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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leiterplatteneinheit mit Mitteln zur Kontaktierung eines Randkontaktsteckers, wobei die Leiterplatteneinheit eine Trägerplatine insbesondere mit einem Metallkern aufweist.
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STAND DER TECHNIK
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Aus der
DE 1 867 473 A ist eine Leiterplatteneinheit bekannt, und es sind Mittel zur Kontaktierung eines Randkontaktsteckers gezeigt, wobei die Mittel als sogenannte Messerleiste ausgeführt sind. Messerleisten weisen einen Rahmen auf, der aus einer Isolierstoffplatte ausgebildet ist und auf der Oberfläche der Messerleiste befinden sich mehrere meist parallel zueinander angeordnete Kontaktstellen. Die Kontaktstellen können durch ein Federelement im Randkontaktstecker kontaktiert werden, wobei das Federelement zusätzlich zur elektrischen Kontaktierung zur haltenden Aufnahme der Leiterplatteneinheit dient. Insbesondere dann, wenn einzelne Federelemente parallel zueinander angeordnet sind, und die Messerleiste in die Anzahl der Federelemente eingesteckt wird, wird neben der elektrisch voneinander getrennten vielfachen Kontaktierung der Leiterplatteneinheit eine Halterung derselben erzeugt.
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Die Kontaktsicherheit der Mittel zur Kontaktierung des Randkontaktsteckers wird im Allgemeinen dadurch erhöht, dass das Federelement die Messerleiste über beide sich gegenüberliegende Oberflächen mit entsprechenden Kontaktbahnen kontaktiert. Hebt beispielsweise ein Schenkel des Federelementes von einer Oberfläche ab oder ist eine Kontaktierung zu einem Schenkel durch eine Oxidschicht unterbrochen, so bleibt der weitere Schenkel des Federelementes mit der Kontaktbahn auf der gegenüberliegenden Oberfläche in Kontakt. Durch diese redundante Kontaktierung wird eine besonders sichere elektrische Verbindung der einzelnen Kontaktbereiche auf der Leiterplatte mit dem Randkontaktstecker erreicht.
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Leiterplatteneinheiten sind mit Trägerplatinen bekannt, die einen Metallkern aufweisen, wobei derartige Trägerplatinen häufig als IMS-Platinen bezeichnet werden (IMS = Insulated Metal Substrate). Wollte man den Randkontaktstecker unmittelbar mit der Trägerplatine in Kontakt bringen, so wird eine Durchkontaktierung beider, sich gegenüberliegender Oberfläche mit entsprechenden Kontaktbahnen auf der Trägerplatine schwierig oder unmöglich, da der Metallkern eine isolierte Kontaktierung einzelner Kontaktbereiche auf beiden Seiten der Oberfläche der Trägerplatine verhindert. Hierzu zeigt die
DE 1 867 473 eine Verbindung beider Kontaktbereiche auf gegenüberliegenden Oberflächen durch einen Draht, der auf die Oberflächen gelötet wird, um eine beidseitige Kontaktierung der Messerleiste zu erreichen. Der bauliche und fertigungstechnische Aufwand, der durch das Durchkontaktieren durch einen Draht entsteht, ist dabei jedoch vergleichsweise hoch, da neben dem Draht ferner mehrere Lötstellen erforderlich sind, um eine Kontaktierung der Kontaktbahnen auf beiden Seiten der Messerleiste herzustellen.
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Die
US 3,723,635 A zeigt eine Leiterplatteneinheit mit Leiterbahnen auf einer Seite der Leiterplatteneinheit, wobei die Kontaktierung mit einem Randkontaktstecker auf beiden Seiten der Leiterplatte erfolgt. Der Randkontaktstecker weist hierfür Federschenkel auf, die sowohl die obere als auch die untere Seite der Trägerplatine der Leiterplatteneinheit kontaktiert. Dabei sind jedoch die Kontaktierungen auf den gegenüberliegenden Seiten der Trägerplatine elektrisch voneinander getrennt, sodass nicht der Effekt einer redundanten Kontaktierung der Kontaktbereiche auf der Trägerplatine mittels eines Federelementes im Randkontaktstecker erreicht werden kann.
