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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Baugruppe (1) mit einer Leiterplatte (2) und mit einem Bauelement (3). Bei dem Bauelement (3) kann es sich insbesondere um ein elektromechanisches Bauelement, wie einen elektrischen Schaltkontakt, einen elektrischen Schalter, ein Relais o. dgl., handeln. Das Bauelement (3) steht mit an und/oder in der Leiterplatte (2) befindlichen Verbindungsstellen (4) in elektrischer und/oder mechanischer Verbindung. Die Verbindungsstelle (4) weist wenigstens eine Aussparung (5) in der Leiterplatte (2) auf und ist mittels wenigstens eines Stegs (6) an die Leiterplatte (2) angeformt, derart dass die Verbindungsstelle (4) in wenigstens eine Raumrichtung verformbar ist.The invention relates to an electrical assembly (1) with a printed circuit board (2) and with a component (3). The component (3) may in particular be an electromechanical component, such as an electrical switching contact, an electrical switch, a relay or the like. The component (3) is connected to and / or in the circuit board (2) located connecting points (4) in electrical and / or mechanical connection. The connection point (4) has at least one recess (5) in the printed circuit board (2) and is formed by means of at least one web (6) on the printed circuit board (2), such that the connection point (4) is deformable in at least one spatial direction.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Baugruppe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an electrical assembly according to the preamble of patent claim 1.

Eine solche elektrische Baugruppe kann in einer Batterie beziehungsweise einem Akkumulator verwendet werden, insbesondere in einer solchen Batterie, in der große Ströme zu schalten sind. Beispielsweise kann bei der Baugruppe in vorteilhafter Weise eine Leiterplatte an die Pole der Batterie kontaktiert werden, wobei die Leiterplatte als Träger für ein Schaltelement dient. Die Baugruppe eignet sich insbesondere zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug.Such an electrical assembly can be used in a battery or an accumulator, in particular in such a battery in which large currents are to be switched. For example, in the assembly advantageously a circuit board can be contacted to the poles of the battery, wherein the circuit board serves as a carrier for a switching element. The assembly is particularly suitable for use in a motor vehicle.

Eine solche elektrische Baugruppe umfasst eine Leiterplatte und ein Bauelement, wobei das Bauelement mit an und/oder in der Leiterplatte befindlichen Verbindungsstellen in elektrischer und/oder mechanischer Verbindung steht. Insbesondere kann es sich bei dem Bauelement um ein elektromechanisches Bauelement, wie einen elektrischen Schaltkontakt, einen elektrischen Schalter, ein Relais o. dgl., handeln. An den Verbindungsstellen können mechanische Spannungen auftreten, die wiederum zur Beeinträchtigung der Baugruppe führen können.Such an electrical subassembly comprises a printed circuit board and a component, wherein the component is in electrical and / or mechanical connection with connection points located on and / or in the printed circuit board. In particular, the component may be an electromechanical component such as an electrical switch contact, an electrical switch, a relay or the like. At the joints mechanical stresses can occur, which in turn can lead to impairment of the assembly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verbindungsstelle derart auszugestalten, dass die mechanischen Spannungen an der Verbindungsstelle verringert sind.The invention has for its object to design the connection point such that the mechanical stresses are reduced at the junction.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen elektrischen Baugruppe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved in a generic electrical assembly by the characterizing features of claim 1.

