DE102012213812A1 - Einpresskontaktierung - Google Patents

Einpresskontaktierung Download PDF

Info

Publication number
DE102012213812A1
DE102012213812A1 DE102012213812.9A DE102012213812A DE102012213812A1 DE 102012213812 A1 DE102012213812 A1 DE 102012213812A1 DE 102012213812 A DE102012213812 A DE 102012213812A DE 102012213812 A1 DE102012213812 A1 DE 102012213812A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
press
pin
aluminum
coating
electrical contacting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102012213812.9A
Other languages
English (en)
Inventor
Michael Guyenot
Friedhelm Guenter
Sabrina Rathgeber
Marc Fischer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102012213812.9A priority Critical patent/DE102012213812A1/de
Priority to US14/419,384 priority patent/US9455502B2/en
Priority to CN201380040916.3A priority patent/CN104521068B/zh
Priority to PCT/EP2013/065590 priority patent/WO2014019906A1/de
Priority to EP13744478.2A priority patent/EP2880717B1/de
Publication of DE102012213812A1 publication Critical patent/DE102012213812A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/10Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50Fixed connections
    • H01R12/51Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/55Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals
    • H01R12/58Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals terminals for insertion into holes
    • H01R12/585Terminals having a press fit or a compliant portion and a shank passing through a hole in the printed circuit board
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02Contact members
    • H01R13/03Contact members characterised by the material, e.g. plating, or coating materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/20Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for assembling or disassembling contact members with insulating base, case or sleeve
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/4913Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc.
    • Y10T29/49139Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc. by inserting component lead or terminal into base aperture

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Kontaktierung, insbesondere ausgeführt als Einpresspin (16) für einen Schaltungsträger (10). Dieser umfasst mindestens eine Einpresszone (14) an der Leiterbahnen (30) kontaktierbar sind. Der Einpresspin (16) ist entweder aus Al-Vollmaterial (36) gefertigt, oder enthält mindestens einen Al-Materialabschnitt (40), oder ist aus Aluminiumvollmaterial (36, 46) mit einer Cu-Mantelbeschichtung (48) ausgeführt.

