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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft einen mehrschichtig ausgebildeten Schaltungsträger zum Kontaktieren eines Leistungsbauelements, insbesondere für ein Kraftfahrzeug mit einem Elektroantrieb. Der Schaltungsträger weist wenigstens eine elektrisch leitfähige Schicht, insbesondere Stromschiene, und wenigstens eine elektrisch isolierende Schicht auf.
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Bei aus dem Stand der Technik bekannten Leiterplatten, bei denen elektrisch leitfähige Schichten mit elektrisch isolierenden Prepreg-Schichten aus faserverstärktem Epoxidharz zusammenlaminiert sind, besteht das Problem, dass hochstrombelastbare elektrisch leitfähige Schichten bei Temperaturwechselbelastungen delaminieren können und weiter durch Temperaturausdehnungen Risse in der elektrisch leitfähigen Schicht, insbesondere im Bereich elektrischer Kontakte zu einem kontaktierten Leistungsbauelement, beispielsweise einem Energiespeicher oder Schalter, entstehen können.
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Die Offenlegungsschrift
DE2656074 A1 beschreibt eine Druckschaltungsplatte, welche aus einer isolierenden Platte, einer auf der isolierenden Platte aufgebrachten Klebschicht und einer Metallisierung auf der Klebschicht gebildet ist. Die Metallisierung ist chemisch auf katalytisch gemachten Bereiche der Klebschicht in Form eines Leitermusters abgeschieden.
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Aus der Offenlegungsschrift
DE102007063020 A1 ist ein geschichtetes Antennensystem bekannt. Hierbei wird eine metallische Antenneneinheit mittels einem beidseits Hitze-aktiviert verklebbarem Flächenelement mit einer Trägereinheit, beispielsweise einer Epoxidharzplatte, verbunden.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß ist bei dem Schaltungsträger der eingangs genannten Art die elektrisch isolierende Schicht insbesondere entlang einer flachen Erstreckung mittels eines elastisch ausgebildeten Klebstoffs mit der elektrisch leitfähigen Schicht, insbesondere einer Kupferschicht, klebverbunden.
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Dadurch können vorteilhaft bei einer Biegebelastung, welche beispielsweise durch eine thermische Ausdehnung der elektrisch leitfähigen Schicht entsteht, zwischen der elektrisch isolierenden Schicht und der elektrisch leitfähigen Schicht entstehende Scherbewegungen mittels des elastisch ausgebildeten Klebstoffs kompensiert, beziehungsweise abgefangen werden.
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Weiter vorteilhaft kann so mittels des flexibel ausgebildeten Schaltungsträgers Toleranzen an Bauteilen, welche mittels des Schaltungsträgers miteinander verbunden, insbesondere schraubverbunden, schweißverbunden oder lötverbunden werden, ausgeglichen werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Schaltungsträger, insbesondere die elektrisch leitfähige Schicht, wenigstens einen elektrischen Anschluss für ein elektrisches Bauelement, insbesondere einen Anschluss eines Energiespeichers oder eines Schalters auf. Der Energiespeicher ist beispielsweise ein Zwischenkreiskondensator oder eine Fahrzeugbatterie, insbesondere Akkumulator. Der Schalter ist beispielsweise ein Halbleiterschalter, insbesondere Feldeffekttransistor oder IGBT (IGBT = Insulated-Gate-Bipolar-Transistor).
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Beispielsweise ist wenigstens ein Leistungsbauelement durch einen Inverter gebildet. Der Inverter weist beispielsweise Halbleiterschalter-Halbrücken auf und ist ausgebildet, eine elektrische Maschine zu bestromen. Der Halbleiterschalter der Halbbrücke ist beispielsweise ein IGBT oder ein Feldeffekttransistor.
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Das Leistungsbauelement ist bevorzugt ausgebildet, einen Strom von mindestens 100 Ampere zu führen, der so auch durch die elektrisch leitfähige Schicht fließt.
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Bevorzugt ist der Anschluss durch eine Ausnehmung in der elektrisch leitfähigen Schicht, insbesondere eine gabelförmige Ausnehmung, oder einen Durchbruch, insbesondere einen kreisrunden Durchbruch, beispielsweise eine Bohrung gebildet.
