DE102008007684A1

DE102008007684A1 - Elektronisches Bauteil und elektrischer Schaltungsträger

Info

Publication number: DE102008007684A1
Application number: DE102008007684A
Authority: DE
Inventors: Ralph Peter Dr.rer.nat. Bertram; Harald Stoyan
Original assignee: Osram GmbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2007-02-28
Filing date: 2008-02-06
Publication date: 2008-10-16
Also published as: US20080212284A1; US7796392B2; DE202007002940U1

Abstract

Es wird ein elektronisches Bauteil mit einem elektrischen Schaltungsträger und einem Körper angegeben, bei dem zwischen dem elektrischen Schaltungsträger und dem Körper mindestens eine Nietverbindung ausgebildet ist. Bei einem solchen Bauteil lässt sich der elektrische Schaltungsträger stabil und mit technisch geringem Aufwand mechanisch einbinden. Zudem wird ein elektrischer Schaltungsträger angegeben, der mindestens einen Niet aufweist.

Description

Die vorliegende Anmeldung betrifft ein elektronisches Bauteil mit einem elektrischen Schaltungsträger sowie einen elektrischen Schaltungsträger.
Die Anmeldung nimmt die Priorität der deutschen Gebrauchmusteranmeldung mit der Nummer 20 2007 002 940.3 in Anspruch, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Es sind beispielsweise elektronische Bauteile bekannt, die einen elektrischen Schaltungsträger in Form einer Leiterplatte aufweisen. Auf der Leiterplatte können elektrische und/oder elektronische Bauelemente montiert sowie elektrisch leitend miteinander verbunden sein. Derartige Leiterplatten sind beispielsweise mittels Kleben oder Schrauben an anderen Komponenten des elektronischen Bauteils befestigt.
Es ist eine Aufgabe, ein elektronisches Bauteil anzugeben, bei dem sich ein elektrischer Schaltungsträger stabil und mit technisch geringem Aufwand mechanisch in einem elektronischen Bauteil einbinden lässt. In Verbindung damit soll zudem ein für das elektronische Bauteil vorteilhafter elektrischer Schaltungsträger angegeben werden.
Es wird ein elektronisches Bauteil mit einem elektrischen Schaltungsträger und einem Körper angegeben, bei dem zwischen dem elektrischen Schaltungsträger und dem Körper mindestens eine Nietverbindung ausgebildet ist.
Das elektronische Bauteil enthält zweckmäßigerweise mindestens einen Niet, mittels dem die Nietverbindung ausgebildet ist. Mittels der Nietverbindung lässt sich der elektrische Schaltungsträger besonders stabil und gegebenenfalls mit einem starken Anpressdruck mit dem Körper des Bauteils verbinden. Das Ausbilden einer Nietverbindung lässt sich zudem oftmals schneller realisieren, als beispielsweise eine Verbindung mittels Schrauben, sodass sich die Prozesszeit zur Herstellung des elektronischen Bauteils verringern lässt.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform des Bauteils ist der Körper eine Halterung für den elektrischen Schaltungsträger. Mittels der Nietverbindung lässt sich der elektrische Schaltungsträger besonders stabil an der Halterung montieren. Zweckmäßigerweise ist der elektrische Schaltungsträger über die Halterung mechanisch in dem elektronischen Bauteil integriert. Er ist bevorzugt an der Halterung montiert und von der Halterung gehalten.
Zusätzlich oder alternativ sieht eine bevorzugte Ausführungsform des elektronischen Bauteils vor, dass der Körper ein Wärmeabfuhrelement für den elektrischen Schaltungsträger ist. Das Wärmeabfuhrelement ist weiter bevorzugt eine Wärmesenke, die dazu geeignet ist, Wärme von dem elektrischen Schaltungsträger abzuführen und in sich aufzunehmen. Zusätzlich oder alternativ ist das Wärmeabfuhrelement ein Wärmekoppelelement, das Wärme von dem elektrischen Schaltungsträger abführt und in Richtung einer Wärmesenke weiterleitet. In diesem Fall verbindet das Wärmeabfuhrelement den elektrischen Schaltungsträger mit der Wärmesenke. Dabei kann das Wärmeabfuhrelement gleichzeitig als eine erste Wärmesenke dienen, die thermisch leitend mit einer zweiten Wärmesenke verbunden ist.