Bei der erfindungsgemäßen elektrischen Baugruppe weist die Verbindungsstelle wenigstens eine in der Leiterplatte befindliche Aussparung auf. Die Verbindungsstelle weist weiter wenigstens einen Steg auf, wobei die Verbindungsstelle mittels des Stegs an die Leiterplatte angeformt ist. Und zwar derart, dass die Verbindungsstelle in wenigstens eine Raumrichtung verformbar ist. Insbesondere kann die Verbindungsstelle elastisch verformbar sein. Dadurch ist ermöglicht, dass zwischen der Leiterplatte und dem Bauelement wirkende Kräfte von der Verbindungsstelle aufgenommen werden. Solche Kräfte können aufgrund von Toleranzen und/oder Toleranzlagen der Leiterplatte sowie dem Bauelement, durch Spannungen aufgrund von Erwärmung in der Leiterplatte und/oder dem Bauelement o. dgl. entstehen. Da diese Kräfte in der Verbindungsstelle selbst aufgenommen werden, ist die ansonsten bestehende Gefahr einer Beeinträchtigung der elektrischen und/oder mechanischen Verbindung zwischen der Leiterplatte und dem Bauelement zumindest verringert. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.In the electrical assembly according to the invention, the connection point has at least one recess located in the printed circuit board. The connection point further comprises at least one web, wherein the connection point is formed by means of the web to the circuit board. In such a way that the connection point is deformable in at least one spatial direction. In particular, the connection point can be elastically deformable. This makes it possible for forces acting between the printed circuit board and the component to be absorbed by the connection point. Such forces may arise due to tolerances and / or tolerance levels of the printed circuit board and the component, due to voltages due to heating in the printed circuit board and / or the component o. Since these forces are absorbed in the joint itself, the otherwise existing risk of impairment of the electrical and / or mechanical connection between the circuit board and the component is at least reduced. Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

In weiterer Ausgestaltung kann der Steg geradlinig ausgebildet sein, derart dass die Verbindungsstelle in etwa senkrecht zur Leiterplatte, also in z-Richtung, verformbar ist. In einer anderen Ausgestaltung kann der Steg spiralförmig ausgebildet sein, derart dass die Verbindungsstelle in etwa senkrecht sowie in etwa parallel zur Leiterplatte, also in x- und/oder y-Richtung und/oder in z-Richtung, verformbar ist. Dadurch sind Freiheitsgrade in die entsprechenden Raumrichtungen für die Verbindungsstelle geschaffen, womit ein Toleranzausgleich zur Vermeidung von Spannungen zwischen der Leiterplatte und dem Bauelement bewirkt ist.In a further embodiment, the web can be formed in a straight line, such that the connection point is approximately perpendicular to the circuit board, ie in the z-direction, deformable. In another embodiment, the web can be formed spirally, so that the connection point is approximately perpendicular and approximately parallel to the circuit board, ie in the x and / or y direction and / or in the z direction, deformable. As a result, degrees of freedom are created in the corresponding spatial directions for the connection point, whereby a tolerance compensation for avoiding tensions between the circuit board and the component is effected.

In weiterer Ausgestaltung kann die Verbindungsstelle mit dem Bauelement verschraubbar, vernietbar, verschweißbar, verlötbar o. dgl. ausgebildet sein. Dadurch ist eine fertigungstechnisch einfache Verbindung geschaffen.In a further embodiment, the connection point with the component can be screwed, riveted, welded, soldered o. The like. Be formed. As a result, a production-technically simple connection is created.

Bei der Leiterplatte kann es sich um eine Hochstromleiterplatte handeln. Beispielsweise kann eine solche Hochstromleiterplatte mit in die Leiterplatte eingebetteten massiven Kupferelementen zur Leitung eines hohen Stroms versehen sein. Gerade die ansonsten bei solchen Hochstromleiterplatten aufgrund der hohen Ströme auftretenden großen Wärmespannungen werden bei der erfindungsgemäßen Baugruppe beträchtlich verringert, so dass eine Zerstörung der Baugruppe wirksam verhindert ist. Die Funktionssicherheit einer solchen, eine Hochstromleiterplatte umfassende Baugruppe ist mit Hilfe der Erfindung beträchtlich verbessert.The printed circuit board may be a high current printed circuit board. For example, such a high-current circuit board may be provided with solid copper elements embedded in the circuit board for conducting a high current. Especially the large thermal stresses that otherwise occur in such high-current printed circuit boards due to the high currents are considerably reduced in the assembly according to the invention, so that destruction of the assembly is effectively prevented. The reliability of such, comprising a high-current circuit board assembly is considerably improved by means of the invention.

