特許 6968256 電気アセンブリ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6968256

(24)【登録日】2021年10月28日

(45)【発行日】2021年11月17日

(54)【発明の名称】電気アセンブリ

(51)【国際特許分類】

   H05K 1/18 20060101AFI20211108BHJP

   H05K 5/02 20060101ALI20211108BHJP

   F16H 61/00 20060101ALI20211108BHJP

【ＦＩ】

   H05K1/18 U

   H05K5/02 L

   F16H61/00

【請求項の数】8

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2020-503979(P2020-503979)

(86)(22)【出願日】2018年6月14日

(65)【公表番号】特表2020-528672(P2020-528672A)

(43)【公表日】2020年9月24日

(86)【国際出願番号】EP2018065890

(87)【国際公開番号】WO2019020272

(87)【国際公開日】20190131

【審査請求日】2020年1月24日

(31)【優先権主張番号】102017212796.1

(32)【優先日】2017年7月26日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】390023711

【氏名又は名称】ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴ ＢＯＳＣＨ ＧＭＢＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100135633

【弁理士】

【氏名又は名称】二宮 浩康

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】ベアント−ギュンター ジッペル

(72)【発明者】

【氏名】ペーター ツヴァイグレ

(72)【発明者】

【氏名】ヘルムート デリンガー

(72)【発明者】

【氏名】フランコ ツェレニー

(72)【発明者】

【氏名】ウーヴェ カッツェンヴァーデル

(72)【発明者】

【氏名】イェンス ホフマン

【審査官】 黒田 久美子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１４４８２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−００２５２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０９６４３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０３４７８１９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ １／１８

Ｈ０５Ｋ ５／０２

Ｆ１６Ｈ ６１／００

Ｈ０５Ｋ ３／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

特に自動車伝動装置用の電気アセンブリ（１）であって、
前記電気アセンブリ（１）は、
少なくとも１つの実装側（２１）を有する回路基板（２）と、
前記実装側（２１）に配置されている少なくとも２つのコンタクト面（２３）と、
それぞれが回路基板側の第１の端部部分（４１）を以て前記コンタクト面（２３）のうちの１つと電気的に接続されている少なくとも２つのコンタクト部材（４）と、
前記回路基板（２）の前記実装側（２１）に配置されておりかつ前記コンタクト部材（４）が部分的に埋設されている封止コンパウンド（８）と、
を備えており、
前記封止コンパウンド（８）は、前記コンタクト面（２３）及び前記コンタクト部材（４）の回路基板側の前記第１の端部部分（４１）と直接的に接触しており、かつ、前記コンタクト面（２３）を完全に被覆しており、
前記コンタクト部材（４）は、前記回路基板（２）側とは反対側の第２の端部部分（４２）を以て前記封止コンパウンド（８）から突出している、
電気アセンブリ（１）において、
前記電気アセンブリ（１）は、剥片保護フレーム（５）を含み、前記剥片保護フレーム（５）は、前記回路基板（２）と対向する部分（５１）を以て前記回路基板（２）の前記実装側（２１）に配置されており、かつ、前記回路基板（２）側とは反対側の部分（５２）を以て前記封止コンパウンド（８）から外側に向かって突出しており、前記剥片保護フレーム（５）の、前記封止コンパウンド（８）から外側に向かって突出した前記部分（５２）は、前記コンタクト部材（４）それぞれに対応付けられた、前記封止コンパウンド（８）で充填されていない複数のコンタクトチャンバ（６）を形成し、かつ、各コンタクトチャンバ（６）内には、それぞれ、前記コンタクト部材（４）の第２の端部部分（４２）のみが配置されており、
前記電気アセンブリ（１）は、さらに電気構成素子（３）を含み、前記電気構成素子（３）は、前記回路基板（２）と対向する側（３２）に、少なくとも２つの対向コンタクト（３３）を有しており、前記対向コンタクト（３３）は、前記コンタクト部材（４）の前記第２の端部部分（４２）とそれぞれ接触接続されており、
前記剥片保護フレーム（５）は、外周方向に延在する外周フレーム（５３）と、前記外周フレーム（５３）によって包囲される前記回路基板（２）の前記実装側（２１）の領域を複数のチャンバに分割する中間壁（５４）とを含み、前記複数のチャンバは、それぞれ前記コンタクトチャンバ（６）を包含し、
前記電気構成素子（３）は、前記回路基板（２）と対向する側（３２）において、張り出した壁（３４）及び／又は陥凹した溝（３５）から成る保護構造（３７）であって、前記中間壁（５４）を保護するための保護構造（３７）を有する、
ことを特徴とする、電気アセンブリ（１）。

