具有在插入的电路载体和周围的电路载体之间的焊接桥或冷触头的变速箱控制模块的制作方法
【专利摘要】本发明涉及机动车变速箱的变速箱控制模块（10），所述变速箱控制模块具有电路承载装置（12）、承载板（14）和盖件（16），所述电路承载装置至少部分地布置在承载板和盖件之间。所述电路承载装置具有至少一个第一电路载体（18）和第二电路载体（20），第一电路载体具有一凹部（22）并且第二电路载体布置在该凹部中。第二电路载体被盖件完全遮盖并且盖件经由第一电路载体与承载板密封连接。第一和所述第二电路载体分别具有大量的接触部位（24），所述接触部位与大量的连接件（26）连接。为了提供一电路装置的需简单制造的并且在密封性方面可靠的系统，第一和第二电路载体是平面地并且板形地构造的并且第二和所述第一电路载体的连接是利用桥连接件构造的，桥连接件、例如焊接桥（28）端侧地分别伸入到第一和第二电路载体中。
【专利说明】具有在插入的电路载体和周围的电路载体之间的焊接桥或冷触头的变速箱控制模块
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机动车变速箱的变速箱控制模块，具有一电路承载装置、一承载板和一盖件，其中，所述电路承载装置至少部分地布置在所述承载板和所述盖件之间。所述电路承载装置具有至少一个第一电路载体和第二电路载体，其中，所述第一电路载体具有一凹部，并且所述第二电路载体布置在该凹部中，其中，所述第二电路载体保持在所述承载板上并且所述第二电路载体被所述盖件完全遮盖，并且所述盖件经由所述第一电路载体与所述承载板密封连接，并且所述第一和所述第二电路载体分别具有大量的接触部位，所述接触部位与大量的连接件连接。
【背景技术】
[0002]变速箱控制模块在机动车中使用、尤其用于自动变速箱。在此，设置电路系统，其被插入到一周围的连接装置中，以便能够实现所述电路系统与其它部件的电连接。为了防止外界影响，尤其是防止变速箱油，将电路布置在一盖件下方并且借助于一承载板例如与一热水槽联接。从DE 10 2005 015 717 Al中公开了一种电路载体，其借助于键合连接件联接到一灵活的连接装置上，该连接装置具有印制导线用于所述电路系统的其它联接。在DE 195 35 705 Al中，一印制导线利用一模块组件布置在一主电路板的穿通部中，其中，所述模块组件具有一带有保持装置的壳体，该保持装置将所述印制导线相对于所述主电路板固定住。但已证明的是，所述电路载体与周围的连接装置的连接是耗费的并且针对借助于一盖件的密封需要额外的措施，例如需要一环围的密封元件。
【发明内容】
[0003]利用根据独立权利要求所述的一变速箱控制模块、一变速箱，以及一用于组装一变速箱控制模块的方法，提供了一电路装置的需简单制造的并且在密封性方面可靠的系统。所述变速箱控制模块、所述变速箱以及所述方法的有利的设计方案在从属权利要求中限定。
[0004]根据本发明的一个方面，所述变速箱控制模块的制造可以在用于印刷电路板控制设备的标准设施上进行。此外，能够实现复杂的控制电路的油密封的系统。通过借助于焊接桥的连接，在一共同的工作步骤中不仅能够进行所述电路载体的连接，也能够进行用于电路本身的电气部件的联接。
[0005]根据本发明，所述第一和所述第二电路载体是平面地并且板形地构造的并且所述第二和第一电路载体的连接件是利用桥连接件构造的，所述桥连接件端侧地分别伸入到所述第一和第二电路载体中。
[0006]分别联接到所述第一电路载体上的并且与其密封连接的所述盖件和所述承载板将所述第二电路载体和所述桥连接件相对于周围密封，例如相对于一具有变速箱油的变速区域密封。[0007]所述第一和所述第二电路载体可以分别具有一板形的基体。优选所述第二电路载体是不包装的。所述第一电路载体是一模块电路载体并且所述第二电路载体是一 iTCU电路载体(用于一电子变速箱控制装置的电路载体，传输控制单元)。换句话说，所述第二电路载体具有所述控制设备的中央电子电路，并且所述第一电路载体用于容纳其它的部件，例如传感器或插头，或压力调节器，且此外用于联接到车身专门的能量供给网络和数据网络上。所述第二电路载体可以例如是一印刷电路板电路载体或PCB电路载体。所述第二电路载体与所述第一电路载体的连接件通过所述盖件在一侧，并且通过所述承载板在另一侧相对于周围液体密封地、尤其是油密封地关闭。
