專利名稱：電的電路組件以及用于制造電的電路組件的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種特別是用于機動車的控制器的電的電路組件，其帶有至少一個電路板和殼體，其中，殼體具有至少一個用于引導所述至少一個電路板的引導區(qū)域。此外，本發(fā)明涉及一種用于制造電的電路組件的方法、特別是用于將至少一個電路板固定在殼體中的方法。
背景技術：
從現(xiàn)有技術中已經(jīng)已知電的電路組件以及其制造方法。該電的電路組件具有至少一個電路板和殼體，電路板被引入該殼體中。該殼體具有至少一個引導區(qū)域，其特別是在將電路板引入殼體中時引導電路板并且在制造電的電路組件時電路板至少局部地被引入該引導區(qū)域中。為了將電路板固定在殼體中，殼體在引導區(qū)域中至少局部地被壓制到電路板的優(yōu)選地金屬化的面上。即，使殼體局部地機械地變形，從而使殼體壓靠電路板的優(yōu)選被金屬化的面，其中，殼體又使電路板的遠離變形的區(qū)域的一側壓靠殼體的構造在引導區(qū)域中的支座上。由此，一方面應建立在電路板和殼體之間的熱接觸，另一方面，當使殼體局部地被壓到其上的電路板的面金屬化時也應實現(xiàn)與優(yōu)選接地的殼體的歐姆接觸。已表明，從現(xiàn)有技術中已知的電的電路組件具有使電路板在殼體中的僅僅有限的保持力。這最終取決于，在已知的通過局部地將殼體壓制到電路板的優(yōu)選被金屬化的面上的制造方法中僅僅實現(xiàn)傳力配合。此外，已表明，通過將殼體壓制到金屬化的面上產(chǎn)生的在殼體和電路板之間的歐姆接觸不是氣密的。由此，在接觸區(qū)域中可形成氧化層，由此改變接觸電阻、特別是使電阻變大。由此，在電的電路組件的使用壽命中不能出現(xiàn)低歐姆接觸。在殼體和電路板之間由于不充分的機械固定而有限的保持力也導致，在電的電路組件的使用壽命中該接觸無法保持低電阻，因為由于溫度變化和機械的振動無法確保接觸面的密封的彼此貼靠，特別是當電的電路組件為機動車的控制器時。機械的振動也可導致接觸面的摩擦腐蝕，其結果進而為接觸的高電阻性。出于這些原因，通過壓制產(chǎn)生的在電路板和殼體之間的電接觸不可用 作用于設置在電路板上的電氣的或電子的部件的接地端子(Masseanschluss)。

發(fā)明內(nèi)容
相對地，帶有在權利要求1中所述的特征的電的電路組件具有的優(yōu)點為，明顯提高了在電路板和殼體之間的保持力，特別是改進了至少一個電路板在殼體中的側向固定。根據(jù)本發(fā)明，這通過以下方式實現(xiàn)，即，至少一個電路板具有至少一個凹部，并且使殼體在至少一個引導區(qū)域的至少一個變形區(qū)域中機械地變形，使得該至少一個變形區(qū)域至少局部地凹入到所述至少一個凹部中。由于變形區(qū)域至少局部地凹入到凹部中，所以實現(xiàn)了形狀配合。這導致在側向的方向、即在電路板的平面中彼此垂直的多個方向上明顯改進的保持力。以這種方式，明顯改進了電路板的側向固定。電路板可構造成印刷電路板(Leiterplatine)。其優(yōu)選地配備有電氣的或電子的構件，以用于實現(xiàn)功能性的電的電路組件。優(yōu)選地，該電路板可為柔性的或半柔性的。特別地可能的是，柔性的電路板基于聚酰亞胺薄膜或其它聚合物材料制成。本發(fā)明的一個改進方案規(guī)定，該至少一個凹部構造成在電路板的金屬化部中的結構部、例如槽。在這種情況中，電路板具有金屬化的、優(yōu)選金屬涂覆的區(qū)域，該區(qū)域在其表面上被結構化。該結構部如可包括一個或多個槽、盲孔或其它類型的凹部。特別是，幾何的圖案例如凹部的行或網(wǎng)格也是可能的。該凹部也可構造成在電路板中的槽或通孔觸點(Durchkontaktierung)、也被稱為“通過點(Via) ”。