Das Ausbilden des Körpers als Wärmeabfuhrelement ist insbesondere dann von Vorteil, wenn auf dem elektrischen Schaltungsträger elektrische Bauteile montiert sind, die bei ihrem Betrieb in hohem Maße Wärme erzeugen. Dies kann beispielsweise bei Hochleistungs-Lumineszenzdioden oder Transistoren der Fall sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zusätzlich oder alternativ zumindest ein Teil des Körpers elektrisch leitfähig. Er ist bevorzugt elektrisch leitend mit mindestens einer Leiterbahn des elektrischen Schaltungsträgers verbunden. Der Körper kann somit zusätzlich oder alternativ zum elektrischen Anschließen des elektrischen Schaltungsträgers dienen.
Es können mit Vorteil Leiterbahnen auf dem Körper ausgebildet sein. In einer zweckmäßigen Ausführungsform dienen die Leiterbahnen des Körpers zum elektrischen Ansteuern von Bauelementen auf dem elektrischen Schaltungsträger.
Weiter bevorzugt ist der Körper mittels der Nietverbindung elektrisch leitend mit der Leiterbahn des Schaltungsträgers verbunden. In dieser Ausführungsform wird durch die Nietverbindung nicht nur eine mechanische, sondern auch eine elektrische Verbindung zwischen dem Körper und dem elektrischen Schaltungsträger realisiert. Hierzu ist zumindest ein Teil eines Nietes der Nietverbindung elektrisch leitfähig.
Zusätzlich oder alternativ wird der Körper mittels der Nietverbindung thermisch leitend mit der Leiterbahn des Schaltungsträgers oder mit anderen Teilen des Schaltungsträgers verbunden, das heißt, die Nietverbindung ist gleichzeitig eine thermische leitende Verbindung zwischen dem Schaltungsträger und dem Körper. Wenn der Körper ein Wärmeabfuhrelement ist, kann somit auf technisch einfache Weise eine wirksame thermische Anbindung des elektrischen Schaltungsträgers an das Wärmeabfuhrelement realisiert werden. Der hohe Anpressdruck, der durch eine Nietverbindung erzeugt werden kann, kann dabei für eine gute thermische Anbindung zusätzlich von Vorteil sein.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform des Bauteils weist der elektrische Schaltungsträger eine Leiterplatte auf oder besteht der elektrische Schaltungsträger aus einer Leiterplatte. Zusätzlich oder alternativ weist der elektrische Schaltungsträger mit Vorteil einen gegossenen Schaltungsträger (moulded interconnected device, MID) auf oder besteht der elektrische Schaltungsträger aus einem gegossenen Schaltungsträger.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist der elektrische Schaltungsträger mindestens einen Niet der Nietverbindung auf. Das heißt, der elektrische Schaltungsträger enthält mindestens einen Niet als Bestandteil, der auf einer ersten Seite an oder in dem übrigen Teil des Schaltungsträgers verankert ist. Mit einer zweiten Seite, die der ersten Seite gegenüberliegend angeordnet ist, ragt der Niet von dem übrigen Teil des Schaltungsträgers weg. Mit einem derartigen speziellen Schaltungsträger lässt sich die Nietverbindung grundsätzlich noch schneller ausbilden. Auf separate Niete kann grundsätzlich verzichtet werden, obwohl gemäß einer weiteren Ausführungsform zusätzlich mindestens eine weitere Nietverbindung mit mindestens einem separaten Niet ausgebildet sein kann.