[0008]所述第二电路载体可以至少部分地与所述承载板连接，该承载板可紧固在一变速箱的壳体结构上。由此能够提供一热输出。
[0009]所述桥连接件可以构造成焊接桥，其插入到焊接孔眼中并且焊接起来，用以一方面提供一紧固，并且另一方面也确保了一电接触。
[0010]所述桥连接件也可以构造成冷接触件，其被置入到所述电路载体的所设置的伸入区域中，用以机械地产生一电接触。在此，所述桥连接件可以例如具有特殊成形的销端，所述销端被压入到所述印制导线中。
[0011]所述桥连接件可以构造成焊接桥和冷接触件的组合。
[0012]所述第一电路载体可以具有一沿着所述凹部的边缘区域，该边缘区域在一侧关于所述电路载体的厚度缩回，其中，所述盖件可以实施成平面的板。所述边缘区域可以以如下方式具有一错位，使得所述边缘区域相对于用于容纳所述盖件的边缘区域位于更深处。例如所述盖件可以构造成平面的印刷电路板(Printed Circuit Board, PCB)。
[0013]所述边缘区域可以在两侧具有一错位并且在所述桥连接件、例如所述焊接桥、也就是说与一在内的印刷电路板的电连接的区域中构造得比所述第二电路载体用于联接所述盖件的区域更薄。
[0014]所述第二电路载体在联接所述盖件的区域中可以具有比所述第一电路载体更小的厚度。
[0015]所述第一电路载体可以具有一电子的印刷电路板并且所述第二电路载体可以具有一多层的、高密封的电子的印刷电路板。所述电子的印刷电路板例如是一印刷电路板(Printed Circuit Board)，PCB，并且所述高密封的电子的印刷电路板是一高密度互连印刷电路板，HD1-PCB。由此能够实现，将耗费得多并且昂贵得多的高密封的印刷电路板、也就是说所述第二电路载体的区域构造得尽可能小并且插入到所述第一电路载体中并且与其连接。
[0016]大量的桥连接件，例如焊接桥，可以综合成一桥锁止器，其具有一承载结构，所述桥连接件或者说焊接桥保持在所述承载结构上。由此提供了所述桥连接件的简单的插入或者说操作。所述承载结构可以例如是一矩阵质量体，所述桥连接件以如下方式注入到所述矩阵质量体中，使得它们的联接端部分别从所述矩阵质量体伸出。所述桥连接件、尤其是所述焊接桥，可以是U形的并且为了补偿由热引起的长度变化而能够允许待连接的触头的间距的变化。
[0017]根据本发明也设置一用于机动车的变速箱，其具有一变速箱装置、一变速箱壳体和一按照前述例子中任一项所述的变速箱控制模块。所述变速箱装置被所述变速箱壳体围住并且所述变速箱控制模块利用所述承载板紧固在所述变速箱壳体的内侧面上。这允许了热能到所述变速箱壳体的质量体上的输出。由于所述盖件，确保了足够地防止所述变速箱油。
[0018]根据本发明也设置一种用于组装一变速箱控制模块的方法，其包括下列步骤:a)设置一具有一凹部的第一电路载体；b)将一第二电路载体插入到所述凹部中；c)布置大量的用于连接所述第二电路载体与所述第一电路载体的连接件；d)将大量的电气部件设置并且紧固在所述第一电路载体上；并且e)将所述第一和所述第二电路载体布置在一承载板和一完全遮盖所述第二电路载体的盖件之间，其中，所述盖件经由所述第一电路载体与所述承载板密封连接。根据本发明设置成，所述第一和所述第二电路载体设置成平面的并且板形的电路载体，并且所述第二和第一电路载体的连接件构造成桥连接件，所述桥连接件端侧地分别伸入到所述第一和第二电路载体中。
[0019]所述桥连接件可以例如实施成焊接桥，其插入到焊接孔眼中并且被焊接。所述桥连接件也可以例如构造成冷接触件，它们被置入到所设置的所述电路载体的伸入区域中，为此，所述桥连接件例如具有特殊成形的销端，所述销端被压入到印制导线中。
[0020]构造成焊接连接件、也就是说焊接桥的桥连接件优选在一共同的焊接过程中实施，其中，所述电路载体与所述焊接桥的连接尤其能够同步地在一工作过程中进行。所述连接件也可以构造成接触件在一过程中进行。
[0021 ] 所述第一和所述第二电路载体可以首先利用至少两个固定件相互保持在位置中，用以随后按照步骤d)进行所述紧固。
[0022]所述电气部件在所述第一电路载体上的紧固和连接例如通过焊接进行。这可以同样在一共同的焊接过程中尤其是同步地实施。
[0023]所述电气部件和所述焊接桥的焊接可以在一共同的工作过程中实施。
