(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路筐体（２０）内に格納された、電気信号端子（８）を介して外部回路（１２）と接続可能な測定回路（６，１０）と、
この回路筐体（２０）を取り囲むとともに、回路筐体（２０）の一部を露出させるための開口部（２２）を有する、保護部材（２１）から成る保護物体と、
を備える、検出した物理量に基づき電気信号を出力するセンサ（４）において、
この回路筐体（２０）が、その表面上に、保護部材（２１）により取り囲まれた成形部分（２８）を有し、
この成形部分（２８）が回路筐体（２０）の周囲全体に延びることによって、保護部材（２１）と回路筐体（２０）の間に形成される可能性の有る隙間（２４）の経路が、この隙間（２４）を湿気及び反応物質が通過することを防止する程長く構成されている、
センサ（４）。
【請求項２】
当該の成形部分（２８）がフィンである請求項１に記載のセンサ（４）。
【請求項３】
当該の保護部材（２１）が回路筐体（２０）の膨張率以上の膨張率を有する請求項１又は２に記載のセンサ（４）。
【請求項４】
当該の成形部分の壁（３８）が、回路筐体（２０）の表面（４０）に対して、７０°〜８８°の範囲内の傾斜角（４２）を有する請求項１から３までのいずれか一つに記載のセンサ（４）。
【請求項５】
当該の保護部材（２１）が、回路筐体（２０）の周囲に吹き付けることが可能であるか、或いは鋳込むことが可能であり、吹き付け又は鋳込み後に硬化する際の保護部材の収縮が、保護部材（２１）の凝固温度からセンサ（４）の動作温度への冷却時の収縮よりも小さい部材である請求項１から４までのいずれか一つに記載のセンサ（４）。
【請求項６】
当該の保護部材（２１）との接触領域内における回路筐体（２０）の表面の少なくとも一部が活性化される請求項１から５までのいずれか一つに記載のセンサ（４）。
【請求項７】
当該の保護部材（２１）との接触領域内における回路筐体（２０）の表面の少なくとも一部が粗くされる請求項１から６までのいずれか一つに記載のセンサ（４）。
【請求項８】
電気信号端子（８）を介して外部回路（１２）と接続可能な測定回路（６，１０）を回路筐体（２０）内に格納する工程と、
この回路筐体（２０）の表面の少なくとも一部を粗くする工程と、
保護部材（２１）を用いて、少なくともこの粗くされた表面の領域における回路筐体（２０）を格納する工程と、
回路筐体（２０）の表面上で保護部材（２１）により取り囲まれた成形部分（２８）を周囲全体に延ばし、それにより、保護部材（２１）と回路筐体（２０）の間に形成される可能性の有る隙間（２４）の経路が、この隙間（２４）を湿気及び反応物質が通過することを防止する程長く構成される工程と、
を有する、検出した物理量に基づき電気信号を出力するセンサ（４）を製造する方法。
【請求項９】
当該の回路筐体（２０）の表面の粗くされる部分がレーザーを用いて粗くされる請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出した物理量に基づき電気信号を出力するセンサと、検出した物理量に基づき電気信号を出力するセンサを製造する方法に関する
【背景技術】
【０００２】
特許文献１により、検出した物理量に基づき電気信号を出力するセンサが周知である。そのセンサは、回路筐体内に格納された測定回路を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際特許公開第２０１０／０３７８１０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、周知のセンサを改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本課題は、独立請求項の特徴によって解決される。有利な改善構成は、従属請求項の対象である。
【０００６】
本発明の一つの観点では、検出した物理量に基づき電気信号を出力するセンサは、回路筐体内に格納された、電気信号端子を介して外部回路と接続可能な測定回路と、この回路筐体を取り囲むとともに、回路筐体の一部を露出させるための開口部を有する、保護部材から成る保護物体とを有する。この場合、回路筐体は、その表面上に、保護部材により取り囲まれた成形部分を有する。
【０００７】
この所与のセンサは、保護部材と回路筐体が熱膨張効果を受けて、それにより、保護物体の保護部材が回路筐体から剥がれ、そのようにして、保護物体と回路筐体の間に隙間を形成する可能性の有るとの考えに基づいている。この隙間には、湿気及びそれ以外の反応物質が侵入する可能性が有り、それらは、センサの長い動作期間後に、信号端子の領域において、センサの腐食又はマイグレーションを引き起こし、そのようにして、それに応じて信号端子を切断又は短絡させる可能性が有る。