Description

  • Stand der Technik
  • DE 10 2009 042 385 A1 bezieht sich auf eine Steckervorrichtung zum elektrischen Verbinden eines Leiters mit einer Leiterplatte mittels direktem Einsteckens der Steckvorrichtung in ein Kontaktloch der Leiterplatte in eine Kontaktöffnung der Leiterplatte. Hierzu weist die Steckervorrichtung einen Befestigungsbereich auf und einen Übertragungsbereich zum Übertragen eines Stromes von dem Leiter auf die Leiterplatte. Der Übertragungsbereich oder die gesamte Steckervorrichtung kann aus Aluminium hergestellt sein. Als Einsatzzweck für die Steckervorrichtung werden Automobilanwendungen genannt, wobei beispielsweise hohe mechanische Belastungen vorliegen und starke Ströme übertragen werden.
  • DE 10 2005 018 780 A1 offenbart einen Platinenverbindungsanschluss mit einem stabilen elektrischen Kontakt bei starker Haltekraft des Anschlusses. Der Anschluss kann ein Presspassanschluss oder ein Einpressanschluss sein, welcher in einer Busleiste für gedruckte Schaltungen oder eine gedruckte Leiterplatte eingesetzt beziehungsweise geklemmt und mit einer Platine elektrisch verbunden wird. Dadurch wird Strom aus einer Batterie übertragen oder elektrische Signale werden ohne Lötstelle übertragen. Der Anschluss ist aus einem leitfähigen Material, so z.B. aus einer Aluminiumlegierung hergestellt und wird durch Stanzen und Pressen des leitfähigen Materials geformt. Der Anschluss stellt die elektrische Energie für die Busleiste eines Schaltkreises in einem elektrischen Verbinderkasten, z.B. eine Anschlussdose oder ein Sicherungskasten bereit und steuert elektronische Elemente, wie z.B. eine Sicherung oder ein Relais. Die Busleiste kann in einem elektrischen Verbindungskasten vorgesehen sein, der in einem Maschinenraum oder unter einer Fahrzeuginnenausstattung angeordnet ist.
  • DE 10 2009 008 118 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kontakts auf einer Leiterplatte, wobei der Kontakt über eine kraftschlüssige Verbindung zwischen einem Einpressstift, der eine Einpresszone und einem Kontaktbereich aufweist und einer metallisierten Leiterplattenöffnung hergestellt wird. Der gesamte Einpressstift oder lediglich die Einpresszone können mit Aluminium beschichtet ausgebildet sein.
  • Bei derzeit auf dem Markt erhältlichen Steuergeräten für Automobilanwendungen werden häufig Peripherie und Schaltungsträger mittels Einpress- oder Schneidklemmverbindungen, der sogenannten kalten Kontaktiertechnik (KKT) verbunden. Die kalte Kontaktiertechnik mittels Einpressverbindungen stellt eine kostengünstige und robuste Alternative zur Löttechnik beispielsweise dem THT-Verfahren (Through-Hole Technology) dar. Beim Einsatz von Einpressverbindungen kann ferner ein blindes Fügen ermöglicht werden, wie dies z.B. bei der Kontaktierung von im Deckel befindlichen Komponenten erforderlich ist. Derzeit werden im Rahmen von Einpressverbindungen im Wege der kalten Kontaktiertechnik Kupfer und verschiedene Kupferlegierungen wie beispielsweise CuNiSi und CuSn6 mit einer entsprechenden Endoberfläche zum Beispiel galvanisches Zinn eingesetzt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß wird eine elektrische Kontaktierung, insbesondere ein Einpresspin für einen Schaltungsträger vorgeschlagen. Der Schaltungsträger hat mindestens eine Einpresszone an der Leiterbahnen kontaktierbar sind. Der erfindungsgemäß vorgeschlagene Einpresspin kann aus Aluminiumvollmaterial gefertigt sein, alternativ kann der Einpresspin Aluminiummaterialabschnitte enthalten oder auch als ein aus Aluminiumvollmaterial gefertigter Einpresspin ausgebildet sein, der mit einer Beschichtung, insbesondere einer walzplattierten Kupfermantelbeschichtung versehen ist. In einer bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Einpresspins, der im Wege der kalten Kontaktiertechnik mit dem Schaltungsträger verbunden wird, kann in der ersten Ausführungsvariante des Einpresspins das Aluminiumvollmaterial mit einer galvanischen Beschichtung überzogen sein. Bei dieser galvanischen Beschichtung kann es sich beispielsweise um NiAu oder Sn handeln.
  • In einer weiteren Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Einpresspins wird dieser als ”Sandwich”-Bauteil gefertigt und umfasst in sequentieller Abfolge beispielsweise einen aus Kupfer-Material gefertigten federnden Bereich, der im Schaltungsträger in die entsprechende Einpresszone hinein gedrückt wird. An diesen ersten Abschnitt des Einpresspins schließt sich beispielsweise ein Aluminium-Abschnitt an, innerhalb dessen eine Umlenkzone des Einpresspins liegt. Mit Umlenkzone ist beispielsweise eine solche Zone des Einpresspins gemeint, innerhalb der der Einpresspin beispielsweise eine 90°-Umlenkung erfährt und von einem vertikalen Verlauf beispielsweise in einen horizontalen Verlauf übergeht. Anstelle der erwähnten 90°-Umlenkung kann die Umlenkung des Einpresspins je nach Erfordernissen und Anwendungsfall auch andere Winkelverläufe annehmen.
  • An diesen die Umlenkung des Einpresspins verwirklichenden Al-Abschnitt kann sich wiederum ein Leitungsabschnitt anschließen, der aus Cu oder aus einer Cu-Legierung gefertigt ist. Somit stellt der Einpresspin in seiner zweiten Ausführungsvariante ein Hybrid-Bauteil dar.
  • In einer weiteren dritten Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Einpresspins, kann dieser beispielsweise ebenfalls ähnlich wie die erste Ausführungsvariante aus Al-Vollmaterial gefertigt sein. Auf die äußere Oberfläche dieses Al-Materials kann gemäß der dritten Ausführungsvariante eine Cu-Mantelbeschichtung aufgebracht werden. Das Aufbringen dieser Cu-Mantelbeschichtung erfolgt bevorzugt im Wege des Walzplattierens. Erhalten wird gemäß der dritten Ausführungsvariante ein Einpresspin, dessen mechanische Eigenschaften im Wesentlichen durch das Al-Material zu charakterisieren sind.
  • Der federnde Bereich, d.h. der Einpressbereich des Einpresspins in den Schaltungsträger wird durch zwei Wangen gebildet, die durch eine Öffnung voneinander getrennt sind. Aufgrund der Elastizität der Wangen, lassen sich diese beispielsweise durch Ultraschallunterstützung in die entsprechenden Einpresszonen des Schaltungsträgers montieren, so dass Oxide besser vom Aluminiummaterial abgetrennt werden können.