Der elektrische Schaltungsträger weist bevorzugt zumindest in einem Bereich, der lateral von einem Nietkopf eines Nietes der Nietverbindung überragt wird, eine mechanische Verstärkung auf. Das heißt, zumindest in diesem Bereich weist der elektrische Schaltungsträger eine höhere Festigkeit auf als in angrenzenden Bereichen. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Schaltungsträger in dem Bereich eine höhere Festigkeit aufweist als ein Grundkörper des Schaltungsträgers in übrigen Bereichen, wobei der Grunbdkörper elektrische Leiterbahnen, die auf ihm ausgebildet sind, nicht mit einschließt. Die mechanische Verbindung ist insbesondere dazu geeignet, zu verhindern, dass der elektrische Schaltungsträger durch die Nietverbindung beschädigt wird.
Die mechanische Verstärkung kann auf mindestens einer Oberfläche eines Grundkörpers des Schaltungsträgers angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ kann mindestens eine mechanische Verstärkung auch im Inneren eines Grundkörpers des Schaltungsträgers ausgebildet sein. Weiterhin ist mit Vorteil eine Ausführungsform vorgesehen, bei der sich die mechanische Verstärkung im Wesentlichen über den gesamten Schaltungsträger erstreckt.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist zumindest ein Teil der mechanischen Verstärkung elektrisch leitfähig und elektrisch leitend mit mindestens einer Leiterbahn des elektrischen Schaltungsträgers verbunden.
Zusätzlich oder alternativ weist zumindest ein Teil der mechanischen Verstärkung eine hohe thermische Leitfähigkeit auf. Bevorzugt ist zumindest dieser Teil der mechanischen Verstärkung thermisch leitend mit mindestens einer Leiterbahn des elektrischen Schaltungsträgers verbunden.
In einer zweckmäßigen Ausführungsform weist der elektrische Schaltungsträger mindestens eine Metallplatte auf. Die Metallplatte kann mit Vorteil insbesondere auch als mechanische Verstärkung dienen. In einer besonderen Ausführungsform ist der Schaltungsträger eine Metallkernplatine.
Mit Vorteil ist bei dem elektronischen Bauteil zusätzlich oder alternativ zu anderen Merkmalen zwischen dem elektrischen Schaltungsträger und einem Niet der Nietverbindung elektrisch isolierendes Material angeordnet. Das elektrisch isolierende Material ist geeignet, den Niet elektrisch gegenüber dem Schaltungsträger zu isolieren. Insbesondere für den Fall, dass der Niet zusätzlich als eine elektrische Leitung genutzt ist, kann durch das isolierende Material das Risiko einer Kurzschlussbildung oder das Vorhandensein von Kriechströmen verringert werden.
Bevorzugt weist ein Niet der Nietverbindung zumindest auf einer Seite einen Nietkopf mit einer Höhe h und einer maximalen lateralen Ausdehnung d auf, für den 0,04 < h/d < 0,5 gilt. Dadurch ragt der Nietkopf einerseits möglichst wenig von der Oberfläche des Schaltungsträgers oder des Körpers weg. Andererseits wird dadurch ein relativ großer Überlapp zwischen Nietkopf und Oberfläche des Körpers oder des Schaltungsträgers ausgebildet, was hinsichtlich einer guten elektrischen und/oder thermischen Verbindung zwischen dem Schaltungsträger oder dem Körper und dem Niet vorteilhaft ist. Besonders bevorzugt gilt für den Nietkopf 0,1 < h/d < 0,3. Für den Fall, dass der Nietkopf lateral im wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist, ist die laterale Ausdehnung für jede laterale Richtung ungefähr gleich groß. Der Nietkopf kann jedoch auch eine beliebige andere Form, insbesondere auch eine unsymmetrische Form aufweisen.
Gemäß mindestens einer weiteren Ausführungsform ist der elektrische Schaltungsträger Teil eines optoelektronischen Moduls. Bevorzugt handelt es sich um ein optoelektronisches Modul, das elektromagnetische Strahlung emittiert. Hierzu ist auf dem elektrischen Schaltungsträger mindestens ein optoelektronisches Bauelement montiert. Das optoelektronische Bauelement weist zweckmäßigerweise mindestens einen Lumineszenzdiodenchip auf, der geeignet ist, elektromagnetische Strahlung zu erzeugen.
