磁体组件包和用于制造磁体组件包的方法.pdf

本发明涉及一种磁体组件包和用于制造磁体组件包的方法，所述磁体组件包具有：组件包本体，其中组件包本体由永久磁性的材料形成；和至少一个电接触部，所述电接触部由组件包本体包围。

1.   磁体组件包，所述磁体组件包具有：
组件包本体，其中所述组件包本体由永久磁性的材料形成，和
至少一个电接触部，所述电接触部由所述组件包本体包围。

2.   根据权利要求1所述的磁体组件包，其中所述磁体组件包被构造为插头。

3.   根据权利要求1或2所述的磁体组件包，其中所述组件包本体具有至少一个表面结构，所述表面结构适合于用作定向标记。

4.   根据权利要求1至3之一所述的磁体组件包，其中在所述组件包本体中构造有场形成区域。

5.   根据权利要求4所述的磁体组件包，其中所述场形成区域借助于空腔和/或其它材料构造。

6.   根据权利要求1至5之一所述的磁体组件包，其中所述磁体组件包此外具有芯片。

7.   根据权利要求1至6之一所述的磁体组件包，其中所述电接触部借助于导体框构造。

8.   根据权利要求1至7之一所述的磁体组件包，其中磁性材料具有载体组件和磁性组件。

9.   根据权利要求8所述的磁体组件包，其中所述磁性组件具有至少一种选自下述物质组的物质，所述物质组由以下组成：
钐，
钴，
铁，
钕，
SmCo，
NdFeB，
铁素体，
硬质铁素体，和
其混合物。