【０００８】
この考えに基づき、この所与のセンサの技術思想は、前記の湿気及び反応物質に関する隙間内の経路を出来る限り長く構成することである。そのために、回路筐体の表面上に、保護物体の保護部材により取り囲まれた少なくとも一つの成形部分を構成することができる。即ち、回路筐体と保護物体は、互いに噛み合い、そのようにして、前記の隙間を長くする。従って、湿気と反応物質は、信号端子に到達する前に、より長い経路を通って隙間を進まなければならなくなる。このようにして、前記の腐食又はマイグレーションまでの所与のセンサの動作期間を向上することができ、その結果、所与のセンサの故障率を低減することができる。
【０００９】
この所与の方法の改善構成では、成形部分は、回路筐体の周囲全体に延びる。この改善構成は、回路筐体と保護物体が、既に述べた通り、異なる膨張率で膨張するので、その理由だけから、前記の隙間が生じるとの考えに基づいている。この改善構成は、回路筐体と保護物体が成形部分のために互いに噛み合うとの事実を利用している。即ち、二つの噛合部分の中の一方である回路筐体又は保護物体が凹部を有し、二つの噛合部分の中のそれに対応する他方が、その凹部にほぼ形状を一致した形態で嵌まり込む凸部を有する。この保護物体が、回路筐体よりも大きな膨張率を有する場合、保護物体は、寒い時に、回路筐体に対して収縮し、その噛合部分は、回路筐体の噛合部分に対して、半径方向に閉鎖される。熱い時には、保護物体は、回路筐体と比べて膨張し、その噛合部分は、回路筐体の噛合部分に対して、軸方向に閉鎖される。従って、この成形部分が、回路筐体の噛合部分として、回路筐体の周囲全体に延びている場合、寒暖に関係無く、前に述べた手法で確実に上記の隙間を閉鎖することができる。
【００１０】
確かに、この成形部分は、基本的に回路筐体内の窪みとすることができるが、所与のセンサの特別な改善構成では、この成形部分は、製造技術的に特に簡単に回路筐体に設けられて、簡単な手法で射出成形又は鋳込むことが可能なフィンである。
【００１１】
この所与のセンサの非常に有利な改善構成では、この保護部材は、回路筐体の膨張率以上の膨張率を有し、それによって、前に説明した手法で、回路筐体と保護物体の間の隙間を寒暖に関係無く確実に閉鎖できることが実現可能となる。
【００１２】
この所与のセンサの特に有利な改善構成では、この成形部分の壁は、回路筐体の表面に対して、７０°〜８８°の範囲内の傾斜角を有する。この傾斜角により、前述した手法による前記の隙間の寒暖に関係の無い特に効果的な密閉が得られる。
【００１３】
この所与のセンサの別の改善構成では、保護部材は、回路筐体の周りに吹き付けることが可能であるか、或いは鋳込むことが可能であり、その場合、吹き付け又は鋳込み後に硬化する際の保護部材の収縮は、センサの動作温度から保護部材の凝固温度にまで冷却する際の収縮よりも小さくなるように選定される。このようにして、保護部材は、凝固時にも回路筐体の成形部分の一部と接し、そのようにして、前に説明した手法で隙間を確実に閉鎖することが保証される。
【００１４】
この所与のセンサの更に別の改善構成では、保護部材との接触領域内における回路筐体の表面の少なくとも一部が活性化される。以下において、回路筐体の表面の活性化とは、回路筐体の表面の分子構造を部分的に破壊して、その結果、回路筐体の表面に遊離基を発生させることであると解釈する。これらの遊離基は、保護部材との化学的及び／又は物理的な結合を起こすことができ、その結果、それらは、もはや回路筐体の表面から離れることができなくなる。このようにして、前記の隙間の発生をほぼ完全に防止することができる。それにも関わらず、隙間が生じた場合、前に述べた措置は、前記の湿気と反応物質が隙間を通ってセンサの信号端子に到達することを有効に防止する。
【００１５】
この場合、保護部材は、ポリアミドなどの極性材料を含むことができる。この極性ポリアミドは、当業者に周知の手法で、回路筐体の活性化された表面と物理的に結合し、そのようにして、上記の隙間を閉鎖することができる。保護部材の溶融状態で、極性表面を有し、それによって、回路筐体の活性化された表面との結合を起こす別の化合物も可能である。この起こった結合は、溶融した保護部材の凝固後に維持されたままである。
【００１６】
この所与のセンサの追加の改善構成では、保護部材との接触領域における回路筐体の表面の一部は粗くされ、その結果、有効に活性化された表面が拡大されて、回路筐体と保護部材の間の固着作用が増大される。
【００１７】
