DE102006021560B4 - Overmoulded ribbon cable with hot stamped circuit - Google Patents
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Abstract
Flachbandleiter mit mehreren Leiteradern (2a, 2b, 2c, 2d), mit einer Isolierung (3) und mit einer durch Heißprägen festgelegten, mit mindestens einer der Leiteradern (2a, 2b, 2c, 2d) kontaktierten elektrischen Schaltung (12), dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierung (3) des Flachbandleiters (1) mit einem Kunststoffsockel (5) umspritzt ist, und dass die elektrische Schaltung (12) auf den Kunststoffsockel (5) aufgeprägt ist.Ribbon cable conductors with several conductor wires (2a, 2b, 2c, 2d), with insulation (3) and with a hot embossing, contacted with at least one of the conductor wires (2a, 2b, 2c, 2d) electrical circuit (12), characterized in that the insulation (3) of the ribbon conductor (1) with a plastic base (5) overmoulded is, and that the electrical circuit (12) on the plastic base (5) imprinted is.
Description
Die Erfindung betrifft einen Flachbandleiter mit mehreren Leiteradern, mit einer Isolierung und mit einer durch Heißprägen festgelegten, mit mindestens einer der Leiteradern kontaktierten elektrischen Schaltung sowie ein Verfahren zum Festlegen einer elektrischen Schaltung an einem Flachbandleiter mit mehreren Leiteradern und mit einer Isolierung.The The invention relates to a ribbon conductor having a plurality of conductor wires, with an insulation and with a fixed by hot stamping, with at least one of the conductor wires contacted electrical circuit as well a method for setting an electrical circuit to a Ribbon conductor with several conductor wires and with insulation.
Flachbandleiter werden aufgrund ihrer flachen und damit raumsparenden Ausbildung in einer Vielzahl von technischen Anwendungsgebieten eingesetzt. Aufgrund der hohen Flexibilität eignen sich Flachbandleiter bevorzugt zum Einsatz in der Automobiltechnologie. Flachbandleiter bzw. aus Flachbandleitern hergestellte Kabelsätze werden nach ihrer Herstellungstechnologie unterschieden. Bei sog. FPC-Leitungssätzen werden die Kupfer-Leiteradern analog zu dem klassischen Leiterplattenherstellungsprozess ätztechnisch aus mit Kupfer kaschierten Basisfolien hergestellt und anschließend mit einer Deckfolie verklebt. Bei FFC-Kabeln werden gewalzte oder auch geschnittene Kupfer-Leiteradern in einem kontinuierlichen Prozess durch Extrusion mit thermoplastischem Kunststoff umhüllt oder zwischen zwei kleberkaschierten Folien laminiert. Gemeinsam ist allen Flachbandleitern eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Leiteradern, die mit einer Isolierung umgeben sind.Ribbon cable conductors are due to their flat and thus space-saving training used in a variety of technical applications. Due to the high flexibility Flat-band conductors are preferred for use in automotive technology. Ribbon conductors or cable harnesses made of ribbon conductors are differentiated according to their manufacturing technology. In so-called FPC cable sets the copper conductor cores etch-technically analogous to the traditional circuit board manufacturing process made of copper laminated base films and then with glued to a cover sheet. For FFC cables are rolled or even cut copper conductor wires in a continuous process wrapped by extrusion with thermoplastic or extrusion laminated between two adhesive-laminated foils. Is common all ribbon conductors a plurality of juxtaposed Conductor cores surrounded by insulation.
Seit längerem bestehen Bestrebungen, aufgrund des zunehmenden Elektronikanteils in Fahrzeugen, verbunden mit dem Wunsch nach elektronischer Vor-Ort-Intelligenz von Aktuatoren, in Flachbandleitern dezentrale elektrische Schaltungen zu integrieren. Es besteht die Schwierigkeit, insbesondere FFC-basierte Flachbandleiter mit elektrischen Schaltungen zu bestücken.since prolonged there are efforts because of the increasing share of electronics in vehicles, coupled with the desire for on-site electronic intelligence of actuators, in flat-ribbon conductors decentralized electrical circuits too integrate. There is the difficulty, especially FFC-based Ribbon conductor with electrical circuits to equip.