10.   根据权利要求8或9所述的磁体组件包，其中所述载体组件是选自下述组的物质，所述组由以下组成：
热塑性塑料，
热固性塑料，
弹性体。

11.   根据权利要求1至10之一所述的磁体组件包，其中所述磁性材料被设定，使得在所述组件包本体之内的磁场强度具有梯度。

12.   根据权利要求1至11之一所述的磁体组件包，其中至少一个电接触部是机械稳定的。

13.   插头，所述插头具有：
壳体部分，所述壳体部分具有永久磁性的材料；和
至少一个导电的连接接触部，所述连接接触部借助于壳体部分至少部分地被封装。

14.   根据权利要求13所述的插头，其中所述壳体部分借助于以下组中的工艺而被选择，所述组由以下工艺组成：
浇铸，
注塑成型；和
3D印刷。

15.   根据权利要求13或14所述的插头，其中导电的所述连接接触部是弯曲的导体框的部分，在所述导体框上接合传感器芯片。

16.   根据权利要求13至15之一所述的插头，其中所述插头电连接到线缆上。

17.   用于制造磁体组件包的方法，其中所述方法具有：
提供至少一个导电结构；
借助于永久磁性的材料部分地封装所述导电结构。

18.   根据权利要求17所述的方法，其中所述封装借助于注塑成型法执行。

19.   根据权利要求17或18之一所述的方法，所述方法还具有：
在部分地封装所述导电结构之前，将芯片布置在所述导电结构上。

磁体组件包和用于制造磁体组件包的方法
技术领域
不同的实施例一般涉及用于制造磁体组件包的方法和一种尤其用于插头的磁体组件包。
背景技术
在许多技术领域中，为构件或器件使用壳体或组件包。用于这样的组件包的实例是插头，其中电端子利用壳体或组件包来包封，以便能够实现插头的操作和插入。这样的插头在所有技术领域中应用，其中传输电流或信号。例如，在现今的汽车制造业中，使用多个极不同的传感器，必须电接触所述传感器。对此，通常使用线缆束，所述线缆束具有或提供大量这样的插头。
发明内容
不同的实施例提供磁体组件包，所述磁体组件包具有组件包本体和至少一个电接触部，其中组件包本体由永久磁性的材料形成，所述电接触部由组件包本体包围。
不同的实施例提供插头，所述插头具有：壳体部分，所述壳体部分具有永久磁性的材料；和至少一个导电的连接接触部，所述连接接触部借助于壳体部分至少部分地被封装。
不同的实施例提供一种用于制造磁体组件包的方法，其中所述方法具有：提供至少一个导电结构；和借助于永久磁性的材料部分地封装导电结构。
在下文中描述磁芯的、插头的和用于制造磁芯的方法的特定的示例性的实施例。
特定的示例性的实施例的设计方案在此也可以分别彼此组合。
尤其地，至少一个电接触部可以被构造为弹性的弹簧接触部。借助于应用这样的电接触部，可能可以的是，可以电接触磁体组件包和可能可选地布置在磁体组件包中的电的或电子的构件或组件。尤其可以将术语“弹性的弹簧接触部”理解成下述接触部，所述接触部在从平衡位置偏移时施加或产生复位力。例如，这样的弹性的弹簧接触部的实例在插头中广泛发展。
尤其地，电接触部可以借助于机械稳定的材料、例如铜合金、钢或类似的材料构造。替选地，也可以使用机械稳定的导电的塑料。术语“电接触部”尤其可以表示下述接口或端子，所述接口或端子具有位于预先给定的极限值之上的电导率。所述极限值尤其可以与磁体组件包的期望的使用目的相关。组件包或壳体也可能可以同时被用作反偏压磁体。应当注意的是，组件包可以采用或具有每个期望的形状。
术语“组件包本体”尤其可以表示下述元件，所述元件形成壳体的主体，例如插头壳体。这样的组件包本体尤其可以借助于实心材料或空心体构造，其中本体的材料本身具有永久磁性的特性。尤其地，所述材料可以具有铁磁性的特性或者具有带有这样的铁磁性的特性的材料。因此，本体或本体的材料本身已经可以是永久磁性的。与壳体材料或组件包材料分开地具有永久磁体的组件包或壳体因此与由永久磁性的材料构成的组件包本体相区别。尤其地，区别可以通过下述方式得出：在根据示例性的实施例的组件包本体中，细微地分布地布置永久磁性的材料。尤其地，相对于常规的布置将组件包本体本身用作为永久磁体，组件包或壳体中的额外的永久磁体可以具有下述优点：由此可以以简单并且有效的方式和方法形成大体积的磁体，所述磁体与这应该可以通过单独的小的分开地布置在组件包中的永久磁铁所形成的相比能够实现磁性场的更有效的形成或构造。换言之，可能可以说，示例性的实施例的想法可以视为，创造一种组件包，所述组件包已经在其壳体中、尤其在壳体材料本身中具有磁性的材料。尤其地，磁体组件包可以具有螺纹或螺纹结构和/或槽。
螺纹可以被用于将磁体组件包固定在其它元件上，而槽例如可以被用于容纳密封件、例如密封环。
尤其地，导电结构可以是载体件或导体框。借助于封装，可以构造壳体或壳体部分，所述壳体或壳体部分同时提供磁性场或磁场。优选地，导电结构的部分或片段保持不具有封装件，即没有被封装，并且构造电接触部。借助于磁性的壳体或磁性的封装件的设置，可能可以的是，在另外应用磁体组件包或插头时，节约另外的壳体。这样的另外的壳体典型地在将磁体围绕着装置固定之后被使用。
