Die Erfindung betrifft eine elektronische Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen der elektronischen Vorrichtung.

Aus der WO 2010 / 037 810 AI ist eine elektronische Vorrichtung in Form eines Sensors zum Ausgeben eines elektrischen Signals basierend auf einer erfassten physikalischen Größe bekannt. Der die elektronische Vorrichtung weist eine elektronische Schaltung auf, die in einem Schaltungsgehäuse eingehaust ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die bekannte elektronische Vorrichtung zu verbessern.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst eine elektronische Vorrichtung eine elektronische Schaltung, die in einem

Schaltungsgehäuse eingehaust ist und einen das Schaltungsgehäuse umgebenden Formkörper, wobei die Formmasse eine das

Schaltungsgehäuse freilegende Freisparung aufweist, in der auf dem Schaltungsgehäuse ein die elektronische Schaltung

kennzeichnendes Merkmal angeordnet ist.

Der angegebenen elektronischen Vorrichtung liegt die Überlegung zugrunde, dass die verwendete elektronische Schaltung einerseits vor mechanischen und elektrischen Beschädigungen geschützt, andererseits aber auch an ihre Endapplikation angepasst werden muss. Während der mechanische und elektrische Schutz in Form des Schaltungsgehäuses gemeinsam mit der elektronischen Schaltung selbst in Massenfertigung hergestellt werden können, hängt die Form der Formmasse von der Endapplikation ab und muss

individualisiert für diese gefertigt werden. Unter anderem zum Zwecke der Fehleranalyse der elektronischen Vorrichtung könnte es vorteilhaft sein, die Fertigungshistorie der elektronischen Vorrichtung vollständig rückverfolgen zu können. Dazu könnte auf das Schaltungsgehäuse ein die

elektronische Schaltung kennzeichnendes Merkmals aufgebracht werden, aus dem beispielsweise der für die elektronische Schaltung verwendete Bestück- und/oder Bondprozess und/oder der zur Herstellung des Schaltungsgehäuses um die elektronische Schaltung verwendete Moldprozess hervorgeht. Diesem

aufgebrachten Merkmal könnten ferner Messwerte zugeordnet werden, die beim Kalibrieren und Testen der elektronischen Schaltung erhalten wurden. Wird das Schaltungsgehäuse nach dem Aufbringen des die elektronische Schaltung kennzeichnendes Merkmals auf das Schaltungsgehäuse in der oben beschriebenen Weise mit der Formmasse umhüllt, wird das die elektronische

Schaltung kennzeichnende Merkmal von der Formmasse verdeckt und kann zumindest nicht mehr gesehen werden. Zur Rekonstruktion der Fertigungshistorie müsste daher die Formmasse um das

Schaltungsgehäuse zerstört werden, wobei jedoch auch das die elektronische Schaltung kennzeichnende Merkmal beschädigt, wenn nicht gar zerstört werden könnte. Zudem kann dies auch einen erheblichen Aufwand darstellen, wenn aus einer Vielzahl von elektronischen Vorrichtungen die elektronischen Vorrichtungen einer gleichen Fertigungsserie herausgesucht werden müssen. Dabei müsste zunächst von allen vorhandenen elektronischen Vorrichtungen die Formmasse entfernt werden, damit das die elektronische Schaltung kennzeichnende Merkmal freigelegt und die Produktionshistorie erkannt werden kann. Aus diesem Grund wird im Rahmen der angegebenen elektronischen Vorrichtung vorgeschlagen, in die Formmasse um das

Schaltungsgehäuse eine Freisparung in Form eines Fensters einzuformen, durch die hindurch das die elektronische Schaltung kennzeichnende Merkmal erkannt werden kann. Auf diese Weise können die elektronischen Vorrichtungen einer gleichen

Fertigungsserie schnell und einfach aussortiert werden, ohne dass zuvor umständlich die Formmasse entfernt werden muss, im Rahmen dessen sogar das die elektronische Schaltung kennzeichnende Merkmal zerstört werden könnte.

In einer Weiterbildung der angegebenen elektronischen

Vorrichtung ist das die elektronische Schaltung kennzeichnende Merkmal eine Seriennummer der elektronischen Schaltung.