【請求項2】

前記電気構成素子（３）は、前記剥片保護フレーム（５）の、前記封止コンパウンド（８）から外側に向かって突出した前記部分（５２）に係合することを特徴とする、請求項１に記載の電気アセンブリ。

【請求項3】

前記保護構造（３７）と前記剥片保護フレーム（５）との間において前記コンタクトチャンバ（６）と流体接続された中間空間がＵ字状の偏向チャネル（７）を形成するように、前記保護構造（３７）は、前記剥片保護フレーム（５）の、前記封止コンパウンド（８）から外側に向かって突出した前記部分（５２）と錯綜的に係合することを特徴とする、請求項１又は２に記載の電気アセンブリ。

【請求項4】

前記電気構成素子（３）は、センサ構成素子（３８）であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電気アセンブリ。

【請求項5】

前記電気構成素子（３）は、前記剥片保護フレーム（５）と一体的に形成されていることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電気アセンブリ。

【請求項6】

前記電気構成素子（３）は、前記対向コンタクト（３３）が形成されている調整可能な調整手段（３６）であって、前記コンタクト部材（４）の前記第２の端部部分（４２）への前記対向コンタクト（３３）の押し付けを調整可能な調整手段（３６）を備えたコンタクトシュー（３９）を有していることを特徴とする、請求項５に記載の電気アセンブリ。

【請求項7】

前記剥片保護フレーム（５）は、プラスチック、金属又はプラスチック金属化合物から製造されていることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電気アセンブリ。

【請求項8】

前記電気アセンブリ（１）は、自動車伝動装置の伝動装置制御モジュール（１００）又はセンサモジュール（１０１）の一部であることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電気アセンブリ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

自動車技術においては、伝動装置を駆動制御するための電子モジュールが伝動装置上又は伝動装置内に組み付けられる。電子モジュールは、例えば、伝動装置制御モジュールとして設計することができ、回路基板上に配置されている制御回路の外に、例えば、コネクタ部品、センサ、及び、アクチュエータとの接触接続インタフェースを付加的に有することもできる。そのような電子モジュールは、オイルで満たされた伝動装置内部空間に組み付けなければならない電気アセンブリを有している。例えば、電子制御回路は、侵食性の伝動装置流体から保護されなければならない。このために、封止コンパウンドも使用され、この封止コンパウンドは、電子制御回路を保護するために回路基板に被着される。例えば、独国特許出願公開第１０２０１１０８５６２９号明細書からは、電子伝動装置制御モジュールが公知であり、この電子伝動装置制御モジュールは、金属製のカップ状ケーシングと、そのカップ状ケーシング内に配置されておりかつ電子構成素子が実装されている回路担体と、を有している。カップ状ケーシング内の侵食性の伝動装置流体、及び、そこに含有されている金属剥片から保護するために、回路担体には封止コンパウンドが注がれている。コンタクト部材は、封止コンパウンドから突出しており、かつ、部分的に、給電部、ＥＣモータ、センサ、及び／又は、ＬＩＮバス若しくはＣＡＮバスに接続するために使用される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0002】

【特許文献1】独国特許出願公開第１０２０１１０８５６２９号明細書

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0003】

発明の開示
本発明は、電気アセンブリに関し、特に、自動車伝動装置内又は自動車伝動装置上に組み付けるための電気アセンブリに関し、この電気アセンブリは、少なくとも１つの実装側を有する回路基板と、この実装側に配置されている少なくとも２つのコンタクト面と、それぞれが回路基板側の第１の端部部分を以てコンタクト面のうちの１つと電気的に接続されている少なくとも２つのコンタクト部材と、回路基板の実装側に配置されておりかつコンタクト部材が埋設されている封止コンパウンドとを備えており、封止コンパウンドは、コンタクト面及びコンタクト部材の回路基板側の端部部分と直接的に接触しておりかつコンタクト面を完全に被覆しており、コンタクト部材は、回路基板側とは反対側の第２の端部部分を以て封止コンパウンドから突出している。