In einfacher Gestaltung kann es sich anbieten, dass die Verbindungsstelle eine Grundfläche zur Befestigung des Bauelements aufweist. Zweckmäßigerweise kann die Grundfläche als elektrische Kontaktstelle an einem elektrischen Anschluss des Bauelements (3) befestigt sein. Die Befestigung kann insbesondere mittels einer Schraube erfolgen. Der Steg kann in einfacher Art von der Grundfläche zur Leiterplatte abgehen. Zweckmäßigerweise kann eine elektrische Verbindung von der Grundfläche über den Steg zu einer zugeordneten Leiterbahn an der Leiterplatte vorgesehen sein. In fertigungstechnisch einfacher Art und Weise kann die Aussparung mittels Stanzen, Fräsen, Bohren o. dgl. in die Leiterplatte eingebracht sein.In a simple design, it may be advantageous for the connection point to have a base area for fastening the component. Conveniently, the base surface as an electrical contact point at an electrical connection of the device ( 3 ) be attached. The attachment can be done in particular by means of a screw. The bridge can go off in a simple way from the base to the circuit board. Appropriately, an electrical connection can be provided from the base area via the web to an associated conductor track on the printed circuit board. In manufacturing technology simple way, the recess by punching, milling, drilling o. The like. Be introduced into the circuit board.

Zwecks weiterer Steigerung der Funktionssicherheit für die Baugruppe kann der Steg derart dimensioniert sein, dass Wärme vom Bauelement über den Steg abführbar ist. Ebenso kann in vorteilhafter Weise der Steg derart dimensioniert sein, dass der Steg bei Überschreiten eines vorgesehenen Grenzwertes für den zwischen der Leiterplatte und dem Bauelement fließenden elektrischen Strom in der Art einer Schmelzsicherung den Stromfluss unterbricht.To further increase the reliability of the assembly of the web can be dimensioned such that heat from the component via the web can be dissipated. Likewise, advantageously, the web can be dimensioned such that the web interrupts the flow of current when exceeding a prescribed limit for the current flowing between the circuit board and the component electrical current in the manner of a fuse.

Für eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen elektrischen Baugruppe ist nachfolgendes festzustellen. For a particularly preferred embodiment of the electrical assembly according to the invention is to be determined below.

In elektromechanischen Steuergeräten ergibt sich oft die Situation, dass elektromechanische Schaltelemente elektrisch mit einem zentralen Kombiboard zu verbinden sind. Diese Verbindungen verursachen mechanische Kräfte in X-, Y- und/oder Z-Richtung. Diese Kräfte verursachen wiederum mechanische Spannungen, die für jedes gefertigte Teil anders gerichtet sind. Diese mechanischen Spannungen führen wiederum dazu, dass diese Kräfte statisch auf alle beteiligten Komponenten wirken. Dieser dauerhafte Stress kann dann zur Zerstörung der Gesamtbaugruppe führen.In electromechanical control devices, the situation often arises that electromechanical switching elements are to be electrically connected to a central combination board. These compounds cause mechanical forces in the X, Y and / or Z directions. These forces in turn cause mechanical stresses that are different for each manufactured part. These mechanical stresses in turn cause these forces to act statically on all the components involved. This permanent stress can then lead to the destruction of the entire assembly.

Die erfindungsgemäße Idee zur Lösung dieses Problems besteht darin, die Toleranzlagen verträglich zu entspannen. Bei allen anderen Lösungen würde eine Restkraft auf die beteiligten Komponenten wirken. Mit der erfindungsgemäßen Lösung kann man sicherstellen, dass alle Kräfte ausgeglichen sind innerhalb der definierten Toleranzlagen. Hierzu werden elektromechanische Baugruppen, bestehend beispielsweise aus Relais und Leiterplatte, miteinander verbunden. Aufgrund der Herstellungsparameter hat jede Baugruppe für sich Toleranzen, die immer vorhanden sind. Damit beim Befestigen der Leiterplatte mit dem Relais keine unzulässigen mechanischen Spannungen entstehen, besteht die Idee in einer modifizierten Leiterplatte, die an den Befestigungsstellen mechanische Freiheitsgrade in Z-Richtung und/oder auch in Z- und/oder X- und/oder Y-Richtung hat.The idea according to the invention for solving this problem is to relax the tolerance layers in a compatible manner. For all other solutions, residual power would affect the components involved. With the solution according to the invention, it is possible to ensure that all forces are balanced within the defined tolerance positions. For this purpose, electromechanical assemblies, consisting for example of relays and printed circuit board, connected to each other. Due to the manufacturing parameters, each assembly has tolerances that are always present. So that when mounting the circuit board with the relay no impermissible mechanical stresses arise, there is the idea in a modified circuit board, the mechanical freedom in the Z direction and / or in the Z and / or X and / or Y direction Has.