Derartige Seriennummern kennzeichnen die elektronische

Schaltung eindeutig und können auch rechentechnisch

beispielsweise in einer Computerdatenbank verwaltet werden. In einer besonderen Weiterbildung der elektronischen Vorrichtung ist das die elektronische Schaltung kennzeichnende Merkmal ein elektronisch lesbares Merkmal, das in einfacher Weise durch ein elektronisches Lesegerät ausgelesen und mit der

Computerdatenback abgeglichen werden.

In einer bevorzugten Weiterbildung der angegebenen

elektronischen Vorrichtung umfasst das elektronisch lesbare Merkmal ein Barcode, insbesondere ein fortlaufender

Data-Matrix-Code, DMC genannt, und/oder eine

Zahlen-Buchstabenkombination. Derartige elektronisch lesbare Merkmale sind mit Standartlesegeräten erfassbar und können so einfach und unkompliziert von der elektronischen Vorrichtung ausgelesen werden. In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der angegebenen elektronischen Vorrichtung ist in der Freisparung um das elektronisch lesbare Merkmal ein umlaufender Rand gelegt. Dieser umlaufende Rand ermöglicht es, das Lesegerät zum Erfassen der Information des elektronisch lesbaren Merkmals an dieses anzusetzen.

In einer anderen Weitebildung umfasst die angegebene

elektronische Vorrichtung eine mit der elektronischen Schaltung verbundene Schaltungsschnittstelle zum elektrischen Anschluss an eine Kabelschnittstelle einer Datenleitung. Über diese elektronische Schaltungsschnittstelle kann die elektronische Vorrichtung mit anderen elektronischen Einheiten, wie

beispielsweise einer Steuervorrichtung Daten austauschen. In einer zusätzlichen Weiterbildung umfasst die

Schaltungsschnittstelle in der angegebenen elektronischen Vorrichtung ein die Schaltungsschnittstelle kennzeichnendes Merkmal. Dieses Merkmal könnte beispielsweise den an die

Schaltungsschnittstelle anschließbaren Kabeltyp kennzeichnen.

In einer besonderen Weiterbildung der angegebenen elektronischen Vorrichtung ist das die Schaltungsschnittstelle kennzeichnende Merkmal von einem die Kabelschnittstelle kennzeichnenden Merkmal auf der Kabelschnittstelle abhängig ist. Auf diese Weise kann vor dem Verbinden der Kabelschnittstelle mit der

Schaltungsschnittstelle beispielsweise rechentechnisch erfasst werden, ob diese beiden Schnittstellen zusammenpassen. Dazu können die beiden Schnittstellen gemäß den Unteransprüchen ausgebildet werden, die die Weiterbildungen des die

elektronische Schaltung kennzeichnenden Merkmals beschreiben.

In einer bevorzugten Weiterbildung der angegebenen

elektronischen Vorrichtung ist die Schaltungsschnittstelle teilweise von der Formschlussmasse derart eingehüllt, dass das weitere, die elektronische Schaltung kennzeichnende Merkmal freigelegt bleibt, so dass bei einem angeschlossenen Kabel unmittelbar ersichtlich ist, ob die Kabelschnittstelle und die Schaltungsschnittstelle zusammengehören oder nicht.

In einer noch anderen Weiterbildung der angegebenen

elektronischen Vorrichtung die Oberfläche des

Schaltungsgehäuses an den Fixierpunkten aktiviert. Unter einer Aktivierung der Oberfläche des Schaltungsgehäuses soll nachstehend eine teilweise Zerstörung der molekularen Struktur der Oberfläche des Schaltungsgehäuses verstanden werden, so dass an der Oberfläche des Schaltungsgehäuses freie Radikale entstehen. Diese freien Radikale sind in der Lage, chemische und/oder physische Verbindungen mit der Formmasse einzugehen, so dass diese sich nicht mehr von der Oberfläche des

Schaltungsgehäuses lösen kann. Auf diese Weise wird die Formmasse fest am Schaltungsgehäuse fixiert. Die Formmasse kann dabei ein polares Material, wie Polyamid umfassen. Das polare Polyamid kann sich in einer dem Fachmann bekannten Weise physikalisch mit der aktivierten Oberfläche des Schaltungsgehäuses verbinden und so fest am Schaltungsgehäuse fixiert werden. Es sind weitere Verbindungen möglich, die im Schmelzzustand der Formmasse eine polare Oberfläche aufweisen und dadurch eine Verbindung mit der aktivierten Oberfläche des Schaltungsgehäuses eingehen. Diese eingegangene Verbindung bleibt nach der Erstarrung der geschmolzenen Formmasse erhalten.