Es wird ein elektrischer Schaltungsträger angegeben, der mindestens einen Niet aufweist.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform des Schaltungsträgers ragt der Niet auf einer ersten Seite des elektrischen Schaltungsträgers von diesem weg. Der elektrische Schaltungsträger weist mit Vorteil auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite eine mechanische Verstärkung auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der elektrische Schaltungsträger eine Metallplatte auf. Der Niet des Schaltungsträgers grenzt bevorzugt an die Metallplatte an. Besonders bevorzugt ist der Niet einstückig mit der Metallplatte ausgebildet. Alternativ ist der Niet auf eine andere Weise an der Metallplatte befestigt.
Weitere Vorteile, bevorzugte Ausführungsformen und Zweckmäßigkeiten des elektronischen Bauteils und des elektrischen Schaltungsträgers ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen.
Es zeigen:
1 eine schematische Schnittansicht eines elektronischen Bauteils gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
2 eine schematische Schnittansicht eines elektrischen Schaltungsträgers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
3 eine schematische Schnittansicht des elektronischen Bauelements gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel mit dem in 2 dargestellten elektrischen Schaltungsträger,
4 eine schematische Schnittansicht eines Ausschnitts des elektronischen Bauelements gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
5 eine schematische Schnittansicht eines Ausschnitts des elektronischen Bauelements gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel,
6 eine schematische Schnittansicht des elektrischen Schaltungsträgers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, und
7 eine schematische Draufsicht auf den elektrischen Schaltungsträger 2 des in 4 dargestellten Ausschnitts des Bauteils.
In den Ausführungsbeispielen und Figuren sind gleiche oder gleich wirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die dargestellten Elemente sowie die Größenverhältnisse der Elemente untereinander sind nicht notwendigerweise als maßstabsgerecht anzusehen. Vielmehr sind einige Details der Figuren zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt.
Das in 1 dargestellte elektronische Bauelement 1 weist einen Körper 3 und einen elektrischen Schaltungsträger 2 auf. Der Körper 3 und der elektrische Schaltungsträger 2 sind mittels mindestens zweier Nietverbindungen 4 miteinander verbunden. Beispielsweise sind zwei oder vier Nietverbindungen enthalten. Jede Nietverbindung weist einen Niet 41 mit zwei Nietköpfen 42 auf. Mit den Nietköpfen 42 werden der elektrische Schaltungsträger 2 und der Körper 3 stark zusammengedrückt. Dies gewährleistet nicht nur eine zuverlässige mechanische Verbindung, sondern ermöglicht auch eine unmittelbare gute thermische Anbindung des Körpers 3 an den Schaltungsträger 2.
Der Körper 3 ist eine Halterung für den Schaltungsträger 2. Zusätzlich ist er beispielsweise als ein Wärmeabfuhrelement ausgebildet. Zum Beispiel ist der Körper 3 eine Wärmesenke. Hierzu weist er insbesondere auf einer dem Schaltungsträger 2 zugewandten Seite thermisch gut leitendes Material sowie eine hohe Wärmekapazität auf. Bevorzugt besteht der Körper 3 aus thermisch gut leitendem Material. Als thermisch gut leitendes Material eignet sich beispielsweise ein Metall wie Aluminium oder Kupfer oder Legierungen mit mindestens einem dieser Metalle. Das thermisch gut leitenden Material ist beispielsweise plattenförmig mit einer Dicke von größer als oder gleich 1 cm ausgebildet.
Während metallische Materialien sowohl thermisch als auch elektrisch gut leitfähig sind, können zusätzlich oder alternativ zum Beispiel auch Materialien verwendet werden, die thermisch eine hohe Leitfähigkeit aufweisen und gleichzeitig elektrisch isolierend sind. Hierzu eignen sich beispielsweise thermisch leitfähige Kunststoffe.