[0024]所述焊接桥的焊接以及所述部件的焊接可以利用高度错开的焊接锁止器来进行，以便能够将不同厚度的电路载体相互连接起来。
[0025]这里所建议的发明的可能的设计方案和优点部分地参照一种根据本发明的变速箱控制模块、一种用于一机动车的变速箱以及一种用于组装一变速箱控制模块的方法来描述。本领域技术人员将认识到，单个的特征可以以任意的方式相互组合并且也可以从所述变速箱控制模块转化到所述变速箱或所述方法上，或者也可以反过来，以便能够以这种方式实现协同效应。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]下面参照附图阐述本发明的实施方式，其中，附图和说明书不视为限制本发明。
[0027]图1示出了穿过根据本发明的一种实施方式的变速箱控制模块的一个示意性截面；
图2示出了根据本发明的一种实施方式的变速箱控制模块的俯视图；
图3示出了本发明的另一个实施例的横截面的一个截断；
图4在一立体示图中示出了用于根据本发明的焊接桥的实施例；
图5示出了根据本发明的一个实施例的一种用于进行焊接连接的错开的焊接锁止器的实施例； 图6示出了根据本发明的一种变速箱控制模块的另一个实施例；
图7示出了用于一种根据本发明的变速箱控制模块的另一个实施例，结合一种用于制造一种根据本发明的变速箱控制模块的实施例；
图8示出了用于组装一种根据本发明的变速箱控制模块的方法的实施例。
[0028]附图仅是示意性的并且不是按照比例绘制的。相同的附图标记表示相同的或相同作用的部件。
【具体实施方式】
[0029]图1示出了一机动车变速箱的变速箱控制模块10，具有一电路承载装置12、一承载板14和一盖件16。所述电路承载装置12至少部分地布置在所述承载板14和所述盖件16之间，并且具有一平面的、板形的第一电路载体18和一平面的、板形的第二电路载体20，其中，所述板形也可以涉及一定的刚性和强度特性。
[0030]如在图2中可见，所述第一电路载体18具有一凹部22并且所述第二电路载体20布置在该凹部22中。所述第二电路载体20保持在所述承载板14上并且被所述盖件16完全遮盖。所述盖件16经由所述第一电路载体18与所述承载板16密封连接。所述第一和所述第二电路载体18、20分别具有大量的接触部位24，所述接触部位与大量的连接件26连接。所述连接件26构造成桥连接件、它们端侧地分别伸入到所述第一和第二电路载体中，例如构造成焊接桥28。所述承载板14例如紧固在一变速箱壳体17的内侧面15上。这样，所述变速箱控制模块10例如位于一机动车变速箱的变速箱壳体17内。在所述变速箱壳体上的紧固能够实现一热输出。所述盖件16确保了足够地防止所述变速箱油。当所述第一电路载体18由多个元件或者说PCB条带组合而成时，必须将在PCB之间所产生的接头分开地进行密封。
[0031]所述第一电路载体18也被称作模块电路载体并且所述第二电路载体20是一 iT⑶电路载体，其中，例如是一 HD1-PCB，而所述第一电路载体18仅可以构造成PCB。所述第二电路载体20可以例如也构造成标准的PCB。所述第二电路载体例如具有大量的电气或电子的部件。所述第一电路载体18例如具有其它的电气部件，例如传感器30或压力调节器32。此外，也可以设置其它元件，例如插头34。所述第二电路载体20的电子装置通过所述盖件16保护。所述承载板14可以例如由塑料或金属制成，如在图2中可见，至少部分地从所述第一电路载体18伸出。在图2中虚线地示出了所述盖件16。所述第一电路载体18与所述承载板或者说承载板14的连接可以利用一平面的粘接部36来构造。类似的连接也可以设置用于所述盖件16和所述第一电路载体18之间的连接，例如利用一平面的盖子粘接部38。为了更好的热传递，所述第二电路载体20可以利用一平面的导热粘接剂40紧固在所述承载板14上。如同样在图1中所示，所述第二电路载体20可以具有大量的中间电路层，例如Cu层42，并且所述第一电路载体18可以例如具有一个中间的Cu层44。
[0032]为了将所述第二电路载体20定位在所述凹部22中，可以设置固定件46，其例如经由两个PCB角落来粘接，以便随后能够进行所述焊接桥28的插入，以及也用于焊接在其上。
