具有插头连接件的电子模块制造技术

本发明专利技术涉及一种电子模块，包括至少一个经装配的电路载体，该电路载体具有用于与配对插头电接触的插头连接件，其中该插头连接件包括具有至少一个插头套环的电绝缘插头主体，通过其朝插头底座的方向形成用于容纳配对插头的开口。在此，插头主体具有与配对插头相对的密封区域，并且在开口内被多个插头引脚穿过。布置在朝向插头套环的一侧(插头连接件的插头侧)的插头引脚可以与配对插头电接触，而背离插头套环的一侧(插头连接件的连接侧)则与电路载体电接触，例如通过焊接接触或压配接触。此外，通过构造保护外壳，经装配的电路载体至少局部地被至少一个固化的封装料包围。在此，插头套环和保护外壳由固化的封装料构造为一体。此外，插头连接件在开口内具有引脚座，引脚座至少形成插头主体的被插头引脚穿过的区域并且至少部分地被封装料包围。在此，密封区域在插头套环处被构造在引脚座外。在插头套环处被构造在引脚座外。在插头套环处被构造在引脚座外。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有插头连接件的电子模块


[0001]本专利技术涉及根据独立权利要求的前序部分的一种具有插头连接件的电子模块以及一种用于构造该电子模块的方法。

技术介绍

[0002]电子单元具有外壳，特别是用作保护以防介质和/或机械力作用。通过将电子单元封装在模塑料中可以获得非常紧凑的外壳。这种模制模块需要外部插头连接件以用于电子单元的电连接。
[0003]从公开文献US 2005/0057902 A1中已知一种作为模制模块的电子控制器，其中除了经装配的电路载体之外还附加地模制有与电路载体电连接的插头连接元件。在此，模塑料延伸至插头元件的绝缘插头主体的外部区域。由于模塑料和插头主体通常由不同的材料制成，因此无法始终确保足够好的材料配合。由于材料彼此之间的连接较弱而存在以下风险：至少随着时间的流逝，介质或湿气会通过微小间隙和微小裂缝进入电路载体，并在此导致电气干扰直至故障。由于配对插头的插入操作的机械力作用，该问题可能进一步恶化。在最坏的情况下，恒定的作用力至少会在局部区域促使两种材料分层，并且介质和/或湿气更可能渗入。这同样适用于在温度变化时由于材料的膨胀系数不同而可能产生的分层。因此，这样的实施方式经常表现出密封问题。
[0004]此外，模制模块也是已知的，如在公开文献DE102012204630A1中示例性所示。对于外部电接触，模制模块具有所谓的直接接触点，其中封装在热塑性模塑料中的经装配的电路板以边缘区域从外壳中伸出。边缘区域具有电接触区域，以用于与配合接触插头直接电接触。原则上，由于电接触功能方面的技术边界条件，直接接触的要求非常高，并且在选择上受限于电路板的技术限制。由于困难的结构设计条件，在此也经常存在密封问题。另外，在所需的配合接触插头(特别是作为线束侧上的配对插头)的侧面与根据标准使用的公接头形式的配对插头相比需要明显更多的结构设计工作。这通常导致更高的成本和/或更低的性能。

