DE102010015419A1

DE102010015419A1 - Bauteil und Verfahren zur Kontaktierung eines Bauteils

Info

Publication number: DE102010015419A1
Application number: DE102010015419A
Authority: DE
Inventors: Norbert Will
Original assignee: Epcos AG
Current assignee: TDK Electronics AG
Priority date: 2010-04-19
Filing date: 2010-04-19
Publication date: 2011-10-20
Anticipated expiration: 2030-04-20
Also published as: DE102010015419B4

Abstract

Es ist ein Bauteil (1) vorgesehen mit einem elektrischen Bauelement (2), an dessen Vorderseite (27) eine erste Platte (3) angebracht ist und an dessen Rückseite (28) eine zweite Platte (4) angebracht ist, wobei die Platten (3, 4) Einpresskontakte (7) aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bauteil mit einem elektrischen Bauelement und ein Verfahren zu Kontaktierung eines derartigen Bauteils.
Durch Löten kann ein Bauteil auf einer Leiterplatte kontaktiert werden. In vielen Fertigungsanlagen ist das Löten von Bauteilen auf Leiterplatten nur noch im Reflow-Lötverfahren möglich. Für nicht reflow-lötfähige Bauteile wird daher eine Alternative benötigt.
Eine mögliche Alternative ist die Verwendung eines Pressfit-Plastikhalters. Das Bauelement kann in einen solchen Halter eingeklemmt werden, der seinerseits durch Pressfit-Verbindung mit der Leiterplatte verbunden wird. Die elektrische Kontaktierung zwischen Bauelement und Halter kann beispielsweise durch eine Klemm-Schneid-Kontaktierung zwischen dem Bauelement und einem Metallteil, das auch einen Einpresskontakt zur Kontaktierung mit der Leiterplatte aufweist, im Halter erfolgen. Ein derartiger Halter benötigt allerdings zusätzlichen Platz auf der Leiterplatte. Zudem erhöht das Vorsehen eines solchen Halters die Leitungslänge, sodass ein derart montiertes Bauteil eine störend hohe Induktivität haben kann.
Allerdings hat Kunststoff, aus dem ein solcher Halter gefertigt sein kann, im Vergleich zu Metallen eine höhere Elastizität. Damit können diese Halter, auch wenn sie große Abmessungen, beispielsweise größer als 20 mm, haben, möglichen Bewegungen der Leiterplatte, die im Betrieb auftreten können, folgen und eine mechanische Überbelastung der Verbindungspunkte zwischen den Einpresskontakten und der Leiterplatte im Falle starker Leiterplattenschwingungen verhindern.
Bei der Verwendung starrer Halter haben diese derartig viele Einpresskontakte, dass die Leiterplatte im Bereich des Halters auch im Schwingungsfall starr bleibt. Dies ist zum Beispiel bei Steckerleisten der Fall. Allerdings haben Kondensatorhalter, unter anderem aus Kostengründen, typischerweise nur wenige Einpresskontakte, beispielsweise weniger als sechs, sodass derartige Halter nicht dazu geeignet sind die Leiterplatte zu stabilisieren. Bei wenigen Einpresskontakten werden bisher elastische, relativ viel Platz benötigende Halter verwendet.
Es stellt sich die Aufgabe eine Platz sparendere Lösung vorzusehen, die dennoch eine gute Schwingfestigkeit des auf der Leiterplatte montierten Bauelements ermöglicht.
Die genannte Aufgabe wird durch ein elektrisches Bauteil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst: Es ist ein Bauteil mit einem elektrischen Bauelement vorgesehen, an dessen Vorderseite eine erste Platte angebracht ist und an dessen Rückseite eine zweite Platte angebracht ist, wobei die Platten Einpresskontakte aufweisen.
Ein elektrisches Bauelement ist eine funktionsfähige Einheit einer elektrischen Schaltungsanordnung. Das Bauelement kann beispielsweise ein Kondensator sein. Das Bauteil mit dem Bauelement weist darüber hinaus gehend noch mechanisch mit dem Bauelement verbundene Elemente auf, die beispielsweise der Montage oder Kontaktierung des Bauelements mit anderen Schaltungskomponenten, wie einer Leiterplatte, dienen können.
Bei dem oben beschriebenen Bauteil sind zur Kontaktierung Pressfit- oder Einpresskontakte vorgesehen, mit denen das Bauelement auf einem Träger, z. B. einer Leiterplatte, montierbar ist. Bei der Kontaktierung wird das Bauteil fixiert und zumindest ein Teil der Einpresskontakte elektrisch leitend mit dem Träger verbunden. Durch die Einpresskontakte ist das Bauteil mittels Pressfit-Verbindung kontaktierbar.