In einem Artikel von Herrn Dr. W. John in der Zeitschrift "PLUS – Produktion von Leiterplatten und Systemen" des Eugen G. Lenze Verlags, Bad Saulgau, S. 154 bis 160 aus 1/2006 ist offenbart, elektrische Schaltungen durch Heißprägen unmittelbar auf die Isolierung von Flachbandleitern aufzubringen. Dabei wird ein Schaltungslayout aus einer speziell hergestellten Kupferfolie mittels eines Stanz- und Prägewerkzeugs ausgeschert und unter Druck und Wärme mit dem unter der Folie platzierten Flachbandleiter verbunden. Zur Verbesserung der Verbindung aus elektrischer Schaltung und Flachbandleiter ist es bekannt, die dem Flachbandleiter zugewandte Seite der Kupferfolie mit einer aufgerauten, galvanisch hergestellten, sog. "Blumenkohlstruktur" zu versehen, in die sich der bei der Prägung verflüssigende Kunststoff beim erkalten sehr gut verankern kann. Ein Hauptnachteil ist die Brüchigkeit der Isolierung bei dem bekannten Verfahren. Die Isolierung kann bei dem Heißprägeprozess, bei dem darauf folgenden Kontaktieren der Leiteradern mit der elektrischen Schaltung im Mikroverschweißverfahren oder bei der Endmontage des bestückten Flachbandleiters beschädigt werden, wodurch Kurzschlüsse, insbesondere zwischen benachbarten Leiteradern auftreten können. Ferner von Nachteil ist die nicht zu vermeidende Welligkeit des Flachbandleiters, die eine dauerhafte und exakte Befestigung der elektrischen Schaltung erschwert. Zum Schutz der elektrischen Schaltung vor Feuchtigkeit ist es bekannt, die elektrische Schaltung samt dem Flachbandleiter mit einem separaten Gehäuse zu versehen. In der Regel werden hierfür zwei verrastbare Kunststoffhalbschalen verwendet, die mit einer Kunststoff-Weich-Komponente abgedichtet werden.In an article by Dr. Ing. W. John in the magazine "PLUS - Production of printed circuit boards and systems of "the Eugen G. Lenze publishing house, bath Saulgau, P. 154 to 160 from 1/2006 is discloses electrical circuits by hot stamping directly on the insulation of flat ribbon conductors apply. This is a circuit layout from a specially prepared copper foil by means of a punching and embossing tool sheared out and under pressure and heat with the under the film connected ribbon cable connected. To improve the connection From electrical circuit and ribbon conductor it is known that the ribbon side facing the copper foil with a roughened, galvanically produced, so-called "cauliflower structure" to provide, in which is at the imprint liquefying Plastic can anchor very well when it cools down. A major disadvantage is the fragility the insulation in the known method. The insulation can in the hot stamping process, in the subsequent contacting the conductor wires with the electrical Circuit in micro-welding process or in the final assembly of the assembled Ribbon conductor damaged which causes short circuits, especially between adjacent conductor wires can occur. Further disadvantageous is the unavoidable waviness of the ribbon conductor, a permanent and accurate attachment of the electrical circuit difficult. To protect the electrical circuit from moisture it is known, the electrical circuit including the ribbon cable with a separate housing to provide. In general, this will be two latchable plastic half shells used, sealed with a plastic soft component become.
Aus
der
Die
Aus
der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte, dauerhafte und störunanfällige Verbindung zwischen einem Flachbandleiter und einer elektrischen Schaltung sowie ein Verfahren zur Festlegung einer elektrischen Schaltung an einem Flachbandleiter vorzuschlagen.Of the Invention is based on the object, an improved, lasting and interference-free connection between a ribbon conductor and an electrical circuit and a method for establishing an electrical circuit to propose on a ribbon cable.
Diese Aufgabe wird bei einem Flachbandleiter der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Isolierung des Flachbandleiters mit einem Kunststoffsockel umspritzt ist, und dass die elektrische Schaltung auf den Kunststoffsockel aufgeprägt ist.These Task is in a ribbon conductor of the type mentioned solved by that the isolation of the ribbon conductor with a plastic base is overmoulded, and that the electrical circuit on the plastic base imprinted is.