Ein thermisch leitfähiger Kunststoff ist beispielsweise ein herkömmlicher, thermisch isolierender Kunststoff, der thermisch funktionalisiert ist. Die thermische Funktionalisierung erfolgt zum Beispiel durch Zugabe von Partikeln aus thermisch gut leitfähigen Materialien. Die Partikel weisen beispielsweise mindestens eines der Materialien aus der Gruppe bestehend aus Metall, Kohlenstoff, Graphit und keramisches Material auf. Wenn eine elektrische Leitfähigkeit des Materials erwünscht ist, kann der Kunststoff zusätzlich auch elektrisch funktionalisiert sein.
Statt eines thermisch leitfähigen Kunststoffes eignet sich zusätzlich oder alternativ beispielsweise auch ein keramisches Material als thermisch gut leitfähiges Material. Das keramische Material weist beispielsweise Aluminiumnitrid, Aluminiumoxid und/oder Glaskeramik auf oder besteht aus mindestens einem dieser Materialien.
Die Nietverbindungen 4 des in 1 dargestellten Bauteils 1 weisen Einzelniete auf, die sich von einer dem Körper 3 abgewandten Seite des Schaltungsträgers 2 zu einer dem Schaltungsträger 2 abgewandten Seite des Körpers 3 erstrecken. Mit anderen Worten, es erstrecken sich die Niete 41 vollständig durch den Schaltungsträger 2 und den Körper 3 hindurch.
Die Niete 41 weisen beispielsweise ein metallisches Material auf oder bestehen aus einem metallischen Material. Als metallische Materialien eignen sich beispielsweise Stahl, Kupfer, Zink, Aluminium, Titan und/oder Legierungen mit mindestens einem dieser Materialien.
Zusätzlich oder alternativ können die Niete 41 zum Beispiel auch Kunststoff aufweisen oder aus Kunststoff bestehen.
Als Niete werden beispielsweise Vollniete verwendet. Alternativ ist es jedoch auch möglich, mindestens eine der Nietverbindungen 4 mittels eines Blindniets oder eines Halbhohlniets auszubilden.
Der elektrische Schaltungsträger ist beispielsweise eine Metallkernplatine. Zusätzlich oder alternativ kann der Schaltungsträger als eine gedruckte Leiterplatte (printed circuit board, PCB) ausgebildet sein. Als Alternative zu einer Metallkernplatine eignet sich beispielsweise eine Kunststoffplatine. Als Basismaterial können zum Beispiel mit Epoxydharz getränkte Glasfasermatten verwendet werden, beispielsweise ein FR4-Laminat.
Andere Materialien, wie beispielsweise Teflon (PTFE), Keramik auf Aluminiumoxid-Basis, insbesondere Saphir-Basis können ebenfalls als ein Basismaterial für die Platine geeignet sein.
Alternativ ist der elektrische Schaltungsträger 2 beispielsweise ein gegossener Schaltungsträger (moulded interconnected device, MID), insbesondere ein spritzgegossener Schaltungsträger. Ein MID weist einen gegossenen Kunststoffträger auf, auf dem metallische Leiterbahnen aufgebracht sind. Die Leiterbahnen können dabei grundsätzlich auf allen Seiten des Kunststoffträgers aufgebracht werden und somit dreidimensional gestaltet werden.
Auf dem Schaltungsträger 2 ist mindestens ein elektrisches Bauelement 5 elektrisch und mechanisch montiert. Es handelt sich dabei beispielsweise um ein optoelektronisches Bauelement, zum Beispiel um ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Halbleiterbauelement. Das elektronische Bauteil 1 ist beispielsweise eine Hinterleuchtung für einen LCD-Bildschirm, insbesondere für einen LCD-Fernseher.