技术实现思路

[0005]本专利技术所基于的目的在于，在具有插头连接件的电子模块中可以实现密封且低成本的插入连接，该插头连接件如公接头一样包括插头引脚。
[0006]该目的通过具有独立权利要求所述特征性特征的带有插头连接件的电子模块以及通过用于构造电子模块的方法来实现。
[0007]本专利技术涉及一种电子模块，包括至少一个经装配的电路载体，该电路载体具有用于与配对插头电接触的插头连接件，其中该插头连接件包括具有至少一个插头套环的电绝缘插头主体，通过该插头套环朝插头底座的方向形成用于容纳配对插头的开口。在此，插头主体具有与配对插头相对的密封区域，并且在开口内被多个插头引脚穿过。于是，布置在朝向插头套环的一侧(插头连接件的插头侧)的插头引脚可与配对插头电接触，而背离插头套
环的一侧(插头连接件的连接侧)则可以与电路载体电接触，例如通过焊接接触或压配接触。此外，通过构造保护外壳，经装配的电路载体至少局部地被至少一个固化的封装料包围。在此，插头套环和保护外壳由固化的封装料构造为一体。此外，插头连接件在开口内具有引脚座，其至少形成插头主体的被插头引脚穿过的区域并且在此至少部分地被封装料包围。在此，密封区域在插头套环处被构造在引脚座外。密封区域例如包括密封面和/或贴靠在密封面处的密封元件，例如O形环。替代地，密封区域也可以是密封元件，其部分地嵌入或粘入到固化的封装料中，或者在注入密封材料之后构造为密封元件。总体而言得到的优点在于，在密封区域之外暴露于介质或湿气中的电子模块区域现在具有由固化的封装料制成的完全封闭的外表面。在确保密封性方面，仅需要根据电子模块的预定使用条件为封装料选择合适的材料。在密封区域中，由于作用力和/或不同的膨胀系数而引起的不同材料可能的粘附困难性或其可能的分层不再成为电子模块的密封问题。通过引脚座的使用简化了插头连接件的插头几何形状的成形，因为插头侧的插头引脚不再需要单独地相对于可流动的封装料进行密封。总体而言，在电子模块中整体构造的插头连接件是有利的，其以简单的方式在插头几何形状和插头密封概念方面相应于或可基于已知的公接头。同时，已知的配对插头由此也可不加改变地被使用，从而可假定与这种配对插头共同作用实现了可靠且牢固的密封插入连接。
[0008]在电子模块的一个有利的实施方式中，封装料由热固性塑料制成。热固性塑料表现出良好的耐介质性，并且可以通过既定的制造工艺用于封装电子单元，例如通过直接注塑工艺、传递模塑工艺、压缩模塑工艺或注塑工艺。此外，热固性塑料具有很高的机械承载能力，从而可以吸收插头力，而不会因重复性插拔过程或载荷而损坏。在此优选使用BMC模塑料(BMC：块状模塑料)，其形成面团状的模塑料。在此，聚酯树脂(UP)和乙烯基酯树脂(VP)被视为特别合适的材料。另外还有利地适用的是在初始状态下自由流动并且例如用于注塑的环氧模塑化合物。
[0009]其他优点由电子模块的以下实施方式得出，其中引脚座由热塑性塑料制成。在此，可以低成本地使用经过验证的制造方法，通过其可获得由被插头引脚穿过的引脚座形成的插头元件。作为插头元件电触点的插头引脚例如由锡青铜(CuSn、黄铜、镍银)或为此已知的其他高性能合金制成。在注塑工艺中以优选是无定形的塑料装配到自由下落的热塑性注塑成型体中(缝合)，或者通过装配条插入到注塑成型工具中并被热塑性塑料包封。在此，聚醚砜(PESU)、聚砜(PSU)或聚碳酸酯(PC)是特别合适的热塑性塑料。此外，即使在大于100℃时对于另一上述热固性塑料包封也具有足够热稳定性的其他无定形塑料也是适用的。另外，无规聚苯乙烯(PS)和聚氯乙烯(PVC)也有利地适合作为热塑性材料。在此，无定形热塑性塑料的优点在于，由于玻璃化转变温度与熔化温度非常接近，因此熔化区域会突然出现，并且这种材料不会像半结晶材料(聚酰胺PA、聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT)那样随着泡沫的形成而发泡，而是如蜂蜜一样开始流动。通过利用这种材料特性，可以在引脚座和插头引脚的区域中提供特别防飞溅的插头元件。由此，根据上述已知的制造方法所构造的插头元件必要时在引脚座和各个插头引脚之间还具有最小的间隙，其可简单地被封闭。这例如可以通过向单个或同时向多个插头引脚注入电流来进行，其中注入时间和电流强度被选择为使得将注入电流的插头引脚加热到高于热塑性塑料熔化温度的温度。在各个插头引脚的区域中，该处存在的热塑性材料会熔化，因此可以后续流入缝隙间距中。由此，在熔化区域固化之
