模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]實施例均涉及一種模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]在很多技術(shù)領(lǐng)域，例如在機(jī)械、設(shè)備和汽車制造領(lǐng)域，都要將電子和電氣部件應(yīng)用于有可能存在嚴(yán)酷環(huán)境條件的區(qū)域中，例如濕氣、灰塵、振動引起的機(jī)械負(fù)荷、出現(xiàn)的物體以及其它有潛在危害的影響因素。
[0003]因此經(jīng)常將相應(yīng)的部件制作成模塊或者集成為模塊。在機(jī)械制造、設(shè)備制造以及汽車制造領(lǐng)域均有這樣的示例。
[0004]有需要提供一種易于集成、易于制造、耐抗性或耐用性高、能夠使得在模塊中實現(xiàn)的電路具有尚可靠性和尚精度的t旲塊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]這種需求通過一種具有以下特征的模塊滿足:第一部分殼體和第二部分殼體，所述第一部分殼體和第二部分殼體共同構(gòu)成凹部；布置在凹部中的電路板；以及封閉凹部的灌封料，其中，用來制作第一部分殼體的材料和用來制作第二部分殼體的材料具有熱膨脹系數(shù)差異，所述差異最高為兩種熱膨脹系數(shù)的較大值的10% ;其中，所述第一部分殼體具有密封結(jié)構(gòu)，并且第二部分殼體具有對應(yīng)密封結(jié)構(gòu)；并且其中，所述密封結(jié)構(gòu)和對應(yīng)密封結(jié)構(gòu)設(shè)計用于相互嚙合。所述需求還通過一種具有以下特征的模塊滿足:殼體；完全布置在殼體中的電路板；以及柔性電纜，所述柔性電纜包括至少一個用來傳導(dǎo)信號的分支電纜，其中，所述至少一個分支電纜與電路板的觸點(diǎn)間接或者直接電連接，其中，所述分支電纜在殼體中的第一參考點(diǎn)和第二參考點(diǎn)之間具有彎曲延伸段。
[0006]按照一種實施例所述的模塊具有第一部分殼體和第二部分殼體，所述第一部分殼體和第二部分殼體共同構(gòu)成凹部。模塊還包括布置于凹部中的電路板以及將凹部封閉的灌封料。用來制作第一部分殼體的材料和用來制作第二部分殼體的材料具有熱膨脹系數(shù)差異，所述差異最高為兩種熱膨脹系數(shù)的較大值的10 %。第一部分殼體具有密封結(jié)構(gòu)，第二部分殼體具有對應(yīng)密封結(jié)構(gòu)，所述密封結(jié)構(gòu)和對應(yīng)密封結(jié)構(gòu)設(shè)計用于相互嚙合。
[0007]該實施例所述的這種模塊基于這樣的認(rèn)識:米用第一部分殼體和第二部分殼體可以使得電路板及其所需的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)更加容易制造和整合，可通過灌封料將其中布置了電路板的凹部封閉。例如為了減少甚至完全防止?jié)駳饣蚧覊m侵入，這些部分殼體均具有在組裝狀態(tài)下相互嚙合的密封結(jié)構(gòu)和對應(yīng)密封結(jié)構(gòu)，因此盡管殼體部件為多體結(jié)構(gòu)，仍然可通過密封結(jié)構(gòu)使得濕氣和灰塵之類的雜質(zhì)難以侵入或者甚至不可能侵入。為了在不同的環(huán)境條件下(例如不同的溫度)也能具有所需的密封性，建議將熱膨脹系數(shù)不一樣或者差異最多為以上所述值的材料用于第一部分殼體和第二部分殼體。
[0008]另一種實施例所述的模塊包括殼體、完全布置在殼體中的電路板和柔性電纜，所述柔性電纜包括至少一個用來傳導(dǎo)信號的分支電纜，所述至少一個分支電纜間接或者直接與電路板的觸點(diǎn)電連接。分支電纜在殼體中在第一參考點(diǎn)和第二參考點(diǎn)之間具有彎曲的延伸段。
[0009]—種實施例所述的這種模塊基于這樣的認(rèn)識:在殼體中實現(xiàn)彎曲的分支電纜延伸段，就可以減小作用于電纜或分支電纜的機(jī)械負(fù)荷引起損壞的幾率，從而能夠改善模塊或者在其中實現(xiàn)或整合的電路的可靠性或耐用性，可以使用技術(shù)上比較簡單的手段。這樣就能實現(xiàn)可制造性，并且由于可以改善耐用性，也可實現(xiàn)模塊的更簡單的可實施性。
[0010]以下將參考附圖對相關(guān)實施例進(jìn)行詳細(xì)解釋。
【附圖說明】
[0011]附圖1所示為按照一種實施例的輪胎監(jiān)測系統(tǒng)的示意方框圖；
[0012]附圖2所示為用于監(jiān)測輪胎的按照一種實施例的方法的流程圖；
[0013]附圖3所示為按照一種實施例的用于檢測氣態(tài)介質(zhì)的物理量的模塊的示意簡化橫斷面圖；
[0014]附圖4所示為按照一種實施例的用于檢測機(jī)械組件振動特性的模塊的示意橫斷面圖；
[0015]附圖5所示為按照一種實施例的模塊的示意橫斷面圖；
[0016]附圖6所示為按照一種實施例的模塊的示意簡化橫斷面；
[0017]附圖7所示為按照一種實施例的輪胎監(jiān)測系統(tǒng)的第一模塊的橫斷面圖；
[0018]附圖8所示為輸入部件的立體圖；
[0019]附圖9所示為早期生產(chǎn)過程中的輪胎監(jiān)測系統(tǒng)的立體圖；
[0020]附圖10所示為按照一種實施例的輪胎監(jiān)測系統(tǒng)在后期生產(chǎn)過程中的立體圖；
[0021]附圖11所示為附圖7?10中所示的按照一種實施例的輪胎監(jiān)測系統(tǒng)的第一模塊的第一部分殼體的密封結(jié)構(gòu)的俯視圖；
[0022]附圖12所示為另一個生產(chǎn)過程之后的輪胎監(jiān)測系統(tǒng)的立體圖；
[0023]附圖13所示為具有分立部件的電路板的示意立體圖；
[0024]附圖14所示為裝入電路板之前的第一模塊的立體圖；
[0025]附圖15所示為具有密封的輸入部件的立體圖；
[0026]附圖16所示為另一個生產(chǎn)過程之后的輪胎監(jiān)測系統(tǒng)的立體圖；
[0027]附圖17所示為安裝后的第一模塊的示意橫斷面圖；
[0028]附圖18所示為另一個過程步驟之后的輪胎監(jiān)測系統(tǒng)的立體圖；
[0029]附圖19所示為另一個生產(chǎn)過程步驟之后的輪胎監(jiān)測系統(tǒng)的立體圖；
[0030]附圖20所示為附圖19中所示生產(chǎn)過程之后從背面觀察的輪胎監(jiān)測系統(tǒng)；以及
[0031]附圖21a、21b和21c所示為不同輪胎監(jiān)測系統(tǒng)的立體圖。
【具體實施方式】
[0032]以下【附圖說明】中相同的附圖標(biāo)記均表示相同或者類似的組件。此外還將概括性附圖標(biāo)記用于實施例或者附圖中多次出現(xiàn)、但仍然共同描述其一種或多種特征的組件和物體。使用相同的或者概括性附圖標(biāo)記描述的組件或者物體，只要沒有明確或暗示的不同說明，則其單個、多個或者所有特征(例如標(biāo)注尺寸)均相同，但也可以不同。
[0033]以下將描述可以在機(jī)械、設(shè)備和汽車制造領(lǐng)域的很多應(yīng)用中使用的系統(tǒng)、模塊和其它組件的示例，例如可以將其連同汽車輪胎使用。更準(zhǔn)確地說，在以下說明部分中將詳細(xì)描述例如可以用來監(jiān)測胎壓、輪胎溫度、但也可以用來監(jiān)測卡車車輪振動特性的輪胎監(jiān)測系統(tǒng)及其組件。也可以檢測與輪胎、充氣程度或者其它組件(例如汽車的軸承或者車輪)相關(guān)的其它物理量和/或者更多物理量。
[0034]相關(guān)示例同樣并不局限于用于卡車，而是也可以用于其它機(jī)動車輛，例如轎車、摩托車、輕便摩托車和公共汽車。也可以將其用于其它陸地車輛，例如掛車、自行車、山地自行車、鐵路車輛、工作機(jī)械、農(nóng)用機(jī)械和其它車輛。但同樣也不局限于在汽車領(lǐng)域使用，而是也可以將相關(guān)示例用于機(jī)器和設(shè)備。即使在以下部分中將非常詳細(xì)地描述輪胎監(jiān)測系統(tǒng)，相關(guān)示例也遠(yuǎn)不局限于卡車或者其它機(jī)動車輛的輪胎監(jiān)測系統(tǒng)。