Das elektrische Bauteil 1 ist bevorzugt ein optoelektronisches Modul oder weist bevorzugt ein optoelektronisches Modul auf. Alternativ kann das Bauteil jedoch auch frei von optoelektronischen Bauelementen sein. Beispielweise weist das elektronische Bauteil 1 zusätzlich oder alternativ zu mindestens einem optoelektronischen Bauelement einen Transistor, eine nicht lumineszierende Diode, einen Widerstand, eine Induktivität, einen Kondensator und/oder einen Thyristor auf.
Das elektronische Bauteil 1 kann neben den in 1 dargestellten Elementen noch weitere Bestandteile aufweisen, die nicht dargestellt oder in der Beschreibung explizit erwähnt sind.
In 2 ist ein elektrischer Schaltungsträger 2 dargestellt, der mindestens zwei Niete 41 aufweist. Die Niete 41 sind ein Teil des Schaltungsträgers 42. Die Herstellung des in 3 dargestellten Bauelements 1 umfasst das Bereitstellen eines Körpers 3 und des in 2 dargestellten Schaltungsträgers 2. Der Körper 3 weist Löcher auf, durch die die Niete 41 des in 2 dargestellten Schaltungsträgers 2 durchgesteckt werden. Die Löcher sind beispielsweise rund und weisen eine größere Querschnittsfläche als die Niete 41 auf.
Die aus den Löchern herausragenden Teile der Niete 41 werden durch Druck zu Nietköpfen 42 verformt, sodass der Schaltungsträger 2 und der Körper 3 formschlüssig miteinander verbunden werden. Der Druck kann durch mindestens einen Schlag, beispielsweise mittels eines geeigneten Hammers, oder kontinuierlich erzeugt werden. Für eine kontinuierliche Druckerzeugung eignet sich zum Beispiel eine Presse, beispielsweise eine hydraulische Presse.
Das in 3 dargestellte elektronische Bauteil 1 weist beispielsweise eine Mehrzahl optoelektronischer Bauelemente 5 auf. Jedes optoelektronische Bauelement 5 weist beispielsweise einen Lumineszenzdiodenchip auf, der geeignet ist, elektromagnetische Strahlung zu emittieren. Die optoelektronischen Bauelemente 5 können z. B. auch alle oder zum Teil aus einem Lumineszenzdiodenchip bestehen, der unmittelbar auf dem Schaltungsträger 2 mechanisch und elektrisch montiert ist.
Bei dem in 4 dargestellten Ausschnitt eines elektronischen Bauteils besteht der Niet beispielsweise aus einem elektrisch leitfähigen Material. Er weist beispielsweise ein metallisches Material auf oder besteht aus einem metallischen Material. Mittels der Nietverbindung 4 ist gleichzeitig auch eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen einer elektrischen Leiterbahn 21 des elektrischen Schaltungsträgers 2 und einer elektrischen Leiterbahn 31 des Körpers 3 ausgebildet. Die elektrische Leiterbahn 21 des Schaltungsträgers 2 ist auf einer dem Körper 3 abgewandten Seite des Schaltungsträgers 2 angeordnet. Die elektrische Leiterbahn 31 des Körpers 3 ist auf einer dem Schaltungsträger 2 abgewandten Seite des Körpers 3 angeordnet.
Der Schaltungsträger weist beispielsweise auf seiner Oberfläche eine mechanische Verstärkung 22 auf. Die Verstärkung ist in einem Bereich angeordnet, der an das Loch für die Nietverbindung 4 angrenzt. Sie ist elektrisch leitfähig und elektrisch leitend mit der Leiterbahn 21 verbunden. Die auf der Oberfläche des Schaltungsträgers 2 angeordnete mechanische Verstärkung 22 kann aus dem gleichen Material wie die elektrische Leiterbahn 21 ausgebildet sein. Die mechanische Verstärkung 22 ist schichtartig ausgebildet und weist eine größere Dicke auf als die elektrische Leiterbahn 21.