Ferner wird die Aufgabe mit einem Verfahren gelöst, bei dem ein Abschnitt der Isolierung mit einem Kunsstoffsockel umspritzt wird und bei dem die elektrische Schaltung auf den Kunststoffsockel heißgeprägt wird.Further the problem is solved by a method in which a section of the Insulation is overmolded with a Kunsstoffsockel and in the the electrical circuit is hot stamped on the plastic base.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die elektrische Schaltung nicht unmittelbar durch Heißprägen an der Isolierung des Flachbandleiters festzulegen, sondern den Flachbandleiter in mindestens einem Abschnitt mit einem Kunststoffsockel zu umspritzen und die elektrische Schaltung durch Heißprägen auf diesem Kunststoffsockel zu befestigen. Im Gegensatz zu dem Flachbandleiter ist der Kunststoffsockel starr, wodurch der Bereich, an dem die elektrische Schaltung angeordnet ist, nicht biegbar ist. Hierdurch wird ein Brechen der Isolierung, insbesondere beim Einbau des mit der elektrischen Schaltung bestückten Flachbandleiters mit Vorteil vermieden. Ferner können aufgrund des Vorsehens des starren Kunststoffsockels Welligkeiten vermieden werden, wodurch die elektrische Schaltung sich wesentlich leichter und exakter befestigen bzw. positionieren lässt und vollflächig auf dem Kunststoffsockel aufliegt. Aufgrund des Vorsehens eines Kunststoffsockels ist es auch möglich, elektronische Bauteile in der Dampfphase aufzubringen, was bei herkömmlichen Flachbandleitern aufgrund des niedrigen Schmelzpunktes der Isolierung nicht möglich war. Als elektrische Schaltungen können beispielsweise reine Leiterbahnen oder aber auch mit elektrischen bzw. elektronischen, passiven und/oder aktiven Bauelementen bestückte Leiterbahnen eingesetzt werden. Bevorzugt handelt es sich bei den verwendeten Leiterbahnen um aus einer Metallfolie, insbesondere einer Kupferfolie, herausgestanzte Leiterflächen, die im Heißprägeverfahren in den Kunststoffsockel durch die Anwendung geeigneter Drücke und Temperaturen eingeschmolzen werden.The invention is based on the idea not to fix the electrical circuit directly by hot stamping on the insulation of the ribbon conductor, but to overmold the ribbon conductor in at least one section with a plastic base and to secure the electrical circuit by hot stamping on this plastic base. In contrast to the ribbon conductor, the plastic base is rigid, whereby the area on which the electrical circuit is arranged, is not bendable. As a result, breaking of the insulation, in particular during installation of the equipped with the electrical circuit ribbon conductor is advantageously avoided. Furthermore, because of the provision of the rigid plastic base, ripples can be avoided, whereby the electric circuit can be fastened or positioned much more easily and accurately and rests on the plastic base over the whole area. Due to the provision of a plastic base, it is also possible to apply electronic components in the vapor phase, which was not possible with conventional ribbon conductors due to the low melting point of the insulation. As electrical circuits, for example, pure conductor tracks or even with electrical or electronic, passive and / or active components equipped printed conductors can be used. Preferably, the printed conductors used are conductor surfaces punched out of a metal foil, in particular a copper foil, which are melted down in the plastic base by the application of suitable pressures and temperatures in the hot embossing process.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.advantageous Further developments of the invention are specified in the subclaims.
In Ausgestaltung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass der Kunststoffsockel Bestandteil eines die elektrische Schaltung umgebenden Gehäuses ist. Bevorzugt bildet der Kunststoffsockel den Boden eines Gehäuses, so dass auf einen separaten Gehäuseboden verzichtet werden kann.In Embodiment of the invention is provided with advantage that the Plastic base part of an electrical circuit surrounding housing is. Preferably, the plastic base forms the bottom of a housing, so that on a separate caseback can be waived.
Von besonderem Vorteil ist es, dass die elektrische Schaltung auf einer dem Flachbandleiter abgewandten Oberseite des Kunststoffsockels angeordnet ist. Hierdurch wird die Möglichkeit eröffnet, die elektrische Schaltung auf einer relativ großflächigen, flachen und in Weiterbildung der Erfindung ebenen Fläche anzuordnen, wodurch die Haltbarkeit und die Stabilität der Verbindung aus Flachbandleiter und elektrischer Schaltung weiter erhöht wird.From It is particularly advantageous that the electrical circuit on a the flat strip conductor facing away from the top of the plastic base is arranged. This opens up the possibility of electrical Circuit on a relatively large area, flat and to arrange in a further development of the invention flat surface, whereby the Durability and stability the connection of ribbon cable and electrical circuit on elevated becomes.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in die Oberseite des Kunststoffsockels eine, vorzugsweise umlaufende Nut eingebracht ist. Diese Nut dient zur formschlüssigen Aufnahme eines Gehäusedeckels. Gehäusedeckel und Kunststoffsockel bilden zusammen ein die Schaltung vor Stoßeinwirkung und Feuchtigkeit schützendes Gehäuse.In Further development of the invention is provided that in the top the plastic base a, preferably circumferential groove introduced is. This groove serves for the positive reception of a housing cover. housing cover and plastic sockets together make up the circuit from shock and moisture protective Casing.
Um eine besonders dichte Verbindung zwischen Gehäusedeckel und Kunststoffsockel zu schaffen, ist in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Gehäusedeckel mit dem Kunststoffsockel verschweißt, vorzugsweise ultraschallverschweißt ist. Aufgrund des Verschweißens der beiden Bauteile kann auf eine separate Dichtmasse verzichtet werden.Around a particularly tight connection between the housing cover and the plastic base to provide, is provided in an embodiment of the invention that the housing cover welded to the plastic base, preferably ultrasonically welded. Due to the welding the two components can be dispensed with a separate sealant become.