該通孔觸點優(yōu)選地構造成在電路板中的貫穿孔或孔，但是，其也可構造成在電路板中的盲孔。本發(fā)明的一個改進方案規(guī)定，該至少一個電路板至少在該至少一個凹部的區(qū)域中被金屬化。當凹部設置成在電路板的金屬化部中的結構部時，例如為這種情況。但是也可能的是，凹部自身設置在電路板中、例如作為槽或通孔觸點，并且，電路板至少在該凹部的區(qū)域中被金屬化。當殼體至少在變形區(qū)域中導電時，通過變形區(qū)域局部地凹入到凹部中而建立在電路板和殼體之間的歐姆接觸。代替金屬化，也可在凹部中設置導電的填充物。那么，歐姆接觸存在于在變形區(qū)域的凹入到凹部中的區(qū)域和導電的填充物之間。也可能的是，凹部不僅被金屬化而且在凹部中也設置有導電的填充物。無論如何，由于凹入的變形區(qū)域產(chǎn)生的歐姆接觸是氣密的。接觸面的氣密的連接阻礙、優(yōu)選地防止其氧化，從而在電的電路組件的使用壽命中保證帶有低的接觸電阻的持續(xù)的歐姆接觸。由于形狀配合以及提高的側向固定，該接觸電阻也不被環(huán)境干擾、即外部的影響，例如溫度波動或機械的振動。同樣至少如此程度地阻礙、優(yōu)選地防止摩擦腐蝕，使得在電的電路組件的整個使用壽命中確保接觸的低電阻性。那么，特別是實現(xiàn)，該接觸用作用于設置在電路板上的電氣的或電子的構件的接地端子。然而，凹部的金屬化在殼體和電路板之間的連接的機械特性方面也是有利的。如果殼體直接被壓制到電路板的材料上或者被施加在電路板上的油漆層上，這可能導致在接觸區(qū)域中的油漆層或材料的破壞。這具有的結果為，無法確保在電路板和殼體之間限定的機械接觸。相反地，殼體被壓制到電路板的金屬化的區(qū)域上或凹入到其中導致，在不破壞電路板的相應的區(qū)域的情況下形成限定的機械的接觸。這種金屬化也改進了在電路板和殼體之間的熱接觸。本發(fā)明的一個改進方案規(guī)定，金屬化部或金屬化的區(qū)域具有銅。其它具有期望的熱的、電的和/或機械的性能的、即特別是確保在電路板和殼體之間期望的熱的、機械的和/或電的接觸的材料也是可行的。優(yōu)選地，金屬化的區(qū)域或金屬化部可具有鋅表面。其它表面、特別是表面覆層也是可行的。本發(fā)明的一個改進方案規(guī)定，在所述至少一個電路板上設置多于一個凹部。由此可進一步改進電路板在殼體中的固定和保持力。優(yōu)選地，在電路板的至少一個被引導的區(qū)域中(在電路板到殼體中的推入方向上觀看)布置至少一行凹部。殼體的引導區(qū)域優(yōu)選地用于當電路板被推入殼體中時容納和弓I導電路板并緊接著用于將電路板固定在殼體中。即，優(yōu)選地，在推入方向上并且由此優(yōu)選地也在引導區(qū)域的縱向延伸的方向上在一行中并排布置多個凹部。以這種方式，實現(xiàn)電路板的特別穩(wěn)定的固定。顯然，也可設想多于一個凹部在電路板處或上的其它幾何的布置方案。例如可行的是，(在垂直于電路板到殼體中的推入方向的方向上觀看 )在電路板上布置至少一行凹部。平面式的布置方案也是可行的:例如，單行的凹部可并排布置在弓丨導區(qū)域的縱向上、也就是說在推入方向上，而多行凹部并排布置在垂直于該方向的方向上。那么，總地得到凹部的平面式的、優(yōu)選矩陣式的布置方案。由此，可進一步提聞電路板的保持力或固定。本發(fā)明的一個改進方案規(guī)定，殼體為單件式。由此，確保了殼體的良好的密封性。此外，殼體簡單地構造。特別是，在將至少一個電路板引入殼體中之前，不必首先將多個殼體部件、例如兩個殼體半部接合在一起。優(yōu)選地，殼體在變形區(qū)域的凹入到所述至少一個凹部中的區(qū)域中具有導電的材料。優(yōu)選地，殼體由鋁制成。特別優(yōu)選地，殼體由沖擠的鋁制成。