[0035]監(jiān)測卡車和其它機(jī)動車輛輪胎的一個重要參數(shù)是胎壓，當(dāng)輪胎充滿一種氣態(tài)介質(zhì)、也就是充滿一種氣體或者混合氣體之后，輪胎內(nèi)部就會存在胎壓。因此也將用于監(jiān)測胎壓的輪胎監(jiān)測系統(tǒng)稱作胎壓監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS = Tire Pressure Monitor System)。所述輪胎監(jiān)測系統(tǒng)也可以檢測其它參數(shù)，例如輪胎的溫度或者其充氣程度。例如輪胎檢測系統(tǒng)主要可以用來監(jiān)測卡車及其掛車的每個輪胎的溫度和氣壓，例如可以將其安裝在輪輞外側(cè)，也就是安裝在輪胎的內(nèi)腔之外。但是如果將此類傳感器或者相應(yīng)的模塊安裝在輪胎之外，則始終存在漏氣的風(fēng)險。
[0036]以卡車為例，其胎壓明顯高于轎車的胎壓，例如大約在8巴范圍內(nèi)。除此之外，這些車輛的應(yīng)用領(lǐng)域也比轎車條件惡劣。如果是越野卡車，也就是日常在野外使用的卡車，則爛泥、臟污、雪和類似的環(huán)境條件會使得相應(yīng)的輪胎監(jiān)測系統(tǒng)承受額外負(fù)荷，也許會影響輪胎的密封性。例如此類車輛遭受礫石和其它固體異物打擊的風(fēng)險明顯較高。
[0037]可以無線傳輸輪胎監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，例如通過無線電。如果同一個模塊不僅用來檢測數(shù)據(jù)、而且也用于無線傳輸，則出于重量和穩(wěn)定性方面的考慮，建議在用于輪胎之外時使用多個組件和模塊。但是這樣仍然會導(dǎo)致與相關(guān)組件之間具有相應(yīng)接口的帶壓軟管持久處在輪胎之外。由于存在很多接口，例如氣門嘴與氣門嘴延長管之間、氣門嘴延長管與軟管之間、以及軟管與相應(yīng)的傳感器模塊和例如SMD貼片式壓力傳感器范圍內(nèi)的其它內(nèi)部接口之間的接口(SMD = Surface Mounted Device =表面貼裝器件)，可能會導(dǎo)致泄壓的風(fēng)險相應(yīng)增大。
[0038]附圖1所示為用于監(jiān)測輪胎的輪胎監(jiān)測系統(tǒng)100的示意方框圖。所述輪胎監(jiān)測系統(tǒng)100包括第一個模塊110-1，所述模塊用于檢測與附圖1中沒有繪出的輪胎的至少一個物理量，并且可提供基于至少一個被測物理量的測量信號。為了對此進(jìn)行詳細(xì)說明，附圖1展示了一個可選的接頭120，可以通過該接頭將第一個模塊110-1與輪胎的氣門嘴這樣耦連，使得第一個模塊與輪胎的內(nèi)腔之間存在流體接觸，以便直接檢測至少一個物理量。輪胎內(nèi)部的流體可以通過流體連接進(jìn)入第一個模塊110-1。
[0039]可以適當(dāng)設(shè)計輪胎監(jiān)測系統(tǒng)100的第一個模塊110-1，以便能夠以機(jī)械方式與輪胎的氣門嘴相連。這種情況下還可以適當(dāng)設(shè)計第一個模塊110，以便給輪胎的內(nèi)腔充入流體。
[0040]輪胎監(jiān)測系統(tǒng)100還包括第二個模塊110-2，該模塊通過柔性電纜130與第一個模塊110-1耦連，可用來檢測第一個模塊110-1的測量信號，并且可根據(jù)所檢測的測量信號以無線方式傳輸信息信號140，例如可以通過無線電無線傳輸信息信號140。
