图。在图3中示出的实施方式与在图1中或者在图2中示出的实施方式的区别在于，所述第一灌注层45相对于所述插头接纳开口60对被所述壳体20或者被所述壳体底部和壳体盖22包围的内部或者内部容积进行密封。所述电路板元件30由此相对于所述向上（在没有所连接的插头的情况下）敞开的插头接纳开口60以油密的方式（或者防止空气湿度地或者在总体上“密封地”）得到密封。如果所述插头被插入到所述插头接纳开口60中并且与所述接线插脚40-43相连接，所述插头就向上密封地对所述插头接纳开口60进行密封。

图4示出了所述按本发明的控制器单元10的第三种实施方式的详细视图。图5示出了图4的控制器单元10的俯视图。

在图4中或者在图5中示出的实施方式与在图1-3中示出的实施方式的区别在于，所述插头接纳开口60具有两个定心凸起65、66或者导引凸起。所述两个定心凸起65、66是突起，所述突起从所述插头接纳开口60的内壁表面向里、也就是朝向所述接线插脚40-43地并且由此朝向彼此地伸出。所述两个定心凸起65、66在按照图5的俯视图中在当中并且对称地布置。

所述定心凸起65、66用于使所述盖子或者所述壳体盖22相对于所述接线插脚40-43取向或者定位，所述盖子或者所述壳体盖在将所述电路板元件30布置在所述壳体20的底部中之后被安置到所述壳体20的底部上。由此使所述接线插脚40-43在中心/在当中并且对称地在所述插头接纳开口60中取向。这使得将所述插头的连接或者所述母插头与所述接线插脚40-43的连接变得容易。作为补充方案或者替代方案，也能够存在用于沿着所述y-方向（所述y-方向在图5中从上往下伸展）进行取向的定心凸起。所述定心凸起65、66用于使所述接线插脚40-43定心地布置在所述插头接纳开口60中。

所述第一灌注层45和/或所述第二灌注层能够包括单组分或者双组分的热硬化的、比如主要是基于环氧树脂、聚氨酯、硅酮和/或丙稀酸盐（acrylat）的聚合物系统（1k、2k）。所述液态地或者黏稠地施加的第一灌注层45和/或第二灌注层的硬化或者时效硬化能够通过紫外-辐射来实现，尤其如果所述紫外-辐射到达所述相应的灌注层45的大的表面或者容积。也能够考虑混合材料，所述混合材料通过部分的紫外-辐射开始交联并且而后在没有进一步的紫外-辐射的情况下也在处于阴影中的、也就是没有（直接地）受到所述紫外-辐射的影响的区域中进行交联或者向里交联。

所述第一灌注层45和/或第二灌注层的材料能够包括环氧树脂。环氧树脂满足对耐热性和介质稳定性的要求。此外环氧树脂可以适应于下述热膨胀系数，所述热膨胀系数对应于所述电路板元件30或者印刷电路板的热膨胀系数或者等于这个数值。所述第一灌注层45和/或所述第二灌注层能够通过热或者能量辐射来进行时效硬化，这比如在时效硬化炉中、在加热灯下并且/或者用紫外-光根据所述第一灌注层45和/或第二灌注层的材料的硬度系统来进行。

所述相应的灌注层45在所述时效硬化之后（额外地）对所述接线插脚40-43进行固着并且对其进行保护，以防止所述接线插脚40-43的在图1中或者在图2中处于下面的部分的弯曲。

所述壳体20的壳体盖22包括塑料、金属或者带有金属衬层的塑料或者由这种材料构成。所述壳体20的底部中或者所述壳体20的壳体盖22中的金属用作emv-保护（电磁兼容性）。由此避免干扰辐射并且减少所述控制器单元10的电磁波的朝外面的放射。此外，所述金属能够用作吸热装置并且/或者用于将所述控制器单元10机械地固定在所述车辆中。

所述控制器单元10能够用于控制或者调节传动机构、马达和/或转向机构。

最后要指出，像“具有”、“包括”等等一样的概念不排除其它的元件或者步骤并且像“一”一样的概念不排除大量数目。权利要求中的附图标记不应该视为限制。