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Weiterhin kann es vorkommen, dass die verwendete Platinendicke der Trägerplatine nicht mit der Aufnahmeweite übereinstimmt, die der Randkontaktstecker bzw. die das Federelement im Randkontaktstecker aufweist, sodass die Mittel zur Kontaktierung der Leiterplatteneinheit mit dem Randkontaktstecker dazu ausgeführt werden müssen, die unterschiedlichen Dicken auszugleichen.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung einer Leiterplatteneinheit mit Mitteln zur Kontaktierung eines Randkontaktsteckers, wobei die Leiterplatteneinheit eine Trägerplatine insbesondere mit einem Metallkern aufweisen soll, und wobei die Mittel zur Kontaktierung des Randkontaktsteckers möglichst einfach, bauraumminimal und kostengünstig ausgeführt werden sollen. Insbesondere soll dabei der Randkontaktstecker mit Federelementen ausgeführt werden können, die einzelne Kontaktbereiche auf der Trägerplatine der Leiterplatteneinheit durch den Randkontaktstecker redundant kontaktierbar sind.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Leiterplatteneinheit mit Mitteln zur Kontaktierung eines Randkontaktsteckers gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Mittel zur Kontaktierung wenigstens durch eine Leiterplatte mit einem elektrisch isolierenden Trägermaterial ausgebildet sind, wobei die Leiterplatte auf einem Randbereich der Trägerplatine angeordnet ist und auf ihren sich gegenüberliegenden Oberflächen Kontaktbahnen aufweist, die mit zugeordneten Kontaktbereichen auf der Trägerplatine mittels einer Lötverbindung kontaktiert sind.
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Mit den erfindungsgemäß ausgeführten Mitteln zur Kontaktierung eines Randkontaktsteckers wird der Vorteil erreicht, dass auf besonders einfache Weise ein Träger für Kontaktbahnen bereitgestellt werden kann, der eine einfache Leiterplatte umfasst und der damit eine aufwendig ausgestaltete Messerleiste zur Kontaktierung der Trägerplatine ersetzen kann. Insbesondere ergibt sich der Vorteil, dass die Leiterplatte auf beiden sich gegenüberliegenden Oberflächen mit Kontaktbahnen versehen werden kann, die miteinander elektrisch in Verbindung stehen, und die Kontaktbahnen können mit dem Randkontaktstecker unter Bildung eines redundanten elektrischen Kontaktes in Verbindung gebracht werden. Der redundante elektrische Kontakt entsteht insbesondere dadurch, dass der Randkontaktstecker Federelemente mit zwei Federschenkeln aufweisen kann, die einen gemeinsamen elektrischen Leiter bilden, und ein Federschenkel des Federelementes kann eine Kontaktbahn auf der ersten Oberfläche der Leiterplatte kontaktieren, und ein zweiter Federschenkel kann eine Kontaktbahn auf der gegenüberliegenden, zweiten Oberfläche der Leiterplatte kontaktieren.
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Die redundante elektrische Verbindung zwischen den Kontaktbereichen auf der Trägerplatine und dem Randkontaktstecker wird insbesondere dadurch erreicht, dass beide sich auf den Oberflächen gegenüberliegenden Kontaktbahnen mit einem zugehörigen Kontaktbereich auf der Trägerplatine gemeinsam kontaktiert werden können. Damit können auf der Leiterplatte mehrere Kontaktbahnen auf den sich gegenüberliegenden Oberflächen vorgesehen sein, die jeweils paarweise miteinander kontaktiert sind. Korrespondierend zur den auf der Leiterplatte angebrachten mehreren Kontaktbahnen weist der Randkontaktstecker eine zugeordnete Anzahl von Federelementen auf, und jedes Federelement kontaktiert mit zwei Federschenkeln die elektrisch miteinander verbundenen Kontaktbahnen auf den sich gegenüberliegenden Oberflächen, sodass eine redundante Kontaktierung zwischen der Trägerplatine und dem Randkontaktstecker erzeugt wird.