[0041]可以通過柔性電纜130將測量信號從第一個模塊110-1傳輸給第二個模塊110-2，例如可以借助電信號進(jìn)行傳輸。當(dāng)然在其它示例中也可以使用通過柔性電纜傳輸測量信號的技術(shù)，例如也可以用光學(xué)技術(shù)將測量信號從第一個模塊110-1傳輸?shù)降诙€模塊110-2。視具體的實施方式而定，也可以進(jìn)行反向通信，也就是從第二個模塊110-2到第一個模塊110-1，以便例如通過第一個模塊110-1執(zhí)行測量或者檢測物理量。必要時也可以將其它控制命令從第二個模塊110-2傳輸給第一個模塊110-1，例如用于復(fù)位其它系統(tǒng)相關(guān)功能的控制命令。
[0042]例如模塊110可以用來直接與車輪或者車輪的某個組件相連。例如模塊可以(與以下還將詳細(xì)描述的一樣)用來以機(jī)械方式與車輪的輪輞、車輪的車輪支架或者車輪輪胎的氣門嘴相連。模塊110可以包括例如殼體，該殼體在工作狀態(tài)下沒有用于導(dǎo)電組件或者電源線的開口，例如通過殼體將模塊110或者其電源線與環(huán)境影響因素隔絕。
[0043]附圖2所示為用于監(jiān)測輪胎的一種方法的流程圖。該方法在過程PlOO中包括在第一個模塊110-1(附圖2中沒有繪出)中檢測至少一個與輪胎相關(guān)的物理量。在過程PllO中在第一個模塊110-1中提供基于至少一個被測物理量的測量信號。在過程P120中在通過柔性電纜130與第一個模塊110-1耦連的第二個模塊110-2(附圖2中沒有繪出)中檢測測量信號。在過程P130中以無線方式傳輸基于所檢測的測量信號的信息信號140 (附圖2中沒有繪出)。
[0044]在一種方法的一種實施例中，可以按照指定的順序、但必要時也可以按照不一樣的順序執(zhí)行以上所述的過程。例如各個過程在必要時可以同時進(jìn)行，至少在時間上有所重疊，只要從其說明或者技術(shù)關(guān)聯(lián)中不得出不同內(nèi)容即可。
[0045]兩個組件的機(jī)械連接不僅包括直接耦連，也包括間接耦連。電氣組件或者其它組件均通過另一個組件適當(dāng)間接相互耦連或者直接相互耦連，使其能夠在相關(guān)組件之間實現(xiàn)傳遞信息的信號交換。例如可以采用電氣、光學(xué)、磁性方式，或者利用無線技術(shù)分段或者完全實現(xiàn)相應(yīng)的耦連。信號的值范圍或者隨時間變化的曲線可以是連續(xù)、離散的，或者可以包括兩種類型，例如可以涉及模擬信號或者數(shù)字信號。除此之外，也可以通過在寄存器或者其它存儲位置中寫入或讀取數(shù)據(jù)的方式進(jìn)行信號交換。
[0046]如附圖1所示的第一模塊110表示用來檢測氣態(tài)介質(zhì)的某個物理量的模塊，所述氣態(tài)介質(zhì)在所述的應(yīng)用場景中源自于輪胎的內(nèi)腔。附圖3所示是這種模塊110-1的簡化示意橫斷面圖。
[0047]如附圖3中所示的模塊110-1包括一個分立部件150，該部件在表面160具有探測區(qū)170。所述分立部件用來檢測作用于探測區(qū)170的氣態(tài)介質(zhì)的物理量。探測區(qū)170可以在這里例如構(gòu)成分立部件150的殼體表面160的某個區(qū)域。如果該部件例如在其殼體中具有能使得氣態(tài)介質(zhì)以這種方式與分立部件150接觸的開口、凹部或者孔相接觸，從而能夠測量和確定相關(guān)的物理量，則探測區(qū)170例如可以由開口的表面構(gòu)成或者包括開口表面。如果將相關(guān)傳感元件例如布置在分立部件150的殼體中，氣態(tài)介質(zhì)就能經(jīng)由探測區(qū)170抵達(dá)傳感元件。
[0048]探測區(qū)170也可以在分立部件170的殼體內(nèi)部的某個表面上，氣態(tài)介質(zhì)可以通過該接觸區(qū)與布置在表面上或者埋嵌在表面上的傳感元件間接或者直接接觸。
[0049]所述物理量原則上可以是能夠借助相應(yīng)的分立部件測定的任何物理量。所述物理量例如可以是壓力、溫度、電磁輻射強(qiáng)度等等。分立部件可以是例如可以整合在電路之中的部件，例如可以將其間接或者直接貼裝在電路板上，從而可通過信息技術(shù)和機(jī)械方式與其相連。例如可以采用電氣、光學(xué)、磁性方式，或者根據(jù)可