Geschaffen ist damit eine Leiterplatte, insbesondere eine Hochstrom-Leiterplatte mit Freiheitsgraden. Die Freiheitsgrade können in einer geraden und/oder auch in einer spiralen Ausführung erlangt werden. In der geraden Ausführung ist der Freiheitsgrad allerdings im Wesentlichen nur in Z-Richtung vorhanden. In der spiralen Ausführung hat man die Freiheitsgrade in den Richtungen X, Y, und Z.This creates a printed circuit board, in particular a high-current printed circuit board with degrees of freedom. The degrees of freedom can be achieved in a straight and / or in a spiral execution. In the straight version, however, the degree of freedom is essentially present only in the Z direction. In the spiral version you have the degrees of freedom in the directions X, Y, and Z.

Die geraden und/oder auch spiralen Verbindungsstege sind so ausgelegt, dass die Verformung über den gesamten Steg erfolgt. Diese Auslegung ist wichtig, damit keine Material-Ermüdungserscheinungen auftreten. Die geraden und/oder auch spiralen Verbindungsstege sind so ausgelegt, dass die Wärme optimal über die Stege abgeleitet werden kann. Die geraden und/oder auch spiralen Verbindungsstege sind so ausgelegt, dass die Stege des Weiteren die Funktion von elektrischen Sicherungen erfüllen können. Wenn ein elektrischer Strom oberhalb der zulässigen Stromgrenze dauerhaft fließt und sämtliche sonstigen Sicherungsmaßnahmen nicht wirksam sind, beispielsweise bei einem Unfall, erfüllen diese Stege die Funktion einer Schmelzsicherung.The straight and / or spiral connection webs are designed so that the deformation takes place over the entire web. This design is important so that no material fatigue phenomena occur. The straight and / or spiral connection webs are designed so that the heat can be dissipated optimally over the webs. The straight and / or spiral connecting webs are designed so that the webs can also fulfill the function of electrical fuses. If an electric current flows permanently above the permissible current limit and all other safety measures are not effective, for example in the event of an accident, these bars fulfill the function of a fuse.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass keine mechanischen Spannungen außerhalb der zulässigen Grenzen auf die einzelnen Baugruppen, wie beispielsweise die Leiterplatte, die Relais, die elektronischen Bauelemente o. dgl., wirken. Weitere mit der Erfindung erzielte Vorteile bestehen insbesondere in Folgendem:

  • – Es sind keine Adapterelemente zwischen dem elektromechanischen Bauelement und der Leiterplatte erforderlich, wodurch Kosten eingespart werden.
  • – Alle Kontaktstellen zur elektromechanischen Baugruppe können mit dem gleichen Konzept verbunden werden.
  • – Die erforderlichen Aussparungen können gefräst und/oder auch per Stanztechnik kostengünstig produziert werden, d. h. alle Aussparungen werden mit einer Stanzung in einem Schritt hergestellt.
  • – Die Leiterplatte und die elektromechanische Baugruppe können direkt miteinander verbunden werden.
  • – Es ist eine gute elektrische Anbindung geschaffen.
  • – Die Verbindungsstege können Schmelzsicherungsaufgaben übernehmen.
  • – Es ist eine gute thermische Anbindung gegeben.
  • – Es ist eine sichere Verbindungstechnik gegeben.
  • – Es ist eine beständige Verbindungstechnik geschaffen.
  • – Es liegen Freiheitsgrade in X-, Y-, Z-Richtung oder falls ausreichend lediglich in Z-Richtung vor.
  • – Es bestehen gute Überwachungsmöglichkeiten in der Fertigung der Baugruppe.
The advantages achieved by the invention are in particular that no mechanical stresses beyond the permissible limits on the individual modules, such as the circuit board, the relay, the electronic components o. The like., Act. Further advantages achieved with the invention consist in particular in the following:
  • - There are no adapter elements between the electromechanical device and the circuit board required, thereby saving costs.
  • - All contact points to the electromechanical assembly can be connected to the same concept.
  • - The required recesses can be milled and / or produced by stamping technology cost, ie all recesses are produced with a punch in one step.
  • - The printed circuit board and the electromechanical module can be connected directly to each other.
  • - It has created a good electrical connection.
  • - The connecting webs can take over fuse tasks.
  • - There is a good thermal connection.
  • - There is a secure connection technology.
  • - It is created a durable connection technology.
  • There are degrees of freedom in the X, Y, Z direction or, if sufficient, only in the Z direction.
  • - There are good monitoring options in the production of the module.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigenAn embodiment of the invention with various developments and refinements is shown in the drawings and will be described in more detail below. Show it