后，则原始间隙被封闭。由此防飞溅实施的插头元件可用作用于构造电子模块的插入件，而不存在仍然可流动的封装料沿着插头引脚从连接侧到达插头侧的风险。还存在防飞溅地实施插头元件的其他可能性，例如通过使在插头侧和/或连接侧的可能的间隙胶凝从而封闭。替代地，插头引脚也可以穿过布置在连接侧的密封垫或粘合条，并且使密封垫或粘合条以防飞溅的方式更紧密地贴靠在所穿过的区域中。同样可以考虑的是，将插头引脚插入仍处于热喷射状态的引脚座中，或者通过可固化的浇注料将插头引脚浇注在连接侧。总体而言，在由热塑性塑料制成的引脚座和由热固性塑料制成的封装料之间的直接接触区域中表现出良好的粘合性。由此，分层的风险很低并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电子模块(200)，包括至少一个经装配的电路载体(10)，所述电路载体(10)具有用于与配对插头(90)电接触的插头连接件(40)，其中所述插头连接件(40)包括具有至少一个插头套环(42)的电绝缘插头主体(41)，通过所述插头套环(42)朝插头底座(46)的方向形成用于容纳所述配对插头(90)的开口(45)，其中所述插头主体(41)具有与所述配对插头(90)相对的密封区域(47)，并且在所述开口(45)内被多个插头引脚(50)穿过，并且其中通过构造所述保护外壳(80)，所述电路载体(10)至少局部地被至少一个固化的封装料(70)包围，其特征在于，所述插头套环(42)和所述保护外壳(80)由所述固化的封装料(70)构造为一体，并且所述插头连接件(40)在所述开口(45)内具有引脚座(25)，所述引脚座(25)至少形成所述插头主体(41)的被所述插头引脚(50)穿过的区域并且至少部分地被所述封装料(70)包围，并且其中所述密封区域(47)在所述插头套环(42)处被构造在所述引脚座(25)外。2.根据权利要求1所述的电子模块(200)，其特征在于，所述封装料(70)是热固性塑料。3.根据权利要求1或2所述的电子模块(200)，其特征在于，所述引脚座(25)由热塑性塑料或热固性塑料构造。4.根据前述权利要求中任一项所述的电子模块(200)，其特征在于，所述密封区域(47)被布置在所述开口(45)的入口区域中和/或被布置在所述开口(45)内。5.根据前述权利要求中任一项所述的电子模块(200)，其特征在于，所述引脚座(25)在朝向所述配对插头的插头侧(S)具有至少一个朝向外部的引脚座表面(25a)，所述引脚座表面(25a)从所述封装料(70)中暴露，其中所述引脚座表面(25a)的与所述封装料(70)相邻的边界(26)围绕所述插头引脚(50)。6.根据权利要求5所述的电子模块(200)，其特征在于，所述引脚座表面(25a)的所述边界(26)的区域包括工具密封表面(25d)，特别是呈熔肋的形式，所述工具密封表面被构造为：在相对于尚未固化的封装料(70
’
)形成所述保护外壳(80)和所述插头套环(42)期间，借助于成型工具(60)的至少一部分的支撑，使所述引脚座表面(25a)从所述封装料(70
’
、70)中露出。7.根据权利要求5或6所述的电子模块(200)，其特征在于，所述引脚座表面(25a)的所述边界(26)至多延伸到与所述密封区域(47)相邻，特别是至多延伸到所述配对插头(90)在所述开口(45)内的插入深度，优选被构造在所述插头底座(46)内。8.根据前述权利要求中任一项所述的电子模块(200)，其特征在于，所述插头套环(42)的至少一部分表面在所述配对插头(90)的插接方向(S)上、特别是在所述开口(45)内具有成型工具(60)的脱模斜度，其中通过相应分配的脱模表面形成用于所述配对插头(90)的相应的内部和/或外部的插头几何形状(43、44)。9.根据权利要求8所述的电子模块(200)，其特征在于，所述引脚座(25)包括参考元件(51)，所述参考元件(51)被设计为：在与成型工具(60、61)的至少一部分贴靠接触时，使所述成型工具(60、61)相对于所述插头引脚(50)定位，以便在构造相应的所述插头几何形状(43、44)时确定所述插头几何形状(43、44)相对于所述插头引脚(50)的正确位置。10.根据前述权利要求中任一项所述的电子模...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：