  • Vorteile der Erfindung
  • Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass durch die Verwendung von Aluminium statt Kupfer, beziehungsweise Kupferlegierungen der Aluminiumwerkstoff ein geringeres E-Modul und somit eine geringere Steifigkeit als Cu aufweist. Bei gleicher Geometrie stellen sich somit bessere Werte hinsichtlich des E-Moduls und der Steifigkeit verglichen mit Kupfermaterial ein. Dies wiederum führt dazu, dass thermomechanisch induzierte Spannungen infolge von Temperaturwechseln besser abgebaut werden können. In vorteilhafter Weise kann der erfindungsgemäß vorgeschlagene Einpresspin nach wie vor aus bandförmigem Material hergestellt werden, was mit dem Vorteil einhergeht, dass Werkzeuge, beziehungsweises bewährte Fertigungsprozesse nicht verändert werden müssen. Um Oxide zuverlässig zu entfernen, kann der erfindungsgemäß vorgeschlagene Einpresspin in seinen oben stehend skizzierten drei Ausführungsvarianten mit Ultraschallunterstützung in die entsprechenden Einpresszonen des Schaltungsträgers montiert werden.
  • Hinsichtlich der Herstellbarkeit des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Einpresspins, ist hervorzuheben, dass eine elektrische Kontaktierung beziehungsweise eine Steckverbindung eine reibkorrosionsbeständige Oberfläche benötigen kann. Eine derartige Oberfläche kann beispielsweise fertigungstechnisch dadurch erreicht werden, dass die kompletten Bänder, d.h. das Rohmaterial beziehungsweise teilweise bereits ausgestanzte Einpresspins mittels einer galvanisch aufgebrachten Beschichtung veredelt werden können. Bei der galvanischen Beschichtung kann es sich beispielsweise um NiAu, Sn, NiPdAu und dergleichen handeln.
  • Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung kann die Robustheit beziehungsweise die Dauerhaltbarkeit einer im Wege der Kaltkontaktierung hergestellten elektrischen Verbindung gegeben durch eine Steckverbindung zwischen Peripherie, Bauelement und einem Schaltungsträger erheblich verbessert werden. Durch die Ausführungsvarianten gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein bestehendes Einpresspin-Portfolio bei elektronischen Steuerungen ersetzt beziehungsweise ausgebaut werden.
  • Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung kann als medienbeständige Einpresstechnik wie z.B. beim Einsatz in Fahrzeuggetrieben erforderlich, Verwendung finden, es kann ein Kostenvorteil dadurch erreicht werden, dass statt Kupfer der Ersatzwerkstoff Aluminium eingesetzt werden kann.
  • Durch die hybride Ausformung der Einpresspins lässt sich ein optimales Verhältnis zwischen der mechanisch notwendigen Stabilität einerseits und der anwendungsspezifisch erforderlichen elektrischen Leitfähigkeit erzielen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
  • Es zeigt:
  • 1 eine erste Ausführungsvariante eines erfindungsgemäß vorgeschlagenen Einpresspins hergestellt aus Aluminiumvollmaterial,
  • 2 eine weitere, zweite Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Einpresspins, hier als ausgebildet als Hybrid- oder Sandwich-Bauteil und
  • 3 eine dritte Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Einpresspins, bei dem Aluminiumvollmaterial mit einer galvanischen Beschichtung versehen ist.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • Der Darstellung gemäß 1 ist eine erste Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Einpresspins aus Aluminiumvollmaterial zu entnehmen.
  • 1 zeigt einen Schaltungsträger 10, wobei in das Trägersubstrat des Schaltungsträgers 10 Leiterbahnen 30 eingebettet sind. Die innerhalb des Schaltungsträgers 10 verlaufenden Leiterbahnen 30 sind mit Kontaktflächen 32 verbunden. Die Kontaktflächen 32 ihrerseits sind von Anlageflächen 28 umschlossen, welche eine Einpressöffnung 12 im Schaltungsträger 10 ergänzen. Aus der Schnittdarstellung gemäß 1 geht hervor, dass sich die Einpressöffnung 12 durchgängig durch den Schaltungsträger 10 von dessen Oberseite zu dessen Unterseite hin erstreckt. Die Einpressöffnung 12 stellt eine Einpresszone 14 dar, in welcher ein Einpresspin 16 eingepresst wird. Bei dem Einpresspin 16 gemäß der Darstellung in 1 handelt es sich um einen solchen, welcher durchgängig aus Aluminiummaterial 36 gefertigt ist. Der aus Aluminiumvollmaterial gefertigte durchgängige Einpresspin 16 wird unter Ultraschallunterstützung in die Einpresszone 14 des Schaltungsträgers 10 eingepresst. Durch die Ultraschallunterstützung können in zuverlässiger Weise Oxide vom Aluminiummaterial 36 des durchgängigen Einpresspins 34 entfernt werden. Das Einpressen des Einpresspins 16 gemäß der ersten Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung erfolgt im Wege der kalten Kontaktierungstechnik.
  • Aus der Darstellung gemäß 1 geht hervor, dass der Einpresspin eine 90°-Umlenkung 18 aufweist. Diese ist, wie 1 zu entnehmen ist, aus Aluminiumvollmaterial 36 des Einpresspins 16 ausgebildet. An dem Ende des Einpresspins 16, welches in die Einpressöffnung 12 der Einpresszone 14 hineinragt, weist der Einpresspin 16 einen federnden Bereich 20 auf. Der federnde Bereich 20 ist im Aluminiummaterial 36 durch eine erste Wange 22 sowie eine zweite Wange 24 definiert. Zwischen den Wangen 22 und 24 liegt eine Öffnung 26. Die beiden Wangen 22 und 24 weisen elastische Eigenschaften auf und kontaktieren die Kontaktflächen 32 nach Montage des Einpresspins 16 in der Einpressöffnung 12. Der in der 1 dargestellte aus Aluminiumvollmaterial 36 gefertigte Einpresspin kann eine vollständige oder partielle Galvanik-Beschichtung aufweisen. Geeignete Oberflächen sind zum Beispiel NiAu und Sn.
  • 2 zeigt eine weitere, zweite Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Einpresspins, der als Hybrid- oder Sandwich-Bauteil ausgebildet ist.
