DE102013208681A1

DE102013208681A1 - Electronic component as well as control unit with the electronic component

Info

Publication number: DE102013208681A1
Application number: DE102013208681.4A
Authority: DE
Inventors: Ronny Ludwig
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-05-13
Filing date: 2013-05-13
Publication date: 2014-11-13

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Komponente (1), umfassend eine Leiterplatte (3) mit zumindest einer Stirnseite (31), einer ersten Oberfläche (32) und einer zweiten Oberfläche (33), zumindest ein Befestigungselement (4), das in insbesondere in einem Gehäuse (2) fixierbar ist und das eingerichtet ist, die Leiterplatte (3) zu lagern und elektrisch zu kontaktieren, und zumindest eine Ausnehmung (5) in der Stirnseite (31) der Leiterplatte (3), wobei das Befestigungselement (4) in die Ausnehmung (5) eingreift, und wobei der Eingriff des Befestigungselements (4) in die Stirnseite (31) sowohl die Lagerung der Leiterplatte (3) als auch die elektrische Kontaktierung zwischen Leiterplatte (3) und Befestigungselement (4) darstellt.The invention relates to an electronic component (1), comprising a printed circuit board (3) with at least one end face (31), a first surface (32) and a second surface (33), at least one fastening element (4), which in particular in a housing (2) can be fixed and is set up to support and electrically contact the printed circuit board (3), and at least one recess (5) in the end face (31) of the printed circuit board (3), the fastening element (4) in the recess (5) engages, and the engagement of the fastening element (4) in the end face (31) represents both the mounting of the printed circuit board (3) and the electrical contact between the printed circuit board (3) and the fastening element (4).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Komponente, mit der eine Leiterplatte einfach und sicher kontaktiert wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine elektronische Anordnung, insbesondere ein Steuergerät oder einen Sensor, die bevorzugt in einem Fahrzeug Verwendung findet. Diese Elektronische Anordnung umfasst die zuvor beschriebene elektronische Komponente.The present invention relates to an electronic component with which a printed circuit board is easily and securely contacted. Furthermore, the invention relates to an electronic device, in particular a control device or a sensor, which is preferably used in a vehicle. This electronic device comprises the electronic component described above.

Bei Steuergeräten oder Sensoren für Kraftfahrzeuge werden häufig Leiterplatten mittels selektiver Löttechnik kontaktiert. Alternativ ist möglich, dass die Leiterplatten mittels Einpresstechnik elektrisch kontaktiert werden. Die Einpresstechnik hat gegenüber den selektiven Lötverfahren den großen Vorteil, dass keine thermischen Prozesse notwendig sind. Somit entstehen keine typischen Qualitätsprobleme, die bei herkömmlichen Löttechniken auftreten, wie beispielsweise kalte Lötstellen, Risse im Lot oder Flussmittelrückstände.In control units or sensors for motor vehicles, circuit boards are often contacted by means of selective soldering. Alternatively, it is possible that the circuit boards are electrically contacted by press-fitting. The press-fit technology has the great advantage over selective soldering processes that no thermal processes are necessary. Thus, there are no typical quality problems associated with conventional soldering techniques, such as cold solder joints, solder cracks or flux residues.

Weiterhin ist aus der GB 2 008 333 A eine Leiterplattenkontaktierung bekannt, bei der ein auf der Leiterplatte vorgesehener Bereich der Leiterplattenoberfläche von einem Federelement 6 kontaktiert wird. Ein ähnliches Konzept ist auch aus der EP 0 198 418 A1 oder der EP 0 147 519 A1 bekannt. Schließlich sind aus US 4,538,864 A , US 6,426,466 B1 und US 4,018,494 A Möglichkeiten bekannt, Leiterplatten durch Rastnasen bzw. durch Vorsprünge mit demselben Element sowohl zu lagern als auch elektrisch zu kontaktieren.Furthermore, from the GB 2 008 333 A a printed circuit board contacting known in which a provided on the circuit board portion of the circuit board surface is contacted by a spring element 6. A similar concept is also from the EP 0 198 418 A1 or the EP 0 147 519 A1 known. Finally are off US 4,538,864 . US 6,426,466 B1 and US 4,018,494 A Possibilities known to store printed circuit boards by locking lugs or projections with the same element as well as to contact electrically.