【0004】

本発明によれば、電気アセンブリに剥片保護フレームを設けることが提案され、この剥片保護フレームは、回路基板と対向する部分を以て回路基板の実装側に配置されており、かつ、回路基板側とは反対側の部分を以て封止コンパウンドから外側に向かって突出しており、剥片保護フレームの、封止コンパウンドから外側に向かって突出した部分は、コンタクト部材それぞれに対応付けられた、封止コンパウンドで充填されていない複数のコンタクトチャンバを形成し、かつ、各コンタクトチャンバ内には、それぞれ、コンタクト部材の第２の端部部分のみが配置されている。

【0005】

発明の利点
有利には、本発明で提案される電気アセンブリによって、回路基板と、回路基板上に配置されている電気構成素子との間の電気的な接触接続部を、例えば、侵食性の伝動装置流体、及び、そこに含有されている金属剥片から効果的に保護することが達成される。電気的な接続手段、乃至、回路基板と電気構成素子、例えばセンサ素子との間のコンタクト部材は、可撓性に構成された領域を有することができ、これらの領域は、所要の弾性又は可動性を維持するために、封止コンパウンド内に完全に埋設させてはならない。何故ならば、完全に埋設されてしまうと、例えば温度変動時に、永続的な電気的な接触接続が保証されないからである。従って、コンタクト部材は、回路基板側とは反対側にありかつ封止コンパウンドから突出した第２の端部部分を有することが必要になる。封止コンパウンドから突出したこの端部部分においては、異なる電位を有する種々の端子の電気導体が必然的に露出している。本発明による解決手段によって、伝動装置オイル内の金属剥片又は導電性の反応生成物によって生じる可能性がある、それらの端部部分間の短絡が有利にも回避される。

【0006】

剥片保護フレームの、封止コンパウンドから外側に向かって突出した部分が、コンタクト部材それぞれに対応付けられた、封止コンパウンドで充填されていない複数のコンタクトチャンバを形成し、かつ、各コンタクトチャンバ内には、それぞれ、コンタクト部材の第２の端部部分だけが配置されていることによって、この第２の端部部分の効果的な保護が達成される。コンタクト部材の第２の端部とそれぞれ接触接続されている少なくとも２つの対向コンタクトを、回路基板と対向する側に有している電気構成素子が回路基板に実装されている場合には、コンタクト部材の第１の端部が封止コンパウンド内に埋設されることによって下側の領域が保護されており、かつ、反対側では実装された電気構成素子がある程度の保護を示すので、金属剥片は、回路基板表面に対して平行にコンタクト部材の方向にしか進むことができない。封止コンパウンド上方の剥片保護フレームによって形成されたコンタクトチャンバは、回路基板表面に対して平行に、コンタクト部材の方向に進む金属剥片及び他の侵食性の物質に対する効果的な保護を示す。

【0007】

本発明の有利な構成及び発展形態は、従属請求項に含まれる特徴によって実現される。

【0008】

剥片保護フレームの、封止コンパウンドから外側に向かって突出した部分に電気構成素子が係合することによって、進行する金属剥片に対する効果的な保護措置が成される。電気構成素子と剥片保護フレームとの間に残存する間隙においては、金属剥片が何度も方向を変えなければならないので、回路基板表面に対して平行な方向においてコンタクトチャンバを単純に直線的に進行して流れることは不可能である。

【0009】

有利には、電気構成素子は、回路基板と対向する側において、張り出した壁及び／又は陥凹した溝から成る保護構造を有することができ、この保護構造によって、コンタクトチャンバ間においても、移動する金属剥片に対する効果的な保護が行われる。

【0010】

特に有利には、保護構造と剥片保護フレームとの間においてコンタクトチャンバと流体接続された中間空間がＵ字状の偏向チャネルを形成するように、保護構造は、剥片保護フレームの、封止コンパウンドから外側に向かって突出した部分と錯綜的に（ラビリンス式に：labyrinthartig）係合することができる。