  • Wie der Darstellung gemäß 2 entnommen werden kann, handelt es sich bei diesem Einpresspin 16 um einen solchen, der einen Cu-Federbereich 38 aufweist, an den sich ein aus Aluminiumvollmaterial gefertigter Umlenkbereich 40 anschließt, der wiederum in einen Cu-Leitungsabschnitt 42 übergeht. Die Geometrie des Einpresspins gemäß der Darstellung in 2 nach der zweiten Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung ist identisch zur Geometrie des Einpresspins 16 gemäß der Darstellung in 1, der dort aus Aluminiumvollmaterial 36 gefertigt ist.
  • Wie 2 zeigt, liegt die Umlenkung 18 gemäß der zweiten Ausführungsvariante des Einpresspins 16 ebenfalls im aus Aluminium gefertigten Teilabschnitt 40 des Einpresspins 16. Der Schaltungsträger 10 gemäß der Ausführungsvariante nach 2 ist analog zum Schaltungsträger 10 gemäß 1 aufgebaut. Im Trägersubstrat des Schaltungsträgers 10 verlaufen eingebettete Leiterbahnen 30, die mit Kontaktflächen 32 verbunden sind, die von Anlageflächen 28 umschlossen sind. Die Anlageflächen 28 schließlich begrenzen die Einpressöffnung 12, die innerhalb der Einpresszone 14 des Schaltungsträgers 10 liegt. Analog zur Darstellung gemäß 1 erstreckt sich die Einpressöffnung 12 vollständig durch den Schaltungsträger 10, d.h. von dessen Ober- zu dessen Unterseite.
  • Im Unterschied zur Darstellung gemäß 1 ist beim Einpresspin 16 gemäß der zweiten Ausführungsvariante, die in 2 dargestellt ist, der Cu-Federbereich 38 nicht aus Aluminium sondern aus Kupfer gefertigt. Der Aluminium-Umlenkbereich 40 gemäß der Darstellung in 2 hat den Vorteil, dass im Bereich der Umlenkung 18 ein geringeres E-Modul und somit eine geringere Steifigkeit bei gleicher Geometrie verglichen mit Kupferwerkstoff vorliegt. Dadurch können thermomechanisch induzierte Spannungen infolge von Temperaturwechseln auch bei der Konfiguration des Einpresspins 16 gemäß der zweiten Ausführungsvariante nach 2 besser abgebaut werden.
  • 3 zeigt eine weitere, dritte Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Einpresspins aus Aluminiumvollmaterial mit einer walzplattierten Beschichtung.
  • 3 kann entnommen werden, dass der dort dargestellte Einpresspin 16 im Wesentlichen ebenfalls aus Al-Grundmaterial 36 gefertigt ist, jedoch über seine gesamte Oberfläche mit einer Mantelbeschichtung 48, die beispielsweise aus Kupfer walzplattiert sein kann, versehen ist. Die mechanischen Eigenschaften des Einpresspins 16 gemäß der in 3 wiedergegebenen Ausführungsvariante werden im Wesentlichen durch das Aluminiummaterial 36, 46 definiert. Auch in der dritten Ausführungsvariante gemäß 3 ist die Geometrie des Einpresspins 16 im Wesentlichen identisch mit den Geometrien der Einpresspins 16 gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsvarianten nach 1 und 2.
  • Analog zu diesen ist ein federnder Bereich 20 des Einpresspins 16 ausgebildet, der im Bereich der Öffnung 26 an der Innenseite und an der Außenseite der ersten Wange 22 beziehungsweise der zweiten Wange 24 mit einer Mantelbeschichtung 48 beispielsweise aus Kupfer versehen ist. Der Schaltungsträger 10 gemäß 3 umfasst einzelne, in dessen Inneres eingebettete, Leiterbahnen 60, die mit Kontaktflächen 32 elektrisch verbunden sind, die ihrerseits von Anlageflächen 28 umschlossen werden, die die Einpressöffnung 12 der Einpresszone 14 im Schaltungsträger 10 begrenzen.
  • Auch im Zusammenhang mit den Ausführungsvarianten der Einpresspins 16 gemäß der 2 und 3 ist zu erwähnen, dass diese mit Ultraschallunterstützung in der Einpressöffnung 12 der Einpresszone 14 montiert werden. Durch den Einsatz von Ultraschall bei der Kaltmontage der Einpresspins 16 können andernfalls am Aluminiummaterial verbleibende Oxide zuverlässig entfernt werden.
  • Sämtlichen Ausführungsvarianten der Einpresspins 16 gemäß den 1 bis 3 ist gemeinsam, dass die Herstellung der Einpresspins 16 wie bisher aus bandförmigem Material erfolgen kann. Dies bietet den Vorteil, dass Werkzeuge und ein bewährter Fertigungsprozess unverändert beibehalten werden können. Für den Fall, dass eine Steckverbindung eine reibkorrosionsbeständige Oberfläche erfordert, kann das vorstehend erwähnte bandförmige Material beziehungsweise bereits teilweise ausgestanzte Einpresspins mittels einer galvanisch aufgebrachten Beschichtung veredelt werden. Derartige reibkorrosionsbeständige Oberflächen sind z.B. NiAu, Sn, NiPdAu, um einige zu nennen. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Einpresspins 16 gemäß den beschriebenen Ausführungsvarianten kann die Robustheit und damit die Lebensdauer einer Verbindungsstelle erheblich erhöht werden. Bei der Verbindungsstelle kann es sich um eine solche handeln, die eine Steckverbindung darstellt zwischen einer Peripherie und einen Bauelement einerseits und andererseits mit dem Schaltungsträger 10. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung kann in vorteilhafter Weise ein bestehendes Einpresspin-Portfolio bei elektronischen Steuerungen ergänzt werden. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung lässt sich insbesondere im Rahmen einer medienbeständig ausgelegten Einpresstechnik einsetzen, wie diese beispielsweise beim Einsatz in Getriebesteuerungen von Fahrzeugen erforderlich wird. Der Ersatzwerkstoff Aluminium tritt an die Stelle des bisher eingesetzten Kupfers, wodurch sich Materialkosten in nicht unerheblichem Umfang einsparen lassen, da Aluminium ein kostengünstigeres Grundmaterial verglichen mit Kupfer ist. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung lassen sich thermomechanisch induzierte Lasten dämpfen beziehungsweise reduzieren, so dass eine elektrische Steckverbindung, die im Wege der Kaltkontaktiertechnik erzeugt wird, hinsichtlich ihrer Dauerhaltbarkeit erheblich verbessert ist. Es wäre ebenfalls denkbar, auch weitere Schichtfolgen, d.h. einen Schichtverbund aus Cu, Al, Cu und Al zu verwirklichen. Anstelle von Cu und Al wären im vorliegenden Zusammenhang zur Herstellung von Hybrideinpresspins auch andere Materialpaarungen denkbar, so zum Beispiel Ni, Cu und Au.
  • 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
    • DE 102009042385 A1 [0001]
    • DE 102005018780 A1 [0002]
    • DE 102009008118 A1 [0003]

Claims (10)

  1. Elektrische Kontaktierung, insbesondere Einpresspin (16) für einen Schaltungsträger (10) mit mindestens einer Einpresszone (14), an der Leiterbahnen (30) kontaktierbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Einpresspin (16) aus Aluminiumvollmaterial (36, 46) gefertigt ist oder Aluminium-Materialabschnitte (40) enthält oder aus Aluminiumvollmaterial (36, 46) mit einer Cu-Mantelbeschichtung (48) ausgeführt ist.
  2. Elektrische Kontaktierung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einpresspin (16) aus Al-Vollmaterial (36) gefertigt und mit einer galvanischen Beschichtung überzogen ist.
  3. Elektrische Kontaktierung gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die galvanische Beschichtung NiAu und/oder Sn und/oder NiPdAu und/oder Ag enthält.
  4. Elektrische Kontaktierung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einpresspin (16) in sequentieller Abfolge einen Cu-Federbereich (38), einen Al-Umlenkbereich (40) und einen Cu-Leitungsabschnitt (42) umfasst.
  5. Elektrische Kontaktierung gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umlenkung (18) im Al-Umlenkbereich (40) liegt.
  6. Elektrische Kontaktierung gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Einpresspin (16) einen federnden Bereich (20) aufweist, der durch eine erste Wange (22) und eine zweite Wange (24) gebildet ist.
  7. Elektrische Kontaktierung gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Al-Vollmaterial (46) mit einer Beschichtung (48) aus NiPdAu versehen ist, oder das Al-Vollmaterial (46) mit einer walzplattierten Cu-Mantelbeschichtung (48) versehen ist.
  8. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Kontaktierung gemäß einem oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einpresspins (16) ultraschallunterstützt in die Einpressöffnungen (12) eingepresst werden.
  9. Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Einpresspins (16) aus bandförmigem Material ausgestanzt werden.
  10. Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass bandförmiges Material oder die ausgestanzten Einpresspins (16) durch eine galvanische Beschichtung reibkorrosionsbeständig beschichtet werden.
DE102012213812.9A 2012-08-03 2012-08-03 Einpresskontaktierung Withdrawn DE102012213812A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012213812.9A DE102012213812A1 (de) 2012-08-03 2012-08-03 Einpresskontaktierung
US14/419,384 US9455502B2 (en) 2012-08-03 2013-07-24 Press-in contact
CN201380040916.3A CN104521068B (zh) 2012-08-03 2013-07-24 压入式接触器
PCT/EP2013/065590 WO2014019906A1 (de) 2012-08-03 2013-07-24 Einpresskontaktierung
EP13744478.2A EP2880717B1 (de) 2012-08-03 2013-07-24 Einpresspin