Das Vorsehen zweier Platten, mittels deren Einpresskontakte das Bauelement kontaktiert wird, ist wesentlich Platz sparender als das Vorsehen eines separaten Halters für das Bauelement.
Vorteilhafterweise sind die Einpresskontakte in drei Gruppen angeordnet, sodass jede Gruppe einen Einpresskontakt umfasst oder mehrere benachbart angeordnete Einpresskontakte umfasst. Die Einpresskontakte werden bei der Pressfit-Kontaktierung in dafür vorgesehene Aussparungen beispielsweise in der Leiterplatte gedrückt, sodass in einem Ausführungsbeispiel die Einpresskontakte durch Kaltschweißen mit den Aussparungen verbunden werden. Bei der Kontaktierung wird das Bauteil zunächst ausgerichtet, sodass die Einpresskontakte über den Aussparungen positioniert sind und dann auf das Bauelement eine Kraft ausgeübt, mittels der die Einpresskontakte in die Aussparungen gedrückt werden. Bei herkömmlichen Vorrichtungen zum Kontaktieren beziehungsweise Schweißen, ist manchmal schwer möglich das Bauteil so auszurichten und zu belasten, dass alle Einpresskontakte in einer Ebene parallel zum Träger sind und somit die beim Einpressen auf die Einpresskontakte wirkenden Kräfte gleichmäßig auf alle Einpresskontakte verteilt sind. Die nichtgleichmäßige Belastung kann dazu führen, dass die beim Einpressen auf das Bauteil einwirkenden Kräfte anstatt auf die Einpresskontakte auf Verbindungsstellen zwischen den Platten und dem Bauelement wirken und diese belasten.
Durch das Vorsehen von genau drei Gruppen von Einpresskontakten, insbesondere wenn jede Gruppe nur einen Einpresskontakt umfasst, wird erreicht, dass beim Einpressen alle Einpresskontakte aufliegen, da das Bauteil ähnlich einem dreibeinigem Tisch, der stabil auf allen Beinen steht, in eine stabile Position kommt. Dadurch wird auch verhindert dass Kräfte beim Einpressen wegen nicht belasteter Kontakte umgeleitet werden und auf die Verbindungsstellen zwischen den Platten und dem Bauelement wirken.
In einem Ausführungsbeispiel weist eine der Platten genau eine Gruppe mit mindestens einem Einpresskontakt auf, die an einem Randabschnitt im Wesentlichen mittig angeordnet. Der Randabschnitt ist ein äußerer Bereich der Platte, beispielsweise die untere Kante der Platte. Die andere Platte weist vorteilhafterweise genau zwei Kontaktgruppen auf, die zu beiden Seite der Mitte eines Randabschnitts angeordnet sind. Ein derartiges Bauteil liegt beim Einpressen stabil auf den drei Gruppen von Einpresskontakten auf. Selbst wenn einer der Einpresskontakte kürzer wäre, kippt das Bauelement beim Einpressen in die stabile Position, in der alle drei Gruppen belastet werden.
Die Verbindung der Platten mit dem Bauelement erfolgt über Schweißstellen. So wird eine feste Verbindung erreicht.
Vorteilhafterweise sind die Schweißstellen jenseits von Kraftlinien, entlang derer bei der Pressfit-Verbindung die Hauptkräfte verlaufen, positioniert. So wird eine Belastung der Schweißstellen durch die bei der Kontaktierung wirkenden Kräfte vermieden. Dies bedeutet, dass die Schweißstellen nicht in Bereichen sind, in denen die Kraftlinien verlaufen.
Die Platten können Kraftansatzstellen aufweisen, an denen eine Einpresskraft beim Einpressen in einer Pressrichtung auf die Platte einwirkt. Kraftansatzstellen können auf der den Einpresskontakten gegenüber liegenden Seite der Platte vorgesehen sein. Die Kraftansatzstellen können als gerade Kantenbereiche der Platten ausgebildet sein, sodass Mittel zum Drücken des Bauteils auf diese Kraftansatzstellen aufsetzen können.