In 7 ist eine schematische Draufsicht auf den in 4 dargestellten Schaltungsträger 2 mit dem Nietkopf 42, der Verstärkung 22 und der elektrischen Leiterbahn 21 dargestellt. Die Verstärkung 22 weist eine mehreckige Form auf, kann jedoch auch in einer Draufsicht eine beliebige andere Form aufweisen.
Zusätzlich zu der auf der Oberfläche des Schaltungsträgers 2 aufgebrachten mechanischen Verstärkung 22 kann der Schaltungsträger 2 auch in seinem Inneren eine weitere mechanische Verstärkung 22 aufweisen. Diese ist beispielsweise durch eine Metallplatte gebildet. Sie kann jedoch aus einem beliebigen anderen Material gebildet sein, das eine höhere Stabilität aufweist als das Material, aus dem der Grundkörper des Schaltungsträgers 2 gebildet ist. Die mechanischen Verstärkungen 22 sind beide in einem Bereich angeordnet, der lateral von den Nietköpfen 42 des Nietes 41 überragt wird, das heißt die mechanische Verstärkung überlappt zumindest teilweise lateral mit einem Nietkopf 42 des Nietes.
Die Nietverbindung 4 dient gleichzeitig auch als eine elektrische Durchkontaktierung. Der Niet 41 kann teilweise mittels eines elektrisch isolierenden Materials 43 umhüllt sein. Das elektrisch isolierende Material 43 ist beispielsweise eine Kunststofffolie, die den Niet 41 weitgehend elektrisch gegenüber dem Schaltungsträger isoliert.
Bei dem anhand 4 erläuterten Ausführungsbeispiel kann der Körper 3 beispielsweise auch frei von einer elektrischen Leiterbahn 31 sein und stattdessen zum Beispiel insgesamt aus einem elektrisch leitenden Material gebildet sein. Die elektrische Leiterbahn 31 oder der Körper 3 fungiert beispielsweise als eine Anode oder eine Kathode von Lumineszenzdiodenchips, die auf dem Schaltungsträger 2 angeordnet sind. Das heißt eine Anodenseite oder eine Kathodenseite von auf dem Schaltungsträger 2 angeordneten Lumineszenzdiodenchips ist beispielsweise elektrisch leitend mit dem Körper 3 verbunden.
Bei dem in 5 dargstellten Ausschnitt eines Bauteils 1 weist der elektrische Schaltungsträger 2 zwei mechanische Verstärkungen 22 auf. Die mechanischen Verstärkungen 22 sind auf einander gegenüberliegenden Seiten eines Grundkörpers des elektrischen Schaltungsträgers 2 angeordnet. Sie weisen beispielsweise ein metallisches Material oder einen Kunststoff auf oder bestehen aus einem dieser Materialien. Falls ein Kunststoff für die mechanischen Verstärkungen 22 verwendet wird, kann dieser thermisch oder elektrisch leitend funktionalisiert sein, mittels Zugabe geeigneter Partikel.
Die Nietverbindung 4 bildet gleichzeitig auch eine thermische Verbindung zwischen dem Schaltungsträger 2 und dem Körper 3.
Der Niet 41 der Nietverbindung 4 weist zumindest auf Seite des Schaltungsträgers 2 einen Nietkopf 42 auf, der besonders flach und mit einer großen lateralen Ausdehnung ausgebildet ist. Das Verhältnis von der Höhe h zu einer maximalen lateralen Ausdehnung d des Nietkopfes 42 beträgt beispielsweise 0,15, 0,18 oder 0,2. Das Verhältnis kann zum Beispiel auch 0,35 oder 0,4 betragen.
Bei dem in 6 dargestellten elektrischen Schaltungsträger 2 weist der Grundkörper eine durchgehende Metallplatte 23 auf, von der mindestens zwei Niete 41 wegragen. Alternativ weist der Schaltungsträger 2 zum Beispiel nur einen einzigen Niet 41 auf. Es ist mit Vorteil aber auch möglich, dass der Schaltungsträger mehr als zwei Niete 41, beispielsweise vier Niete aufweist. Die Niete 41 sind zum Beispiel einstückig mit der Metallplatte 23 ausgebildet.