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012213812.9A DE102012213812A1 (de) 2012-08-03 2012-08-03 Einpresskontaktierung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102012213812A1 true DE102012213812A1 (de) 2014-02-06

Family

ID=48914243

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102012213812.9A Withdrawn DE102012213812A1 (de) 2012-08-03 2012-08-03 Einpresskontaktierung

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9455502B2 (de)
EP (1) EP2880717B1 (de)
CN (1) CN104521068B (de)
DE (1) DE102012213812A1 (de)
WO (1) WO2014019906A1 (de)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015165946A1 (de) 2014-04-29 2015-11-05 Robert Bosch Gmbh Elektrische verbindungsanordnung für die elektrische verbindung von leiterplatten untereinander mittels lötfreier einpresskontaktierung
DE102014208226A1 (de) * 2014-04-30 2015-11-05 Conti Temic Microelectronic Gmbh Kontaktelement für elektrische Verbindung, Kupferband zur Herstellung einer Vielzahl von Kontaktelementen
DE102014109036A1 (de) * 2014-06-27 2015-12-31 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Elektrische Verbindungsvorrichtung mit zwei Bereichen für eine Leiterplatte, elektronisches Gerät, Kraftfahrzeug und Herstellungsverfahren
DE102017206217A1 (de) 2017-04-11 2018-10-11 Robert Bosch Gmbh Elektrische Kontaktanordnung
DE102017006406A1 (de) * 2017-07-07 2019-01-10 Tdk-Micronas Gmbh Gehäustes IC-Bauelement
DE102017108640B4 (de) 2017-04-24 2022-11-10 Borgwarner Ludwigsburg Gmbh Elektronikmodul
DE102022210287A1 (de) 2022-09-28 2024-03-28 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verbindungsanordnung und Verfahren zur Ausbildung einer Verbindungsanordnung

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015223850A1 (de) 2015-12-01 2017-06-01 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines fluiden Mediums in einem Messraum
DE102018203800B4 (de) * 2018-03-13 2019-11-21 Te Connectivity Germany Gmbh Kontaktstift und Anordnung zur Verbindung von elektrischen Leitern aus Kupfer und Aluminium
US11456548B2 (en) 2019-09-18 2022-09-27 International Business Machines Corporation Reliability enhancement of press fit connectors

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005018780A1 (de) 2004-04-23 2005-11-17 Yazaki Corp. Platinenverbindungsanschluss
DE102009008118A1 (de) 2008-02-08 2009-08-20 Ept Automotive Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Kontakts auf einer Leiterplatte
DE102008042824A1 (de) * 2008-10-14 2010-04-15 Robert Bosch Gmbh Elektrischer Leiter und Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Leiters
DE202010013758U1 (de) * 2010-01-27 2011-03-31 Amphenol-Tuchel Electronics Gmbh Einlötkontaktanordnung
DE102009042385A1 (de) 2009-09-21 2011-04-14 Würth Elektronik Ics Gmbh & Co. Kg Multi Fork Einpresspin
DE102011079373A1 (de) * 2011-07-19 2013-01-24 Robert Bosch Gmbh Schaltungsträger mit einem Kontaktelement