Vorteilhafterweise liegen die Schweißstellen jenseits von Linien, die von der Kraftansatzstelle oder den Einpresskontakten im Wesentlichen parallel zur Pressrichtung verlaufen. In diesem Fall liegen die Schweißstellen nicht auf den Kraftlinien, die in Pressrichtung vom Kraftansatzpunkt in Pressrichtung ausgehen und auf die Einpresskontakte in Pressrichtung zulaufen. In einem Ausführungsbeispiel liegt eine Kraftansatzstelle auf einer Linie mit einem Einpresskontakt, wobei die Linie parallel zur Pressrichtung ist. Es sei bemerkt, dass die Kraftlinien nicht nur parallel zur Pressrichtung verlaufen können, sondern auch gekrümmt sein können, beispielsweise, wenn sie um Aussparungen in der Platte herum verlaufen.
Vorteilhafterweise sind in den Platten ein oder mehrere Schlitze vorgesehen, die benachbart zu Bereichen sind, in denen die Kraftlinien verlaufen. So können die Schlitze zwischen den Schweißstellen und den Kraftlinien angeordnet sein. Bei einem elastischen Plattenmaterial, das möglicherweise beim Einpressen nachgibt, schirmen die Schlitze die Kräfte von den Schweißstellen ab, um Belastungen auf die Schweißstellen 5, die von der Materialelastizität herrühren, zu mindern. Die Schlitze verlaufen in einem Ausführungsbeispiel parallel zur Pressrichtung, sodass eine gute Abschirmung erreicht wird.
Bei einem Bauteil ist das Bauelement als Elektrolytkonsensator ausgebildet, der liegend kontaktiert wird. Das Bauelement hat einen Plus- und Minuspol und ist in Längsrichtung zwischen den Platten montiert. Einer der Pole des Bauelements, beispielsweise der Minuspol, ist mit den Platten elektrisch leitend verbunden, sodass das Bauteil einen doppelten Pol an seiner Vorder- und Rückseite hat. Als Pluspol des Bauelements kann ein Draht des Bauelements vorgesehen sein. Dieser Draht kann durch eine Aussparung in einer der Metallplatten geführt werden. Um mechanische Belastungen und/oder einen Kurzschluss zu vermeiden, kann der Draht durch eine Manschette im Kondensatorkörper geführt werden.
In einem Ausführungsbeispiel ist ferner ein Kontaktiermittel mit einem Einpresskontakt, über den das Kontaktiermittel mittels Pressfit-Verbindung kontaktierbar ist, vorgesehen, wobei das Kontaktiermittel mit dem anderen Pol elektrisch leitend verbunden ist. Durch das Kontaktiermittel kann auch der Pluspol mittels Pressfit-Verbindung kontaktiert werden. Vorteilhafterweise ist zu diesem Zweck der Draht, der durch eine Aussparung in einer der Platten geführt ist, mit dem Kontaktiermittel elektrisch leitend verbunden.
Bei einem Verfahren zur Kontaktierung eines Bauteils mit einem Bauelement, an dessen Vorderseite und Rückseite Platten mit Einpresskontakten zur Pressfit-Verbindung angebracht sind, ist vorgesehen, das Bauteil durch Pressfit-Verbindung zu kontaktieren.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen sind in den untergeordneten Patentansprüchen angegeben.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erklärt. Es zeigen:
1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines Bauteils,
2 eine Vorderansicht des Bauteils aus 1,
3 eine Aufsicht des auf eine Leiterplatte montierten Bauteils,
4 eine Vorderansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des Bauteils,
5 bis 9 Vorderansichten von Ausführungsbeispielen einer Platte und die darauf wirkenden Kräfte,
10 und 11 Vorderansichten eines zu montierenden und eines montierten Ausführungsbeispiels eines Kontaktiermittels,
12 eine Aufsicht auf das Bauteil mit dem Kontaktiermittel.
1 zeigt eine Seitenansicht eines Bauteils 1 mit einem Bauelement 2, das als ein Elektrolytkondensator ausgebildet ist. Der Elektrolytkondensator hat einen Kondensatorkörper oder -becher dessen Vorder- und Rückseite 27, 28 metallen sind. Die metallene Vorder- und Rückseite 27, 28 kann beispielsweise aus Aluminium gefertigt sein und dient als Minuspol des Elektrolytkondensators. An der Vorderseite 27 ist ein Draht 6 befestigt, der als Pluspol des Elektrolytkondensators dient.
