[发明专利]具有柔性印制电路板的控制单元

说明书

本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的具有柔性印制电路板的控制单元。

尤其以电子的方式控制机动车的自动变速箱。迄今为此设置了独立控制设备用于装入(verbauen)保护免受环境影响的盒子中或乘客室中，而控制电子系统和所属的传感器系统集成到变速箱中的趋势为了机械电子变速箱控制而进一步继续。在诸如发动机控制装置和制动系统的另外领域中，也存在针对现场电子系统(Vorortelektronik)的类似趋势。为了将信号和电流分配到所希望的地点，其中采用了柔性印制电路板。

图1以平面布置图的方式展示了常规的柔性印制电路板的结构，如所述柔性印制电路板在机械电子变速箱控制的当前系列应用中被用于分配电信号和电流。柔性印制电路板3包含绝缘基膜和由聚酰亚胺制成的绝缘覆盖膜，(未示出的)导电铜导线嵌入式地位于其间。通过在层之间采用丙烯酸胶粘剂而生成坚固的单元。在柔性印制电路板3的内部区域中，为具有电子系统的刚性印制电路板5构成了矩形区域作为凹口33。在该区域中，稍后利用导热胶粘剂将完整装配的和已测试的刚性印制电路板5层压到基板上，并且借助接合(Bond)技术电接合到柔性印制电路板3的印制导线34上。印制导线34从凹口33中引出。印制导线34通常被分组成通向执行元件和传感器的印制导线31、和通向电缆室的印制导线32。

柔性印制电路板必须在整个使用寿命期间经受住在变速箱油中的使用。由于成本原因优选采用单层的柔性印制电路板。可以采用单部分的或多部分的(部分柔性(Teilfiex)解决方案)柔性印制电路板。

图2以平面布置图的方式展示了常规的变速箱控制装置的结构。刚性印制电路板5固定在基板10上。具有印制导线34的柔性印制电路板3通过接合连接9连接在刚性印制电路板5上。所有电子器件7都被布置在刚性印制电路板5上。密封14与盖子12一起将刚性印制电路板5和柔性印制电路板3的一部分与周围环境屏蔽开。

刚性印制电路板5由衬底制成，并且例如以标准印制电路板、低温共烧陶瓷(LTCC，Low Temperature Co-fired Ceramic)、或厚膜技术为基础。这种衬底的制造是很昂贵和耗费的，因为所述衬底此外还必须经受住直至超出30倍重力加速度的高加速度。

从EP 0972 318 B1中还公知一种用于电连接电路载体与印制导线载体的装置。在电路载体和印制导线载体之间的重叠区域中，印制导线载体布置在基板上，而电路载体布置在印制导线载体上。在重叠区域中，电路载体借助导电胶粘剂与印制导线载体电连接。

具有柔性的和刚性的印制电路板的现有控制单元的缺点在于，这些控制单元在制造方面是耗费的并因此是昂贵的。

因此本发明所基于的任务在于，实现具有降低的生产成本的控制单元。

通过在权利要求1中所说明的措施来解决该任务。在其它的权利要求中说明了本发明的有利扩展方案。

通过在外壳内部给柔性印制电路板装配电子器件，可以降低生产成本。尤其是对于刚性印制电路板的昂贵衬底需要较少材料，因为通过将器件从刚性印制电路板转移到柔性印制电路板上，可以减小刚性印制电路板的面积。

通过将刚性印制电路板布置在外壳中并且柔性印制电路板穿过外壳，可以保护刚性印制电路板和柔性印制电路板的一部分免受化学的和/或机械的和/或电的环境影响。

因此将器件布置在外壳之内是特别有利的。通过这种方式也可以将经受不住在保护外壳之外的条件的器件转移到柔性印制电路板上。

通过这种布置，在设备设计和尤其是电子系统室的布局方面，提高了设计上的自由度。也将有可能采用更有利的器件。具有锡化焊盘涂层(Padbeschichtung)的器件适用于焊接连接，而在衬底上安装时AgPd涂层适用于银导电胶接。

尤其是如果在柔性印制电路板上为多个器件设置仅仅针对特定的变型方案所装配的位置，则通过在柔性印制电路板上部分装配有可能简单地构成变型方案。通过以下方式获得大的优点，即在具有减少装配(Minderbestueckung)的变型方案情况下不必提供昂贵的衬底面积，并且因此可以使用统一衬底。由此在采用具有固定装配的衬底并且在柔性印制电路板上的电路部分中形成变型方案时，也得出开发时间的缩短，因为柔性印制电路板的变化的布局的构造时间很短。

在外壳之内或之外，在柔性印制电路板上也可以采用像用于转速测量的霍耳传感器那样的有壳的和无壳的器件。因此昂贵的单个封装的传感器不再必要，而是可以简单地集成到机械电子控制装置中。

可以改善关键电路部分或关键器件(例如输出级或调压器)的热连接。