[0033]如在图3中可见，所述第一电路载体18可以具有一沿着所述凹部22的边缘区域48，其至少在一侧关于所述电路载体的厚度D缩回。这在图3中利用一错位或者说凸肩50示出。这样，所述盖件16可以实施成平面的板52。由于所述错位50，保留了用于在所述第二电路载体20上布置所述焊接桥28或者说所述电子或电气部件的足够的结构空间。所述承载板14具有在所述焊接桥28的部位上的错开的区域54，用以在此提供用于焊接连接的足够的空间。根据另一个未示出的实施例，所述边缘区域48在两侧具有一错位并且在所述焊接桥的区域中比在用于联接所述盖件16的区域中更薄。由此也可以将所述承载板14构造成平面的板。当所述盖件16构造成平面的板52时，所述盖件16例如可以由一平面的印刷电路板材料(PCB)构成。这提供了如下优点，即所述盖件16与所述第一电路载体18以简单和可靠的方式利用一印刷电路板连接粘接剂58来实施，其中，所述第一电路载体也具有一印刷电路板材料。所述盖件16可以由塑料、金属或由纯PCB基材(玻璃纤维、树脂)构成，或者也包含铜层，其经由散热孔，也就是说热传递路径将热从内向外传导。
[0034]此外，在图3中设置按压元件56，用以将所述第二电路载体20朝所述承载板14按压，用以确保一良好的热传递。
[0035]为了高效地插入所述焊接桥28，可以将大量的焊接桥综合成一桥锁止器60，其具有一承载结构62，所述焊接桥保持在该承载结构上。所述桥锁止器不仅可以笔直地构造，也可以L形地构造，如在图4中所示。所述承载结构可以例如是一矩阵质量体，所述桥连接件以如下方式注入到该矩阵质量体中，使得它们的联接端部分别从所述矩阵质量体伸出。在此情况下，所述焊接桥可以具有U形的形状。尤其是如下的变型方案适合于一长度补偿，在该变型方案中，所述焊接桥28从侧部区域64伸出且之后向下突出。所述焊接桥也可以综合成多个锁止器或综合成一个共同的锁止器，如在图4中利用一环绕的桥锁止器66所示。所述焊接桥在一塑料锁止器中的插入、例如注入，提供了一更高的疲劳强度以及一更牢固的操作。此外，可以转化成一周期时间减少。
[0036]针对具有不同的端部高度的焊接桥的焊接，例如在不同的板厚的情况下，如在图3中所示，可以设置焊接锁止器68，其中，单个的焊接锁止器以一高度错位相互布置，也就是说，在所述焊接锁止器内部分别具有一焊料70，利用其来焊接所述焊接桥28。这在图5中示意性示出。
[0037]在图6中示出了一个实施例，其中，所述第二电路载体20在面向所述承载板14的一侧具有其它的结构元件72，例如在运行期间的特别热的结构元件。为了热输出，在所述第二电路载体20和所述承载板14之间设置一导热的封泥74。为了更好的热输出，也可以将所述盖件16和所述电路载体18、20之间的内腔利用一塑料质量体76来填充或者说填满，如在图7中所示。为此，例如在所述承载板14和所述盖件16中设置用于塑模质量体的浇注开口 /排气开口 78，其中，例如是一塑料质量体，其是热塑性的或其交联成热固体或弹性体。在图7中，所述变速箱控制模块10布置在一塑模装置80中。由于所述塑模质量体不必具有特殊的机械强度，因为所述壳体已经通过所述承载板14和所述盖件16成形出，因此可以利用特别稀液状的质量体来加工并且利用一峰值压力，其位于常见的加工压力以下。这获得了在塑模时所述盖件16和所述承载板14的尽可能小的变形。所述进入开口 78要么可通过凝固的塑模材料来关闭，要么可为了密封而敷设一薄膜或一关闭薄板，用以可靠地避免油渗入。所述塑模质量体除了热导出之外也用于固定所述结构元件。
[0038]图8示出了一种用于组装一变速箱控制模块的方法100，其中，首先在第一步骤110中设置一具有一凹部的平面的、板形的第一电路载体。随后进行一平面的、板形的第二电路载体到所述凹部中的插入112。随后进行大量的用于连接所述第二电路载体与所述第一电路载体的连接件的布置114。之后进行大量的电气部件在所述第一电路载体上的设置以及紧固116。随后进行所述第一和所述第二电路载体在一承载板和一完全遮盖所述第二电路载体的盖件之间的布置118，其中，所述第二电路载体被保持在所述承载板上，并且所述盖件经由所述第一电路载体与所述承载板密封连接。
[0039]在根据本发明的方法中，所述第一和所述第二电路载体设置成平面的并且板形的电路载体，并且所述第二和第一电路载体的连接件构造成桥连接件，所述桥连接件端侧地分别伸入到所述第一和第二电路载体中。