根据磁体组件包的一个示例性的实施例，磁体组件包被构造为插头。
在该情况下，至少一个电接触部可以被构造为插头接点，借助于所述插头接点，磁体组件包可以与其它构件、元件或其它设备电连接。例如，插头可以被用作线缆或线缆束的部分。尤其地，因此，可以实现下述插头，所述插头已经借助于其壳体本身在没有附加的布置在壳体中的构件的情况下具有磁场。
根据磁体组件包的一个示例性的实施例，组件包本体具有至少一个表面结构，所述表面结构适合于用作定向标记。
尤其地，组件包本体可以具有多个表面结构。例如，表面结构可以被构造为槽或校准槽、凸起、突出部、凹槽、凹口、螺纹、咬边、底切或类似的。尤其地，表面结构能够实现磁体组件包在外部器件或构件上或相对于外部器件或构件的定向。
根据磁体组件包的一个示例性的实施例，在组件包本体中构造有场形成区域。
借助于场形成区域或元件，可能可以的是，形成通过组件包的、壳体的或封装件的永久磁性的材料产生的磁场或者影响所述磁场的分布。尤其地，通过在场形成区域中存在不同于组件包本体的永久磁性的材料的其它材料的方式，可以构造场形成区域。尤其地，其它材料的和永久磁性的材料的磁性特性可以不同。
根据磁体组件包的一个示例性的实施例，场形成区域借助于空腔和/或其它材料构造。
尤其地，空腔或空区域可以在组件包本体中构造，所述组件包本体具有预先给定的形状。在该情况下，空腔的空气填充物或气体填充物可以视作为构造场形成区域的其它材料。
根据磁体组件包的一个示例性的实施例，磁体组件包还具有芯片。
尤其地，芯片可以是IC芯片、半导体芯片或传感器芯片或形成传感器的部分。传感器的其它部分可以通过磁体组件包形成，所述磁体组件包例如可以形成传感器的磁性组件。尤其地，传感器芯片可以形成传感器或是这样的传感器的部分，所述传感器被设定用于测量磁场或者所述传感器的测量基于磁场。因此，磁体组件包已经可以具有传感器并且还具有磁场，使得可能可以的是，能够以非常紧凑的结构方式实现磁性传感器。
根据磁体组件包的一个示例性的实施例，电接触部借助于导体框构造。
尤其地，导体框可以被弯曲。例如，导体框可以U形或V形地弯曲并且形成两个电端子或接触部，所述电端子或接触部形成插头的端子或插头接点。
根据磁体组件包的一个示例性的实施例，磁性的材料具有载体组件或磁性组件。
术语“载体组件”尤其可以表示：相应的组件或相应的材料是主要组件，由所述主要组件形成组件包本体、例如插头本体。在此，主要组件特别是可以表示，相应的组件具有多于50%、尤其是多于70%的重量份额。
尤其地，磁性组件可以以微粒或片的方式由永久磁性的材料构造。替选地，载体组件也可以已经具有磁性的特性。在使用磁性的载体材料、例如磁性的塑料的情况下，可以可选地取消磁性组件。
根据磁体组件包的一个示例性的实施例，磁性组件具有至少一种物质，所述物质从下述物质组中选择，所述物质组由以下构成：钐、钴、铁、钕、SmCo、NdFeB、铁素体、硬质铁素体和其混合物。
根据磁体组件包的一个示例性的实施例，载体组件是下述物质，所述物质从下述组中选择，所述组由以下组成：热塑性塑料、热固性塑料和弹性体。
对此的实例尤其可以是聚酰胺、聚苯硫醚（PPS）或其它已知的高性能塑料，例如具有大于100℃、尤其大于150℃的耐热变形性和/或良好的电绝缘特性的高性能塑料。
根据磁体组件包的一个示例性的实施例，磁性材料被设定，使得组件包本体之内的磁场强度具有梯度。
尤其地，这样的梯度、即磁场沿着组件包本体的空间扩展的不同的强度可以借助于磁性组件的不同的重量份额或浓度实现。例如，在组件包本体的第一区域中可以存在较高份额的磁性组件，相反地，在第二区域中可以存在较低份额的磁性组件。这样的区别可以逐渐连续地或也可以分级地被构造。替代于份额的变化，也可以改变磁性组件的磁化。
替选地，通过组件包本体的永久磁性的材料产生的磁场也可以是均匀的或者是基本上均匀的。因此，尤其沿着维度，组件包本体之内的磁场可以是恒定的。
根据磁体组件包的一个示例性的实施例，至少一个电接触部是机械稳定的。
尤其地，电接触部的材料可以是弹性弹簧的材料、例如铜合金或钢。
根据插头的一个示例性的实施例，导电的连接接触部是弯曲的导体框的部分，在所述导体框上接合传感器芯片。
根据插头的一个示例性的实施例，插头被电连接到线缆上。尤其地，线缆可以是线缆束的部分。
根据方法的一个示例性的实施例，封装借助于注塑成型法来执行。
替代地，封装也可以通过3D印刷工艺来执行。
根据一个示例性的实施例，方法还具有在将导电结构部分封装之前将芯片布置在该导电结构上。
附图说明
在附图中，相同的附图标记通常在不同的视图中涉及相同的部分。附图不必是严格按照比例的，其中替代于此，通常强调对本发明的原理的说明。在下面的描述中，参照下面的附图描述本发明的不同的实施方式。
其中：
图1A至1F示出磁体组件包的不同的示例性的实施例。
图2示出用于制造磁体组件包的方法的流程图。
具体实施方式