In einer zusätzlichen Weiterbildung der angegebenen Vorrichtung ist wenigstens ein Teil der Oberfläche des Schaltungsgehäuses im Kontaktbereich mit der Formmasse aufgeraut, so dass die wirksame aktivierte Oberfläche vergrößert und die Haftwirkung zwischen Schaltungsgehäuse und Formmasse gesteigert wird.

In einer besonderen Weiterbildung der angegebenen elektronischen Vorrichtung ist der aufgeraute Teil der Oberfläche des

Schaltungsgehäuses mit einem Laser aufgeraut. Mit dem Laser kann die Oberfläche des Schaltungsgehäuses nicht nur aktiviert werden, durch den Laser werden von der Oberfläche des

Schaltungsgehäuses auch eventuell vorhandene Formtrennmittel abgetragen, die eine Haftung zwischen dem Schaltungsgehäuse und der Formmasse unterdrücken könnten. Ferner kann der Laser auch gleichzeitig zur Erstellung der die elektronische Schaltung und/oder die Schnittstellen kennzeichnenden Merkmale verwendet werden kann. Alternativ kann der Laser aber auch nur zum Aufrauen der Oberfläche verwendet werden. Die Aktivierung kann dann beispielsweise mit einem Plasma durchgeführt werden.

In einer alternativen Weiterbildung ist die angegebene elektronische Vorrichtung als Sensor eingerichtet, mit der

Schaltung ein elektrisches Signal basierend auf einer erfassten physikalischen Größe auszugeben. Zur Erfassung der

physikalischen Größe kann die elektronische Schaltung einen Messaufnehmer umfassen. Die physikalische Größe kann dabei beispielsweise die Lage eines Gegenstandes, an dem der Sensor befestigt ist, im Raum, ein mechanische Spannung oder jede andere physikalische Größe sein.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung, umfassend:

Elnhausen einer elektronischen Schaltung in einem

Schaltungsgehäuse,

Anordnen eines die elektronische Schaltung kennzeichnenden Merkmals auf dem Schaltungsgehäuse,

Elnhausen des Schaltungsgehäuses mit dem Merkmal mit einer Formmasse derart, dass eine das Merkmal freilegende Freisparung in der Formmasse verbleibt.

Das angegebene Verfahren kann um Merkmale erweitert werden, die den Merkmalen der oben genannten Vorrichtung sinngemäß entsprechen .

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im

Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der

Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden, wobei:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeuges mit einer Fahrdynamikregelung,

Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Inertialsensors aus Fig. 1, und

Fig. 3 eine weitere schematische Ansicht des Inertialsensors aus Fig. 1 mit einem daran angeschlossenen Kabel zeigen.

In den Figuren werden gleiche technische Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und nur einmal beschrieben. Es wird auf Fig. 1 Bezug genommen, die eine schematische Ansicht eines Fahrzeuges 2 mit einer an sich bekannten

Fahrdynamikregelung zeigt. Details zu dieser

Fahrdynamikregelung können beispielsweise der DE 10 2011 080 789 AI entnommen werden.

Das Fahrzeug 2 umfasst ein Chassis 4 und vier Räder 6. Jedes Rad 6 kann über eine ortsfest am Chassis 4 befestigte Bremse 8 gegenüber dem Chassis 4 verlangsamt werden, um eine Bewegung des Fahrzeuges 2 auf einer nicht weiter dargestellten Straße zu verlangsamen .

Dabei kann es in einer dem Fachmann bekannten Weise passieren, dass das die Räder 6 des Fahrzeugs 2 ihre Bodenhaftung verlieren und sich das Fahrzeug 2 sogar von einer beispielsweise über ein nicht weiter gezeigtes Lenkrad vorgegebenen Trajektorie durch Untersteuern oder Übersteuern wegbewegt. Dies wird durch an sich bekannte Regelkreise wie ABS (Antiblockiersystem) und ESP (elektronisches Stabilitätsprogramm) vermieden.

In der vorliegenden Ausführung weist das Fahrzeug 2 dafür Drehzahlsensoren 10 an den Rädern 6 auf, die eine Dreh-zahl 12 der Räder 6 erfassen. Ferner weist das Fahrzeug 2 einen

Inertialsensor 14 auf, der Fahrdynamidaten 16 des Fahrzeuges 2 erfasst aus denen beispielsweise eine Nickrate, eine Wankrate, eine Gierrate, eine Querbeschleunigung, eine

Längsbeschleunigung und/oder eine Vertikalbeschleunigung in einer dem Fachmann an sich bekannten Weise ausgegeben werden kann .

Basierend auf den erfassten Drehzahlen 12 und Fahrdynamikdaten 16 kann ein Regler 18 in einer dem Fachmann bekannten Weise bestimmen, ob das Fahrzeug 2 auf der Fahrbahn rutscht oder sogar von der oben genannten vorgegebenen Trajektorie abweicht und entsprechen mit einem an sich bekannten Reglerausgangssignal 20 darauf reagieren. Das Reglerausgangssignal 20 kann dann von einer Stelleinrichtung 22 verwendet werden, um mittels Stellsignalen 24 Stellglieder, wie die Bremsen 8 anzusteuern, die auf das Rutschen und die Abweichung von der vorgegebenen Trajektorie in an sich bekannter Weise reagieren.

Der Regler 18 kann beispielsweise in eine an sich bekannte Motorsteuerung des Fahrzeuges 2 integriert sein. Auch können der Regler 18 und die Stelleinrichtung 22 als eine gemeinsame Regeleinrichtung ausgebildet und optional in die zuvor genannte Motorsteuerung integriert sein. In Fig. 1 ist der Inertialsensor 14 als externe Einrichtung außerhalb des Reglers 18 gezeigt. In einem solchen Fall spricht man von einem als Satelliten ausgebildeten Inertialsensor 14. Der Inertialsensor 14 könnte jedoch auch als SMD-Bauteil aufgebaut werden, damit er beispielsweise in ein Gehäuse des Reglers 18 mit integriert werden kann.

Es wird auf Fig. 2 Bezug genommen, die den Inertialsensor 14 in einer schematischen Darstellung zeigt. Der Inertialsensor 14 umfasst eine elektronische Schaltung mit mindestens einem mikroelektromechanisches System 26, MEMS 26 genannt, als Messaufnehmer, der in an sich bekannter Weise ein von den Fahrdynamikdaten 16 abhängiges, nicht weiter

dargestelltes Signal über eine Verstärkerschaltung 28 an zwei Signalauswerteschaltungen 30 in Form von anwendungsspezifischen integrierte Schaltung 30, ASIC 30 (engl: application-specific integrated circuit) genannt ausgibt. Die ASIC 30 kann dann basierend auf dem empfangenen, von den Fahrdynamikdaten 16 abhängigen Signal die Fahrdynamikdaten 16 erzeugen.

Das MEMS 26, die Verstärkerschaltung 28 und die ASIC 30 sind auf einem Leiterplatte 32 getragen und mit verschiedenen, auf der Leiterplatte 32 ausgeformten elektrischen Leitungen 34 und Bonddrähten 35 elektrisch kontaktiert. Alternativ könnte die Leiterplatte 32 auch als Leadframe ausgebildet sein. Zur Ausgabe der erzeugten Fahrdynamikdaten 16 könnte eine

Schaltungsschnittstelle 36 vorhanden sein. Das MEMS 26 und die ASIC 30 können ferner in einem Schaltungsgehäuse 38 eingegossen sein, das beispielsweise aus Duroplast gefertigt sein kann. Das Schaltungsgehäuse 38 könnte damit allein bereits als Gehäuse des Inertialsensors 14 dienen und die darin aufgenommenen Schaltungskomponenten schützen.