[0040]所述桥连接件可以构造成焊接桥，并且所述电气部件可以被焊接，其中，所述焊接桥和所述焊接例如在一共同的工作步骤中实施。
[0041 ] 所述焊接桥连接件的布置或者说所述电气部件的设置可以以不同的顺序进行。优选地，所述焊接连接件在一共同的焊接过程中进行，例如同步地进行。
[0042]根据另一个未详细示出的实施例，所述第一和所述第二电路载体之间的电连接通过冷接触件进行，所述冷接触件可以单个地布置或综合成锁止器。所述冷触头是特殊成形的销端，其被压入到PCB中并且在没有焊接的情况下建立一可靠的电连接。
【权利要求】
1.机动车变速箱的变速箱控制模块(10)，具有一电路承载装置(12)、一承载板(14)和一盖件(16)，其中，所述电路承载装置至少部分地布置在所述承载板和所述盖件之间，并且其中，所述电路承载装置具有至少一个第一电路载体(18)和第二电路载体(20)，其中，所述第一电路载体具有一凹部(22)，并且所述第二电路载体布置在所述凹部中，其中，所述第二电路载体保持在所述承载板上并且所述第二电路载体被所述盖件完全遮盖，并且所述盖件经由所述第一电路载体与所述承载板密封连接，并且所述第一和所述第二电路载体分别具有大量的接触部位(24)，所述接触部位与大量的连接件(26)连接； 其特征在于， 所述第一和所述第二电路载体是平面地并且板形地构造的，并且所述第二和所述第一电路载体的连接件是利用桥连接件构造的，所述桥连接件端侧地分别伸入到所述第一和第二电路载体中。
2.按照权利要求1所述的变速箱控制模块，其中，所述桥连接件构造成: -焊接桥(28)，其插入到焊接孔眼中并且进行焊接，用于电接触， 和/或 -冷接触件，其置入到所述电路载体的所设置的伸入区域中，用以机械地产生一电接触。
3.按照权利要求1或2所述的变速箱控制模块，其中，所述第一电路载体具有一沿着所述凹部的边缘区域(48)，所述边缘区域至少在一侧关于所述电路载体的厚度缩回；并且所述盖件是一平面的板(52)。
4.按照前述权利要求中任一项所述的变速箱控制模块，其中，所述盖件具有一平面的印刷电路板。
5.按照前述权利要求中任一项所述的变速箱控制模块，其中，所述第一电路载体具有一电子的印刷电路板；并且所述第二电路载体具有一多层的、高密封的电子的印刷电路板。
6.按照前述权利要求中任一项所述的变速箱控制模块，其中，大量的桥连接件综合成一桥锁止器(60)，其具有一承载结构(62)，所述桥连接件保持在所述承载结构上。
7.按照前述权利要求中任一项所述的变速箱控制模块，其中，所述桥连接件具有U形的形状并且允许待连接的触点的间距的变化，用以补偿由热引起的长度变化。
8.用于机动车的变速箱，具有一变速箱装置、一变速箱壳体(17)和一按照前述权利要求中任一项所述的变速箱控制模块(10);其中，所述变速箱装置被所述变速箱壳体围住；并且所述变速箱控制模块利用所述承载板紧固在所述变速箱壳体的内侧面(15)上。
9.用于组装一变速箱控制模块的方法(100)，具有: a)设置一具有一凹部的第一电路载体(110)； b)将一第二电路载体插入到所述凹部中(112)； c)布置大量的用于连接所述第二电路载体与所述第一电路载体的连接件(114)； d)将大量的电气部件设置并且紧固在所述第一电路载体上(116);以及 e)将所述第一和所述第二电路载体布置在一承载板和一完全遮盖所述第二电路载体的盖件之间(118)，其中，所述第二电路载体被保持在所述承载板上，并且所述盖件经由所述第一电路载体与所述承载板密封地连接； 其特征在于，所述第一和所述第二电路载体设置成平面的并且板形的电路载体，并且所述第二和第一电路载体的连接件构造成桥连接件，所述桥连接件端侧地分别伸入到所述第一和第二电路载体中。
10.按照权利要求9所述的方法，其中，所述桥连接件构造成焊接桥，并且所述电气部件被焊接，其中，所述焊接桥和所述焊接例如在一共同的工作步骤中实施。
【文档编号】H05K1/14GK103891419SQ201280052222
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年9月3日 优先权日:2011年10月25日
【发明者】U.利斯科夫 申请人:罗伯特·博世有限公司