Um für eine dauerhafte und bruchsichere Kontaktierung zwischen mindestens einer Leiterader und der elektrischen Schaltung zu sorgen, ist in Weiterbildung der Erfindung mit Vorteil vorgesehen, dass mindestens ein Abschnitt mindestens einer der Leiteradern abisoliert und an die Oberseite des Kunststoffsockels geführt ist. Die Kontaktierung findet also nicht auf Flachbandleiterebene, sondern auf Kunststoffsockelebene, beabstandet von der Flachbandleiterebene statt.Around for one permanent and unbreakable contact between at least one Ladder wire and the electrical circuit to provide, is in development The invention advantageously provided that at least one section stripped at least one of the conductors and stripped to the top led the plastic base is. The contacting thus does not take place at the flat conductor level, but on plastic base level, spaced from the ribbon conductor level instead of.
Mit Vorteil ist der abisolierte Abschnitt der Leiterader nicht seitlich am Kunststoffsockel entlang an die Oberseite des Kunststoffsockels, sondern durch eine hierfür vorgesehene Öffnung im Kunststoffsockel geführt.With Advantage is the stripped portion of the conductor wire not laterally along the plastic base to the top of the plastic base, but by one for this provided opening guided in the plastic base.
Um eine möglichst großflächige Kontaktierung zwischen dem abisolierten Abschnitt der Leiterader und der elektrischen Schaltung zu schaffen und somit Übergangswiderstände gering zu halten, ist gemäß einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung vorgesehen, dass der abisolierte Abschnitt der Leiterader zumindest bereichsweise parallel zur Oberseite des Kunststoffsockels verläuft. Bevorzugt verläuft die Außenfläche des abisolierten Abschnittes der Leiterader flächenbündig mit der Außenfläche des Kunststoffsockels, so dass die Außenfläche des abisolierten Abschnittes der Leiterader und die Oberseite des Kunststoffsockels eine gemeinsame Ebene bilden. Hierdurch wird vermieden, dass Abschnitte der elektrischen Schaltung in den Kunststoffsockel hineinragen müssen.Around one possible large-area contacting between the stripped portion of the conductor wire and the electrical To create circuit and thus low contact resistance hold is according to one advantageous aspect of the invention provided that the stripped Section of the conductor wire at least partially parallel to the top the plastic base runs. Preferably runs the outer surface of the stripped portion of the conductor vein flush with the outer surface of the Plastic base, leaving the outer surface of the stripped section the conductor core and the top of the plastic socket a common Form level. This avoids that portions of the electrical Circuit must protrude into the plastic base.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Festlegen einer elektrischen Schaltung an einem Flachbandleiter wird zunächst ein Abschnitt der Isolierung mit einem Kunststoffsockel umspritzt, woraufhin die elektrische Schaltung im Heißprägeverfahren auf den Kunststoffsockel aufgebracht wird. Dabei muss die Isolierung des Flachbandleiters nicht zwangsläufig vollumfänglich umspritzt werden. Es reicht aus, wenn nur eine Flachseite oder ein Bereich einer Flachseite mit dem Kunststoffsockel versehen ist.According to the inventive method for Determining an electrical circuit on a ribbon conductor will be first a section of the insulation with a plastic base, whereupon the electrical circuit in the hot stamping process on the plastic base is applied. In doing so, the insulation of the ribbon conductor must be not necessarily full to be overmoulded. It is enough if only one flat side or one Area of a flat side is provided with the plastic base.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Diese soll die Ausführungsbeispiele nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Ausführungsform oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu den in den Ansprüchen beanspruchten Gegensand. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein.Embodiments of the invention will now be described below with reference to the drawing. This is not necessarily to scale the embodiments, but the drawing, where appropriate for explanation, executed in a schematized and / or slightly distorted form. With regard to additions to the teachings directly recognizable from the drawing reference is made to the relevant prior art. It should be noted that various modifications and changes can be made regarding the shape and the detail of an embodiment without departing from the general idea of the invention. The disclosed in the description, in the drawing and in the claims features of the invention may be essential both individually and in any combination for the development of the invention. The general idea of the invention is not limited to the exact embodiment or limited to an article that would be limited in comparison to the subject-matter claimed in the claims. For the given design ranges, values within the stated limits should also be disclosed as limit values and be arbitrarily usable and claimable.
Es zeigen:It demonstrate:
In den Figuren sind gleiche Bauteile und Bauteile mit gleicher Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.In the figures are the same components and components with the same function marked with the same reference numerals.
In
In
einem Abschnitt
In
Der
Kunststoffsockel
In
Nachdem
die elektrische Schaltung
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |