DE102009026460A1 - Elektrische Kontaktierung und Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Kontaktierung - Google Patents

Elektrische Kontaktierung und Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Kontaktierung Download PDF

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Kontaktierung (18, 26) zwischen einem elektrischen Leitungsträger (28) und mindestens einem Kontaktblech (10) einerseits und dem mindestens einen Kontaktblech (10) und stiftförmigen Kontakten (40) eines Steuergerätes (46) andererseits. Das mindestens eine Kontaktblech (10) wird mit einer Umspritzung (12) versehen. Ein auf zumindest einer Seite abisoliertes Ende eines elektrischen Leitungsträgers (28) wird mit dem mindestens einen Kontaktblech (10) in einer ersten elektrischen Kontaktierung (18) stoffschlüssig elektrisch kontaktiert. Die derart erzeugte Einheit aus elektrischem Leitungsträger (28) und mindestens einem Kontaktblech (10) wird mit einer Kunststoffumspritzung (34) versehen und freie Enden (30) des mindestens einen Kontaktbleches (10) werden mit stiftförmigen Kontakten (40) des Steuergerätes (46) an einer zweiten elektrischen Kontaktierung (26) stoffschlüssig gefügt, vorzugsweise laserverschweißt.

Description

  • Stand der Technik
  • Aus der Veröffentlichung „Flexible Printed Circuits: A Design Primer", Chris D. Keirstead, Design Manager BTL Div., Jannok Ltd., 4575 Assembly Engineering 31 (1988) May, No. 5, Wheaton, Illinois, USA sind Flexfolien bekannt. Dieser Publikation sind verschiedene Verfahren zu entnehmen, um bestimmte Kontaktstellen zu adressieren. Ferner lassen sich dieser Publikation Ausführungsvarianten der Geometrie solcher Flexfolien entnehmen, ebenso wie der Schichtaufbau der Flexfolie.
  • EP 1 155 602 B1 bezieht sich auf ein elektrisches Verbindungsverfahren und eine Verbindungsstelle. Die elektrische Verbindungsstelle wird zwischen einer flexiblen Leiterplatte und einem metallischen Kontaktpartner erzeugt. Die flexible Leiterplatte ist aus zwei Isolationsschichten und mindestens einer dazwischen verlaufenden metallischen Leiterbahn aufgebaut. In der ersten Isolationsschicht ist eine Beleuchtungsöffnung ausgebildet, während in der zweiten Isolationsschicht gegenüberliegend der Beleuchtungsöffnung eine Verbindungsöffnung ausgebildet ist. Der metallische Kontaktpartner umfasst einen im Bezug auf seine seitlichen Abmessungen kleiner als die Öffnungsweite der Verbindungsöffnung dimensionierten Verbindungsabschnitt. Der Verbindungsabschnitt ragt durch die Verbindungsöffnung hindurch und wird mit der metallischen Leiterbahn unter Verwendung eines beim Verbindungsvorgang durch die Beleuchtungsöffnung Strahlungswärme einkoppelnden Lasers verschweißt oder verlötet.
  • Bei Anwendungen dieser aus EP 1 155 602 B1 offenbarten elektrischen Verbindungsstelle ist zum Beispiel bei deren Einsatz an Getriebesteuermodulen dafür Sorge zu tragen, dass es nicht zu elektrischen Kurzschlüssen kommt, wenn in einem Getriebefluid, so zum Beispiel Getriebeöl (ATF), Späne vorhanden sind. Um dies zu verhindern sind die elektrischen Verbindungsstellen mit zusätzlichen Spannschutzvorrichtungen abgedeckt, um das Auftreten eben solcher elektrischen Kurzschlüsse auszuschließen.
  • Darstellung der Erfindung
  • Der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung folgend, wird eine elektrische Kontaktierung zwischen Kontaktstiften eines Steuergerätes, wie zum Beispiel eines Getriebesteuergerätes, und einer einen Schichtaufbau aufweisenden an sich sehr labilen Flexfolie vorgeschlagen. Die elektrische Kontaktierung umfasst einerseits einen Metallträger, der plan oder geschlitzt ausgebildet sein kann, sowie eine mit diesem an bestimmten Verbindungsstellen stoffschlüssig verbundene Flexfolie, in der wiederum einzelne Leiterbahnen verlaufen. Diese Leiterbahnen, die in den Schichtaufbau der Flexfolie eingebettet sind, sind an einem dem Metallträger zuweisenden Ende mit entsprechenden Bereichen des Metallträgers stoffschlüssig gefügt. Ein sich dazu eignendes stoffschlüssiges Fügeverfahren ist zum Beispiel das Laserschweißen. In vorteilhafter Weiterbildung des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens wird die an sich labile, in der Regel biegeschlaff ausgeführte Flexfolie durch eine Kunststoffumspritzung mechanisch stabilisiert, insbesondere im Kontaktierungsbereich zum Steuergerät. Durch die Kunststoffumspritzung kann neben einer Stabilisierung des Kontaktierungsbereiches ein vollständiger Spanschutz realisiert werden.
  • Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, Kontaktflächen, die als metallisches Kontaktträgermaterial ausgebildet sind, und die später mit Kontaktstiften eines Steuergerätes stoffschlüssig gefügt werden, von einem Band abzutrennen, und nebeneinander in ein Umspritzwerkzeug einzulegen und diese Kontaktfläche mit einer Kunststoffumspritzung zu fixieren. Alternativ können auch kammförmig ausgebildete Stanzteile, die als Kontaktfläche im Metallträger dienen, eingesetzt werden, deren Verbindungsstege nach dem Umspritzungsvorgang abgestanzt werden.
  • Das labile, biegeschlaffe Material der Flexfolie hat an Leiterbahnenden, die mit dem jeweiligen Steuergerät verbunden werden sollen, lediglich auf einer Seite eine Folienbeschichtung, d. h. die Leiterbahn ist nur auf einer Seite mit Folie bedeckt und auf der anderen innerhalb einer Aussparung freiliegend ausgebildet. Im Wege des bereits erwähnten Laserschweißverfahrens wird der Kontaktblech-Kamm jetzt mit den einzelnen Leiterbahnen in der Flexfolie elektrisch leitend verbunden.
  • Nach Ausbildung dieser elektrischen Kontaktierung erfolgt eine Umspritzung der Kontaktbleche sowie eines Teiles der Flexfolie. Diese Umspritzung von Kontaktblech-Kamm und Bereichen der Flexfolie erhöht die mechanische Stabilität der Anordnung aus Kontaktblech-Kamm und Flexfolie.
  • In vorteilhafter Weise weist die Kunststoffumspritzung zylindrische, kegelstumpfförmige oder auch trichterförmige ausgebildete Aussparungen auf, die auf einer oder beiden der Kunststoffumspritzung ausgebildet sein können. Diese Aussparungen im Kunststoffmaterial bieten Zugang zu den zu kontaktierenden Kontaktstiften des Steuergerätes. Andererseits bieten diese Aussparungen Zugang für den Laserstrahl, mit welchem die einzelnen Kontaktflächen mit den Kontaktstiften stoffschlüssig gefügt werden. Die Laserstrahlzugänge, d. h. die Aussparungen, die im Kunststoffmaterial ausgebildet werden, können dann entfallen, wenn das Kunststoffmaterial so gewählt ist, dass dieses durchlässig für den Laserstrahl ist.
  • Beim thermischen Fügen, d. h. beim Laserschweißen, entstehende Wärme oder ein gezielter Laserstrahl auf die Aussparung kann dazu genutzt werden, den Kunststoff an einer genau definierten Position aufzuschmelzen, sodass der Bereich des Kontaktbleches, der im Laserstrahlzugangsbereich liegt, von einer Kunststoffschmelze eines vorzugsweise thermoplastischen Kunststoffmaterials abgedeckt unterstützt oder auch mechanisch stabilisiert wird.
  • Der mit der Kunststoffumspritzung versehene Kontaktierungsbereich, wird auf die entsprechend konfigurierten, d. h. über das Gehäuse eines Steuergerätes hervorstehenden Enden der Kontaktstifte aufgesteckt, und mittels eines thermischen Fügeverfahrens, wie dem bereits mehrfach erwähnten Laserschweißen, werden die Kontaktstifte und jeweiligen Bereiche der Kontaktbleche miteinander stoffschlüssig gefügt, vorzugsweise verschweißt. Die Kunststoffumspritzung, welche die Kontaktbleche und einen Bereich der Flexfolie umgibt und nach außen hin kapselt, hat zum Gehäuse des Steuergerätes entweder einen geringen Spalt, oder zwischen beide Teile wird ein elastischer Streifen eingelegt, sodass diese nach Entnahme des elastischen Streifens vollständig voneinander getrennt bleiben und auch in dieser vollständig voneinander getrennten Position von Umspritzung und Gehäuse die elektrische Kontaktierung zwischen den noch freibleibenden Bereichen der Kontaktfläche sowie den Kontaktstiften des zu kontaktierenden Steuergerätes aus durchgeführt werden kann. Durch diese Lösung sind alle stromführenden Teile der Flexfolie der Kontaktstifte sowie der Kontakt fläche nahezu komplett oder komplett isoliert, ferner ist ein vollständiger Spanschutz gegeben.
  • Die erfindungsgemäß vorgeschlagene elektrische Kontaktierung sowie das dazu eingesetzte stoffschlüssige Fügeverfahren eignet sich sowohl für ein- als auch für mehrreihige Pinanordnungen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
  • Es zeigt:
  • 1 die Bearbeitungsschritte, die an einem kammartig ausgebildeten Kontaktblech ausgeführt werden,
  • 2 die Ausbildung einer ersten elektrischen Kontaktierung zwischen einem elektrischen Leitungsträger (FPC, FFC) mit einem Ende des Kontaktbleches,
  • 3 die Draufsicht auf die in 2 dargestellte erste elektrische Kontaktierung,
  • 4 einen Schnitt durch eine Kunststoffumspritzung, mit welcher die erste elektrische Kontaktierung gemäß 2 umspritzt wird,
  • 5 eine Draufsicht auf die Oberseite der in 4 im Schnitt dargestellten Kunststoffumspritzung mit in der Oberseite mündenden trichterförmigen Aussparungen,
  • 6 eine alternative Ausführungsvariante der Umspritzung gemäß 4 mit an der Unterseite ausgebildeter trichterförmiger Aussparung,
  • 7 die Ausbildung einer zweiten elektrischen Kontaktierungsstelle zwischen einem stiftförmigen Kontakt eines Steuergerätes und einem in der Kunststoffumspritzung freiliegenden Ende des Kontaktbleches,
  • 8 eine Ausführungsvariante einer zweiten elektrischen Kontaktierung zwischen dem freien Ende des Kontaktbleches von der Unterseite her und einem Anschmelzen des Kunststoffmaterials auf der Rückseite der zweiten elektrischen Kontaktierung,
  • 9 eine elektrische Kontaktierung versetzt zueinander angeordneter Reihen stiftförmiger Kontakte,
  • 10 eine geschlitzt ausgebildete Kunststoffumspritzung,
  • 11 die Ausbildung eines Spaltes zwischen der Unterseite der Kunststoffumspritzung und der Oberseite des Steuergerätes und
  • 12 einen übertrieben dargestellten Lagefehler zwischen der Kunststoffumspritzung und dem stiftförmigen Kontakt eines Steuergerätes.
  • Ausführungsvarianten
  • Im vorliegenden Zusammenhang wird unter einem elektrischen sehr dünn ausgebildeten Leitungsträger eine Flexfolie verstanden, die als FPC (Flexible Printed Circuits) oder als FFC (Flexible Flat Cable) oder dergleichen ausgebildet sein kann. Ein derart ausgebildeter elektrischer Leitungsträger, nachfolgend durch Bezugszeichen 28 bezeichnet, zeichnet sich durch seine Biegsamkeit aus, und weist in der Regel einen Schichtaufbau aus beidseits eines elektrisch leitenden Materials angeordneten Isolationsschichten auf.
  • Ein derartiger elektrischer Leitungsträger ist biegeschlaff ausgebildet und lässt sich sehr weitgehend verformen, um Lageungenauigkeiten oder Positionsdifferenzen von miteinander zu kontaktierenden Bauteilen auszugleichen.
  • Der Darstellung gemäß 1 sind Bearbeitungsschritte zu entnehmen, die an einem Kontaktblech vorgenommen werden.