この所与のセンサの特別な改善構成では、回路筐体の表面の粗くされる部分が、レーザーを用いて粗くされる。レーザーを用いて、回路筐体の表面が活性化されるだけでなく、レーザーによって、回路筐体の表面から、回路筐体と保護部材の間の固着を妨害する可能性の有る、場合によっては存在する離型剤を取り除くこともできる。
【００１８】
しかし、それに代わって、表面を粗くするためだけに、レーザーを使用することもできる。その場合、活性化は、例えば、プラズマを用いて実行することができる。
【００１９】
本発明の別の観点において、検出した物理量に基づき電気信号を出力するセンサを製造する方法は、
電気信号端子を介して外部回路と接続可能な測定回路を回路筐体内に格納する工程と、
回路筐体の表面の少なくとも一部を粗くする工程と、
保護部材を用いて、少なくとも粗くされた表面の領域における回路筐体を格納する工程と、
を有する。
【００２０】
この表面を粗くすることによって、隙間への湿気及び反応物質の侵入を遅くして、製造したセンサの寿命を向上させることが可能な、少なくとも小さい成形部分が前に述べた手法で実現される。
【００２１】
特に有利には、この場合、粗くすることは、レーザーを用いて行なわれる。
【００２２】
前に説明した本発明の特性、特徴及び利点、並びにそれらを実現する形態及び手法は、以下における図面と関連して詳しく説明する実施例の記述に関連付けると、より明確に、より分かり易く理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】センサを備えた回路の断面図
【図２】図１のセンサの一部の模式図
【図３】図２のセンサの断面図
【図４】図２のセンサの別の断面図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図面において、同じ技術要素は、同じ符号を付与されており、一回だけ説明する。
【００２５】
センサ４を備えた回路２を断面図で図示した図１を参照する。
【００２６】
この実施形態では、センサ４は、例えば、ラスター磁界を検出する回転数センサで用いられているような磁界センサとして構成されている。この磁界センサ４は、例えば、ホールセンサ又は周知の磁気抵抗式測定変換器などの測定変換器６と、接続電線８を介して測定変換器６と接続された評価回路１０とを有する。この場合、測定変換器６とその評価回路１０は共通の部品に集約することができる。これらの測定変換器６と評価回路１０は、リードフレーム１２上に搭載され、評価回路１０は、接続電線８を介してリードフレームと電気的に接続されている。リードフレーム１２の測定変換器６と対向する側には、任意選択により、幾つかの磁気抵抗式測定変換器などで使用するために必要な場合、当業者に周知の手法で、測定変換器６の動作点を決める磁石１４を搭載することができる。
【００２７】
接続電線８を介して、例えば、ホールセンサとして構成された測定変換器６からのホール電圧などの測定信号を測定変換器６から伝送することができる。これらの測定信号は、評価回路１０でフィルターをかけて、変換し、符号化することができる。そして、評価回路１０により評価された測定信号は、評価回路１０とリードフレーム１２の間の接続電線を介して、リードフレーム１２の導体路１５に伝送することができ、それらの導体路は、次に、例えば、車両内のエンジン制御部に、評価された測定信号を転送することができる。
【００２８】
リードフレーム１２の導体路１５は、凹部１６によって構造化されており、磁界センサ４以外に、例えば、磁界センサ４用の保護コンデンサ１８などの別の電気部品を載せることができる。
【００２９】
リードフレーム１２上の個々の電気部品４，１８は、それぞれ部品保護部材２０によって取り囲むことができる。これらの部品保護部材２０は、例えば、リードフレーム１２に取り付けられた場合に、不用意な接触から電気部品４，１８を保護する、個々の電気部品４，１８に対する部品保護物体としての役割を果たす。
【００３０】
この実施形態では、全ての電気構造部品４，１８の全体は、リードフレーム１２、導体路１５及び電気部品４，１８をベースとして構成された回路を汚染及び湿気から保護して、その寿命を向上するために、回路保護部材２１によって取り囲まれている。
【００３１】
しかし、この場合、この回路保護物体を製造するために、出来る限り少ない回路保護部材２１を使用すべきであり、その理由は、電気部品４，１８の部品保護部材２０の一部を回路保護部材２１で覆わないことが有利であるからである。
【００３２】
例えば、磁界センサ４の部品保護部材２０の一部が、回路保護部材２１で覆われていない場合、回路保護部材２１により構成される回路保護物体は開口部２２を有する。
【００３３】