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In einer anderen Ausführungsform ist der elektrische Anschluss durch eine Vertiefung oder durch eine Erhebung in der elektrisch leitfähigen Schicht gebildet. Mit der Erhebung oder der Vertiefung kann beispielsweise ein elektrischer Anschluss des Leistungsbauelements, beispielsweise eines Energiespeichers schweißverbunden, insbesondere punktschweißverbunden werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die elektrisch isolierende Schicht eine Kunststoffschicht. Die Kunststoffschicht ist bevorzugt eine Polyesterschicht, insbesondere eine Schicht aus PET (PET = Poly-Ethylen-Terephthalat) oder PPT (PPT = Poly-Propylen-Terephthalat). In einer anderen Ausführungsform ist die elektrisch isolierende Schicht eine Polycarbonatschicht.
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Mittels der Kunststoffschicht, insbesondere der Polyesterschicht, kann die elektrisch leitfähige Schicht vorteilhaft elektrisch isoliert werden. Weiter vorteilhaft kann eine Flexibilität des Schaltungsträgers, zusätzlich zu dem elastisch ausgebildeten Klebstoff, beibehalten werden. Bevorzugt ist die Kunststoffschicht ausgebildet, bei einer Durchbiegung des Schaltungsträgers in seiner flachen Erstreckung, nicht zu brechen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Klebstoff zwischen der elektrisch leitfähigen Schicht und der Kunststoffschicht als eine Klebstoffschicht ausgebildet. Dadurch kann der Klebstoff vorteilhaft Scherbelastungen bei Durchbiegung des Schaltungsträgers aufnehmen, weiter vorteilhaft sind die Schichten zueinander abgedichtet.
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In einer anderen Ausführungsform ist der Klebstoff - bevorzugt in einer flachen Erstreckung des Schaltungsträgers - durch jeweils zueinander beabstandete Klebstoffinseln ausgebildet. Dadurch kann der Schaltungsträger besonders biegeweiche ausgebildet sein, und weiter vorteilhaft Klebstoffmaterial eingespart werden. Die Klebstoffschicht ist beispielsweise durch eine Dispersions-Klebstoffschicht gebildet. Die Klebstoffschicht kann in einer anderen Ausführungsform durch eine Silikongummi-Klebstoffschicht gebildet sein.
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Bevorzugt weist der Klebstoff zusätzlich zu der Elastizität eine Dämpfungseigenschaft auf. Dadurch können vorteilhaft auf en Schaltungsträger übertragene Biegeschwingungen gedämpft werden.
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Der Klebstoff ist bevorzugt ein Dispersionsklebstoff. Der Dispersionsklebstoff kann vorteilhaft auf Wasserbasis, insbesondere auf Acrylbasis, erzeugt sein und kann so vorteilhaft beispielsweise mittels eines Sprüh- oder Walzverfahrens auf die Isolierschicht aufgetragen werden. Anschließend kann eine Kunststoff-Schutzfolie, beispielsweise eine Polyethylenfolie oder PET-Folie, zum Schutz der Klebstoffschicht auf die Klebstoffschicht haftend und trennbar aufgebracht werden.
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Bevorzugt bildet die elektrisch leitfähige Schicht ein Verbindungsmuster aus, bei dem in der flachen Erstreckung der elektrisch leitfähigen Schicht wenigstens ein Zwischenraum ausgebildet ist. Bevorzugt ist der Zwischenraum durch wenigstens ein eingefügtes Füllteil einer entsprechend geformten elektrisch isolierenden Schicht ausgefüllt. Weiter bevorzugt ist das Verbindungsmuster durch sich längserstreckende, jeweils zwei Anschlüsse miteinander verbindende Stromschienen gebildet. So kann vorteilhaft Material, insbesondere Kupferblech, im Vergleich zu einer vollflächigen Kupferblechbelegung eingespart werden. Die zwischen den Stromschienen verbleibenden Zwischenräume können vorteilhaft durch entsprechend geformte elektrisch isolierende Füllteile zur Verhinderung von Delamination des Schaltungsträgers gefüllt sein, so dass die Füllstücke gemeinsam mit dem Verbindungsmuster eine durchgehende Lage bilden.