  • Aus der Darstellung gemäß 1 geht hervor, dass ein Metallträger 10, ausgebildet aus Kontaktblech, zunächst ein im Wesentlichen kammartiges Aussehen aufweist. Von einem in der Darstellung gemäß 1 außen liegenden, in vertikaler Richtung verlaufenden Steg erstrecken sich fingerförmige Absätze in horizontaler Richtung.
  • Die Zinken des kammartig ausgebildeten Kontaktbleches 10 werden von einer Kunststoffumspritzung 12 umspritzt, um das sehr dünn ausgebildete Kontaktblech mechanisch zu stabilisieren, insbesondere dessen Zinken.
  • Anschließend erfolgt ein Abtrennen des Steges, sodass die verbleibenden Einzelzinken allein durch die Umspritzung aus einem Kunststoffmaterial stabilisiert werden.
  • Der Darstellung gemäß 2 ist entnehmbar, dass das Kontaktblech 10 umschlossen von der Umspritzung 12 ein freies Ende 30 und ein kontaktiertes Ende 32 aufweist. Am kontaktierten Ende 32 wird durch Einwirkung einer Strahlungsquelle, bei der es sich insbesondere um Wärmeleistung eines Lasers handelt, Wärme eingekoppelt, sodass zwischen der Unterseite einer Leiterbahn 16 des elektrischen Leitungsträgers 28 und der Oberseite des Kontaktbleches 10 am kontaktierten Ende 32 eine erste elektrische Kontaktierung 18 ausgebildet wird. Der elektrische Leitungsträger 28 ist als Schichtaufbau ausgebildet und umfasst an seiner Oberseite eine erste Isolationsschicht 20 sowie an der Unterseite eine weitere, zweite Isolationsschicht 22. Eine Aussparung 24 wird durch Abisolation der zweiten Isolationsschicht 22 and er Unterseite der Leiterbahn 16 erzeugt. Innerhalb dieser Aussparung 24 liegt die Unterseite der Leiterbahn 16 auf der Oberseite des Kontaktblechs 10 auf, sodass die erste elektrische Kontaktierung 18 bevorzugt im Wege des Laserschweißens erzeugt werden kann.
  • Der Darstellung gemäß 3 ist Draufsicht auf die gemäß 2 gefügte Baueinheit zu entnehmen.
  • 3 zeigt, dass seitlich über die die mechanische Stabilität der Finger des Kontaktbleches verbessernde Umspritzung 12, offene Enden 30 des Kontaktbleches 10 hinausragen. Die kontaktierten Enden 32 werden – vgl. gestrichelte Darstellung derselben – vom Material des elektrischen Leitungsträgers 28, in welchem die Leiterbahnen 16 integriert sind, teilweise überdeckt. Im Bereich der hier gestrichelt angedeuteten kontaktierten Enden 32 liegt die in der Schnittdarstellung gemäß 2 dargestellte erste elektrische Kontaktierung, welche Bezugszeichen 18 trägt, zwischen der Leiterbahn 16 und der Oberseite der kontaktierten Enden 32 der verbliebenen Zinken des Kontaktbleches 10.
  • 4 zeigt, dass die vormontierte, gefügte Einheit gemäß den 2 und 3 von einer Kunststoffumspritzung 34 umschlossen ist.
  • Nach Ausbildung der ersten elektrischen Kontaktierung 18 zwischen der Unterseite der Leiterbahnen 16 des elektrischen Leitungsträgers 28 mit den Oberseiten der zu kontaktierenden Enden 32 des Kontaktbleches 10 wird diese stoffschlüssig miteinander gefügte Einheit von einem Kunststoffmaterial 34 umspritzt. Durch die Umspritzung 34 erfolgt eine mechanische Stabilisierung der ersten elektrischen Kontaktierung 18 am kontaktierten Ende 32 der einzelnen Zinken des Kontaktbleches 10. Der Schnittdarstellung gemäß 4 ist des weiteren zu entnehmen, dass die Kunststoffumspritzung 34, die aus einem thermoplastischen Material gefertigt sein kann oder aus einem für Laserstrahlung durchlässigen Material gebildet sein kann, ihrerseits die Umspritzung 12, vgl. Darstellung gemäß 1, umgibt.
  • Aus der Schnittdarstellung gemäß 4 geht hervor, dass im Kunststoffmaterial 34 an der Oberseite eine erste trichterförmige Aussparung 36 und an der Unterseite eine zweite trichterförmige Aussparung 38 ausgeführt sind. In diese Aussparungen 36, 38 an Oberseite beziehungsweise Unterseite der Kunststoffumspritzung 34 ragt das freie Ende 30 des Kontaktbleches 10 beziehungsweise eines verbliebenen Zinkens ursprünglich kammartig ausgebildeten Kontaktbleches 10 hinein. Alternativ zur Darstellung gemäß 4, kann lediglich an der Oberseite eine trichterförmige Aussparung 36 oder an der Unterseite eine trichterförmige Aussparung 38 ausgebildet sein, dies hängt von der Orientierung der Wärmequelle, vorzugsweise eines Lasers ab. Nach der Darstellung gemäß 4 befindet sich die erste elektrische Kontaktierung 18 analog zur Darstellung gemäß 2 am kontaktierten Ende 32 des Kontaktbleches 10. Auch gemäß dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich die Aussparung 24 an der Unterseite des elektrischen Leitungsträgers 28, der in Schichtbauweise gefertigt ist. Die Kunststoffumspritzung 34 ist so dimensioniert, dass diese seitlich über die Aussparung 24 hinausragend verläuft und sämtliche Schichten 16, 20, 22 des elektrischen Leitungsträgers umgibt und somit mechanisch stabilisiert, sodass die erste elektrische Kontaktierung 18 am kontaktierten Ende 32 des Kontaktbleches 10 keinen Schaden nimmt.
  • Aus der Darstellung gemäß 5 geht eine Draufsicht auf die Oberseite der Kunststoffumspritzung gemäß der Darstellung in 4 hervor.
  • 5 zeigt, dass mehrere trichterförmige Aussparungen 36 von der Oberseite der Kunststoffumspritzung 34 aus in Richtung auf die freien Enden 30 der einzelnen Zinken des Kontaktbleches 10 verlaufen. Von der Kunststoffumspritzung 34 verdeckt, erstrecken sich die einzelnen Zinken des Kontaktbleches 10 ausgehend vom freien Ende 30 zum kontaktierten Ende 32 (vgl. Darstellung gemäß den 2 und 4). An der Stelle, an der die erste elektrische Kontaktierung 18 ausgebildet ist, werden die Leiterbahnen 16 des elektrischen Leitungsträgers 28 elektrisch kontaktiert, die – eingebettet in den Schichtaufbau des elektrischen Leitungsträgers 28 (vgl. Darstellung gemäß 5) – seitlich aus der Kunststoffumspritzung 34 hinauslaufen. In vorteilhafter Weise wird als Kunststoffmaterial zur Ausbildung der Kunststoffumspritzung 34 ein Thermoplast gewählt oder auch ein für einzukoppelnde Wärmeleistung durchlässiges Material.
  • Wird die Kunststoffumspritzung 34 aus einem für Wärmestrahlung, insbesondere Laserstrahlung, durchlässigen Material gefertigt, so kann in der Kunststoffumspritzung 34, diejenige der trichterförmigen Aussparungen 36, 38 entfallen, die einem Kontaktstift gegenüberliegt.
  • Der Darstellung gemäß 6 ist eine weitere Ausführungsvariante der Kunststoffumspritzung zu entnehmen.
  • Aus der Darstellung gemäß 6 geht hervor, dass analog zur Darstellung gemäß 4 die erste elektrische Kontaktierung 18 zwischen dem kontaktierten Ende 32 des Kontaktbleches 10 und der Unterseite des elektrischen Leitungsträgers 28 von der Kunststoffumspritzung 34 umgeben sind. In Abwandlung von der Darstellung gemäß 4 befindet sich jedoch lediglich an der Unterseite der Kunststoffumspritzung 34 die trichterförmig konfigurierte Aussparung 38, während diese auf der Oberseite der Kunststoffumspritzung 34 fehlt.
  • Aus der Darstellung gemäß 7 geht hervor, wie die durch die Kunststoffumspritzung stabilisierte vormontierte Baueinheit aus einseitig kontaktierten Kontaktblech und dünnen biegeschlaff ausgebildeten elektrischen Leitungsträger, sei es eine FPC sei es eine FFC, mit stiftförmig ausgebildeten Kontakten eines Steuergerätes gefügt wird.
  • Der Darstellung gemäß 7 ist zu entnehmen, dass die Kunststoffumspritzung 34, welche ihrerseits die Umspritzung 12 einzelner Zinken des Kontaktbleches 10 zu deren mechanischen Stabilisierung umgibt, die erste elektrische Kontaktierung 18 sowie den Übergangsbereich zum dünnwandig biegeschlaff ausgebildeten elektrischen Leitungsträger umgibt. Bei der Kunststoffumspritzung 34 gemäß der Darstellung in 7 handelt es sich um eine solche, die bereits aus 4 hervorgeht. Diese Kunststoffumspritzung 34 ist in der Darstellung gemäß 7 auf stiftförmig ausgebildete Kontakte 40 aufgesetzt, die sich ausgehend von einer Oberseite 48 eines Steuergerätes erstrecken. Aus der Darstellung gemäß 7 ergibt sich, dass aufgrund der Länge der stiftförmig ausgebildeten Kontakte 40 sich zwischen der Unterseite der Kunststoffumspritzung 34 und der Oberseite 48 des Steuergerätes 46 ein Spalt 42 ergibt. Abhängig von der Länge der stiftförmig ausgebildeten Kontakte 40 stellt sich zwischen der Unterseite der Kunststoffumspritzung 34 und der Oberseite 48 des Steuergerätes 46 eine entsprechende Spaltweite 44 ein, die größer oder kleiner bemessen sein kann. Aus der Darstellung gemäß 7 geht hervor, dass das freie Ende 30 des Kontaktbleches 10 in die trichterförmig ausgebildeten Aussparungen 36 beziehungsweise 38, die in der Kunststoffumspritzung 34 ausgebildet sind, seitlich hineinragt. Durch Bezugszeichen 62 ist die Einwirkrichtung von Wärmestrahlung, insbesondere von Laserstrahlung, bezeichnet, mit welcher zwischen dem freien Ende 30 und der Oberseite des stiftförmig ausgebildeten Kontaktes 40 eine zweite elektrische Kontaktierung 26, d. h. eine galvanische Verbindung zwischen dem freien Ende und den stiftförmigen Kontakten 40 im Bereich der Kunststoffummantelung 34 erzeugt wird. Wie vorstehend bereits im Zusammenhang mit den 4 und 6 erwähnt, können die trichterförmigen Aussparungen 36 und 38 in der Kunststoffumspritzung 34 auch entfallen, für den Fall, dass als Kunststoffmaterial ein Kunststoff gewählt wird, der durchlässig für Wärmestrahlung, insbesondere für Laserstrahlung, ist. 7 zeigt des weiteren, die bereits vorstehend im Rahmen der 1 bis 6 erläuterte erste elektrische Kontaktierung 18 zwischen dem elektrischen Leitungsträger 28 und dem kontaktierten Ende 32 des Kontaktbleches 10.
  • 8 ist zu entnehmen, dass durch eine gezielte Einleitung von Wärme oder einen gezielten Laserstrahl in die an der Oberseite der Kunststoffumspritzung 34 ausgebildete trichterförmige Aussparung 36 eine Aufschmelzung 50 auf der der zweiten elektrischen Kontaktierung 26 gegenüberliegenden Seite des Kontaktblechs 10 erreicht werden kann. Voraussetzung dafür ist die Fertigung der Kunststoffumspritzung 34 aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial. Auch in der Ausführungsvariante gemäß 8 besteht zwischen der Unterseite der Kunststoffumspritzung 34 und der Oberseite 48 des Steuergerätes 46 ein Spalt 42, ausgebildet in der Spaltweite 44, die sich wiederum von der Länge des stiftförmig ausgebildeten Kontaktes 40 ergibt.
  • Der Spalt 42 zwischen der Unterseite der Kunststoffumspritzung 34 und der Oberseite 48 des Steuergerätes 46 kann zum Beispiel durch Einlegen eines elastischen Streifens gemäß dem Prinzip eine Schaumstoffabdichtung zwischen der Kunststoffumspritzung 34 und der Oberseite 48 des Steuergerätes 46 eingestellt werden. Dadurch können alle stromführenden Teile, der elektrische Leitungsträger 16, die stiftförmigen Kontakte 40 sowie die Kontaktfläche 10 nahezu komplett oder komplett isoliert werden, sodass sich ein vollständiger Spanschutz ergibt.
  • Aus der Draufsicht gemäß 9 ergibt sich, dass das mindestens eine Kontaktblech 10, dessen kammartig ausgebildete Zinken durch die Umspritzung 12 stabilisiert werden, auch zur elektrischen Kontaktierung von stiftförmigen Kontakten 40 eingesetzt werden kann, die in einem seitlichen Versatz 56 zueinander angeordnet sind, so wie beispielsweise die stiftförmigen Kontakte 40 einer ersten Pinreihe 52 und einer zweiten Pinreihe 54. Die beiden Pinreihen 52 beziehungsweise 54 werden durch Streifen mit den freien Enden 30 des Kontaktbleches 10 elektrisch kontaktiert und sind von der. Kunststoffumspritzung 34 umgeben. Zwischen den in der Darstellung gemäß 9 von der Oberseite her dargestellten stiftförmigen Kontakten 40 und den freien Enden 30 der Kontaktfläche 10 werden die zweiten elektrischen Kontaktierungen 26 herge stellt (vgl. Darstellung gemäß 7 und 8), während zwischen den kontaktierten Enden 32 und den Leiterbahnen 16 des elektrischen Leitungsträgers 28 die in der Draufsicht gemäß 9 nicht dargestellten, jedoch in den 7 und 8 dargestellten ersten elektrischen Kontaktierungen 18 durch stoffschlüssiges Fügen, bevorzugt im Wege des Laserschweißens, hergestellt werden.
  • 10 zeigt eine weitere Ausführungsvariante eine Umspritzung eines Kontaktbleches.
  • Aus der Darstellung gemäß 10 lässt sich entnehmen, dass die Kunststoffumspritzung 34 auch als geschlitzte Umspritzung 58 ausgeführt sein kann. Mit dieser Ausführungsvariante der Kunststoffumspritzung 34 werden Längenunterschiede der stiftförmigen Kontakte 40 an der Oberseite 48 des Steuergerätes 46 ausgeglichen werden. Des Weiteren kann durch die geschlitzte Umspritzung 58 gemäß der Draufsicht in 10 ein Ausgleich der Lagetoleranzen der zinkenartigen Vorsprünge beziehungsweise der Streifen des Kontaktbleches 10 erreicht werden. Den Darstellungen gemäß der 11 und 12 ist zu entnehmen, dass die in 10 schematisch angedeutete geschlitzte Umspritzung 58 gemäß der Ansicht in 10 im Zustand, der in 11 abgebildet ist, im Wesentlichen parallel zur Oberseite 48 des Steuergerätes 46 angeordnet ist. Die Spaltweite 44 des Spaltes 42 zwischen der geschlitzten Umspritzung 58 und der Oberseite 48 des Steuergerätes 46 ist im Wesentlichen konstant. Die Ausbildung des Schlitzes 42 ermöglicht eine Spanfreiheit zwischen der geschlitzten Umspritzung 58 und dem Steuergerät 46. Auch an einzelnen Fingern der geschlitzten Umspritzung 58 können die trichterförmigen Aussparungen 36 beziehungsweise 38 vorgesehen sein, die eine Einkopplung von Wärmestrahlung bevorzugt eines Lasers ermöglichen, sodass zwischen dem freien Ende 30 des Kontaktblechs 10 und der Oberseite des stiftförmigen Kontaktes 40 die zweite elektrische Kontaktierung 26 (vgl. Darstellung gemäß 7), erzeugt werden kann. Zwischen dem elektrischen Leitungsträger 28, der im analoger Weise zu den vorhergehenden Darstellungen den Schichtaufbau 16, 20, 22 aufweist, und dem kontaktiertem Ende 32 des Kontaktblechs 10 ist die erste elektrische Kontaktierung 18 ausgeführt.
  • Der Darstellung gemäß 12 ist in etwas überzeichneter Darstellung ein Lagefehler 64 zwischen der geschlitzten Umspritzung 58 und der Oberseite 48 des Steuergerätes 46 zu entnehmen. Durch den Lagefehler 64 soll eine Schräglage zwischen der geschlitzten Umspritzung 58 und dem zu kontaktierenden, im Wesentlichen stiftförmig ausgebildeten, elektrischen Kontakt 40 angedeutet werden. In der in 12 darge stellten Lage besteht jedoch nach wie vor die Möglichkeit, aufgrund der Trichterform der ersten trichterförmigen Aussparung 36, im Wesentlichen in senkrechte Richtung Strahlungswärme über eine Strahlungsquelle 62, bei der es sich bevorzugt um einen Laser handelt, in die geschlitzte Umspritzung 58 einzukoppeln und zwischen der Oberseite des stiftförmigen Kontaktes 40 und dem freien Ende des Kontaktbleches 10 eine elektrische Kontaktierung, so wie in 7 dargestellt, zu erzeugen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - EP 1155602 B1 [0002, 0003]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - „Flexible Printed Circuits: A Design Primer”, Chris D. Keirstead, Design Manager BTL Div., Jannok Ltd., 4575 Assembly Engineering 31 (1988) May, No. 5, Wheaton, Illinois, USA [0001]

Claims (10)

  1. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Kontaktierung (18, 26) zwischen einem elektrischen Leitungsträger (28) und mindestens einem Kontaktblech (10) einerseits und stiftförmigen Kontakten (40) eines Steuergerätes (46) andererseits mit nachfolgenden Verfahrensschritten: a) das mindestens eine Kontaktblech (10) wird mit einer Umspritzung (12) versehen, b) ein Ende des elektrischen Leitungsträgers (28) wird mit dem mindestens einen Kontaktblech (10) an einer Fügestelle (26) stoffschlüssig elektrisch kontaktiert, c) die gemäß b) erzeugte Einheit aus elektrischem Leitungsträger (28) und mindestens einem Kontaktblech (10) wird mit einer Kunststoffumspritzung (34, 58) versehen und d) freie Enden (30) des mindestens einen Kontaktbleches (10) werden mit stiftförmigen Kontakten (40) des Steuergerätes (46) stoffschlüssig gefügt, vorzugsweise laserverschweißt.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine, kammartig ausgeführte Kontaktblech (10) durch die Umspritzung (12) gemäß Verfahrensschritt a) mechanisch stabilisiert wird.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das gemäß Verfahrensschritt b) elektrisch zu kontaktierende Ende des elektrischen Leitungsträgers (28) an der Oberseite oder an der Unterseite abisoliert wird, oder bei der Herstellung des elektrischen Leitungsträgers (28) eine Leiterbahn beschichtungsfrei bleibt.
  4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gemäß Verfahrensschritt c) erzeugte Kunststoffumspritzung (34) als blockförmige Umspritzung oder als geschlitzte Umspritzung (58) zum Ausgleich von Längenunterschieden der zu kontaktierenden stiftförmigen Kontakte (40) ausgeführt ist.
  5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf mindestens eine Seite der Kunststoffumspritzung (34) eine trichterförmige Aussparung (36, 38) erzeugt wird, in die ein freies Ende (30) des mindestens einen Kontaktbleches (10) hineinragt.
  6. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffumspritzung (34, 58) gemäß Verfahrensschritt c) aus einem für Wärmestrahlung, insbesondere Laserstrahlung, durchlässigen Kunststoffmaterial gefertigt wird.
  7. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffumspritzung (34, 58) gemäß Verfahrensschritt c) aus einem Thermoplasten gefertigt wird.
  8. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach Verfahrensschritt d) an der der Fügestelle (26) zwischen den stiftförmigen Kontakten (40) und dem freien Ende (30) des Kontaktbleches (10) gegenüberliegenden Seiten eine Aufschmelzung (50) des Kunststoffmaterials der Kunststoffumspritzung (35, 58) erfolgt.
  9. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass gemäß Verfahrensschritt d) das stoffschlüssige Herstellen der zweiten elektrischen Kontaktierung (26) unter der Ausbildung eines Spaltes (44) zwischen der Kunststoffumspritzung (34, 58) und einer Gehäuseoberseite (48) des Steuergerätes (46) erfolgt.
  10. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass offenen Enden (30) mindestens eines Kontaktbleches (10) mit stiftförmigen Kontakten (40) stoffschlüssig gefügt werden, die in mehrreihige Anordnung (52, 54) ausgebildet sind und/oder einen Versatz (56) in Bezug zueinander aufweisen.
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