1 eine elektrische Baugruppe in Seitenansicht sowie in Draufsicht, 1 an electrical assembly in side view and in plan view,

2 einen Detailausschnitt aus 1 gemäß einer ersten Ausführung und 2 a detail from 1 according to a first embodiment and

3 einen Detailausschnitt aus 1 gemäß einer zweiten Ausführung. 3 a detail from 1 according to a second embodiment.

In 1 ist eine elektrische Baugruppe 1 zu sehen, die eine Leiterplatte 2 und ein Bauelement 3 umfasst. Bei dem Bauelement 3 handelt es sich um ein elektromechanisches Bauelement, und zwar um einen elektrischen Schaltkontakt. Der elektrische Schaltkontakt 3 kann beispielsweise Bestandteil eines elektrischen Schalters, eines Relais o. dgl. sein. Das Bauelement 3 steht mit an und/oder in der Leiterplatte 2 befindlichen Verbindungsstellen 4 in elektrischer und/oder mechanischer Verbindung. Die Verbindungsstelle 4 weist wenigstens eine in der Leiterplatte 2 befindliche Aussparung 5 auf. Weiter weist die Verbindungsstelle 4 wenigstens einen Steg 6 auf, wobei die Verbindungsstelle 4 mittels des Stegs 6 an die Leiterplatte 2 angeformt ist. Dadurch ist die Verbindungsstelle 4 in wenigstens eine Raumrichtung verformbar. Und zwar ist zweckmäßigerweise die Verbindungsstelle 4 elastisch verformbar.In 1 is an electrical assembly 1 to see a circuit board 2 and a component 3 includes. In the device 3 it is an electromechanical component, namely an electrical switching contact. The electrical switching contact 3 can be part of an electrical switch, a relay o. The like., For example. The component 3 stands with and / or in the circuit board 2 located connection points 4 in electrical and / or mechanical connection. The connection point 4 has at least one in the circuit board 2 located recess 5 on. Next points the junction 4 at least one jetty 6 on, with the junction 4 by means of the bridge 6 to the circuit board 2 is formed. This is the connection point 4 deformable in at least one spatial direction. And that is expediently the connection point 4 elastically deformable.

Bei einer ersten Ausführung, die näher in 2 zu sehen ist, ist der Steg 6 spiralförmig ausgebildet. Dadurch ist die Verbindungsstelle 4 in etwa senkrecht sowie in etwa parallel zur Leiterplatte 2, also in x-, y- und z-Richtung, verformbar. Es kann jedoch auch ausreichen, wenn die Verbindungsstelle 4 lediglich in eine Raumrichtung verformbar ist. Bei einer solchen zweiten Ausführung, die näher in 3 gezeigt ist, ist der Steg 6 geradlinig ausgebildet. Dadurch ist die Verbindungsstelle 4 in etwa senkrecht zur Leiterplatte 2, also in z-Richtung, verformbar.In a first execution, the closer in 2 can be seen is the footbridge 6 formed spirally. This is the connection point 4 in about vertical and approximately parallel to the circuit board 2 , ie in the x-, y- and z-direction, deformable. However, it may also be sufficient if the connection point 4 is deformable only in one spatial direction. In such a second embodiment, which is closer in 3 shown is the footbridge 6 formed in a straight line. This is the connection point 4 approximately perpendicular to the circuit board 2 , ie in the z-direction, deformable.

Die Verbindungsstelle 4 ist mit dem Bauelement 3 verschraubbar, und zwar dient gemäß 1 eine Schraube 7 zur Verschraubung der Verbindungsstelle 4 mit dem Schaltkontakt 3. Anstelle einer Verschraubung kann die Verbindungsstelle 4 auch mit dem Bauelement 3 vernietbar, verschweißbar, verlötbar o. dgl. ausgestaltet sein.The connection point 4 is with the device 3 screwed, and indeed serves according to 1 a screw 7 for screwing the connection point 4 with the switching contact 3 , Instead of a screw connection, the connection point 4 also with the component 3 vernietbar, welded, soldered o. The like. Be configured.

Wie weiter anhand von 1 zu sehen ist, besitzt die Verbindungsstelle 4 eine Grundfläche 8 zur Befestigung des Bauelements 3. Die Befestigung erfolgt dadurch, dass die Grundfläche 8 als elektrische Kontaktstelle an einem elektrischen Anschluss 11 des Bauelements 3 mittels der Schraube 7 befestigt ist. Die Stege 6 gehen von der Grundfläche 8 zur Leiterplatte 2 ab. Weiterhin ist eine elektrische Verbindung von der Grundfläche 8 über den Steg 6 zu einer nicht weiter gezeigten, zugeordneten Leiterbahn an der Leiterplatte 2 vorgesehen. Die Aussparungen 5 sind mittels Stanzen, Fräsen, Bohren o. dgl. in die Leiterplatte 2 eingebracht.As further on from 1 can be seen owns the connection point 4 a base area 8th for fastening the component 3 , The attachment takes place in that the base area 8th as an electrical contact point on an electrical connection 11 of the component 3 by means of the screw 7 is attached. The bridges 6 go from the base 8th to the circuit board 2 from. Furthermore, an electrical connection from the base 8th over the jetty 6 to a not shown, associated conductor on the circuit board 2 intended. The recesses 5 are by means of stamping, milling, drilling o. The like. In the circuit board 2 brought in.

Bei der Leiterplatte 2 kann es sich um eine Hochstromleiterplatte handeln. Hierfür können in die Leiterplatte 2 massive Kupferelemente zur Leitung eines hohen Stroms eingebettet sein.At the circuit board 2 it can be a high current printed circuit board. For this purpose, in the circuit board 2 massive copper elements embedded to conduct a high current.

Aufgrund des hohen fließenden Stroms entsteht eine gewisse Wärme im Schaltkontakt 3. Der Wärmefluss 9 kann zumindest zum Teil über die Verbindungsstelle 4 auf die Leiterplatte 2 und von dort beispielsweise über Kühlkörper 10 in der Art von Wärmesenken abgeleitet werden. Zu diesem Zweck ist der Steg 6 derart dimensioniert, dass die Wärme vom Bauelement 3 über den Steg 6 abführbar ist. Ebenso kann der Steg 6 derart dimensioniert sein, dass der Steg 6 bei Überschreiten eines vorgesehenen Grenzwertes für den zwischen der Leiterplatte 2 und dem Bauelement 3 fließenden elektrischen Strom in der Art einer Schmelzsicherung den Stromfluss unterbricht.Due to the high current flowing creates a certain heat in the switch contact 3 , The heat flow 9 can at least in part via the connection point 4 on the circuit board 2 and from there, for example via heat sink 10 be derived in the manner of heat sinks. For this purpose, the jetty 6 dimensioned so that the heat from the component 3 over the jetty 6 is deductible. Likewise, the bridge can 6 be sized so that the bridge 6 when exceeding a prescribed limit for the between the circuit board 2 and the device 3 flowing electrical current in the manner of a fuse interrupts the flow of current.