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Vorteilhaft kann der Schaltungsträger so entsprechend aufwandsgünstig erzeugt werden. Die Schichten, beziehungsweise Lagen des Schaltungsträgers können vorteilhaft gestanzt oder mittels Wasserstrahlschneiden erzeugt werden.
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Bevorzugt weist die elektrisch leitfähige Schicht eine Schichtdicke von wenigstens einem halben Millimeter, einem Millimeter oder zwischen einem und drei Millimeter auf. Der Schaltungsträger kann so vorteilhaft aufwandsgünstig durch ein Zusammenfügen der Schichten, entsprechend einem Zusammenfügen von Puzzleteilen, zusammengeklebt werden.
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Bevorzugt erstreckt sich eine neutrale Biegefaser bei einem Biegen des Schaltungsträgers quer zu seiner flachen Erstreckung in der Klebstoffschicht. Dadurch kann die Klebstoffschicht Scherbewegungen der Schichten untereinander gut kompensieren. Die Klebstoffschicht erstreckt sich dazu vorteilhaft in einer Mitter der Dickenerstreckung des Schaltungsträgers.
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Bevorzugt bildet die elektrisch leifähige Schicht ein Verbindungsmuster aus, bei dem in der flachen Erstreckung der elektrisch leitfähigen Schicht wenigstens ein Zwischenraum ausgebildet ist, und der Zwischenraum durch wenigstens ein - bevorzugt elektrisch isolierendes, - sich flach erstreckendes Füllteil ausgefüllt ist. Dadurch kann vorteilhaft Material der elektrisch leitfähigen Schicht eingespart werden, da die elektrisch leitfähige Schicht sich nicht vollflächig über den Schaltungsträger erstreckt und durch das Füllteil der Schichtraum der elektrisch leitfähigen Schicht aufgefüllt ist.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Erzeugen eines mehrschichtig ausgebildeten Schaltungsträgers. Bei dem Verfahren wird eine elektrisch leitfähige Schicht und wenigstens eine elektrisch isolierende Schicht miteinander verbunden, wobei die elektrisch isolierende Schicht mit einem Klebstoff insbesondere selbstklebend beschichtet wird und mit der elektrisch leitfähigen Schicht durch Aneinanderdrücken der Schichten verklebt wird.
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Bevorzugt bildet bei dem Verfahren die elektrisch leitfähige Schicht ein Verbindungsmuster aus, bei dem in der flachen Erstreckung der elektrisch leitfähigen Schicht wenigstens ein Zwischenraum ausgebildet ist. Der Zwischenraum wird weiter bevorzugt durch Einfügen eines entsprechend geformten elektrisch isolierenden Füllteils aufgefüllt, so dass bevorzugt eine durchgehende Lage gebildet ist.
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Bevorzugt wird bei dem Verfahren zum Freilegen der Klebstoffschicht eine auf der Klebstoffschicht haftende Schutzfolie abgezogen, bevor die Isolierschicht mit der elektrisch leitfähigen Schicht verbunden wird.
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In einer anderen Ausführungsform wird die Klebstoffschicht durch Aufbringen, insbesondere Dispergieren von Klebstoff auf die Kupferschicht oder auf die elektrisch isolierende Schicht erzeugt. Beispielsweise kann zum Erzeugen eines Schaltungsträgers eine erste Lage einer Isolierschicht in eine entsprechende Maske eingelegt werden. Weiter kann dann eine Schutzfolie von der Isolierschicht abgezogen werden und so die Klebstoffschicht freigelegt werden. In die Klebstoffschicht können dann wenigstens ein Kupferblech oder Kupferblechteile, welche ein Verbindungsmuster und die elektrisch leitfähige Schicht ausbilden, auf die elektrisch isolierende Schicht gelegt werden und mit der elektrisch isolierenden Schicht verklebt werden. Die elektrisch leitfähige Schicht kann dann mit einer weiteren Lage einer elektrisch isolierenden Schicht klebverbunden werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Schaltungsträger wenigstens ein Halteelement auf, welches sich wenigstens mit einem Abschnitt zwischen zwei Schichten des Schaltungsträgers erstreckt und aus dem Schaltungsträger herausragt und ausgebildet ist, den Schaltungsträger zu befestigen. Dadurch kann das Halteelement vorteilhaft als Zwischenschicht in den Schaltungsträger eingebunden sein.