Der Inertialsensor 14 ist jedoch nicht auf die Anwendung in der eingangs beschriebenen Fahrdynamikregelung beschränkt und wird daher für eine Vielzahl unterschiedlicher Endapplikationen hergestellt. Zum Einpassen des Inertialsensors 14 in die

Fahrdynamikregelung wird dieser mit einer Formmasse 40, auch Overmold 40 genannt umspritzt. Dabei ist eine Freisparung 41 in der Formmasse 40 belassen, um beispielsweise ein noch zu beschreibendes Seriennummernschild 42 freizulegen. Die

Formmasse 40 kann beispielsweise ein Thermoplast sein.

Das durch die Freisparung 41 sichtbare Seriennummernschild 42 ist in der vorliegenden Ausführung als optoelektronisch lesbarer, zweidimensionaler Barcode ausgebildet. Das

Seriennummernschild 42 stellt in der vorliegenden Ausführung ein Merkmal dar, das die elektronische Schaltung des

Inertialsensors 14 mit dem MEMS 26 und der ASIC 30 kennzeichnet . Als zweidimensionaler Barcode kann prinzipiell jede beliebige Codeform verwendet werden, wie beispielsweise gestapelte Codes, Matrix-Codes, Dotcodes oder Composite-Codes .

In der vorliegenden Ausführung soll besonders bevorzugt ein Data-Matrix-Code, DMC genannt, verwendet werden. Beim DMC sind die Informationen sehr kompakt in einer quadratischen oder rechteckigen Fläche als Muster von Punkten kodiert. Beim Lesen eines DMCs wird die Anordnung der gleich großen Punkte innerhalb der Berandung (Suchmuster) und im Raster der Matrix bestimmt . Die Punkte sind schwarze oder weiße Kästchen, die aneinander anschließen, oder runde Punkte mit Lücken dazwischen. Allein diese einheitliche Symbolgröße und der feste Symbolabstand machen das Lesen des Bildes und das Dekodieren der Information deutlich sicherer und den Code in der Ausdehnung erheblich kompakter. Zudem bietet der DMC ein Verfahren der Fehlerkorrektur .

Um das Seriennummernschild 42 ist in der vorliegenden Ausführung mit einem nicht weiter dargestellten Lesegerät auszulesen, ist mit Bezug auf Fig. 3 um das Seriennummernschild 42 ein umlaufender Rand 44 gelegt, an den das Lesegerät angelegt werden kann .

An die Schaltungsschnittstelle 36 ist, wie in Fig. 3 gezeigt, eine Kabelschnittstelle 46 angeschlossen über die ein die Fahrdynamikdaten 16 leitendes Datenkabel an die

Schaltungsschnittstelle 36 angeschlossen werden kann. Die beiden Schnittstellen 36, 46 könnten gemäß dem

Stecker-Steckdose-Prinzip entsprechend als Buche und Stecker ausgebildet sein.

Um sicherzustellen, dass an die Schaltungsschnittstelle 36 das richtige Kabel angeschlossen ist, kann auf der

Schaltungsschnittstelle 36 entsprechend dem

Seriennummernschild 42 auf das Schaltungsgehäuse 40 ein entsprechendes Seriennummernschild 48 aufgebracht sein, das die Schaltungsschnittstelle 36 kennzeichnet. Zudem kann auf die Kabelschnittstelle 46 ebenfalls ein entsprechendes

Seriennummernschild 50 aufgebracht sein, das die

Kabelschnittstelle 46 kennzeichnet. Die Informationen auf den beiden zuvor genannten Seriennummernschildern 48, 50 können so ausgestaltet sein, dass sie für entsprechende zusammengehörige Schnittstellen 36, 46 voneinander abhängen. Werden die

Kabelschnittstelle 46 und die Schaltungsschnittstelle 36 miteinander verbunden, kann diese Abhängigkeit kontrolliert werden. Alternativ oder zusätzlich kann diese Abhängigkeit auch bei der Fehlerfindung genutzt werden, um zu prüfen, ob das richtige Kabel an die Kabelschnittstelle angeschlossen ist. Die Schaltungsschnittstelle 36 kann dabei, wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, teilweise von der Formmasse 40 eingeschlossen werden. Der Einschluss sollte jedoch nicht das

Seriennummernschild 48 der Schaltungsschnittstelle 36 umfassen, um die Erkennbarkeit des Seriennummernschildes 48 nicht zu behindern.