しかし、磁界センサ４が、その原理に基づき、部品保護部材２０と回路保護部材２１の異なる熱膨張を引き起こす可能性の有る温度変動に晒されているので、この開口部２２が問題となる可能性が有る。例えば、この部品保護部材２０が、例えば、エポキシ樹脂などの熱硬化性材料を有し、回路保護部材２１としての、例えば、ポリアミドなどの熱可塑性樹脂によって包まれている場合、ポリアミドが、より大きな熱膨張率のために、エポキシ樹脂よりも速く膨張する。その場合、回路保護部材２１が部品保護部材２０から剥がれ、それによって、二つの部材の間に隙間２４が形成され、そこに、例えば、図２に表示された湿気２６が侵入する可能性が有る。
【００３４】
図１の磁界センサ４の一部を模式図で図示した図２に基づき、そのことを詳しく説明する。
【００３５】
湿気２６は、図２に表示された通り、隙間２４を通って接続電線８及び導体路１５の方に移動することができ、その中の導体路１５だけが図２に図示されている。そのことは、接続電線８と導体路を腐食させ、そのようにして、切断又はマイグレーションを引き起こし、そのため、互いに短絡させる可能性が有る。両方の場合に、磁界センサ４が機能不全となり、故障する。
【００３６】
この実施形態では、湿気２６が接続電線８と導体路１５に到達することを出来る限り遅らせるために、部品保護部材２０には、湿気２６が隙間２４を曲がりくねって流れなければならないようにするフィン２８の形の成形部分が形成されている。このようにして、湿気２６に対して、隙間２４を通る経路が長くされ、そのことは、前記の接続電線８と導体路１５における湿気２６の進行を遅らせ、そのようにして、磁界センサ４をより長く動作可能な状態に維持することができる。
【００３７】
これらのフィン２８は、回路保護部材２１を塗布する際に、部品保護部材２０上に簡単な手法で射出成形することができる。
【００３８】
有利には、これらのフィン２８は、磁界センサ４の周囲全体に延びる。このようにして、フィン２８による密閉作用を一層向上することができ、以下において、図３と４により、そのことを詳しく説明する。
【００３９】
図３により、磁界センサ４が、例えば、磁界センサ４の動作温度よりも明らかに低い、非常に低い温度に晒された場合の部品保護部材２０と回路保護部材２１の間の隙間２４を説明する。
【００４０】
この磁界センサ４では、回路保護物体を構成する回路保護部材２１が、部品保護部材２０と比べて、より速く収縮する。即ち、回路保護部材２１が、半径方向３０に部品保護部材２０の方に動く、即ち、部品保護部材２０により構成される部品保護物体に割って入り込む。そのため、回路保護部材２１が、フィン２８の半径方向の先端部３２と接し、そのようにして、その箇所で隙間２４を閉鎖する。確かにフィン２８の間に入り込んだ回路保護部材２１の舌部３４が、軸方向３６に縮み、それにより、フィン２８の軸方向の壁３８の所で隙間２４を広げるが、導体路１５及び接続電線８に通じる隙間２４が存在せず、その結果、そこを通っても、湿気２６は侵入することができなくなる。
【００４１】
図４では、磁界センサ４が、例えば、磁界センサ４の動作温度の範囲内とすることができる、非常に高い温度に晒されている状況が図示されている。
【００４２】
この場合、確かに回路保護部材２１全体が、膨張して、半径方向３０において、例えば、フィン２８の半径方向の先端部３２から剥がれるが、それと同時に、舌部３４も、軸方向３６に膨張し、そのようにして、フィンの軸方向の壁３８の所の隙間２４を閉鎖し、その結果、この場合においても、接続電線８にまで通じる隙間２４は存在しなくなる。
【００４３】
この場合、フィン２８の軸方向の壁３８の所における隙間２４の特に良好な閉鎖作用を実現するためには、軸方向の壁３８が、部品保護部材２０により構成される部品保護物体の半径方向の表面４０に対して７０°〜８８°の傾斜角で傾斜すべきある。
【００４４】
回路保護部材２１と部品保護部材２０の間の固着作用を改善するために、別の措置を執ることができる。即ち、例えば、部品保護部材２０により構成される回路保護物体の表面全体を特許文献２の通り活性化することができ、その結果、ポリアミドとして構成された回路保護部材２１が、より良好に部品保護部材２０により構成される回路保護物体の表面に固着する。その詳細は、前記の特許文献から読み取ることができる。
【００４５】
更に、この部品保護部材２０により構成される回路保護物体の表面の活性化は、レーザーを用いて実行することができ、それによって、部品保護部材２０により構成される回路保護物体の表面が一層拡大されて、部品保護部材２０により構成される回路保護物体との回路保護部材２１の固着条件が一層改善される。
【図１】
0006302928.tif 000002
【図２】
0006302928.tif 000003
【図３】
0006302928.tif 000004
【図４】
0006302928.tif 000005