Der Schaltungsträger 2 ist beispielsweise eine Art Metallkernplatine. Die Metallplatte 23 bewirkt bereits eine signifikante Verstärkung des Grundkörpers des Schaltungsträgers 2. Zusätzlich kann auf einer Seite des Schaltungsträgers 2, die den Nieten 41 abgewandt ist, mindestens eine mechanische Verstärkung 22 angeordnet sein. Bevorzugt ist zum Beispiel gegenüber jedem Niet 41 eine mechanische Verstärkung 22 angeordnet. Mehrere mechanische Verstärkungen können auch miteinander verbunden sein, so dass nur z. B. statt mehrerer nur eine einzige mechanischhe Verstärkung vorhanden ist.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung der Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Anhand eines Ausführungsbeispieles erläuterte Merkmale können beliebig mit anderen Ausführungsbeispielen kombiniert werden. Die Erfindung umfasst jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 202007002940 U [0002]

Claims

Elektronisches Bauteil mit einem elektrischen Schaltungsträger und einem Körper, wobei zwischen dem elektrischen Schaltungsträger und dem Körper mindestens eine Nietverbindung ausgebildet ist.
Elektronisches Bauteil nach Anspruch 1, wobei der Körper eine Halterung für den elektrischen Schaltungsträger ist.
Elektronisches Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Körper ein Wärmeabfuhrelement für den elektrischen Schaltungsträger ist.
Elektronisches Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Teil des Körpers elektrisch leitfähig ist und elektrisch leitend mit mindestens einer Leiterbahn des elektrischen Schaltungsträgers verbunden ist.
Elektronisches Bauteil nach Anspruch 4, wobei der Körper mittels der Nietverbindung elektrisch leitend mit der Leiterbahn des Schaltungsträgers verbunden ist.
Elektronisches Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der elektrische Schaltungsträger eine Leiterplatte oder einen gegossenen Schaltungsträger (MID) aufweist.
Elektronisches Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der elektrische Schaltungsträger mindestens einen Niet der Nietverbindung aufweist.
Elektronisches Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der elektrische Schaltungsträger zumindest in einem Bereich, der lateral von einem Nietkopf eines Nietes der Nietverbindung überragt wird, eine mechanische Verstärkung aufweist.
Elektronisches Bauteil nach Anspruch 8, wobei zumindest ein Teil der mechanischen Verstärkung elektrisch leitfähig ist und elektrisch leitend mit mindestens einer Leiterbahn des elektrischen Schaltungsträgers verbunden ist.
Elektronisches Bauteil nach Anspruch 8 oder 9, wobei zumindest ein Teil der mechanischen Verstärkung eine hohe thermische Leitfähigkeit aufweist.
Elektronisches Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der elektrische Schaltungsträger eine Metallplatte aufweist.
Elektronisches Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen dem elektrischen Schaltungsträger und einem Niet der Nietverbindung elektrisch isolierendes Material angeordnet ist.
Elektronisches Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Niet der Nietverbindung zumindest auf einer Seite einen Nietkopf mit einer Höhe h und einer maximalen lateralen Ausdehnung d aufweist, für den 0,04 < h/d < 0,5 gilt.
Elektronisches Bauteil nach Anspruch 13, wobei für den Nietkopf 0,1 < h/d < 0,3 gilt.
Elektronisches Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der elektrische Schaltungsträger Teil eines optoelektronischen Moduls ist.
Elektrischer Schaltungsträger, der mindestens einen Niet aufweist.
Elektrischer Schaltungsträger nach Anspruch 16, wobei der Niet auf einer ersten Seite des elektrischen Schaltungsträgers von diesem wegragt und der elektrische Schaltungsträger auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite eine mechanische Verstärkung aufweist.
Elektrischer Schaltungsträger nach Anspruch 16 oder 17, wobei der elektrische Schaltungsträger eine Metallplatte aufweist und der Niet an die Metallplatte angrenzt.