殼體也可具有合成材料、優(yōu)選地由合成材料制成。這具有減小重量的優(yōu)點。此外可行的是，殼體以擠壓、注塑、壓鑄、拉深、液壓成型或觸變成型(Thixomolding)過程制成。所有這些方法確保了殼體的快速和成本適宜的制造。在此，液壓成型理解為內(nèi)部高壓變形。觸變成型為也被稱為半固體金屬鑄造的變形方法。本發(fā)明的一個改進方案規(guī)定,殼體構造成卡式殼體。在這種情況中，將電路板推入殼體中，并且在此被至少一個引導區(qū)域容納并引導。此外，本發(fā)明涉及一種用于制造特別是根據(jù)以上實施方案的電的電路組件的方法、特別是用于將至少一個電路板固定在殼體中的方法。在此，在所述至少一個電路板上設置至少一個凹部。優(yōu)選地，緊接著將所述至少一個電路板至少局部地引入殼體的至少一個引導區(qū)域中。優(yōu)選地，該殼體構造成卡式殼體，從而該至少一個電路板被推入殼體中，其中，該至少一個電路板至少局部地被引導區(qū)域容納并被其引導。如有可能也可行的是，在該至少一個電路板上設置至少一個凹部，隨后，將該電路板弓I入殼體中。在將電路板弓I入殼體中之后，使殼體在至少一個引導區(qū)域的至少一個變形區(qū)域中機械地變形，使得該變形區(qū)域至少局部地凹入到所述至少一個凹部中。由此，在電路板和殼體之間建立了形狀配合。該至少一個凹部可設置成在電路板中的金屬化部中的結構部，或者自身在電路板中設置成通孔觸點、優(yōu)選為貫穿孔、孔或者同樣設置成盲孔。其可被金屬化和/或由導電的填充物填充。通過變形區(qū)域局部地凹入到該至少一個凹部中，形成了到電路板中一種鉚接。

本發(fā)明的一個改進方案規(guī)定，變形區(qū)域至少局部地被壓入所述至少一個凹部中。
為此優(yōu)選地設置壓制凸模(Pi^gestempel),借助于該壓制凸模將優(yōu)選可金屬地變形
的殼體的至少一個面壓制到電路板的至少一個優(yōu)選被金屬化的面上。這也被稱為空心壓制
(Hohlpragung )。在該壓制過程中，通過變形將殼體的優(yōu)選導電的、特別是金屬的區(qū)
域壓入凹部中。優(yōu)選地，壓制凸模構造成如此大，使得其(在至少一個方向上觀看)覆蓋在電路板上的多于一個凹部。那么，利用壓制凸?？稍谕粋€壓制過程中實現(xiàn)變形區(qū)域到多于一個凹部中的凹入。由此該方法特別節(jié)省時間且非常經(jīng)濟。本發(fā)明的一個改進方案規(guī)定，在所述至少一個變形區(qū)域凹入到至少一個凹部中的區(qū)域中建立在至少一個電路板和殼體之間的歐姆接觸。因為以這種方式建立的歐姆接觸在電的電路組件的整個使用壽命中保持低電阻，所以特別地實現(xiàn)了該接觸可用作用于設置在電路板上的電氣的或電子的構件的接地端子。


下面根據(jù)在附圖中示出的實施例詳細解釋本發(fā)明，而不限制本發(fā)明。其中:圖1示出了在機械地變形之前帶有電路板和殼體的電的電路組件的實施例的兩側截斷的、示意性的橫截面圖，以及壓制凸模的示意性的圖示，以及圖2示出了在機械地變形之后根據(jù)圖1的電的電路組件以及壓制凸模的兩側截斷的、示意性的圖示。
具體實施例方式圖1示出了電的電路組件I的實施例的兩側截斷的、示意性的圖示，其具有電路板2和殼體3。該殼體3在這里示出的一側上具有用于引導電路板2的引導區(qū)域4。優(yōu)選地，殼體3相對于垂直于繪圖平面的平面構造成鏡像對稱，并且相應地在相對于鏡像平面與引導區(qū)域4相對的一側上同樣具有引導區(qū)域。特別地，殼體3優(yōu)選地構造成卡式殼體，其中，電路板2以到繪圖平面之內(nèi)的方式被推入殼體3中并且在此局部地至少由引導區(qū)域4、優(yōu)選地也由相對的引導區(qū)域容納并且引導。引導區(qū)域4(在垂直于繪圖平面的方向上觀看)具有縱向延伸。電路板2具有至少一個凹部，其在此構造成通孔觸點5、特別是構造成貫穿孔或孔。在所示出的實施例中，通孔觸點5設有金屬化部6、即金屬化的區(qū)域。通孔觸點5可局部地或完全地被金屬化。優(yōu)選地，金屬化部6具有銅、特別優(yōu)選地帶有鋅表面。特別優(yōu)選地，通孔觸點5設置在金屬化的面的區(qū)域中、即所謂的襯墊(Pad)7中。金屬化的面或襯墊7形成電路板2的表面8的一個區(qū)域。優(yōu)選地，通孔觸點5具有圓形的橫截面。但是也可行的是，在電路板2處設置(在橫截面中觀看)橢圓形或長形的通孔觸點。在圖1中同樣示意性地示出了在初始位置中的壓制凸模9。其與引導區(qū)域4的變形區(qū)域10如此共同作用，使得變形區(qū)域10機械地變形。顯而易見，壓制凸模9在其初始位置中尚未與變形區(qū)域10共 同作用。在所示出的實施例中，為了使變形區(qū)域10變形，壓制凸模9基本上在通孔觸點5的縱軸線的方向上移位。也可行的是，壓制凸模9相對于通孔觸點5的縱軸線傾斜地移位，以引起變形區(qū)域10的變形。這被稱為傾斜壓制。電路板2可具有多于一個通孔觸點5。優(yōu)選地，在引導區(qū)域4的縱向延伸的方向上并排設置多于一個通孔觸點5，從而其形成一行。如果殼體3構造成卡式殼體，則引導區(qū)域4的縱向延伸在電路板2到殼體中的推入方向上延伸。電路板2的至少一個被引導的區(qū)域與殼體3的引導區(qū)域4共同作用。那么，并排地具有多個通孔觸點5的行在該被引導的區(qū)域中在電路板2到殼體3中的推入方向上延伸。那么優(yōu)選地，襯墊7也至少在也設有由通孔觸點5組成的行的區(qū)域上在引導區(qū)域4的縱向延伸的方向上延伸。相應地，所有通孔觸點5優(yōu)選地設置在襯墊7的區(qū)域中。也可行的是，在每個通孔觸點5的區(qū)域中設置獨立的襯墊7。多個通孔觸點5、尤其地多于一行通孔觸點5也可并排布置在垂直于引導區(qū)域4的縱向延伸的方向上。該方向在圖1的繪圖平面中伸延并且在該處平行于電路板2的延伸而延伸。優(yōu)選地，壓制凸模9特別是在引導區(qū)域4的縱向延伸的方向上觀察、但是如有可能也在于此垂直的方向上觀察如此寬，使得當壓制凸模9與變形區(qū)域10共同作用時壓制凸模覆蓋多于一個通孔觸點5。在此結合該實施例所描述的通孔觸點5的幾何布置方案毫無疑問也可應用在未構造成通孔觸點的凹部上。例如，在電路板的金屬化部中的結構部或在電路板自身中的槽作為凹部也是可行的，那么其可相應地在幾何結構上布置。
圖2示出了在變形區(qū)域10的機械變形之后根據(jù)圖1的電的電路組件I和壓制凸模9的兩側截斷的、示意性的橫截面圖。利用虛線L示出在變形區(qū)域10的機械變形期間在其折返點處的壓制凸模9。示出了變形區(qū)域10通過壓制凸模9機械地變形，使得變形區(qū)域10在區(qū)域11中凹入到通孔觸點5中。特別地將該變形區(qū)域壓入通孔觸點5中。在所示出的實施例中，殼體構造成單件。優(yōu)選地，殼體具有導電的材料、最優(yōu)選地具有金屬。特別優(yōu)選地，殼體3由沖擠的鋁制成。如果在這種情況中使變形區(qū)域10局部地、即在區(qū)域11中凹入到通孔觸點5中，那么在此產(chǎn)生在殼體3和電路板2之間的歐姆接觸。具體地，在此在一方面變形區(qū)域10和金屬化部6以及襯墊7之間建立該接觸。該接觸為氣密的。此外，通過形狀配合確保了電路板2相對于殼體3高的保持力以及良好的側向固定。由此，特別在電的電路組件I的使用壽命中也可確保在電路板2和殼體3之間低歐姆接觸。此外，通過變形區(qū)域10的機械的變形，使電路板2利用其遠離表面8的表面12壓靠引導區(qū)域4的支承區(qū)域13。這一方面弓I起電路板在殼體3中機械的固定，另一方面，由此也確保在電路板2和殼體3之間良好的熱接觸。由此，由設置在電路板上的電氣的和/或電子的構件產(chǎn)生的熱可通過殼體3被散發(fā)到環(huán)境中。毫無疑問，對于其它例如用于在電路板的金屬化部中的結構部或設置在電路板自身中的槽的凹部的實施例，也得到結合實施例所述的通孔觸點5的優(yōu)點和效果。優(yōu)選地，電的電路組件I用作控制器、尤其是用于機動車的控制器、特別優(yōu)選是用作EPS發(fā)動機控制器或EPS發(fā)動 機控制器平臺。
權利要求
1.一種特別是用于機動車的控制器的電的電路組件，該電的電路組件帶有至少一個電路板(2)和一個殼體(3)，其中，所述殼體(3)具有至少一個用于引導所述至少一個電路板(2)的引導區(qū)域(4)，其特征在于，所述至少一個電路板(2)具有至少一個凹部，并且使所述殼體(3)在所述至少一個引導區(qū)域(4)的至少一個變形區(qū)域(10)中機械地變形，使得所述至少一個變形區(qū)域(10)至少局部地凹入到所述至少一個凹部中。
2.按照權利要求1所述的電的電路組件，其特征在于，所述凹部是在所述電路板(2)的金屬化部中的結構部、例如槽，或者是在所述電路板(2)中的槽或通孔觸點。
3.按照上述權利要求中任一項所述的電的電路組件，其特征在于，所述至少一個電路板(2)至少在所述至少一個凹部的區(qū)域中被金屬化。
4.按照權利要求3所述的電的電路組件，其特征在于，所述金屬化部(6)具有銅。
5.按照上述權利要求中任一項所述的電的電路組件，其特征在于，在所述至少一個電路板(2)上設置多于一個凹部，其中，優(yōu)選地在所述電路板(2)的至少一個被引導的區(qū)域中布置至少一行在所述電路板(2)到所述殼體(3)中的推入方向上和/或在垂直于所述方向的方向上的凹部。
6.按照上述權利要求中任一項所述的電的電路組件，其特征在于，所述殼體(3)為單件式并且優(yōu)選地由沖擠的鋁制成。
7.按照上述權利要求中任一項所述的電的電路組件，其特征在于，所述殼體(3)是卡式殼體。
8.一種用于制造特別是按照上述權利要求中一項或多項所述電的電路組件(I)的方法、并且特別是用于將至少一個電路板(2)固定在殼體(3)中的方法，其中，將至少一個電路板(2)至少局部地引入所述殼體(3)的至少一個引導區(qū)域(4)中，其特征在于，在所述至少一個電路板上設置至少一個凹部，并`且使所述殼體(3)在所述至少一個引導區(qū)域(4)的至少一個變形區(qū)域(10)中機械地變形，使得所述變形區(qū)域(10)至少局部地凹入到所述至少一個凹部中。
9.按照權利要求8所述的方法，其特征在于，所述變形區(qū)域(10)至少局部地被壓到所述至少一個凹部中。
10.按照權利要求8或9中任一項所述的方法，其特征在于，在所述至少一個變形區(qū)域(10)凹入到至少一個凹部中的區(qū)域中建立在所述至少一個電路板(2)和所述殼體(3)之間的歐姆接觸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種特別是用于機動車的控制器的電的電路組件(1)，其帶有至少一個電路板(2)和殼體(3)，其中，所述殼體(3)具有至少一個用于引導所述至少一個電路板(2)的引導區(qū)域(4)。在此規(guī)定，所述至少一個電路板(2)具有至少一個凹部，并且使所述殼體(3)在所述至少一個引導區(qū)域(4)的至少一個變形區(qū)域(10)中機械地變形，使得所述至少一個變形區(qū)域(10)至少局部地凹入到所述至少一個凹部中。
文檔編號H05K5/00GK103250477SQ201180058908
公開日2013年8月14日 申請日期2011年11月3日 優(yōu)先權日2010年12月8日
發(fā)明者U·施特賴歇爾, P·哈特茨, J·舍費爾 申請人:羅伯特·博世有限公司