下面的详尽的描述涉及以下附图，所述附图说明性地示出特定的细节和实施方式，本发明可以以所述细节和实施方式实施。
表述“示例性地”在此在“用作为实例、情况或说明”的意义上被使用。在此作为“示例性地”使用的任意的实施例或任意的设计不必相对于其它实施例或设计解释成优选的或有利的。
图1A示出磁体组件包的示例性的实施例，所述磁体组件包被构造构造为插头或插头接点。磁体组件包100具有封装件或壳体101，所述壳体围绕弯曲的导体框102被布置或部分地包围所述导体框。传感器芯片103在封装件101中并且在导体框102上布置并且与所述封装件和所述导体框借助于接合线104电连接或与所述导体框电接触。在磁体组件包100的外侧上构造有结构105，所述结构可以用于定向或者也可以被使用，以便装入密封元件、例如密封环。封装件由永久磁性的材料构造，并且形成永久磁体，所述永久磁体连同传感器芯片103可以形成传感器的部分或片段。为了说明磁场，画出示意的场线108。
导体框101没有完全被封装，使得露出的区域107可以用作电接触部，借助所述电接触部可以将插头插入到插座中或者可以建立电接触。
图1B示出磁体组件包110的另一个示例性的实施例，所述磁体组件包与在图1A中示出的类似。然而，在图1B的实施例中，定向结构115没有在磁体组件包110的或封装件111的外侧上构造、而是构造为靠近导体框112的裸露区域117的单独的凹口115。
图1C示出磁体组件包120的另一个示例性的实施例，所述磁体组件包与在图1B中示出的类似。然而，在图1C的实施例中，构造多个表面结构。例如，构造环绕的凹口或环绕的突出部125a以及单独的突出部125b，所述突出部125a可以用作螺纹，所述突出部125b可以用作定向结构。
图1D和1E示出磁体组件包130的其它的示例性的实施例，所述磁体组件包与在图1A中示出的类似。然而，在图1D和1E的磁体组件包130中构造场形成区域139，所述场形成区域用于形成磁体组件包130的磁场。在图1D的实施例中，所述场形成区域借助于空腔或缺口构造，相反地，所述场形成区域在图1E的实施例中借助于封装件131中的填充的空腔构造。例如，空腔可以借助于非磁性的材料填充。场形成区域可以以每个所期望的形状构造。
图1F示出磁体组件包140的另一个示例性的实施例，所述磁体组件包与在图1B中示出的类似。然而，一方面，不具有表面结构。另一方面，在永久磁性的材料之内构造梯度。尤其地，封装材料的载体组件中的磁性组件的浓度变化，这在图1F中借助于不同密集的阴影线示出。根据磁场应该获得哪种分布，变化在此可以连续地或分级地构造。
应注意的是，永久磁性的材料可以是由载体组件、例如热塑性塑料或热固性塑料和磁性组件构成的混合物。磁性组件在此尤其可以描述可永久磁化的或永久磁化的材料。
图2示出用于制造磁体组件包的方法的流程图。尤其地，该方法具有至少一个导电结构的提供（步骤201）。这样的导电结构例如可以通过载体件或导体框来形成。所述导电结构尤其可以被弯曲成或被造成匹配于磁体组件包的随后的应用的形状。例如，导体框可以被弯曲成基本上U形的或V形的形状，使得导体框的端部可以构造插头的接触区域。对此，导体框可以由机械稳定的、但是易弯曲的并且弹性的材料、如钢、铁或铜构造。
可选地，将电子构件、如芯片施加、例如接合到所述导电结构上，所述芯片随后可以形成传感器的部分。优选地，芯片与导电结构导电地耦合。
随后，导电结构借助于永久磁性的材料部分地封装（步骤202）。例如，封装件可以借助于注塑成型工艺或借助于3D印刷构造。封装件可以构造壳体，所述壳体一方面用于保护导电结构和可选的传感器并且另一方面在永久磁性的材料不导电的情况下也用于电绝缘。尤其地，永久磁性的材料可以是由载体组件、例如能注塑成型的热塑性塑料或热固性塑料和磁性组件、例如稀有金属材料、Sm、Co、Nd、Fe、铁素体、硬质铁素体或相似的永久磁性的物质组成的混合物。磁性组件在此可以以片或微粒形式在载体组件中分布。在特定的实施例中，封装件的材料中的磁性组件的份额可以根据在磁体组件包之内的位置变化，使得磁性组件的份额或浓度在磁体组件包之内具有浓度梯度。以所述方式可以适配和设定借助于磁性组件产生的磁场。为了有针对性地形成磁场，在磁体组件包中、尤其在封装件中此外可以设置场形成区域，所述场形成区域例如借助于磁体组件包中的孔或空腔（管腔）或借助于由其它的材料填充的空腔形成。
应当注意的是，磁体组件包的形状可以采用每个任意的或期望的形状，例如方形的、立方体的、圆柱体的。尤其地，在构造封装件时，可以一起构造定向结构或特征，例如槽、榫、凹口、凹槽或类似的。也可以在封装件中构造螺距，所述螺距由于所应用的永久磁性的材料同时形成永久磁体并且提供磁性场。
本发明参照特定的实施例特别地被示出和描述，而本领域技术人员理解，可以在形式和细节方面实行与此不同的改变，而不偏离本发明的例如通过所附的权利要求限定的保护范围和思想。因此，本发明的保护范围通过所附的权利要求来说明，并且由此应当包括所有落入权利要求的等效的意义和范围中的变化。