【0011】

本発明の一変形実施形態においては、電気アセンブリが、剥片保護フレームと一体的に形成されている電気構成素子を有することができる。特に、電気構成素子は、対向コンタクトが形成されている調整可能な調整手段を備えたコンタクトシューであってよい。有利には、この変形実施形態を、電気的なモータの大電流端子を保護するために使用し、これによってコンタクト部材の種々の電位を電気的に相互に分離することができる。

【0012】

剥片保護フレームは、簡単かつ廉価な方法により、プラスチック、金属又はプラスチック金属化合物から製造することができる。

【0013】

電気アセンブリは、自動車伝動装置内又は自動車伝動装置上に組み付けられる電子的な伝動装置制御モジュール又はセンサモジュールの一部として、特に有利に使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】電気アセンブリの第１の実施例の部分断面図を示す。

【図2】電気アセンブリの第２の実施例の部分断面図を示す。

【図3】電気アセンブリの第３の実施例の部分断面図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0015】

発明の実施の形態
図１は、電気アセンブリ１の第１の実施例の部分断面図を示している。アセンブリ１は、自動車伝動装置内又は自動車伝動装置上に組み付けられ、従って、伝動装置流体に晒されている、例えば電子制御モジュール１００の一部、特に自動車伝動装置の伝動装置制御モジュールの一部、又は、例えばセンサモジュール１０１の一部であると考えられる。

【0016】

電気アセンブリ１は、回路基板２を含む。回路基板２として、例えば、１つ以上の層内に配置されている銅導体路を備えた、ガラス繊維強化エポキシ樹脂から成る従来のＦＲ４回路基板が考えられる。回路基板２は、実装側２１として設けられた第１の側と、この第１の側とは反対側の第２の側２２とを有している。実装側２１には、複数のコンタクト面２３が配置されているが、図１においては、これらのコンタクト面２３のうち２つが図示されている。コンタクト面２３は、銅から形成することができ、回路基板２の導体路を用いて、回路基板２の図示していない構成素子と、例えば電子制御回路の電子構成素子又は他の構成素子と接続することができる。各コンタクト面２３には、それぞれ１つの金属製のコンタクト部材４が配置されている。各コンタクト部材４は、対応付けられたコンタクト面２３に載置するための実装面が設けられている、回路基板側の第１の端部部分４１を有している。第１の端部部分４１は、例えば、コンタクト面２３にはんだ付けすることができる。さらに各コンタクト部材４は、電気構成素子３との接触接続に使用される、第１の端部部分側とは反対側の第２の端部部分４２をそれぞれ有している。第２の端部部分４２は、図１に示唆されているように、特に弾性的に構成することができる。

【0017】

さらに、電気アセンブリ１は、剥片保護フレーム５を含む。剥片保護フレーム５は、プラスチック又は金属又はプラスチック金属化合物から形成することができる。剥片保護フレーム５は、外周方向に延在するフレーム５３を有しており、このフレーム５３は、中間壁５４によって複数のチャンバに分割されている。剥片保護フレーム５は、回路基板２と対向する部分５１を以て回路基板２の実装側２１に配置されている。剥片保護フレーム５の仮固定は、必要に応じて、熱カシメによって行うことができる。

【0018】

回路基板２の実装側２１には、封止コンパウンド８が供給されている。封止コンパウンド８は、熱硬化性樹脂、特にエポキシ樹脂であってよい。封止コンパウンド８は、例えば、いわゆるダム＆フィル法によって供給することができる。この場合、先ず、例えば粘性のダム材料から成る周方向に延在するダムが実装側２１に供給され、続いて、封止コンパウンド８が、ダムによって画定された領域内で実装側２１に供給される。封止コンパウンド８は、実装側２１における図示していない電気構成素子を完全に被覆することができる。剥片保護フレーム５の領域においては、封止コンパウンド８が、周方向に延在するフレーム５３内に供給され、これは例えば、調量装置を用いて容易に実施することができる。ここで、封止コンパウンド８は、コンタクト部材４の第１の端部部分４１を完全に被覆しており、例えば、剥片保護フレーム５外の封止コンパウンド８の充填高さに相当し得る充填高さまで、周方向に延在するフレーム５３内の空間に充填される。図１において、剥片保護フレーム５の、封止コンパウンド８から外側に向かって突出した部分５２は、例えば、２つのコンタクト部材４それぞれに対応付けられており、封止コンパウンド８が充填されていない２つのコンタクトチャンバ６を形成している。コンタクト部材４の、封止コンパウンド８と直接的に接触している第１の端部部分４１は、封止コンパウンド８に埋設されており、また、回路基板２側とは反対側の第２の端部部分４２は、封止コンパウンド８から外側に向かって突出している。封止コンパウンド８から突出している領域は、例えば、弾性部材として形成することができる。２つのコンタクトチャンバ６のそれぞれには、コンタクト部材４の第２の端部部分４２のみが配置されている。２つより多くのコンタクト部材４及び２つより多くのコンタクトチャンバ６を設けることもできると解される。同様に、２つ以上の離隔壁５４を設けることも、交差する離隔壁を設けることもできる。外周方向に延在するフレーム５３は、その内部に配置されている、各コンタクト部材４のためのすべての離隔壁５４と共に、それぞれ１つのコンタクトチャンバ６を形成し、このコンタクトチャンバ６は、それぞれの第２の端部部分４２の周囲を取り囲み、これによって第２の端部部分４２を保護する。さらに封止コンパウンド８によって、剥片保護フレーム５が回路基板２に、機械的に確実に固定される。