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Die Erfindung wird nun im Folgenden anhand von Figuren und weiteren Ausführungsbeispielen beschrieben. Weitere vorteilhafte Ausführungsvarianten ergeben sich aus den in den abhängigen Ansprüchen und in den Figuren beschriebenen Merkmalen.
- 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen mehrschichtig und flexibel ausgebildeten Schaltungsträger als Bestandteil einer Verbindungsanordnung in einer Schnittdarstellung, bei dem die Flexibilität wenigstens durch einen elastisch ausgebildeten Klebstoff zwischen den Schichten, oder zusätzlich durch eine flexibel ausgebildete elektrisch isolierende Schicht erzeugt ist;
- 2 zeigt den in 1 dargestellten Schaltungsträger teilweise in zwei Schichtebenen;
- 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen mehrschichtig ausgebildeten Schaltungsträger, dessen elektrisch leitfähige Schicht sich in drei räumlichen Dimensionen erstreckt.
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1 zeigt - schematisch - ein Ausführungsbeispiel für einen Schaltungsträger 1. In einer Schnittdarstellung. Der Schaltungsträger 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel Bestandteil einer Verbindungsanordnung, welche einen Energiespeicher 2, insbesondere Zwischenkreiskondensator oder einen Akkumulator und einen Energiespeicher 3, insbesondere Zwischenkreiskondensator oder einen Akkumulator umfasst. Die Energiespeicher 2 und 3 bilden jeweils ein Leistungsbauelement.
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Der Schaltungsträger 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel teilweise dargestellt. Die Verbindungsanordnung kann noch weitere Energiespeicher wie den Energiespeicher 2 und den Energiespeicher 3 umfassen.
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Die Energiespeicher wie die Energiespeicher 2 und 3 sind beispielsweise jeweils ein Zwischenkreiskondensator oder jeweils eine wiederaufladbare Batterie, insbesondere ein Lithium-Polymer-Akkumulator oder ein Nickel-Metallhydrid-Akkumulator.
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Der Schaltungsträger 1, welcher in dem in 1 gezeigten Beispiel in einer Schnittdarstellung dargestellt ist, weist ein Kupferblech als elektrisch leitfähige Schicht 6 auf. Die elektrisch leitfähige Schicht bildet in diesem Beispiel eine Stromschiene und weist beispielsweise eine Schichtdicke zwischen 1 Millimeter und fünf Millimeter auf. Die elektrisch leitfähige Schicht 6 weist in ihrer flachen Erstreckung eine Senke auf, welche einen elektrischen Anschluss 16 bildet und einen von dem elektrischen Anschluss 16 beabstandeten Anschluss 15, welcher ebenfalls als Senke ausgebildet ist.
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Der Energiespeicher 2 weist einen elektrischen Anschluss 4 auf, welcher mit dem Anschluss 15 der elektrisch leitfähigen Schicht mittels einer Schraube 12 elektrisch leitfähig, insbesondere galvanisch, verbunden ist. Der Energiespeicher 3 weist einen elektrischen Anschluss 5 auf, welcher mit dem Anschluss 16 mittels einer Schraube 13 elektrisch leitfähig verbunden ist. Die Schrauben 12 und 13 sind jeweils in der Senke angeordnet, welche durch den Anschluss 15 beziehungsweise 16 gebildet ist.
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Der Schaltungsträger 1 bildet in der in 1 gezeigten Schnittdarstellung einen Schichtstapel. Der Schaltungsträger 1 umfasst dabei eine elektrisch isolierende Schicht 7, welche in diesem Ausführungsbeispiel als Kunststoffschicht, beispielsweise Polyesterschicht, insbesondere Poly-Propylen-Terephthalat-Schicht ausgebildet ist.
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Die elektrisch isolierende Schicht 7 ist in diesem Ausführungsbeispiel mittels einer Klebstoffschicht 8 mit der elektrisch leitfähigen Schicht 6 klebverbunden.