Bei bekannte Techniken zum elektrischen Kontaktieren, insbesondere bei der Einpresstechnik als auch bei der Löttechnik, sind jedoch einige Nachteile vorhanden: Durch das Vorsehen von Kontaktierflächen, die entweder kalt kontaktiert oder verlötet werden, muss ein erheblicher Platzbedarf auf der Leiterplatte eingeplant werden, der nicht für die Bestückung mit weiteren elektronischen Komponenten, z.B. für eine elektrische Schaltung, dienen kann. So muss auch für verhältnismäßig kleine elektrische Schaltungen eine verhältnismäßig große Leiterplatte bereitgehalten werden. Zusätzlich ist die Dicke der Leiterplatten vor allem bei der Einpresstechnik nach unten auf ein Mindestmaß begrenzt, da die Leiterplatte ansonsten den mechanischen Belastungen des Einpressens nicht standhalten kann. Auch diese geforderte Mindestdicke kann sich in Nachteilen äußern, da für viele elektrische Schaltungen oftmals keine derart dicken Leiterplatten benötigt werden.In known techniques for electrical contacting, in particular in the press-fitting as well as in the soldering, but some disadvantages: By providing Kontaktierflächen that are either cold contacted or soldered, a considerable space on the circuit board must be planned, which is not for the assembly with other electronic components, eg for an electrical circuit, can serve. Thus, a relatively large circuit board must be kept ready even for relatively small electrical circuits. In addition, the thickness of the printed circuit boards is limited to a minimum, especially in the press-fitting down, since the circuit board otherwise can not withstand the mechanical stresses of the pressing. Also, this required minimum thickness can manifest itself in disadvantages, since for many electrical circuits often no such thick circuit boards are needed.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße elektronische Komponente umfasst eine Leiterplatte mit zumindest einer Stirnseite, einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche. Weiterhin umfasst die elektronische Komponente zumindest ein Befestigungselement, das bevorzugt in einem Gehäuse fixierbar ist. Das Befestigungselement ist eingerichtet, die Leiterplatte zu lagern und elektrisch zu kontaktieren. Dafür ist in der Stirnseite der Leiterplatte eine Ausnehmung vorgesehen, wobei das Befestigungselement in diese Ausnehmung eingreift. Der Eingriff des Befestigungselements in die Ausnehmung bewirkt einerseits die zuvor beschriebene Lagerung der Leiterplatte als auch die elektrische Kontaktierung zwischen Leiterplatte und Befestigungselement. Somit weist die Ausnehmung zwei Funktionen auf: Zunächst dient die Ausnehmung dazu, einen Lagerpunkt der Leiterplatte bereitzustellen, an dem das Befestigungselement die Leiterplatte lagern kann. Weiterhin dient die Ausnehmung als elektrische Kontaktierungsstelle, wodurch die Ausnehmung einen elektrisch leitfähigen Kontakt darstellt. Insbesondere ist zusätzlich vorgesehen, dass die Ausnehmung mit einer elektrischen Schaltung, die auf der Leiterplatte angeordnet ist, elektrisch verbunden ist, so dass das Befestigungselement vorteilhafterweise die auf der Leiterplatte angeordnete Schaltung kontaktieren kann. Bevorzugt erfolgt die elektrische Kontaktierung der Leiterplatte ausschließlich über die an der Stirnseite angebrachte Ausnehmung. Das Befestigungselement kann vorteilhafterweise aus einem metallischen Werkstoff sein. Besonders bevorzugt ist das Befestigungselement ein Stanzbiegeteil. Alternativ ist ebenso bevorzugt vorgesehen, dass das Befestigungselement ein Gussbauteil ist. Insbesondere kann das Befestigungselement auch einen Kunststoff umfassen, wobei hier insbesondere der Kunststoff mit einer leitfähigen Oberfläche versehen ist oder ein leitfähiges Element in den Kunststoff eingebracht ist.The electronic component according to the invention comprises a printed circuit board with at least one end face, a first surface and a second surface. Furthermore, the electronic component comprises at least one fastening element, which is preferably fixable in a housing. The fastener is adapted to store the printed circuit board and to contact electrically. For a recess is provided in the end face of the circuit board, wherein the fastening element engages in this recess. The engagement of the fastening element in the recess on the one hand causes the above-described mounting of the circuit board as well as the electrical contact between the circuit board and fastener. Thus, the recess has two functions: First, the recess serves to provide a bearing point of the circuit board to which the fastener can support the circuit board. Furthermore, the recess serves as an electrical contacting point, whereby the recess constitutes an electrically conductive contact. In particular, it is additionally provided that the recess is electrically connected to an electrical circuit which is arranged on the printed circuit board, so that the fastening element can advantageously contact the circuit arranged on the printed circuit board. Preferably, the electrical contacting of the circuit board takes place exclusively via the recess attached to the front side. The fastener may advantageously be made of a metallic material. Particularly preferably, the fastening element is a stamped and bent part. Alternatively, it is also preferably provided that the fastening element is a cast component. In particular, the fastening element may also comprise a plastic, in which case in particular the plastic is provided with a conductive surface or a conductive element is introduced into the plastic.

Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.The dependent claims have preferred developments of the invention to the content.

Die Ausnehmung der Leiterplatte weist insbesondere eine abgerundete Form auf. Besonders bevorzugt kann die Ausnehmung eine halbkreisförmige Form aufweisen, so dass auf der ersten Oberfläche und/oder auf der zweiten Oberfläche die Ausnehmung als halbkreisförmige Nut erscheint. Eine derartige Ausnehmung ist sehr einfach und kostengünstig herstellbar und ermöglicht außerdem ein einfaches Eingreifen des Befestigungselements.The recess of the printed circuit board in particular has a rounded shape. Particularly preferably, the recess may have a semicircular shape, so that the recess appears as a semicircular groove on the first surface and / or on the second surface. Such a recess is very easy and inexpensive to produce and also allows easy engagement of the fastener.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Befestigungselement einen Anschlag auf, der auf der ersten Oberfläche der Leiterplatte anliegt. Daher kann das Befestigungselement die Leiterplatte lagern. Insbesondere kann der Anschlag durch einen Vorsprung innerhalb des Befestigungselements gebildet sein, wobei der Vorsprung insbesondere abgerundete Übergänge zu dem restlichen Befestigungselement aufweist.In a preferred embodiment, the fastening element has a stop which rests on the first surface of the printed circuit board. Therefore, the fastener can support the circuit board. In particular, the attack by a Projection may be formed within the fastener, wherein the projection in particular has rounded transitions to the rest of the fastener.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass das Befestigungselement einen Blockierbereich aufweist, der eine Bewegung der Leiterplatte blockiert. Die Blockierung erfolgt insbesondere durch ein Anliegen des Blockierbereichs an der zweiten Oberfläche der Leiterplatte. Die Leiterplatte ist daher, insbesondere wenn der zuvor genannte Anschlag verwendet wird, durch das Befestigungselement fest und sicher gelagert. Der Blockierbereich kann insbesondere durch einen Vorsprung in dem Befestigungselement gebildet sein. Auch hier ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass der Vorsprung einen abgerundeten Übergang zu dem restlichen Befestigungselement aufweist.Furthermore, it is preferably provided that the fastening element has a blocking region which blocks movement of the printed circuit board. The blocking takes place in particular by a concern of the blocking region on the second surface of the printed circuit board. The circuit board is therefore, especially when the aforementioned stop is used, firmly and securely supported by the fastener. The blocking region may in particular be formed by a projection in the fastening element. Again, it is particularly preferred that the projection has a rounded transition to the rest of the fastener.

Weiterhin ist vorteilhafterweise an dem Befestigungselement eine Einführschräge vorgesehen. Die Einführschräge erlaubt ein einfaches Herstellen des Eingriffs des Befestigungselements in die Ausnehmung. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Einführschräge unmittelbar in den zuvor genannten Blockierbereich übergeht, so dass die Leiterplatte zum Herstellen des Eingriffs des Befestigungselements in die Ausnehmung sehr einfach über den Blockierbereich gebracht werden kann. Ist der Blockierbereich durch Hilfe der Einführschräge überschritten, so kann der Blockierbereich eine weitere Bewegung der Leiterplatte blockieren. Furthermore, an insertion bevel is advantageously provided on the fastening element. The insertion bevel allows a simple manufacture of the engagement of the fastener in the recess. Particularly preferably, it is provided that the insertion bevel merges directly into the aforementioned blocking region, so that the printed circuit board can be easily brought over the blocking region to produce the engagement of the fastening element in the recess. If the blocking area is exceeded by means of the insertion bevel, the blocking area can block further movement of the printed circuit board.

Bevorzugt ist das Befestigungselement als Federelement oder als linearer Biegebalken oder als gebogener Biegebalken ausgebildet. Daher kann das Befestigungselement eine Federkraft aufweisen, mit der das Befestigungselement in die Ausnehmung eingreift. Somit ist eine sichere und zuverlässige Lagerung der Leiterplatte möglich, wobei durch die Federkraft auch ein sicherer elektrischer Kontakt hergestellt werden kann. Falls das Befestigungselement als linearer Biegebalken ausgebildet ist, ist eine Herstellung des Befestigungselements sehr einfach möglich. Die Ausbildung als gebogener Biegebalken ermöglicht wiederum eine Platz sparende Anbringung des Befestigungselements. Daher kann durch die Ausbildung als gebogener Biegebalken der für das Befestigungselement notwendige Bauraum, insbesondere innerhalb eines Gehäuses, stark reduziert werden. Preferably, the fastening element is designed as a spring element or as a linear bending beam or as a bent bending beam. Therefore, the fastener may have a spring force with which the fastener engages in the recess. Thus, a secure and reliable storage of the circuit board is possible, whereby by the spring force and a secure electrical contact can be made. If the fastening element is designed as a linear bending beam, a production of the fastening element is very easily possible. The design as a curved bending beam in turn allows a space-saving attachment of the fastener. Therefore, due to the design as a bent bending beam, the space required for the fastening element, in particular within a housing, can be greatly reduced.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die elektrische Komponente eine Vielzahl von Befestigungselementen aufweist, wobei die Leiterplatte zumindest zwei Stirnseiten und eine Vielzahl von Ausnehmungen aufweist. Zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass jedes Befestigungselement in eine Ausnehmung eingreift, so dass die Leiterplatte zwischen der Vielzahl von Befestigungselementen eingespannt ist. Dabei ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass zumindest zwei Ausnehmungen auf gegenüberliegenden Stirnseiten der Leiterplatte vorgesehen sind. Daher können zwei Befestigungselemente, die in jeweils eine der genannten Ausnehmungen eingreifen, durch die Federkraft eine Einspannung der Leiterplatte darstellen. Sollten die zuvor genannten Blockierbereiche und Einführschrägen vorhanden sein, so kann die Leiterplatte sehr einfach in den gelagerten Zustand gebracht werden, indem die Befestigungselemente durch die Einführschräge elastisch verformt werden, so dass die Leiterplatte den Blockierbereich überwinden kann. Anschließend kann die Leiterplatte insbesondere an einem vorhandenen Anschlag des Befestigungselements anliegen, wobei der Blockierbereich und der Anschlag eine weitere Bewegung der Leiterplatte verhindert. Durch die Federkraft der Befestigungselemente ist die Leiterplatte dabei fest und sicher gelagert und elektrisch kontaktiert.Particularly preferably, it is provided that the electrical component has a plurality of fastening elements, wherein the printed circuit board has at least two end faces and a plurality of recesses. In addition, it is preferably provided that each fastening element engages in a recess, so that the printed circuit board is clamped between the plurality of fastening elements. It is particularly preferably provided that at least two recesses are provided on opposite end faces of the circuit board. Therefore, two fastening elements, which engage in each case one of said recesses, represent a clamping of the circuit board by the spring force. If the aforementioned blocking regions and insertion bevels are present, the printed circuit board can very easily be brought into the stored state by the fastening elements being elastically deformed by the insertion bevel, so that the printed circuit board can overcome the blocking region. Subsequently, the printed circuit board can rest in particular against an existing stop of the fastening element, the blocking region and the stop preventing further movement of the printed circuit board. Due to the spring force of the fastening elements, the printed circuit board is firmly and securely mounted and electrically contacted.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass das Befestigungselement derart in die Ausnehmung der Leiterplatte eingreift, dass eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Ausnehmung und Befestigungselement vorhanden ist. Dies kann besonders bevorzugt dadurch unterstützt werden, dass die Ausnehmungen chemisch verzinnt sind. Zusätzlich weisen die Befestigungselemente bevorzugt ebenfalls auf einer Oberfläche, die in die Ausnehmung eingreift, einen, insbesondere galvanischen, Zinnüberzug auf. Durch die bevorzugt vorhandene Federkraft ist es dabei möglich, dass die somit aneinander gepressten Zinnüberzüge Diffusionsbrücken ausbilden, wodurch eine stoffschlüssige Verbindung entsteht. Alternativ oder zusätzlich kann ebenso vorgesehen sein, dass das Befestigungselement und die Ausnehmung miteinander verlötet werden, wobei bevorzugt bekannte Lötverfahren verwendet werden können.Furthermore, it is preferably provided that the fastening element engages in the recess of the circuit board such that a material connection between the recess and the fastening element is present. This can be particularly preferably supported by the fact that the recesses are chemically tinned. In addition, the fastening elements preferably also have a, in particular galvanic, tin coating on a surface which engages in the recess. By virtue of the spring force which is preferably present, it is possible for the tin coatings pressed against one another to form diffusion bridges, as a result of which a cohesive connection is produced. Alternatively or additionally, it may also be provided that the fastening element and the recess are soldered to one another, whereby known soldering methods may preferably be used.

Vorteilhafterweise weist das Befestigungselement eine Außenkontur auf, die zumindest teilweise zu der Ausnehmung komplementär ist. Insbesondere kann die Ausnehmung eine abgerundete Form aufweisen, so dass auch das Befestigungselement eine zumindest teilweise abgerundete Form aufweisen kann. Auf diese Weise wird ein Einschneiden des Befestigungselements in die Ausnehmung verhindert, da die Anlagefläche zwischen Ausnehmung und Befestigungselement maximiert werden kann. Advantageously, the fastening element has an outer contour which is at least partially complementary to the recess. In particular, the recess may have a rounded shape, so that the fastening element may also have an at least partially rounded shape. In this way, a cutting of the fastener is prevented in the recess, since the contact surface between the recess and fastener can be maximized.

Schließlich ist bevorzugt vorgesehen, dass das Befestigungselement zumindest einen Kontaktierungsbereich aufweist. Der Kontaktierungsbereich ist insbesondere derart ausgestaltet, dass dieser aus einem vorhandenen Gehäuse herausragen kann. Da das Befestigungselement durch den Eingriff in die Ausnehmung die Leiterplatte elektrisch kontaktiert, ist ebenso bevorzugt vorgesehen, dass der Kontaktbereich zur Kontaktierung der Leiterplatte mit weiteren Elementen vorgesehen ist. Beispielsweise kann das Befestigungselement in ein Gehäuse eingespritzt sein, wobei der Kontaktierungsbereich aus dem Gehäuse herausragt, so dass eine von dem Befestigungselement innerhalb des Gehäuses gelagerte und kontaktierte Leiterplatte durch den Kontaktierungsbereich außerhalb des Gehäuses mit anderen Elementen elektrisch kontaktiert werden kann.Finally, it is preferably provided that the fastening element has at least one contacting region. The contacting region is in particular designed such that it can protrude from an existing housing. Since the fastener electrically contacted by the engagement in the recess, the printed circuit board, it is also preferably provided that the contact area for contacting the circuit board with is provided further elements. For example, the fastening element can be injected into a housing, wherein the contacting region projects out of the housing so that a printed circuit board mounted and contacted by the fastening element within the housing can be electrically contacted with other elements through the contacting region outside the housing.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine elektronische Anordnung, insbesondere ein Steuergerät oder einen Sensor, die bevorzugt in einem Fahrzeug Verwendung finden kann. Das Steuergerät umfasst zumindest die zuvor beschriebene elektronische Komponente. Weiterhin umfasst das Steuergerät ein Gehäuse, in dem das Befestigungselement die Leiterplatte lagert. Dabei kann, wie bereits beschrieben, das Befestigungselement in dem Gehäuse eingespritzt sein und insbesondere durch das Vorhandensein von Kontaktierungsbereichen eine einfache, sichere und zuverlässige Lagerung und elektrische Kontaktierung der Leiterplatte ermöglichen.The invention further relates to an electronic device, in particular a control device or a sensor, which may preferably be used in a vehicle. The control unit comprises at least the previously described electronic component. Furthermore, the control device comprises a housing in which the fastening element supports the printed circuit board. In this case, as already described, the fastening element can be injected into the housing and in particular by the presence of Kontaktierungsbereichen a simple, safe and reliable storage and electrical contacting of the circuit board allow.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen ist:Hereinafter, embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings:

1 eine schematische Darstellung einer Leiterplatte gemäß dem Stand der Technik, 1 a schematic representation of a printed circuit board according to the prior art,

2 eine schematische Darstellung einer Leiterplatte zur Verwendung in einer elektronischen Komponente gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, 2 a schematic representation of a printed circuit board for use in an electronic component according to a first embodiment of the invention,

3 eine schematische Darstellung der elektronischen Komponente gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, 3 a schematic representation of the electronic component according to the first embodiment of the invention,

4 eine weitere schematische Darstellung der elektronischen Komponente gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, 4 a further schematic representation of the electronic component according to the first embodiment of the invention,

5 eine schematische Darstellung der elektronischen Komponente gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel während eines ersten Einführungsschritts der Leiterplatte, 5 a schematic representation of the electronic component according to the first embodiment during a first insertion step of the circuit board,

6 eine schematische Darstellung der elektronischen Komponente gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel während eines zweiten Einführungsschritts der Leiterplatte, 6 a schematic representation of the electronic component according to the first embodiment during a second insertion step of the circuit board,

7 eine schematische Darstellung der elektronischen Komponente gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel während eines dritten Einführungsschritts der Leiterplatte, 7 a schematic representation of the electronic component according to the first embodiment during a third insertion step of the circuit board,

8 eine schematische Darstellung des Umspritzens des Befestigungselements der elektronischen Komponente gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel mit einem Gehäuse, 8th a schematic representation of the extrusion coating of the fastening element of the electronic component according to the first embodiment with a housing,

9 eine schematische Detailansicht des Eingriffs des Befestigungselements in die Ausnehmung der Leiterplatte bei der elektronischen Komponente gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, 9 a schematic detail view of the engagement of the fastening element in the recess of the printed circuit board in the electronic component according to the first embodiment,

10 eine schematische Darstellung der elektronischen Komponente gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, 10 a schematic representation of the electronic component according to a second embodiment of the invention,

11 eine schematische Darstellung der elektronischen Komponente gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung während eines ersten Einführungsschritts der Leiterplatte, 11 a schematic representation of the electronic component according to a third embodiment of the invention during a first insertion step of the circuit board,

12 eine schematische Darstellung der elektronischen Komponente gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung während eines zweiten Einführungsschritts der Leiterplatte, und 12 a schematic representation of the electronic component according to a third embodiment of the invention during a second insertion step of the circuit board, and

13 eine schematische Darstellung der elektronischen Komponente gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung während eines dritten Einführungsschritts der Leiterplatte. 13 a schematic representation of the electronic component according to a third embodiment of the invention during a third insertion step of the circuit board.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

1 zeigt eine Leiterplatte 7 gemäß dem Stand der Technik. Die Leiterplatte 7 weist einen ersten Bereich 70 auf, an dem eine elektrische Schaltung anordenbar ist. Weiterhin weist die Leiterplatte 7 einen zweiten Bereich 72 auf, der ausschließlich zur Kontaktierung und/oder Lagerung der Leiterplatte 7 dient. Innerhalb des zweiten Bereichs 72 sind vier Kontaktierungsstellen 71 angeordnet, die insbesondere eine elektrische Kontaktierung der Leiterplatte 7 ermöglichen. Aus 1 ist jedoch ersichtlich, dass ein sehr hoher Anteil der gesamten Leiterplatte 7 als zweiter Bereich 72 markiert ist. Daher muss die Leiterplatte 7 für verhältnismäßig kleine elektrische Schaltungen, die in dem ersten Bereich 70 angeordnet sind, verhältnismäßig große Abmessungen aufweisen, damit genügend Raum für den zweiten Bereich 72 vorliegt. 1 shows a circuit board 7 according to the prior art. The circuit board 7 has a first area 70 on, on which an electrical circuit can be arranged. Furthermore, the circuit board 7 a second area 72 on, exclusively for contacting and / or storage of the printed circuit board 7 serves. Within the second area 72 are four contact points 71 arranged, in particular an electrical contacting of the circuit board 7 enable. Out 1 However, it can be seen that a very high proportion of the entire circuit board 7 as a second area 72 is marked. Therefore, the circuit board needs 7 for relatively small electrical circuits operating in the first area 70 are arranged, have relatively large dimensions, so that enough space for the second area 72 is present.

2 hingegen zeigt eine Leiterplatte 3 zur Verwendung in einer elektronischen Komponente gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Auch die Leiterplatte 3 weist einen ersten Bereich 30 auf, an dem insbesondere eine elektrische Schaltung anbringbar ist. Ebenso vorhanden ist ein zweiter Bereich 34, der vorwiegend zur elektrischen Kontaktierung und Lagerung der Leiterplatte 3 ausgebildet ist. Es ist aus 2 offensichtlich, dass der zweite Bereich 34 im Verhältnis zur Leiterplatte 3 und zu dem ersten Bereich 30 deutlich geringer ausgebildet ist, als dies im Stand der Technik der Fall war. 2 however, shows a circuit board 3 for use in an electronic component according to a first embodiment of the invention. Also the circuit board 3 has a first area 30 on, in particular an electrical circuit can be attached. Also available is a second area 34 , which mainly for electrical contacting and storage of the circuit board 3 is trained. It is off 2 obviously that the second area 34 in relation to the printed circuit board 3 and to the first area 30 is significantly less trained than was the case in the prior art.

Weiterhin weist die Leiterplatte 3 zwei Stirnseiten 31 auf, in denen jeweils mehrere Ausnehmungen 5 vorhanden sind. Die Ausnehmungen 5 dienen insbesondere zum elektrischen Kontaktieren der Leiterplatte 3 sowie zum Lagern der Leiterplatte 3 durch Befestigungselemente 4. Dies ist in 3 gezeigt.Furthermore, the circuit board 3 two end faces 31 on, in each of which several recesses 5 available. The recesses 5 serve in particular for electrically contacting the printed circuit board 3 as well as for storing the printed circuit board 3 by fasteners 4 , This is in 3 shown.

3 zeigt die elektronische Komponente 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Zusätzlich ist die elektronische Komponente 1 in einem Gehäuse 2 angeordnet. Die elektronische Komponente 2 umfasst in dem ersten Ausführungsbeispiel insgesamt vier Befestigungselemente 4, was aus 4 ersichtlich ist, da 4 eine Aufsicht auf die in 3 gezeigte seitliche Schnittansicht zeigt. Die Befestigungselemente 4 sind als gebogene Biegebalken ausgebildet und greifen in jeweils eine Ausnehmung 5 der Leiterplatte 3 ein. Wie aus 3 ersichtlich ist, ist die Leiterplatte 3 zwischen einem Anschlag 41 der Befestigungselemente 4 und einem Blockierbereich 42 der Befestigungselemente 4 gelagert. Eine erste Oberfläche der Leiterplatte 32 liegt an dem Anschlag 41 an, während der Blockierbereich 42 eine Bewegung der Leiterplatte 3 durch ein Anliegen des Blockierbereichs 42 an einer zweiten Oberfläche 33 der Leiterplatte 3 blockiert. Aus 4 ist wiederum ersichtlich, dass die Leiterplatte 3 durch die vier Befestigungselemente 4 fest eingespannt ist. Weiterhin sind vier Kontaktbereiche 44 vorhanden, durch die die Leiterplatte 3 mit weiteren Komponenten, die sich außerhalb des Gehäuses 2 befinden, kontaktiert werden kann. Dies ist möglich, da jede Ausnehmung 5 neben der Haltefunktion der Leiterplatte auch eine elektrische Kontaktierfunktion aufweist. Somit kann jedes Befestigungselement 4 durch den Eingriff in die Ausnehmung 5 die Leiterplatte 3 lagern und elektrisch kontaktieren. 3 shows the electronic component 1 according to a first embodiment of the invention. In addition, the electronic component 1 in a housing 2 arranged. The electronic component 2 comprises in the first embodiment a total of four fasteners 4 , what made 4 it is apparent there 4 a supervision of the in 3 shown side sectional view shows. The fasteners 4 are formed as curved bending beam and engage in a respective recess 5 the circuit board 3 one. How out 3 it can be seen, is the circuit board 3 between a stop 41 the fasteners 4 and a blocking area 42 the fasteners 4 stored. A first surface of the circuit board 32 lies at the stop 41 on while the blocking area 42 a movement of the circuit board 3 by a concern of the blocking area 42 on a second surface 33 the circuit board 3 blocked. Out 4 is again evident that the circuit board 3 through the four fasteners 4 is firmly clamped. Furthermore, there are four contact areas 44 present, through which the circuit board 3 with other components that are outside the case 2 can be contacted. This is possible because every recess 5 In addition to the holding function of the circuit board also has an electrical contacting function. Thus, each fastener 4 by engaging in the recess 5 the circuit board 3 store and contact electrically.

Die 5 bis 7 zeigen die elektronische Komponente 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel während des Einführens der Leiterplatte, so dass die Leiterplatte von den Befestigungselementen 4 gelagert und elektrisch kontaktiert werden kann. 5 zeigt dabei einen Zustand, in dem die Leiterplatte 3 noch nicht mit den Befestigungselementen 4 verbunden ist. Die Leiterplatte 3 liegt vielmehr auf ein Einführschrägen 43 der Befestigungselemente 4 auf, so dass die Leiterplatte 3 in die Befestigungselemente 4 hineingedrückt werden kann, indem eine Bewegung der Leiterplatte in Richtung des Blockierbereichs 42 ausgeführt wird. Dies ist in 6 gezeigt. Durch eine Bewegung in die Bewegungsrichtung 100 kann die Leiterplatte 3 auf den Einführschrägen 43 der Befestigungselemente 4 über die Blockierbereiche 42 hinweggebracht werden. Dabei wird die federnde Eigenschaft der Befestigungselemente 4 benutzt, um nach Überschreiten des Blockierbereichs 42 durch die Leiterplatte 3 eine Rückstellkraft 200 zu erzeugen, mit der die Befestigungselemente 4 in die Ausnehmungen 5 der Leiterplatte 3 eingreifen. Somit kann der in 7 gezeigte Zustand erreicht werden, bei dem die Leiterplatte 3 auf den Anschlägen 41 aufliegt und durch die Blockierbereiche 42 in ihrer Bewegung blockiert ist. Die Befestigungselemente 4 bleiben weiterhin verformt und können dadurch eine elastische Federkraft in die Ausnehmung 5 der Leiterplatte 3 erzeugen, wodurch eine sichere und zuverlässige elektrische Kontaktierung und Lagerung möglich ist. Es ist daher ersichtlich, dass eine elektrische Kontaktierung der Leiterplatte 3 ausschließlich über die Ausnehmungen 5 erfolgt, so dass die Leiterplatte 3 über die Stirnseiten 31 vollständig elektrisch kontaktierbar ist. The 5 to 7 show the electronic component 1 according to the first embodiment, during the insertion of the circuit board, so that the circuit board of the fastening elements 4 can be stored and contacted electrically. 5 shows a state in which the circuit board 3 not yet with the fasteners 4 connected is. The circuit board 3 rather lies on a chamfer 43 the fasteners 4 on, leaving the circuit board 3 in the fasteners 4 can be pushed in by moving the circuit board in the direction of the blocking area 42 is performed. This is in 6 shown. By moving in the direction of movement 100 can the circuit board 3 on the insertion slopes 43 the fasteners 4 over the blocking areas 42 be taken away. In this case, the resilient property of the fasteners 4 used to exceed the blocking range 42 through the circuit board 3 a restoring force 200 to produce, with the fasteners 4 in the recesses 5 the circuit board 3 intervention. Thus, the in 7 be achieved state shown in which the circuit board 3 on the attacks 41 rests and through the blocking areas 42 is blocked in their movement. The fasteners 4 remain deformed and can thereby an elastic spring force in the recess 5 the circuit board 3 generate, whereby a secure and reliable electrical contact and storage is possible. It is therefore apparent that an electrical contact of the circuit board 3 exclusively via the recesses 5 done so that the circuit board 3 over the front sides 31 is fully electrically contacted.

8 zeigt beispielhaft ein Spritzgusswerkzeug 6, mit dem die Befestigungselemente 4 in ein Gehäuse 2 einspritzbar sind. Auf diese Weise kann die elektronische Komponente 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel mit dem in 3 und 4 gezeigten Gehäuse 2 versehen werden. Dazu weist das Spritzgusswerkzeug 6 einen Innenraum 20 auf, der mit einem Kunststoff füllbar ist, so dass die zuvor in das Spritzgusswerkzeug 6 eingelegten Befestigungselemente 4 teilweise von dem Kunststoff umgeben werden können. Somit ist es möglich, die Befestigungselemente 4 fest und sicher innerhalb des Gehäuses 2 zu fixieren. 8th shows an example of an injection molding tool 6 with which the fasteners 4 in a housing 2 are injectable. In this way, the electronic component 1 according to the first embodiment with the in 3 and 4 shown housing 2 be provided. For this purpose, the injection molding tool 6 an interior 20 on, which is fillable with a plastic, so that the previously in the injection mold 6 inserted fasteners 4 can be partially surrounded by the plastic. Thus, it is possible the fasteners 4 firm and secure inside the case 2 to fix.

9 zeigt eine Detailansicht des Befestigungselements 4, das in die Ausnehmung 5 der Leiterplatte 3 eingreift. Die Ausnehmung 5 ist dabei derart ausgebildet, dass diese einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweist. Das Befestigungselement 4 wiederum weist Abrundungen 45 auf, die komplementär zu dem Querschnitt der Ausnehmung 5 ausgebildet sind. Somit wird die Auflagefläche des Befestigungselements 4 innerhalb der Ausnehmung 5 deutlich vergrößert. Damit wird einerseits ein Einschneiden des Befestigungselements 4 in die Ausnehmung 5 vermieden, andererseits erhöht sich die Güte des elektrischen Kontakts zwischen dem Befestigungselement 4 und der Leiterplatte 3. Außerdem wird eine zuverlässige Lagerung der Leiterplatte 3 sichergestellt. 9 shows a detailed view of the fastener 4 that in the recess 5 the circuit board 3 intervenes. The recess 5 is designed such that it has a semicircular cross-section. The fastener 4 turn shows rounding off 45 on, which is complementary to the cross section of the recess 5 are formed. Thus, the bearing surface of the fastener 4 inside the recess 5 significantly enlarged. This is on the one hand a cutting of the fastener 4 into the recess 5 avoided, on the other hand, the quality of the electrical contact between the fastener increases 4 and the circuit board 3 , In addition, a reliable storage of the circuit board 3 ensured.

10 zeigt die elektronische Komponente 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die elektronische Komponente 1 innerhalb eines Gehäuses 2 angeordnet ist. Es zeigt sich, dass die Stirnseiten 31 der Leiterplatte 3 derart verteilt sind, dass diese eine ungleiche Anzahl von Ausnehmungen 5 aufweisen, in die korrespondierende Befestigungselemente 4 eingreifen. Um dennoch eine sichere und zuverlässige Lagerung und Kontaktierung der Leiterplatte zu ermöglichen, weist die elektronische Komponente 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel unterschiedlich ausgebildete Befestigungselemente 4 auf. So kann insbesondere eine Federkonstante der Befestigungselemente 4 variiert werden, um eine Zentrierung und eine sichere Lagerung der Lagerplatte 3 sicherzustellen. Das zweite Ausführungsbeispiel hat jedoch den Vorteil, dass fünf Befestigungselemente 4 vorhanden sind, mit denen die Leiterplatte 3 kontaktiert werden kann. Es ist daher möglich, insgesamt fünf Kontaktbereiche 44 bereitzustellen, mit denen die Leiterplatte 3 mit externen Elementen elektrisch kontaktierbar ist. 10 shows the electronic component 1 according to a second embodiment of the invention, wherein the electronic component 1 within a housing 2 is arranged. It turns out that the front ends 31 the circuit board 3 are distributed so that they have an unequal number of recesses 5 have, in the corresponding fasteners 4 intervention. In order nevertheless to enable a secure and reliable storage and contacting of the circuit board, has the electronic component 1 differently formed according to the second embodiment fasteners 4 on. In particular, a spring constant of the fastening elements 4 be varied to centering and secure storage of the bearing plate 3 sure. However, the second embodiment has the advantage that five fasteners 4 are present, with which the circuit board 3 can be contacted. It is therefore possible to have a total of five contact areas 44 provide with which the circuit board 3 is electrically contacted with external elements.

Die 11 bis 13 zeigen die elektronische Komponente 1 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung während des Einführens der Leiterplatte 3. Dabei sind die Befestigungselemente 4 als lineare Biegebalken ausgelegt. Auch hier weisen Befestigungselemente 4 Einführschrägen 43 auf, die sich unmittelbar an Blockierbereiche 42 der Befestigungselemente 4 anschließen. Somit kann die Leiterplatte 3 aus der in 11 gezeigten Position in Richtung des Blockierbereichs 42 bewegt werden, so dass die Leiterplatte 3 die Befestigungselemente 4 aufgrund der Einführschrägen 43 elastisch verformt. Dies ist in 12 gezeigt. Durch die Bewegung der Leiterplatte 3 in die Bewegungsrichtung 100 werden die Befestigungselemente 4 elastisch verformt, so dass die Leiterplatte 3 die Blockierbereiche 42 der Befestigungselemente 4 überschreiten kann. Anschließend wird die Leiterplatte 3 von den Anschlägen 41 der Befestigungselemente 4 gelagert, wobei die erste Oberfläche 32 an den Anschlägen 41 anliegt. Die Blockierbereiche 42 wiederum verhindern ein Bewegen der Leiterplatte 3 durch Anliegen an der zweiten Oberfläche 33. Durch die elastische Verformung der Verbindungselemente 4 entsteht eine Rückstellkraft in die Rückstellrichtung 200, die eine Fixierung der Lagerung der Leiterplatte ermöglicht. Weiterhin ermöglicht die Rückstellkraft einen zuverlässigen elektrischen Kontakt zwischen den Befestigungselementen 4 und den Ausnehmungen 5 der Leiterplatte herzustellen. The 11 to 13 show the electronic component 1 according to a third embodiment of the invention during the insertion of the circuit board 3 , Here are the fasteners 4 designed as a linear bending beam. Also here have fasteners 4 bevels 43 on, which are directly adjacent to blocking areas 42 the fasteners 4 connect. Thus, the circuit board 3 from the in 11 shown position in the direction of the blocking area 42 be moved so that the circuit board 3 the fasteners 4 due to the insertion bevels 43 elastically deformed. This is in 12 shown. By the movement of the circuit board 3 in the direction of movement 100 become the fasteners 4 elastically deformed, leaving the circuit board 3 the blocking areas 42 the fasteners 4 can exceed. Subsequently, the circuit board 3 from the attacks 41 the fasteners 4 stored, with the first surface 32 at the attacks 41 is applied. The blocking areas 42 in turn prevent moving the circuit board 3 by concerns on the second surface 33 , Due to the elastic deformation of the connecting elements 4 creates a restoring force in the return direction 200 , which allows fixing the storage of the circuit board. Furthermore, the restoring force enables reliable electrical contact between the fastening elements 4 and the recesses 5 to make the circuit board.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

GB 2008333 A [0003]
EP 0198418 A1 [0003]
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Claims

Electronic component ( 1 ), comprising - a printed circuit board ( 3 ) with at least one end face ( 31 ), a first surface ( 32 ) and a second surface ( 33 ), - at least one fastening element ( 4 ), which is set up, the printed circuit board ( 3 ) and electrically contact, and in particular in a housing ( 2 ) is fixable, and - at least one recess ( 5 ) in the front side ( 31 ) of the printed circuit board ( 3 ), - whereby the fastening element ( 4 ) in the recess ( 5 ) in the front side ( 31 ), and - wherein the engagement of the fastener ( 4 ) in the front ( 31 ) both the storage of the printed circuit board ( 3 ) as well as the electrical contact between the circuit board ( 3 ) and fastener ( 4 ).

Electronic component according to claim 1, characterized in that the recess ( 5 ) has a rounded shape and on the first surface ( 32 ) and / or second surface ( 33 ) is formed in particular semicircular.

Electronic component according to one of the preceding claims, characterized in that the fastening element ( 4 ) a stop ( 41 ) located on the first surface ( 32 ) of the printed circuit board ( 3 ) rests.

Electronic component according to one of the preceding claims, characterized in that the fastening element ( 4 ) a blocking area ( 42 ), which is a movement of the printed circuit board ( 3 ), in particular by concerns on the second surface ( 33 ), blocked.

Electronic component according to one of the preceding claims, characterized in that the fastening element ( 4 ) an insertion bevel ( 43 ), which is a manufacture of the engagement of the fastener ( 4 ) in the recess ( 5 ) facilitated.

Electronic component according to one of the preceding claims, characterized in that the fastening element ( 4 ) is designed as a spring element or as a linear bending beam or as a salient bending beam.

Electronic component according to claim 6, characterized by a multiplicity of fastening elements ( 4 ) as well as at least two end faces ( 31 ) and a plurality of recesses ( 5 ), each fastener ( 4 ) in a recess ( 5 ) engages, so that the circuit board ( 3 ) between the plurality of fasteners ( 4 ) is clamped.

Electronic component according to one of the preceding claims, characterized in that the fastening element ( 4 ) in such a way in the recess ( 5 ) engages that a cohesive connection between recess ( 5 ) and fastener ( 4 ) is available.

Electronic component according to one of the preceding claims, characterized in that the fastening element ( 4 ) an outer contour ( 45 ), which at least partially to the recess ( 5 ) is complementary.

Electronic component according to one of the preceding claims, characterized in that the fastening element ( 4 ) in the housing ( 2 ) is injected.

Electronic component according to one of the preceding claims, characterized in that the fastening element ( 4 ) at least one contact area ( 44 ), which is an electrical contacting of the printed circuit board ( 3 ) with further elements and in particular from the housing ( 2 ) stands out.

Electronic arrangement, in particular control unit or sensor, preferably for a motor vehicle, comprising at least one electronic component ( 1 ) according to one of the preceding claims and a housing ( 2 ), in which the fastening element ( 4 ) the printed circuit board ( 3 ) stores.