Die erfindungsgemäße Verbindungsstelle 4 kann in einer Baugruppe für das Batteriesystem eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfasst vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der durch die Patentansprüche definierten Erfindung. So kann die erfindungsgemäße Verbindungsstelle 4 auch in Baugruppen für Hausgeräte, Audiogeräte, Videogeräte, Telekommunikationsgeräte o. dgl. Verwendung finden.The junction of the invention 4 can be used in an assembly for the battery system of a motor vehicle. However, the invention is not limited to the described and illustrated embodiment. Rather, it also encompasses all expert developments within the scope of the invention defined by the claims. Thus, the connection point according to the invention 4 Also in assemblies for home appliances, audio equipment, video equipment, telecommunications equipment o. The like. Use find.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
(elektrische) Baugruppe(electrical) assembly
22
Leiterplattecircuit board
33
Bauelement/SchaltkontaktComponent / switching contact
44
Verbindungsstellejunction
55
Aussparungrecess
66
Stegweb
77
Schraubescrew
88th
GrundflächeFloor space
99
Wärmeflussheat flow
1010
Kühlkörperheatsink
1111
(elektrischer) Anschluss(electrical) connection

Claims (8)

Elektrische Baugruppe umfassend eine Leiterplatte (2) und ein Bauelement (3), insbesondere ein elektromechanisches Bauelement, wie einen elektrischen Schaltkontakt, einen elektrischen Schalter, ein Relais o. dgl., wobei das Bauelement (3) mit wenigstens einer an und/oder in der Leiterplatte (2) befindlichen Verbindungsstelle (4) in elektrischer und/oder mechanischer Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstelle (4) wenigstens eine in der Leiterplatte (2) befindliche Aussparung (5) aufweist, und dass die Verbindungsstelle (4) wenigstens einen Steg (6) aufweist, wobei die Verbindungsstelle (4) mittels des Stegs (6) an die Leiterplatte (2) angeformt ist, derart dass die Verbindungsstelle (4) in wenigstens eine Raumrichtung verformbar, insbesondere elastisch verformbar, ist.Electrical assembly comprising a printed circuit board ( 2 ) and a component ( 3 ), in particular an electromechanical component, such as an electrical switching contact, an electrical switch, a relay o. The like., Wherein, the component ( 3 ) with at least one on and / or in the circuit board ( 2 ) ( 4 ) is in electrical and / or mechanical connection, characterized in that the connection point ( 4 ) at least one in the circuit board ( 2 ) located recess ( 5 ), and that the connection point ( 4 ) at least one bridge ( 6 ), wherein the connection point ( 4 ) by means of the web ( 6 ) to the printed circuit board ( 2 ) is formed such that the connection point ( 4 ) in at least one spatial direction deformable, in particular elastically deformable, is. Elektrische Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (6) geradlinig ausgebildet ist, derart dass die Verbindungsstelle (4) in etwa senkrecht zur Leiterplatte (2) verformbar ist.Electrical assembly according to claim 1, characterized in that the web ( 6 ) is rectilinear, such that the joint ( 4 ) approximately perpendicular to the circuit board ( 2 ) is deformable. Elektrische Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (6) spiralförmig ausgebildet ist, derart dass die Verbindungsstelle (4) in etwa senkrecht sowie in etwa parallel zur Leiterplatte (2) verformbar ist.Electrical assembly according to claim 1 or 2, characterized in that the web ( 6 ) is spiral-shaped, such that the connection point ( 4 ) in approximately vertical and approximately parallel to the circuit board ( 2 ) is deformable. Elektrische Baugruppe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstelle (4) mit dem Bauelement (3) verschraubbar, vernietbar, verschweißbar, verlötbar o. dgl. ist. Electrical assembly according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the connection point ( 4 ) with the component ( 3 ) screwed, vernietbar, welded, soldered o. The like. Is. Elektrische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Leiterplatte (2) um eine Hochstromleiterplatte, insbesondere mit in die Leiterplatte (2) eingebetteten massiven Kupferelementen zur Leitung eines hohen