【0019】

図１においてさらに見て取れるように、電気構成素子３は、剥片保護フレーム５の、封止コンパウンド８から外側に向かって突出した部分５２に係合する。電気構成素子３として、例えば、センサ構成素子３８が考えられる。電気構成素子３は、回路基板２と対向する側３２に、少なくとも２つの対向コンタクト３３を有しており、これらの対向コンタクト３３は、コンタクト部材４の第２の端部部分４２とそれぞれ接触接続されている。この際、第２の端部部分４２は、それぞれの対向コンタクト３３に弾性的に押し付けられる。電気構成素子３は、回路基板２と対向する側３２において、保護構造３７、例えば張り出した２つの壁３４を有しており、それら２つの壁３４の間において、剥片保護フレーム５の中央離隔壁５４が距離を置いて係合する。図１においては、保護構造３７と剥片保護フレーム５との間においてコンタクトチャンバ６と流体接続された中間空間がＵ字状の偏向チャネル７を形成するように、保護構造３７が、剥片保護フレーム５の、封止コンパウンド８から外側に向かって突出した部分５２と錯綜的に係合することが見て取れる。偏向チャネル７は、図１においては、例えば金属剥片が、左側のコンタクトチャンバ６から右側のコンタクトチャンバに到達することを阻止する。

【0020】

図２は、剥片保護フレーム５が金属から形成されている第２の実施例を示している。さらに、中間壁５４を取り囲むように射出成形が行われ、プラスチックから成る肉厚部が形成されている。電気構成素子３は、この実施例において、回路基板２と対向する側３２において、例えば陥凹した溝３５から成る保護構造３７を有しており、この溝３５に剥片保護フレーム５の中央離隔壁５４が係合し、それによって、ここでもまた、Ｕ字状の偏向チャネル７が形成される。

【0021】

図３は、実施形態に変更が加えられた実施例を示している。ここでは、電気構成素子３として、コンタクトシュー３９が回路基板２に配置されている。コンタクトシュー３９は、対向コンタクト３３が形成されている調整可能な調整手段３６を有している。調整手段３６として、例えば、ねじが考えられる。図３において見て取れるように、電気構成素子３は、この実施例において、剥片保護フレーム５と一体的に形成されている。各コンタクトチャンバ６を隣接するコンタクトチャンバから流体的に離隔させることができるが、しかしながら、それは必須ではない。回路基板２に封止コンパウンド８を供給する際に、封止コンパウンド８を例えば、図示していない閉鎖可能な開口部を介して、剥片保護フレーム５内の領域に突入させ、コンタクト部材４と直接的に接触させることができる。ここで、コンタクト部材４は、大電流を流すことができ、また、封止コンパウンド８によって側面が直接的に包囲され又は側面が封止コンパウンド８と接する、小型の金属ベース部によって形成される。ここでもまた、コンタクト部材４の第２の端部部分４２は、コンタクトチャンバ６内にそれぞれ配置されている封止コンパウンド８から突出している。対向コンタクト３３は、調整可能な調整手段３６を用いて、コンタクト部材４の第２の端部部分４２に押し付けることができる。

【図1】

【図2】

【図3】