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3732528A (en) * 1970-12-09 1973-05-08 United Carr Inc Bi-metal terminal lug
US4039244A (en) * 1976-04-09 1977-08-02 Coatings Inc. Bimetallic electrical connector and method for making the same
US4442182A (en) * 1982-05-26 1984-04-10 Teledyne Penn-Union One-piece, composite electrical connector
US5230632A (en) * 1991-12-19 1993-07-27 International Business Machines Corporation Dual element electrical contact and connector assembly utilizing same
DE4242837A1 (de) * 1992-12-17 1994-06-23 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zum Einpressen von metallischen Elementen in Trägerteile
US5374204A (en) * 1993-11-30 1994-12-20 The Whitake Corporation Electrical terminal with compliant pin section
JP4159897B2 (ja) * 2003-02-26 2008-10-01 東洋鋼鈑株式会社 ハンダ性に優れた表面処理Al板、それを用いたヒートシンク、およびハンダ性に優れた表面処理Al板の製造方法
JP4112426B2 (ja) * 2003-05-14 2008-07-02 三菱伸銅株式会社 めっき処理材の製造方法
KR101122069B1 (ko) * 2004-03-17 2012-03-14 엘지전자 주식회사 드럼세탁기용 오일댐퍼
JP2006310069A (ja) * 2005-04-28 2006-11-09 Tyco Electronics Amp Kk コンプライアントピンおよびコンプライアントピンを使用した電気部品
US20070259541A1 (en) * 2006-05-08 2007-11-08 Tyco Electronics Corporation Electrical interconnection device having dielectric coated metal substrate
DE102006031839B4 (de) 2006-07-07 2009-09-03 Auto-Kabel Management Gmbh Elektrisches Kontaktelement
US7972710B2 (en) * 2006-08-31 2011-07-05 Antaya Technologies Corporation Clad aluminum connector
DE102009011934B4 (de) * 2009-03-10 2018-09-20 Auto-Kabel Management Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Batteriepolklemme und eine nach dem Verfahren hergestellte Batteriepolklemme
KR101418197B1 (ko) * 2010-04-07 2014-07-09 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 프레스 피트 단자 및 반도체 장치
JP2013037791A (ja) * 2011-08-04 2013-02-21 Sumitomo Wiring Syst Ltd 回路基板と端子金具の接続構造
DE102012213804A1 (de) * 2012-08-03 2014-02-06 Robert Bosch Gmbh Belastungsminimierende elektrische Durchkontaktierung

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005018780A1 (de) 2004-04-23 2005-11-17 Yazaki Corp. Platinenverbindungsanschluss
DE102009008118A1 (de) 2008-02-08 2009-08-20 Ept Automotive Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Kontakts auf einer Leiterplatte
DE102008042824A1 (de) * 2008-10-14 2010-04-15 Robert Bosch Gmbh Elektrischer Leiter und Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Leiters
DE102009042385A1 (de) 2009-09-21 2011-04-14 Würth Elektronik Ics Gmbh & Co. Kg Multi Fork Einpresspin
DE202010013758U1 (de) * 2010-01-27 2011-03-31 Amphenol-Tuchel Electronics Gmbh Einlötkontaktanordnung
DE102011079373A1 (de) * 2011-07-19 2013-01-24 Robert Bosch Gmbh Schaltungsträger mit einem Kontaktelement