Stroms, handelt.Electrical assembly according to one of claims 1 to 4, characterized in that it is in the circuit board ( 2 ) to a high-current circuit board, in particular with in the circuit board ( 2 ) embedded massive copper elements for conducting a high current is. Elektrische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstelle (4) eine Grundfläche (8) zur Befestigung des Bauelements (3) aufweist, dass vorzugsweise die Grundfläche (8) als elektrische Kontaktstelle an einem elektrischen Anschluss (11) des Bauelements (3), insbesondere mittels einer Schraube (7), befestigt ist.Electrical assembly according to one of claims 1 to 5, characterized in that the connection point ( 4 ) a base area ( 8th ) for fastening the component ( 3 ), that preferably the base area ( 8th ) as an electrical contact point on an electrical connection ( 11 ) of the component ( 3 ), in particular by means of a screw ( 7 ), is attached. Elektrische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (6) von der Grundfläche (8) zur Leiterplatte (2) abgeht, dass vorzugsweise eine elektrische Verbindung von der Grundfläche (8) über den Steg (6) zu einer zugeordneten Leiterbahn an der Leiterplatte (2) vorgesehen ist, und dass weiter vorzugsweise die Aussparung (5) mittels Stanzen, Fräsen, Bohren o. dgl. in die Leiterplatte (2) eingebracht ist.Electrical assembly according to one of claims 1 to 6, characterized in that the web ( 6 ) from the base ( 8th ) to the circuit board ( 2 ) that preferably an electrical connection from the base ( 8th ) over the jetty ( 6 ) to an associated track on the circuit board ( 2 ) is provided, and further preferably that recess ( 5 ) by means of stamping, milling, drilling o. The like. In the circuit board ( 2 ) is introduced. Elektrische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (6) derart dimensioniert ist, dass Wärme vom Bauelement (3) über den Steg (6) abführbar ist und/oder dass der Steg (6) bei Überschreiten eines vorgesehenen Grenzwertes für den zwischen der Leiterplatte (2) und dem Bauelement (3) fließenden elektrischen Strom in der Art einer Schmelzsicherung den Stromfluss unterbricht.Electrical assembly according to one of claims 1 to 7, characterized in that the web ( 6 ) is dimensioned such that heat from the component ( 3 ) over the jetty ( 6 ) is dissipatable and / or that the bridge ( 6 ) when a prescribed limit value is exceeded between the printed circuit board ( 2 ) and the component ( 3 ) flowing electric current in the manner of a fuse interrupts the flow of current.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2351513A1 (en) * 1976-05-13 1977-12-09 Cit Alcatel ELECTRICAL COMPONENT SUPPORT PLATE
TW394454U (en) * 1990-09-14 2000-06-11 Cts Corp Piezoelectric component-mounting foil
US5336990A (en) * 1993-01-13 1994-08-09 United Technologies Automotive, Inc. Electrical test shunt having dual contact point mating terminals
US5839189A (en) * 1995-04-03 1998-11-24 Emerson Electric Co. Bracket for attaching pin-in-hole components to a surface mount board
US7286358B2 (en) * 2004-12-16 2007-10-23 Stackpole Electronic Inc. Surface mounted resistor with improved thermal resistance characteristics
DE102006001188A1 (en) * 2006-01-10 2007-07-12 Robert Bosch Gmbh Arrangement for cooling power components on printed circuit boards and method for producing the same
DE102006019895A1 (en) * 2006-04-28 2007-11-15 Siemens Ag Power measuring device for use as battery sensor for measuring e.g. battery power, of vehicle, has connecting unit for connecting contact unit with connector of board, where press fit is provided between connecting unit and hole
US20080105455A1 (en) * 2006-10-10 2008-05-08 Tir Systems Ltd. Circuit board with regional flexibility
RU2009120466A (en) * 2006-10-31 2010-12-10 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В (Nl) LIGHT SOURCE ON LIGHT-RADIATING ELEMENTS AND TEMPERATURE CONTROL SYSTEM DESIGNED FOR IT
WO2010126410A1 (en) * 2009-04-28 2010-11-04 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Assembly for carrying electronic components
US9140735B2 (en) * 2013-05-03 2015-09-22 Infineon Technologies Ag Integration of current measurement in wiring structure of an electronic circuit

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