An der Vorderseite 27 des als Elektrolytkondensator ausgebildeten Bauelements 2 ist eine erste Platte 3 befestigt. An der gegenüberliegenden Rückseite 28 des als Elektrolytkondensator ausgebildeten Bauelements 2 ist eine zweite Platte 4 befestigt. Die Platten 3, 4 sind aus elektrisch leitfähigem Material. Sie können beispielsweise als Metallbleche ausgebildet sein. Die Platten 3, 4 haben Einpresskontakte 7, mittels derer das Bauteil 1 durch Pressfit-Verbindung kontaktierbar ist. Bei der Pressfit-Verbindung wirkt eine Einpresskraft auf das Bauteil 1, sodass die Einpresskontakte 7 in Aussparungen eines Trägers (in 1 nicht dargestellt), beispielsweise einer Leiterplatte, auf den das Bauteil 1 montiert werden soll, gedrückt werden. Das Einpressen geht möglicherweise mit einer plastischen Verformung des Einpresskontakts 7 und/oder der Aussparung einher, was als Kaltschweißen bezeichnet wird. Durch diese Pressfit-Verbindung wird das Bauteil 1 fixiert und elektrisch leitend mit an die Aussparungen herangeführten Leiterstrukturen kontaktiert. In diesem Ausführungsbeispiel sind lediglich die Einpresskontakte 7 an den Platten 3, 4 als Einpresskontakte 7 zur Kontaktierung durch Pressfit-Verbindung ausgebildet. Der Draht 6 kann beispielsweise angelötet werden. Die Einpresskontakte 7 sind in Richtung des Trägers stabil, da beim Pressfit-Prozess starke Kräfte auf die Einpresskontakte 7 aus Richtung des Trägers wirken. Senkrecht dazu sind sie jedoch elastisch, um bauartspezifische Längentoleranzen, die bei Elektrolytkonsensatoren vorkommen können, auszugleichen. Die Platten 3, 4 dienen als mechanische Verstärkung und stützen den Elektrolytkondensator nach der Kontaktierung. Das Bauteil 1 mit den Platten 3, 4 ist eher starr, da die metallenen Platten 3, 4 an einem Metallteil, nämlich dem Kondensatorbecher, befestigt sind.
Die Vorder- und Rückseite 27, 28 des als Elektrolytkondensator ausgebildeten Bauelements 2 sind dessen Minuspol, sodass die daran befestigten Platte 3, 4 mehrfache Minuspole des Bauteils 1 bilden.
2 zeigt eine Vorderansicht des Bauteils 1 aus 1. In diesem Ausführungsbeispiel hat die Unterseite der ersten Platte 3 eine im Wesentlichen gerade Kante, an der zwei Einpresskontakte 7 vorgesehen sind. Die Oberseite der ersten Platte 3 ist abgerundet. Andere Formen, beispielsweise rechteckige, quadratische oder runde Platten 3, 4 sind möglich.
Die erste Platte 3 hat eine Aussparung 17 und weist sternförmig von der Aussparung 17 zu den Rändern verlaufenden Rippen 19 auf, die in Richtung des dahinter liegenden Bauteils 2 gewölbt sind. An diesen Rippen 19 sind Schweißpunkte 5 vorgesehen, mittels derer das Bauelement 2 und die erste Platte 3 verbunden sind. Die Rippen 19, oder andere unebene Bereiche, sind erforderlich, um beim Schweißen einen definierten Schweißpunkt 5 vorzugeben. Die zweite Platte 4 (in 2 nicht sichtbar) weist ebenfalls Rippen 19 auf, auf denen Schweißpunkte 5 liegen.
Die Einpresskontakte 7 an den Platten 3, 4 sind in drei Gruppen 21 angeordnet. Jede Gruppe 21 hat einen Einpresskontakt 7, wie in 2 dargestellt, oder mehrere benachbarte Einpresskontakte 7. In diesem Ausführungsbeispiel hat die erste Platte 3 zwei Gruppen 21 mit jeweils einem Einpresskontakt 7, die zu beiden Seiten der Mitte der Unterkante der Platte 3 positioniert sind. Die zweite Platte 4 hat eine Gruppe 21 mit einem Einpresskontakt 7, die mittig an der Unterseite der Platte 4 angeordnet ist. Es ist auch denkbar, dass eine der Gruppen 21 mehrere benachbarte Einpresskontakte 7 hat, wogegen die anderen nur jeweils einen Einpresskontakt 7 haben.
3 veranschaulicht während des Betriebs auftretende Belastungen anhand einer Aufsicht des auf eine Leiterplatte 18 montierten Bauteils 1, oder umgekehrt.
Beim Betrieb des mit der Leiterplatte 18 kontaktierten Bauteils 1 können Schwingungen der Platten 3, 4 auftreten, welche auf das Bauteil 1 übertragen werden. Dabei werden die Verbindungspunkte zwischen dem Bauteil 1 und der Leiterplatte 18, d. h. die mit der Leiterplatte 18 kaltverschweißten Einpresskontakte 7, belastet. Bei den Schwingungen verformt sich die Leiterplatte 18. Dieser Verformung kann das Bauteil 1 meist nur unzureichend folgen. Wegen der Stabilität der Einpresskontakte 7 in Einpressrichtung können die Einpresskontakte 7 einer derart gerichteten Bewegung der Leiterplatte 18 nicht nachgeben. Die Schraffur 26 veranschaulicht eine mögliche zur Längsachse des Bauteils 1 diagonal verlaufende Verformungswelle. Bei einer derartigen Verformung werden die Verbindungspunkte zwischen dem eher starren Bauelement 1 und der Leiterplatte 18 belastet, da die Platten 3, 4 sich nicht verwinden können. Wegen der drei Gruppen 21 von Einpresskontakten 7 sind lediglich drei Verbindungspunkte vorgesehen. Eine Gruppe mit mehreren benachbarten Einpresskontakten wird als ein Verbindungspunkt angesehen, da die Einpresskontakte der gleichen Belastung ausgesetzt sind. So kommt es bei Schwingungen der Leiterplatte 18 lediglich zu einem Verkippen des Bauteils 1 mit geringen Belastungen für die Verbindungspunkte. Wären beispielsweise vier Verbindungspunkte vorgesehen, so könnten nicht alle vier Punkte der Belastung durch die Leiterplattenbewegung ausweichen, sondern zumindest ein Verbindungspunkt würde stark belastet.
4 veranschaulicht die Belastung bei der Montage eines weiteren Ausführungsbeispiels des Bauteils 1, von dem eine Vorderansicht dargestellt ist. Zum Einpressen der Einpresskontakte 7 wird eine Einpresskraft 10 auf das Bauteil 1 aufgebracht, um die Einpresskontakte 7 in dafür vorgesehene Aussparungen auf der Leiterplatte zu pressen. Es sind Kraftansatzstellen 23 an den Platten 3, 4 vorgesehen, an denen Mittel zum Einpressen ansetzen, um die Einpresskraft 10 aufzubringen. Die Kraftansatzstellen 23 können als gerade Kantenabschnitte der Platten 3, 4 ausgebildet sein.
Die Einpresskräfte 10 wirken auf die Kraftansatzstellen 23 an der Oberseite der Platten 3, 4. Beim Einpressen wirken entgegen gerichtete Gegenkräfte 11 auf die Einpresskontakte 7. Die Einpresskräfte 10 und die Gegenkräfte 11 laufen durch die Platte 3 im Wesentlichen parallel zur Pressrichtung 25 entlang von Kraftlinien 20, die von der Kraftansatzstelle 23 zum Einpresskontakt 7 verlaufen. Es sind auch sich verzweigende oder zusammenlaufende Kraftlinien 20 denkbar, insbesondere wenn die Anzahl der Kraftansatzstellen 23 und die Anzahl der Einpresskontakte 7 bei einer Platte 3, 4 nicht übereinstimmen.
Sind im Verlauf dieser Kraftlinien 20 Schweißstellen 5 vorgesehen, wie im in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel, so werden diese bei der Pressfit-Verbindung durch die entlang der Kraftlinien 20 wirkenden Kräfte 10, 11 belastet. Die auf die Schweißstellen 5 einwirkenden Kräfte sind durch die Pfeile 12, 13 veranschaulicht.
Diese Belastung kann umgangen werden, wenn die Kraftlinien 20, entlang derer die Hauptkräfte laufen, jenseits der Schweißpunkte 5 verlaufen. Vorteilhafterweise verlaufen die Kraftlinien 20 nicht nur jenseits der Schweißpunkte sondern auch jenseits von Bereichen, wie den Rippen 19, in denen die Schweißpunkte 5 liegen.
Allerdings sei bemerkt, dass bei Schweißpunkten 5 jenseits der Kraftlinien 20, diese bei der Montage möglicherweise belastet würden, wenn die Einpresskontakte 7 nicht gleichmäßig belastet würden. In einem solchen Fall würden die Kräfte 10, 11 nicht entlang der Kraftlinien 20 wirken, die zu den unbelasteten Einpresskontakten 7 führen, sondern umgeleitet zu den stärker belasteten Einpresskontakten 7. Bei dieser Umleitung könnte es möglicherweise zu einer Belastung der Schweißpunkte 5 kommen. Dies wäre beispielsweise der Fall, wenn vier Einpresskontakte 7 gegenüberliegend von vier Kraftansatzstellen 23 vorgesehen wären, von denen beim Einpressen zwei nicht aufliegen würden. Beim Einpressen würden Einpresskräfte 10 auf alle vier Kraftansatzstellen 23 wirken, Gegenkräfte 11 würden jedoch nur auf zwei der Einpresskontakte 7 einwirken. Durch die Umleitung der Kräfte 10, 11, würden die Schweißpunkte 5 zwischen den Platten 3, 4 und dem Bauelement 2 möglicherweise belastet und schlimmstenfalls überlastet.
Durch das Vorsehen von drei Gruppen 21 von Einpresskontakten 7, wird erreicht, dass alle Kontaktgruppen 21 beim Einpressen aufliegen. Eine Kräfteumleitung, welche die Schweißstellen 5 belasten würde, erfolgt nicht. Selbst wenn ein Einpresskontakt 7 in einer Gruppe 21 weniger belastet würde als sein benachbarter Einpresskontakt 7 in derselben Gruppe 21, so würde dies nur mit einer geringen Umlenkung der Kraft auf den benachbarten Einpresskontakt 7 einher gehen, die nicht die Schweißstellen 5 beträfe. Eine Umlenkung quer über die Platte, die die Schweißstellen 5 belasten würde, fände nicht statt.
Die 5 bis 9 zeigen Vorderansichten von Platten 3, 4 und die darauf wirkenden Kräfte.
5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Platte mit einer Aussparung 22, bei der Kraftansatzstellen 23 gegenüber von Einpresskontakten 7 angeordnet sind. Die Platte hat einen ringförmig Mittelbereich 31 und streifenförmige Randbereiche 32, wobei die Konturen der Kreis- und Streifenform teilweise überlappen. Die Rippen 19 sind diagonal zur Pressrichtung 25 orientiert und auf dem ringförmigen Bereich 31 angeordnet, sodass sie die Randbereiche 32 nicht schneiden. Die Kraftlinien 20 verlaufen parallel zur Pressrichtung 25 der Einpresskraft 10 im Randbereich 32. Sie verlaufen jenseits der Rippen 19 und der der darauf vorgesehenen Schweißstellen 5. (Letztere sind in 5 nicht dargestellt.)
6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Platte 3, 4 die im Wesentlichen ringförmig ist, wobei in der Mitte ein rechteckförmiger Bereich 33 mit einer runden Aussparung 22 vorgesehen ist. Auch in diesem Ausführungsbeispiel schneiden die Rippen 19 im ringförmigen Bereich 31 nicht den mittleren Bereich 33. Sowohl die Kraftansatzstelle 23 als auch der Einpresskontakt 7 sind mittig angeordnet. Die Kraftlinien 20 verlaufen um die Aussparung 22 entlang des rechteckförmigen Bereichs 33.
Das in 7 gezeigte Ausführungsbeispiel ist ähnlich dem zuvor gezeigten, weist jedoch zwei benachbarte Einpresskontakte 7 in einer Gruppe 21 auf. Die Kraftlinien 20 verlaufen von der Kraftansatzstelle 23 um die Aussparung 22 herum zu den Einpresskontakten 7.
8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, das sich von dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, dass zwischen den Randbereichen 32 und den Rippen 19 auf dem ringförmigen Bereich 31 Schlitze 24 parallel zur Pressrichtung 25 vorgesehen sind, mit denen die Rippen 19 mit den Schweißstellen 5 von den Randbereichen 32, entlang derer die Kraftlinien 20 verlaufen, separiert sind. Die Schlitze 24 dienen dazu die Randbereiche 32, entlang derer die Kraftlinien 20 verlaufen und die möglicherweise durch eine Elastizität des Materials beim Einpressen nachgeben, von dem Bereich 31 zu trennen, in dem die Schweißstellen 5 angeordnet sind.
Das in 9 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in 6 durch die Schlitze 24, die den Bereich 33, in dem die Kraftlinien 20 verlaufen, von den Bereichen 31, in denen die Schweißstellen 5 vorgesehen sind, teilweise abtrennen und die bei der Pressfit-Verbindung auftretenden Kräfte 10, 11 von den Schweißstellen 5 abzuschirmen.
Die in den 5 bis 9 gezeigten Platten sind sowohl als erste als auch als zweite Platte 3, 4 verwendbar. Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen verlaufen die Kraftlinien 20, sodass die Kräfte 10, 11 ohne Umweg über einen unebenen Bereich 19 oder eine Schweißstelle 5 wirkt.
Die bisher geschilderten Aspekte betreffen vornehmlich die Kontaktierung des Minuspols des als Elektrolytkondensator ausgebildeten Bauteils 2 über die Platten 3, 4.
Die Kontaktierung des Pluspols des Bauelements 2 kann auch mittels Pressfit-Verbindung erfolgen, wie im Folgenden beispielhaft erläutert wird.
Die 10 und 11 zeigen Vorderansichten eines Bauteils 1 mit einem Kontaktiermittel 30, das eine Pressfit-Verbindung des Pluspols des Bauelements 2 erlaubt, vor und nach dessen Verbindung mit dem Draht 6 des Bauelements 2. Das Kontaktiermittel 30 stellt die elektrische Verbindung zur Leiterplatte her und umfasst ein gabelförmiges Schneid-Klemm-Verbindungsmittel 15 auf der einen Seite und einen Einpresskontakt 29, der mittels Pressfit-Verbindung kontaktierbar ist, auf der gegenüberliegenden Seite, die elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Zum Schneid-Klemm-Verbindungsmittel 15 sind alternative Verbindungsmittel denkbar. Es sind auch Kontaktiermittel 30 mit mehr als einem Einpresskontakt 29 denkbar. Der Verbindungsbereich zwischen Schneid-Klemm-Verbindungsmittel 15 und dem Einpresskontakt 29 ist ein plattenförmiges Kunststoffteil 14 eingebettet, welches den Verbindungsbereich gegen die erste Platte 3 isoliert. Der Draht 6 kann in das Schneid-Klemm-Verbindungsmittel 15 gedrückt werden, sodass eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Draht 6 und dem Einpresskontakt 29 entsteht, wie in 11 dargestellt ist.
Ferner weist das Kunststoffteil 14 Aussparungen 17 auf, in die Laschen 16 der ersten Platte 3 einführbar sind. Die Laschen 16 sind in Richtung des Kontaktiermittels 30 gebogenene Abschnitte der Platte 3. Dies ermöglicht eine Verbindung zwischen der Platte 3 und dem Kontaktiermittel 30.
Das Bauelement 2 mit den daran befestigten Platten 3, 4 wird an das Kontaktiermittel 30 gepresst, sodass der Draht 6 elektrisch leitend mit dem Schneid-Klemm-Verbindungsmittel 15 verbunden ist, wie in 11 gezeigt ist. Der Draht 6 wird in die Gabel des Schneid-Klemm-Verbindungsmittels 15 gepresst, sodass der Draht 6 und das Schneid-Klemm-Verbindungsmittel 15 als Pluspol des Bauteils 1 dienen. Die nach vorne gebogenen Laschen 16 an der ersten Platte 3 werden in die Aussparungen 17 geführt, sodass sowohl eine elektrische Verbindung als auch mechanische Fixierung des Kontaktiermittels 30 erfolgt.
12 zeigt eine Aufsicht auf das Bauteil 1 aus 11, bei dem das Kontaktiermittel 30 mit dem Draht 6 verbunden ist. Die Laschen 16 der ersten Platte 3 sind in die Aussparungen 17 des Kontaktiermittels 14 eingeführt. Diese sind vorzugsweise schräg zur axialen Richtung des Bauelements 2 angeordnet, um ein Herausrutschen vermeiden.
Der starre Elektrolytkondensator mit den Platten 3, 4 sowie das Kontaktiermittel 30 für den Draht 6 bilden zusammen das Bauteil 1. Bei der Pressfit-Verbindung wirken die Einpresskräfte 10 sowohl auf Kraftansatzflächen 23 der Platten 3, 4 als auch auf die Oberkanten des Kunststoffteils 14, die als Kraftansatzflächen 34 des Kontaktierteils 30 dienen.
Dieses Ausführungsbeispiel eines Bauteils 1 kann nicht nur Platz sparend mittels Pressfit-Verbindung kontaktiert werden sondern auch durch das Vorsehen lediglich dreier Gruppen 21 von Einpresskontakten 7 an den Platten 3, 4 wird auch der Montageprozess optimiert und Belastungen während des Betriebs reduziert.
Es sei bemerkt, dass die Merkmale der Ausführungsbeispiele kombinierbar sind.
Bezugszeichenliste

1: Bauteil
2: Bauelement
3: erste Platte
4: zweite Platte
5: Schweißstelle
6: Draht
7: Einpresskontakt
10: Einpresskraft
11: Gegenkraft
12, 13: Kraft auf Schweißstelle
14: Kunststoffteil
15: Schneid-Klemm-Verbindungsmittel
16: Lasche
17: Aussparung
18: Leiterplatte
19: Rippe
20: Kraftlinie
21: Gruppe von Einpresskontakten
22: Aussparung
23: Kraftansatzstelle
24: Schlitz
25: Pressrichtung
26: Welle
27: Vorderseite
28: Rückseite
29: Einpresskontakt
30: Kontaktiermittel
31, 32, 33: Bereich
34: Kraftansatzstelle

Claims

Bauteil (1) mit einem elektrischen Bauelement (2), an dessen Vorderseite (27) eine erste Platte (3) angebracht ist und an dessen Rückseite (28) eine zweite Platte (4) angebracht ist, wobei die Platten (3, 4) Einpresskontakte (7) aufweisen.
Bauteil (1) nach Anspruch 1, wobei die Einpresskontakte (7) an den Platten (3, 4) in drei Gruppen (21) angeordnet sind, sodass jede Gruppe (21) genau einen Einpresskontakt (7) umfasst oder mehrere benachbarte Einpresskontakte (7) umfasst.
Bauteil (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine der Platten (3, 4) genau eine Gruppe (21) mit mindestens einem Einpresskontakt (7) aufweist, die an einem Randabschnitt der Platte (3, 4) im Wesentlichen mittig angeordnet ist.
Bauteil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine der Platten (3, 4) genau zwei Gruppen (21) mit jeweils mindestens einem Einpresskontakt (7) aufweist, die zu beiden Seite der Mitte eines Randabschnitts der Platte (3, 4) angeordnet sind.
Bauteil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei zumindest eine der Platten (3, 4) über eine oder mehrere Schweißstellen (5) mit dem Bauelement (2) verbunden ist.
Bauteil (1) nach Anspruch 5, wobei die Schweißstellen (5) jenseits einer Kraftlinie (20), entlang derer beim Einpressen des Bauteils (1) Hauptkräfte (10, 11) an der Platte (3, 4) laufen, positioniert sind.
Bauteil (1) nach Anspruch 5 oder 6, wobei zumindest eine der Platten (3, 4) eine Kraftansatzstelle (23) aufweist, an der eine Einpresskraft (10) beim Einpressen in eine Pressrichtung (25) auf die Platte (3, 4) einwirken kann.
Bauteil (1) nach Anspruch 7, wobei die Schweißstellen (5) jenseits einer Linie liegen, die von der Kraftansatzstelle (23) oder einer der Einpresskontakte (7) im Wesentlichen parallel zur Pressrichtung (25) verläuft.
Bauteil (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei ein Schlitz (24) benachbart zu einem Bereich (32, 33), in dem die Kraftlinie (20) verläuft, vorgesehen ist.
Bauteil (1) nach Anspruch 9, wobei der Schlitz (24) im Wesentlichen parallel zur Pressrichtung (25) verläuft.
Bauteil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem das Bauelement (2) ein Elektrolytkondensator ist.
Bauteil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Bauelement (2) einen Plus- und einen Minuspol hat und in Längsrichtung zwischen den Platten (3, 4) angeordnet ist, sodass einer der Pole mit den Platten (3, 4) elektrisch leitend verbunden ist.
Bauteil (1) nach Anspruch 12, ferner umfassend ein Kontaktiermittel (30) mit einem Einpresskontakt (29), über den das Kontaktiermittel (30) mittels Pressfit-Verbindung kontaktierbar ist, wobei das Kontaktiermittel (30) mit dem anderen Pol elektrisch leitend verbunden ist.
Bauteil nach Anspruch 13, wobei das Bauelement (2) einen Draht (6) aufweist, der durch eine Aussparung (22) in einer der Platten (3) verläuft und mit dem Kontaktiermittel (30) elektrisch leitend verbunden ist.
Verfahren zur Kontaktierung eines Bauteils (1) mit einem Bauelement (2), an dessen Vorderseite und Rückseite Platten (3, 4) mit Einpresskontakten (7) zur Pressfit-Verbindung angebracht sind, bei dem das Bauteil (1) durch eine Pressfit-Verbindung kontaktiert wird.