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Der Schaltungsträger 1 weist auch eine elektrisch isolierende Schicht 10, beispielsweise eine Kunststoffschicht wie die elektrisch isolierende Schicht 7 auf, welche mittels einer Klebstoffschicht 9 mit der elektrisch leitfähigen Schicht klebverbunden ist. Die elektrisch leitfähige Schicht 6 ist somit zwischen den Klebstoffschichten 8 und 9 angeordnet. Die Klebstoffschicht ist beispielsweise durch eine Dispersions-Klebstoffschicht oder durch eine Silikongummi-Klebstoffschicht gebildet.
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Die elektrisch isolierende Schicht 10 ist im Bereich eines Endes abgewinkelt und bildet so mit einem abgewinkelten Bereich 11 eine Stirnseite des Schaltungsträgers 1, durch den die Stirnseite geschützt ist.
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Dargestellt ist auch ein in der Ebene der elektrisch leitfähigen Schicht angeordnetes, elektrisch isolierendes Füllteil 17, welches sich in der in 1 dargestellten Schnittdarstellung zwischen der elektrisch leitfähigen Schicht 6 und dem abgewinkelten Bereich 11 erstreckt und in 2 näher dargestellt ist.
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Der Schaltungsträger 1 kann vorteilhaft aufwandsgünstig erzeugt werden, indem die elektrisch isolierende Schicht 7 - beispielsweise mittels eines Spritz- oder eines Walzverfahrens, mit der Klebstoffschicht 8 beschichtet wird. Anschließend kann eine Schutzfolie, beispielsweise eine Kunststofffolie, auf die Klebstoffschicht 8 aufgebracht werden. Die elektrisch isolierende Schicht kann ebenso wie die elektrisch isolierende Schicht 7 mit der Klebstoffschicht 9 beschichtet werden und anschließend eine Schutzfolie aufgebracht werden. Die elektrisch isolierenden Schichten 7 und 10 können so vorteilhaft als durchgehende Kunststoffplatten bereitgestellt sein. In einem weiteren Fertigungsschritt können Durchbrüche für die Schrauben 12 und 13 beziehungsweise die elektrischen Anschlüsse 15 und 16 mittels eines Wasserstrahlschneiders herausgeschnitten werden. Zum Zusammensetzen und zum Erzeugen des Schaltungsträgers 1 kann dann die Schutzfolie von der Klebstoffschicht 8 abgezogen werden, anschließend kann die elektrisch leitfähige Schicht 6, beispielsweise in Form eines gestanzten oder wasserstrahlgeschnittenen Kupferbleches, mit der Klebstoffschicht 8 verklebt werden. Die
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In einem weiteren Schritt kann dann das Einlegeteil 17 mit der Klebstoffschicht 8 verklebt werden und so die elektrisch leitfähige Schicht 6 umrahmen oder Aussparungen in der elektrisch leitfähigen Schicht 6 ausfüllen.
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In einem weiteren Fertigungsschritt kann die Schutzfolie von der Klebstoffschicht 9 abgezogen werden und die Klebstoffschicht 9 zusammen mit der elektrisch isolierenden Schicht 10 mit der elektrisch leitfähigen Schicht 6 verklebt werden.
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Der Schaltungsträger 1 weist beispielsweise eine Dichtung 14 auf, welche ausgebildet ist, den Schaltungsträger und den Energiespeicher 2 einander abzudichten, so dass die Kontaktstelle zwischen den Anschlüssen 4 und 15 vor eindringender Feuchtigkeit geschützt sind.
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Dargestellt ist auch eine neutrale Biegefaser 30, wobei der Schaltungsträger 1 derart ausgebildet ist, dass die Biegefaser 30 beim Durchbiegen des Schaltungsträgers 1 in der Klebstoffschicht 8 oder 9 verläuft. Dazu ist in diesem Beispiel die isolierende Schicht 10 dicker ausgebildet als die elektrisch isolierende Schicht 7.
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2 zeigt den in 1 bereits in einer Schnittdarstellung entlang eines Schnittes 21 dargestellten Schaltungsträger 1 in einer Aufsicht. Sichtbar sind zwei Schichtebenen des Schaltungsträgers 1, nämlich die Schichtebene der elektrisch isolierenden Schicht 7 und die Schichtebene der elektrisch leitfähigen Schicht 6. Sichtbar ist das in 1 bereits dargestellte Einlegeteil 17, welches in diesem Ausführungsbeispiel durch eine Kunststoffschicht gebildet ist, welche eine Dickenerstreckung wie die elektrisch leitfähige Schicht 6 aufweist.
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Der Schaltungsträger 1 weist neben der elektrisch leitfähigen Schicht 6, welche in diesem Ausführungsbeispiel durch ein gestanztes oder wasserstrahlgeschnittenes oder lasergeschnittenes Kupferblech gebildet ist, eine weitere elektrisch leitfähige Schicht 24 auf, welche wie die elektrisch leitfähige Schicht durch ein gestanztes, wasserstrahlgeschnittenes oder lasergeschnittenes Kupferblech gebildet ist und sich in derselben Ebene wie die elektrisch leitfähige Schicht 6 erstreckt.
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Sichtbar sind die elektrischen Anschlüsse 15 und 16 der elektrisch leitfähigen Schicht 6. Die elektrisch leitfähige Schicht 24 weist zwei elektrische Anschlüsse 19 und 20 auf, welche in diesem Ausführungsbeispiel mittels der elektrisch leitfähigen Schicht 24 miteinander verbunden sind. Die elektrischen Anschlüsse 15 und 16 sind wie die elektrischen Anschlüsse 19 und 20 miteinander elektrisch verbunden. Die Energiespeicher wie die in 1 dargestellten Energiespeicher 2 und 3 können so mittels der elektrisch leitfähigen Schichten 6 und 24 miteinander parallel elektrisch verschaltet werden.
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Dargestellt ist auch eine Trennlinie 22, welche sich zwischen dem Anschluss 19 und dem Anschluss 20 erstreckt und welche bedeutet, dass die elektrischen Anschlüsse 19 und 20 voneinander elektrisch isoliert sein können, sodass die Energiespeicher 2 und 3 miteinander in Serie geschaltet werden können. Dargestellt ist auch eine Trennlinie 23, welche bedeutet, dass im Falle einer Serienschaltung die Anschlüsse 15 und 16 miteinander elektrisch verbunden sind und die elektrisch leitfähige Schicht im Bereich der Trennlinie 23 endet.
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Im Falle der zuvor beschriebenen Parallelschaltung verbinden die Anschlüsse 15 und 16 beispielsweise einen Pluspol des Energiespeichers 2 mit einem Pluspol des Energiespeichers 3, wobei die Pluspole jeweils durch den Anschluss 4 beziehungsweise den Anschluss 5 in 1 gebildet sind. Die Anschlüsse 19 und 20 verbinden jeweils einen Minuspol der Energiespeicher 2 beziehungsweise 3.
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Im Falle einer Serienschaltung ist der Anschluss 15 beispielsweise mit einem Pluspol des Energiespeichers 2 verbunden und der Anschluss 16 mit einem Minuspol der Batterie 3. Der Anschluss 20 ist mit einem Pluspol des Energiespeichers 3 verbunden und der Anschluss 19 mit einem Minuspol des Energiespeichers 2. Auf diese Weise kann vorteilhaft die elektrische Verschaltung der Energiespeicher wie die Energiespeicher 2 und 3 in einer gemeinsamen Ebene erfolgen, insoweit sämtliche elektrisch leitfähige Schichten wie die elektrisch leitfähige Schicht 6 und die elektrisch leitfähige Schicht 24 in einer Ebene angeordnet sein können und so gemeinsam eine Lage bilden.
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In einer anderen Ausführungsform umfasst der Schaltungsträger wie der Schaltungsträger 1 mehrere elektrisch leitfähige Schichten, welche beispielsweise elektronische oder elektrische Bauelemente, wie zum Beispiel einen ShuntWiderstand oder einen Mess-Widerstand, mit wenigstens einem der elektrisch leitfähigen Schichten 6 oder 24 verbinden können.
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Zum Erzeugen des Schaltungsträgers 1 kann die elektrisch isolierende Schicht 7 in eine Maske oder einen Träger eingelegt werden. Anschließend kann eine - nicht dargestellte - Schutzfolie von der in 1 dargestellten Klebstoffschicht 8 abgezogen werden, und die das Füllteil 17 bildende elektrisch isolierende Schicht mit der Klebstoffschicht 8 verklebt werden. Die elektrisch leitfähigen Schichten 24 und 6 können in die entsprechenden Aussparungen der elektrisch isolierenden Füllschicht 17 eingelegt werden und mit der Klebstoffschicht 8 verklebt werden. Auf diese Weise kann der Schaltungsträger einfach und aufwandsgünstig erzeugt werden. Die elektrisch leitfähigen Schichten 6 und 24 greifen dabei in entsprechende Aussparungen der elektrisch isolierenden Schicht - ähnlich wie Teile eines Puzzlespiels - ein.
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Die elektrisch isolierende Schicht 17 weist dazu eine entsprechend der elektrisch leitfähigen Schicht 24 geformte Aussparung 25 und eine entsprechende elektrisch leitfähige Schicht 6 geformte Aussparung 26 auf.
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Der Schaltungsträger 1 weist beispielhaft zwei Halteelemente 27 und 28 auf, welche jeweils mit der elektrisch isolierenden Schicht 7 und der in 1 dargestellten Klebstoffschicht 8 verklebt sind. Die Halteelemente 27 und 28 sind jeweils durch ein Blech gebildet, welches sich in der Ebene der elektrisch leitfähigen Schichten 6 und 24 und der Füllschicht 17 erstreckt.
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Der Schaltungsträger 1 weist beispielsweise auch einen Shuntwiderstand 29 auf, welcher mit der elektrisch leitfähigen Schicht 24 verbunden und ausgebildet ist, einen Strom durch die elektrisch leitfähige Schicht 24 zu erfassen.
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Mittels des so ausgebildeten flexiblen Schaltungsträgers 1 können sowohl Fertigungstoleranzen als auch durch Temperaturänderungen erzeugte Verformungen von mit dem Schaltungsträger 1 verbundenen Bauteilen kompensiert werden, da der Schaltungsträger in seiner flachen Erstreckung flexibel ausgebildet ist. Weiter vorteilhaft kann der Schaltungsträger 1 auf einfache Weise aus vorgeformten, insbesondere vorgestanzten oder vorgeschnittenen jeweils ineinandergreifenden Formteilen - insbesondere nach Art eines Puzzles - durch Zusammenfügen und einander Verkleben der Einzelteile erzeugt werden.
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3 zeigt - schematisch - ein Ausführungsbeispiel für eine Schaltungsanordnung 31 mit einem mehrschichtig, in diesem Beispiel siebenschichtig ausgebildeten Schaltungsträger 50 in einer Schnittdarstellung. Der Schaltungsträger 50 ist in diesem Ausführungsbeispiel sich in drei räumlichen Dimensionen erstreckend ausgebildet. Der Schaltungsträger 50 weist eine als Stromschiene ausgebildete elektrisch leitfähige Schicht 34 auf, welche einen abgewinkelten Kontakt 35 zum Anschließen an eine Fahrzeug-Antriebsbatterie aufweist, welcher mit einem Schraubanschluss 45 verbunden ist. Mit dem Schraubanschluss 45 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Kabelschuh 46 eines Batteriekabels elektrisch verbunden.
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Die Stromschiene 34 ist im weiteren Verlauf mit einem Anschluss 4 eines Energiespeichers 2, in diesem Beispiel einem Zwischenkreiskondensator verbunden. Im Bereich des Zwischenkreiskondensators ist die Stromschiene 34 wie die Stromschiene 6 in 2 mit zwei elektrisch isolierenden Schichten 7 und 10 mittels Klebstoffschichten 8 und 9 zu einen Sandwichverbund verklebt. Die Stromschiene 34 erstreckt sich im weiteren Verlauf bis hin zu einem Inverter 32, und dort zu einem elektrischen Anschluss 52 des Inverters. Von dort erstreckt sich die Stromschiene zu einem elektrischen Anschluss 39 für eine elektrische Maschine. Die Stromschiene 34 weist dazu einen abgewinkelten Kontakt 36 auf, welcher mit dem Anschluss 39 schraubverbunden ist. Mit dem Anschluss 39 ist auch ein Kabelschuh 41 eines Anschlusskabels der elektrischen Maschine verbunden. Der Schaltungsträger 50 weist im Bereich des Inverters 32 zwei übereinanderliegende elektrisch leitfähige Stromschienen, nämlich die Stromschiene 34 und eine weitere Stromschiene 38 auf, welche mittels einer Klebstoffschicht 37 mit einer elektrisch isolierenden Schicht 47 verklebt ist. Die elektrisch isolierende Schicht 47 ist mittels einer Klebstoffschicht 48 mit der Stromschiene 34 verklebt. Die Stromschiene 34 ist auf einer zu der Klebstoffschicht 48 abgewandten Seite mittels einer Klebstoffschicht 49 mit einer elektrisch isolierenden Schicht 51 verklebt.
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Ein weiterer elektrischer Anschluss 33 des Inverters 32 ist mit einer als Stromschiene 38 ausgebildeten elektrisch leitfähigen Schicht schraubverbunden. Die Stromschiene 38 ist von der Stromschiene 34 über die Klebstoffschicht 37 und die elektrisch isolierende Schicht 47 isoliert. Der Schaltungsträger 50 bildet somit im Bereich des Inverters einen siebenschichtigen Verbund umfassend zwei übereinanderliegende elektrisch leitfähige Schichten und zwei elektrisch isolierende Schichten, die über Klebstoffschichten miteinander verbunden sind.
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Die Stromschiene 37 verläuft abgewinkelt zu einem Anschluss 40 für die elektrische Maschine. Ein Kabelschuh 42 eines weiteren Anschlusskabels der elektrischen Maschine ist mit dem Anschluss 40 schraubverbunden.
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Der Schaltungsträger 50 mit der als Stromschiene ausgebildeten elektrisch leitfähigen Schicht 34 erstreckt sich in dieser Ausführungsform beispielhaft über vier zueinander verschiedene Höhenstufen auf einer anderen Höhenstufe angeordnet ist.
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Der Energiespeicher 2 und der Inverter 32 sind jeweils mit einer zum Fluidführen ausgebildeten Wärmesenke 43 wärmeleitend gekoppelt, insbesondere mittels eines Wärmeleitklebstoffs verklebt. Die Wärmesenke 43 weist einen Fluidkanal 44 auf, über den von dem Energiespeicher 2 und dem Inverter 32 erzeugte Verlustwärme abgeführt werden kann.
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Die elektrisch leitfähigen Schichten 34 und 38 und die elektrisch isolierenden Schichten 7, 10, 47 und 49 des Schaltungsträgers 50 sind mittels der Klebstoffschichten 8, 9, 37, 48 und 49 flexibel miteinander zu einem Mehrschichtverbund verklebt. Dadurch kann der Schaltungsträger 50 vorteilhaft Bauteiltoleranzen im Bereich der elektrischen Anschlüsse der Leistungsbauelemente ausgleichen.
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Unabhängig von den Bauteiltoleranzen oder zusätzlich dazu kann der Schaltungsträger 50 vorteilhaft auf durch Temperaturausdehnung der Leistungsbauelemente, insbesondere des Energiespeichers 2 und des Inverters 32, und/oder der Schichten des Schaltungsträgers 50 selbst, bewirkte Verformung des Schaltungsträgers 50 quer zu einer flachen Erstreckung des Schaltungsträgers 50 die Temperaturausdehnung durch flexibles Nachgeben kompensieren.
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Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch die Dämpfungseigenschaft des so gebildeten Mehrschicht-Schaltungsträgers auf von außen einwirkende Vibrationen, da der Schaltungsträger selbst solche Biegeschwingungen durch die Dämpfungseigenschaft des Klebstoffs, weiter vorteilhaft durch die Einbindung des Klebstoffs zwischen zwei Schichten besonders wirksam bedämpfen kann.
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Die elektrisch leitfähigen Schichten 34 und 37 sind beispielsweise aus Kupferblech gebildet und weisen beispielsweise jeweils eine Schichtdicke zwischen einem Millimeter und fünf Millimeter auf.