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Die redundante Kontaktierung ergibt insbesondere den Vorteil, dass bei dem Ausfall einer Kontaktierung, beispielsweise durch mechanische Einwirkung oder durch eine Oxidbildung auf den Oberflächen der zu kontaktierenden Leiterbahnen, eine durchgehende elektrische Verbindung im Besonderen sichergestellt ist. Die Kontaktbahnen auf den Oberflächen der Leiterplatte sind jeweils paarweise kontaktiert mit den zugehörigen Kontaktbereichen auf der Trägerplatine, wofür eine Lötverbindung besonders vorteilhaft Verwendung finden kann.
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Dabei kann mit weiterem Vorteil die haltende Anordnung der Leiterplatte auf dem Randbereich der Trägerplatine im Verbindungsbereich ebenfalls durch die Lötverbindung erzeugt werden. Dadurch, dass eine Vielzahl von insbesondere nebeneinander angeordneten Lötverbindungen zur Kontaktierung mehrerer Kontaktbereiche auf der Trägerplatine mit mehreren Kontaktbahn-Paaren der Leiterplatte erzeugt wird, entsteht eine mechanisch belastbare, auf besondere Weise haltende Anordnung der Leiterplatte auf der Trägerplatine.
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Leiterplatteneinheiten mit Trägerplatinen, die einen Metallkern aufweisen, finden insbesondere zur Aufnahme von SMD-Bauteilen Anwendung, die eine größere Wärmeentwicklung verursachen können und die Wärme kann über den Metallkern vorteilhafterweise abgeführt werden. Trägerplatinen mit Metallkernen, sogenannte IMS-Platinen, sind teurer als Leiterplatten mit einem einfachen, elektrisch isolierenden Trägermaterial, und ein weiterer Vorteil kann dadurch gebildet werden, dass die Trägerplatine mit dem Metallkern minimale Abmessungen aufweisen kann, ohne die örtliche Anordnung des Randkontaktsteckers berücksichtigen zu müssen, da die Leiterplatte als elektrische Brücke zwischen der Trägerplatine mit dem Metallkern und dem Randkontaktstecker dienen kann. Somit kann durch die Leiterplatte eine große Strecke überwunden werden, sodass die Trägerplatine mit dem Metallkern und der Randkontaktstecker unterschiedliche Positionen in ihren Anordnungen aufweisen können, und insbesondere kann damit beispielsweise eine Kabelgruppe ersetzt werden.
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Auf besondere Weise kann die Leiterplatte derart ausgebildet sein, dass die Kontaktbahnen auf den sich gegenüberliegenden Oberflächen der Leiterplatte durch das Lot zur Bildung der Lötverbindung elektrisch kontaktiert sind. Hierzu kann die Leiterplatte Öffnungen mit einer lotbehaftbaren Innenoberfläche aufweisen, durch die die Kontaktbahnen auf den sich gegenüberliegenden Oberflächen der Leiterplatte mit Lot durchkontaktierbar sind. Das Lot kann dabei eine durchgehende Anhaftung auf der Innenoberfläche der Öffnungen aufweisen und das Lot geht über auf die sich auf den gegenüberliegenden Oberflächen befindenden Kontaktbahnen, sodass diese elektrisch miteinander verbunden werden. Die Öffnungen werden dabei für jede einzelne Kontaktbahn, die nebeneinander auf der Leiterplatte angeordnet sind, vorgesehen.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante der Leiterplatte kann diese eine Umfangskontur aufweisen, die einen Rand über der Höhe der Leiterplatte bildet, und der Rand kann lotbehaftbare Randbereiche aufweisen, in denen sich das Lot zwischen den sich gegenüberliegenden Oberflächen der Leiterplatte erstreckt. Dadurch kann eine Kontrollmöglichkeit geschaffen werden, indem die Lötverbindung zwischen den sich gegenüberliegenden Oberflächen der Leiterplatte in den Randberiechen durchgehend ausgebildet ist. Wenn für einen Betrachter das Lot sichtbar in den lotbehaftbaren Randbereichen über der gesamten Höhe des die Umfangskontur bildenden Randes der Leiterplatte ausgebildet ist, so kann damit festgestellt werden, dass die Lotverbindung folglich auch in den innenliegenden Öffnungen in der Leiterplatte zwischen den sich gegenüberliegenden Oberflächen ausgebildet ist, und dass damit die gewünschte elektrische Verbindung sicher gebildet ist. Die Randbereiche können Einbuchtungen bilden, die beispielsweise halbkreisförmig ausgebildet sind und die Einbuchtungen sind ebenfalls mit einer lotbehaftbaren Oberfläche versehen, sodass sich das Lot insbesondere auf Grundlage seiner Kapillarwirkung im flüssigen Zustand, über der Höhe der Randbereiche erstrecken kann, um die Oberflächen zusätzlich zu kontaktieren, ohne dass eine elektrische Funktion damit gekoppelt werden muss. Insbesondere bilden dabei die Lötverbindungen auf der unteren Seite der Leiterplatte, die auf der Trägerplatine aufliegt, weitere Verbindungsstellen, um die mechanische Belastbarkeit der Leiterplatte in Kontakt mit der Trägerplatine durch die Lötverbindungen im Randbereich weiter zu erhöhen. Die Erhöhung der mechanischen Festigkeit der Leiterplatte in Anordnung auf der Trägerplatine beruht insbesondere darauf, dass auch das Lot in den lotbehaftbaren Randbereichen mit Lotkontaktstellen auf der Oberfläche der Trägerplatine verbunden werden kann, die sich im Randbereich der Trägerplatine befinden, auf dem die Leiterplatte aufgebracht ist.
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Um die mechanische Belastung der Lötverbindung zwischen der Leiterplatte und der Trägerplatine zu minimieren, kann vorgesehen sein, dass die Leiterplatte in einem Bereich zwischen dem Verbindungsbereich zur Trägerplatine und einem Einsteckbereich zum Einstecken der Leiterplatte in den Randkontaktstecker eine Entlastungskerbe aufweist. In der Entlastungskerbe entsteht eine Nachgiebigkeit in der Struktur der Leiterplatte, sodass auf die Leiterplatte wirkende Kräfte, insbesondere vom Randkontaktstecker, durch eine Beweglichkeit der Leiterplatte im Bereich der Entlastungskerbe ausgeglichen werden können. Die Kontaktbahnen auf der Oberfläche der Leiterplatte können dabei die Entlastungskerbe durchlaufen, sodass die Entlastungskerbe nicht zu einer Unterbrechung der Kontaktbahnen führt.
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Beispielsweise kann die Leiterplatte zur Bildung des elektrisch isolierenden Trägermaterials wenigstens eine mit Epoxidharz getränkte Glasfasermatte aufweisen. Alternativ kann das elektrisch isolierende Trägermaterial auch gebildet sein durch Kombinationen aus Phenolharz und Papier oder aus einer Verbindung aus Epoxidharz und Papier, und die Materialien zur Bildung der Leiterplatte sind einfach und preiswert verfügbar, insbesondere können sogenannte flammhemmende Leiterplatten Verwendung finden, die unter der Bezeichnung FR4-Leiterplatten bekannt sind.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Leiterplatteneinheit können auch auf der Leiterplatte Elektronikbauteile aufgenommen sein, wobei die eigentliche Schaltungseinheit der Leiterplatteneinheit auf der Trägerplatine mit Metallkern aufgenommen ist. Die elektrischen Bauteile, die auf der Trägerplatine aufgenommen sein können, können insbesondere elektrische Bauteile mit erhöhter Wärmeentwicklung wie Hochleistungs-Leuchtdioden betreffen, und die Leiterplatteneinheit kann mit besonderem Vorteil ausgeführt sein zur Aufnahme in einen Scheinwerfer einer Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug.
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BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG
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Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
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1a eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer Leiterplatteneinheit mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung,
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1b eine Draufsicht auf die Leiterplatteneinheit gemäß 1a,
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2a eine Ansicht einer Trägerplatine und eine von der Trägerplatine getrennt gezeigten Leiterplatte,
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2b eine Seitenansicht der Leiterplatteneinheit mit der Trägerplatine und der Leiterplatte, die an die Trägerplatine gefügt ist,
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2c die Ansicht gemäß 2b, wobei die Leiterplatteneinheit an einen Randkontaktstecker kontaktiert ist,
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3 eine Detailansicht der Leiterplatte in einer Draufsicht, in einer Seitenansicht und in einer Schnittansicht,
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4a eine Seitenansicht des Fügebereiches zwischen der Leiterplatte und der Trägerplatine im ungefügten Zustand,
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4b die Seitenansicht des Fügebereiches zwischen der Leiterplatte und der Trägerplatine im gefügten Zustand,
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5a eine Querschnittsansicht des Fügebereiches zwischen der Leiterplatte und der Trägerplatine im ungefügten Zustand und
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5b die Querschnittsansicht des Fügebereiches zwischen der Leiterplatte und der Trägerplatine im gefügten Zustand.
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In den 1a und 1b ist ein Ausführungsbeispiel einer Leiterplatteneinheit 1 mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung dargestelllt, und 1a zeigt die Leiterplatteneinheit 1 in einer Seitenansicht und 1b zeigt die Leiterplatteneinheit 1 in einer Draufsicht.
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Die Leiterplatteneinheit 1 weist eine Trägerplatine 12 auf, auf der Elektronikbauteile aufgenommen werden können und die Trägerplatine 12 besitzt einen Metallkern 13, und der Metallkern 13 befindet sich in flächiger Erstreckung innenliegend in der Trägerplatine 12 und dient vorzugsweise zur Entwärmung der elektronischen Bauteile, die außenseitig auf der Trägerplatine 12 aufgebracht sein können. Die Elektronikbauteile, beispielsweise SMD-Bauteile, können zwar auf beiden Seiten der Trägerplatine 12 aufgebracht sein, ein Durchkontaktieren der Platinenseite ist durch den Metallkern 13 aber im Wesentlichen verhindert.
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Auf der oberen Seite der Trägerplatine 12 ist mit dem Bezugszeichen 16 ein lokal begrenzter Kontaktbereich 16 gezeigt, der lediglich in 1a in der Seitenansicht angedeutet ist, und der Kontaktbereich 16 kann mit den erfindungsgemäßen Mitteln 10 mit dem Randkontaktstecker 11 kontaktiert werden. Der Randkontaktstecker 11 weist ein Federelement 23 auf, und das Federelement 23 besitzt zwei Federschenkel, zwischen denen eine Leiterplatte 14 aufgenommen werden kann, und die Leiterplatte 14 bildet im Wesentlichen das Mittel 10 zur Kontaktierung des Kontaktbereiches 16 auf der Trägerplatine 12 mit dem Randkontaktstecker 11, der eine weiterführende elektrische Leitung 24 umfasst.
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Die Leiterplatte 14 besitzt zwei sich gegenüberliegende Oberflächen 14a und 14b, wobei die Trägerplatine 12 auf der unteren Seite mit der Oberfläche 14b der Leiterplatte 14 in Verbindung gebracht ist. Die Verbindung zwischen der Leiterplatte 14 und der Trägerplatine 12 erfolgt durch Lötverbindungen 17. Um einzelne Kontaktbereiche 16 auf der Trägerplatine 12 mit zugeordneten Kontaktbahnen 15 auf der Leiterplatte 14 in Verbindung zu bringen, sind in der Leiterplatte 14 mehrere Öffnungen 19 eingebracht, und die Öffnungen 19 sind mit Lot 17‘ behaftet, das in die Lötverbindung 17 übergeht. Durch das Lot 17‘ in den Öffnungen 19 werden die sich gegenüberliegenden Oberflächen 14a und 14b der Leiterplatten 14 miteinander kontaktiert, und gelangen die Federschenkel des Federelementes 23 in Kontakt mit den Kontaktbahnen 15 auf den gegenüberliegenden Oberflächen 14a und 14b, in die die Öffnungen 19 münden, so entsteht eine jeweils redundante elektrische Verbindung zwischen den Kontaktbereichen 16 auf der oberen Seite der Trägerplatine 12 und dem Randkontaktstecker 11.
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In den 2a, 2b und 2c sind die Mittel 10 in einem ungefügten Zustand (2a) in einem gefügten Zustand an die Trägerplatine 12 (2b) und einem eingesteckten Zustand zur Kontaktierung des Randkontaktsteckers 11 (2c) gezeigt. Die Trägerplatine 12 mit dem Metallkern 13 wird in einem Randbereich, an den die Leiterplatte 14 angebracht werden soll, zunächst mit einem Lot 17‘ behaftet, wie in 2a gezeigt. Anschließend wird die Leiterplatte 14 mit der unterseitigen Oberfläche 14b auf den Bereich der Trägerplatine 12 aufgebracht, der mit dem Lot 17‘ behaftet ist, wie in 2b gezeigt. Auf der Oberfläche 14b der Leiterplatte 14 befinden sich Kontaktbahnen 15, die über das Lot 17‘ mit einem zugehörigen Kontaktbereich 16 elektrisch verbunden wird, indem die Lötverbindung 17 gemäß 2b und 2c hergestellt wird.
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Durch eine in die Leiterplatte 14 eingebrachte Öffnung 19 kann Lot 17‘ die obere Oberfläche 14a der Leiterplatte 14 kontaktieren, sodass Kontaktbahnen 15, die auch auf der oberseitigen Oberfläche 14a vorhanden sind, durch das Lot 17‘ in der Öffnung 19 ebenfalls kontaktiert wird. Folglich weist die Leiterplatte 14 im gefügten Zustand, wie in 2b gezeigt, beidseitige Kontaktbahnen 15 auf, die mit beiden Schenkeln des Federelementes 23 kontaktiert werden können, wie in 2c gezeigt.
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Durch die erfindungsgemäßen Mittel 10 können elektrische Bauteile, beispielhaft gezeigt durch nur ein elektrisches Bauteil 18, das ein Halbleiterleuchtmittel bildet, mit dem Randkontaktstecker 11 und folglich mit der elektrischen Leitung 24 elektrisch verbunden werden. Durch die Querschnittsansicht in den 2a, 2b und 2c ist lediglich ein Kontaktbereich 16 auf der Trägerplatine 12, eine Kontaktbahn 15 auf beiden Oberflächen 14a und 14b der Leiterplatte 14 und ein Federelement 23 des Randkontaktsteckers 11 gezeigt, und das Leiterplattenelement 1 kann eine Vielzahl von Kontaktbereichen 16, von Kontaktbahnen 15 und von Federelementen 23 im Randkontaktstecker 11 aufweisen. Entsprechend der Anzahl der Kontaktbereiche 16, der Anzahl der Kontaktbahnen 15 und der Anzahl der Federelemente 23 befinden sich in der Leiterplatte 14 mehrere Öffnungen 19, die jeweils die Kontaktbahnen 15 auf beiden Oberflächen 14a und 14b der Leiterplatte 14 verbinden.
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3 zeigt in einer Draufsicht, in einer Seitenansicht und in einer quer geschnittenen Ansicht gemäß der Schnittlinie I-I die Leiterplatte 14 mit einer Mehrzahl von Öffnungen 19, und die Querschnittsansicht I-I zeigt lotbehaftbare Innenoberflächen 20 in den Öffnungen 19, um Kontaktbahnen 15, die lediglich im Schnitt I-I dargestellt sind, miteinander zu kontaktieren. Die Kontaktierung erfolgt dabei insbesondere erst dann, wenn Lot 17‘ die Innenoberfläche 20 in den Öffnungen 19 benetzt.
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Weiterhin gezeigt sind lotbehaftbare Randbereiche 21 im die Umfangkontur der Leiterplatte 14 bildenden Rand, wobei nur die Einsteckseite zum Einstecken in den Randkontaktstecker 11 der Leiterplatte 14 keine Randbereiche 21 aufweist, und die Einsteckseite ist durch einen Pfeil gekennzeichnet.
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In der Seitenansicht sind die Randbereiche 21 gezeigt, die ebenfalls eine lotbehaftbare Oberfläche aufweisen, und bei einem Benetzen der Oberflächen entsteht ein größerer Verbindungsquerschnitt zwischen der Leiterplatte 14 und der Trägerplatine 12, ohne dass das Lot in den Randbereichen 21 eine elektrische Kontaktfunktion erfüllen muss.
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Die 4a und 4b zeigen die Leiterplatteneinheit 1 mit der Trägerplatine 12 und der Leiterplatte 14. In 4a ist die Lötverbindung 17 noch nicht hergestellt, und in 4b ist die Lötverbindung 17 zwischen der Leiterplatte 14 und der Trägerplatine 12 hergestellt. Vorbereitend ist auf der Oberseite der Trägerplatine 12 im Randbereich, in dem die Leiterplatte 14 aufgebracht werden soll, ein Lot 17‘ aufgebracht, das im Reflow-Verfahren die Lötverbindung 17 gemäß 4b erzeugen kann und das den Kontaktbereich 16 kontaktiert. Wird die Leiterplatte 14 hierzu auf die Trägerplatine 12 aufgebracht und wird das Lot 17‘ zum Fließen gebracht, insbesondere durch Wärmeeinbringung, so kann die Lötverbindung 17 hergestellt werden, um die Leiterplatte 14 mit der Trägerplatine 12 zu verbinden. Die Seitenansicht der Leiterplatteneinheit 1 zeigt dabei nur den Rand der Leiterplatte 14, der mit lotbehaftbaren Randbereichen 21 ausgebildet ist. In den Randbereichen 21 kann das Lot 17‘ durch Kapillarwirkung hochsteigen, jedoch kann insbesondere auch mit der Oberfläche der Trägerplatine 12, die ebenfalls lotbehaftbar ist, eine haltende Verbindung zwischen der Trägerplatine 12 und der Leiterplatte 14 hergestellt werden.
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Die 5a und 5b zeigen die Leiterplatteneinheit 1 in der Querschnittsansicht gemäß der Schnittlinie I-I in 3, und die 5a zeigt die Leiterplatte 14 beabstandet zur Trägerplatine 12, und 5b zeigt die hergestellte Lötverbindung zwischen der Leiterplatte 14 und der Trägerplatine 12.
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Vorbereitend ist in 5a ein Lot 17‘ aufgebracht, insbesondere lokal begrenzt in einem Kontaktbereich 16 auf der Oberseite der Trägerplatine 12. Die Querschnittsansicht zeigt die Ausbildung der Öffnung 19 mit einer lotbehaftbaren Innenoberfläche 20, weiterhin ist auf der linken Seite ein weiterer lotbehaftbarer Randbereich 21 gezeigt. Wird die Lötverbindung 17 gemäß 5b hergestellt, so steigt das Lot 17‘ in der Öffnung 19 über der Trägeroberfläche der Trägerplatine 12 auf, und kontaktiert beide Kontaktbahnen 15 auf den Oberflächen 14a und 14b der Leiterplatte 14. Das im Randbereich 21 aufgestiegene Lot 17‘ kann ebenfalls zur Kontaktierung dienen, wenn die Kontaktbahn 15 sich über der gesamten Breite der Leiterplatte 14 erstreckt, und somit sowohl die Öffnung 19 als auch den linksseitig dargestellten lotbehaftbaren Randbereich 21 überstreicht.
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Wird der Randkontaktstecker 11 auf das freie Ende der Leiterplatte 14 aufgesteckt, so kann das Federelement 23 beide Kontaktbahnen 15 sowohl auf der Oberfläche 14a als auch auf der Oberfläche 14b kontaktieren. Durch die Lötverbindung 17, insbesondere durch das in der Öffnung 19 und im Randbereich 21 aufsteigende Lot 17‘, werden beide Kontaktbahnen 15 auf den Oberflächen 14a und 14b mit dem Kontaktbereich 16 auf der Oberfläche der Trägerplatine 12 miteinander elektrisch kontaktiert. Im Ergebnis kann der Randkontaktstecker 11 mit beiden Federschenkeln des Federelementes 23 eine redundante Kontaktierung des Kontaktbereiches 16 erzeugen.
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Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiven Einzelheiten und räumliche Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Leiterplatteneinheit
- 10
- Mittel
- 11
- Randkontaktstecker
- 12
- Trägerplatine
- 13
- Metallkern
- 14
- Leiterplatte
- 14a
- Oberfläche
- 14b
- Oberfläche
- 15
- Kontaktbahn
- 16
- Kontaktbereich
- 17
- Lötverbindung
- 17’
- Lot
- 18
- elektrisches Bauteil
- 19
- Öffnung
- 20
- lotbehaftbare Innenoberfläche
- 21
- lotbehaftbarer Randbereich
- 22
- Entlastungskerbe
- 23
- Federelement
- 24
- elektrische Leitung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 1867473 A [0002]
- DE 1867473 [0004]
- US 3723635 A [0005]