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015165946A1 (de) 2014-04-29 2015-11-05 Robert Bosch Gmbh Elektrische verbindungsanordnung für die elektrische verbindung von leiterplatten untereinander mittels lötfreier einpresskontaktierung
DE102014208226A1 (de) * 2014-04-30 2015-11-05 Conti Temic Microelectronic Gmbh Kontaktelement für elektrische Verbindung, Kupferband zur Herstellung einer Vielzahl von Kontaktelementen
US9991618B2 (en) 2014-04-30 2018-06-05 Conti Temic Microelectronic Gmbh Contact element for an electrical connection
DE102014208226B4 (de) 2014-04-30 2020-07-23 Conti Temic Microelectronic Gmbh Kontaktelement, Schaltungsanordnung mit einem solchen Kontaktelement und Kupferband zur Herstellung einer Vielzahl von Kontaktelementen
DE102014109036A1 (de) * 2014-06-27 2015-12-31 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Elektrische Verbindungsvorrichtung mit zwei Bereichen für eine Leiterplatte, elektronisches Gerät, Kraftfahrzeug und Herstellungsverfahren
CN110521063B (zh) * 2017-04-11 2021-09-07 罗伯特·博世有限公司 电触头装置
DE102017206217A1 (de) 2017-04-11 2018-10-11 Robert Bosch Gmbh Elektrische Kontaktanordnung
WO2018188947A1 (de) 2017-04-11 2018-10-18 Robert Bosch Gmbh Elektrische kontaktanordnung
CN110521063A (zh) * 2017-04-11 2019-11-29 罗伯特·博世有限公司 电触头装置
US10873141B2 (en) 2017-04-11 2020-12-22 Robert Bosch Gmbh Electrical contact assembly
DE102017108640B4 (de) 2017-04-24 2022-11-10 Borgwarner Ludwigsburg Gmbh Elektronikmodul
DE102017006406A1 (de) * 2017-07-07 2019-01-10 Tdk-Micronas Gmbh Gehäustes IC-Bauelement
DE102017006406B4 (de) * 2017-07-07 2021-04-29 Tdk-Micronas Gmbh Gehäustes IC-Bauelement
US10854540B2 (en) 2017-07-07 2020-12-01 Tdk-Micronas Gmbh Packaged IC component
DE102022210287A1 (de) 2022-09-28 2024-03-28 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verbindungsanordnung und Verfahren zur Ausbildung einer Verbindungsanordnung

Also Published As

Publication number Publication date
US20150214636A1 (en) 2015-07-30
WO2014019906A1 (de) 2014-02-06
CN104521068A (zh) 2015-04-15
US9455502B2 (en) 2016-09-27
EP2880717B1 (de) 2020-04-22
EP2880717A1 (de) 2015-06-10
CN104521068B (zh) 2017-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2880717B1 (de) Einpresspin
EP2896092B1 (de) Kontaktelement
EP3138161B1 (de) Kontaktelement für elektrische verbindung, kupferband zur herstellung einer vielzahl von kontaktelementen
EP3066722B1 (de) Elektrische verbindungsanordnung
DE102008017809A1 (de) Leistungshalbleitermodul
EP2724421B1 (de) Einpresspin für eine elektrische einpressverbindung zwischen einer elektronischen komponente und einer substratplatte
DE102009058825A1 (de) Kontaktvorrichtung zum Befestigen an einer Leiterplatte, Verfahren zum Befestigen einer Kontaktvorrichtung an einer Leiterplatte und Leiterplatte
DE202012105073U1 (de) Komponententräger
DE102006060432A1 (de) Elektrisches Bauelement sowie Außenkontakt eines elektrischen Bauelements
DE102010041369A1 (de) Verdrahtungselement, Leistungsverteiler und Fahrzeugbatterie
DE102015201314A1 (de) Aktuator mit Leistungselektronik
DE102011083576A1 (de) Vorrichtung zur Außenkontaktierung eines Schaltungsmoduls, korrespondierendes Schaltungsmodul, Schaltungsanordnung und zugehöriges Verfahren zur Herstellung einer Schaltungsanordnung
DE102004041169B3 (de) Anordnung und Verfahren zur Masseanbindung eines elektrischen Schaltungsträgers
DE102011003377A1 (de) Leiterplattenanordnung
EP2121387B1 (de) Massebondverbindung
DE102014117536A1 (de) Sensor mit zwei im Winkel verbundenen Leiterplatten und Verfahren zur seitlichen Verbindung zweier Leiterplatten
DE102019117476A1 (de) Leistungselektronische Schalteinrichtung mit einem Anschlusselement
DE102009003079A1 (de) Dämpfungselement für ein elektrisches oder elektronisches Bauteil
DE102010062758A1 (de) Leiterplattenanordnung
WO2013010836A2 (de) Steckermodul, insbesondere für fensterheberantriebe, sowie verfahren zu dessen herstellung
DE10130618B4 (de) Verfahren zum Bestücken eines Trägers mit einem Bauteil und Vorrichtung zum Verbinden derselben
DE102009009091A1 (de) Abschirmvorrichtung einer Steckverbindung für ein Fahrzeug und Verfahren zur Herstellung derselben
DE202011000854U1 (de) Elektrolytkondensator
DE102019125108A1 (de) Leistungselektronikanordnung umfassend eine Leiterplatte und ein Leistungsmodul, Verfahren zur Herstellung einer Leistungselektronikanordnung, Kraftfahrzeug umfassend eine Leistungselektronikanordnung
DE102019125105A1 (de) Leistungselektronikanordnung umfassend eine Leiterplatte und ein Leistungsmodul, Kraftfahrzeug umfassend eine Leistungselektronikanordnung, Verfahren zur Herstellung einer Leistungselektronikanordnung

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination