DE102016003988A1 - module - Google Patents

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Andreas Hamma
Daniel Moosmann
Matthias Reckermann
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Baugruppe (1) mit einer Leiterplatte (2) und mit einem elektrischen Widerstandselement (3), insbesondere in der Art eines Shunts zur Strommessung. Das Widerstandselement (3) steht mit der Leiterplatte (2) in elektrischer und/oder mechanischer Verbindung. Zwischen dem Widerstandselement (3) und der Leiterplatte (2) ist ein in etwa U-förmiges Adapterelement (4) zur elektrischen und/oder mechanischen Verbindung des Widerstandselements (3) mit der Leiterplatte (2) angeordnet, wobei vorzugsweise das Adapterelement (4) mittels SMD-Löten mit einer Kontaktstelle (5) der Leiterplatte (2) verlötet ist. In einer anderen Ausführung ist das Widerstandselement (3) in die Leiterplatte (2) integriert angeordnet.The invention relates to an electrical assembly (1) with a printed circuit board (2) and with an electrical resistance element (3), in particular in the manner of a shunt for current measurement. The resistance element (3) is connected to the printed circuit board (2) in electrical and / or mechanical connection. Between the resistance element (3) and the printed circuit board (2) an approximately U-shaped adapter element (4) for electrical and / or mechanical connection of the resistance element (3) with the printed circuit board (2) is arranged, wherein preferably the adapter element (4) is soldered by means of SMD soldering with a contact point (5) of the printed circuit board (2). In another embodiment, the resistance element (3) is arranged integrated in the printed circuit board (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Baugruppe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 oder 4.The invention relates to an electrical assembly according to the preamble of claim 1 or 4.

Eine solche elektrische Baugruppe kann in einer Batterie beziehungsweise einem Akkumulator verwendet werden, insbesondere in einer solchen Batterie, in der große Ströme auftreten und/oder in der Wärmeenergie entsteht. 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 dienen kann. Eine solche 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 occur and / or arises in the heat energy. For example, in the assembly advantageously a circuit board can be contacted to the poles of the battery, wherein the circuit board can serve as a carrier for a switching element. Such an assembly is particularly suitable for use in a motor vehicle.

Eine solche elektrische Baugruppe umfasst eine Leiterplatte und ein elektrisches Widerstandselement, wobei das Widerstandselement insbesondere in der Art eines Shunts zur Strommessung ausgestaltet sein kann. Das Widerstandselement steht mit der Leiterplatte in Verbindung. Am Widerstandselement entsteht während des Betriebs der Baugruppe aufgrund des fließenden Stroms Wärme, die wiederum zur Beeinträchtigung der Baugruppe führen kann.Such an electrical assembly comprises a printed circuit board and an electrical resistance element, wherein the resistance element can be designed in particular in the manner of a shunt for current measurement. The resistance element is in communication with the circuit board. Due to the flowing current, heat is generated at the resistance element during operation of the assembly, which in turn can lead to impairment of the assembly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die elektrische Baugruppe derart auszugestalten, dass die entstehende Wärme weitgehend abgeführt werden kann.The invention has for its object to design the electrical assembly such that the heat generated can be largely dissipated.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen elektrischen Baugruppe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 oder 4 gelöst.This object is achieved in a generic electrical assembly by the characterizing features of claim 1 or 4.

Bei der erfindungsgemäßen elektrischen Baugruppe ist das Widerstandselement mit elektrischer und/oder mechanischer Verbindung zur Leiterplatte auf der Leiterplatte und/oder in die Leiterplatte integriert angeordnet. In vorteilhafter Weise wird die am Widerstandselement entstehende Wärme auf die Leiterplatte übergeleitet, wobei die Wärme anschließend in einfacher sowie effizienter Weise von der Leiterplatte abführbar ist. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.In the electrical assembly according to the invention, the resistance element is arranged with electrical and / or mechanical connection to the printed circuit board on the printed circuit board and / or in the printed circuit board. Advantageously, the heat generated at the resistor element is transferred to the printed circuit board, wherein the heat is then dissipated from the circuit board in a simple and efficient manner. Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

In einer weiteren Ausgestaltung kann ein in etwa U-förmiges Adapterelement zur elektrischen und/oder mechanischen Verbindung des Widerstandselements mit der Leiterplatte zwischen dem Widerstandselement und der Leiterplatte angeordnet sein. Das Widerstandselement und/oder das Adapterelement können in einfacher fertigungstechnischer Weise mittels SMD(Surface Mounted Device)-Bestückung auf der Leiterplatte bestückbar sein. In funktionssicherer Art und Weise kann das Adapterelement mittels Löten, insbesondere SMD-Löten, an einer Kontaktstelle der Leiterplatte befestigbar sein. Gegebenenfalls auftretende mechanische Spannungen, beispielsweise solche die durch die Wärmeeinwirkung entstehen, können dabei in zuverlässiger Art und Weise von dem U-förmigen Adapterelement aufgenommen werden.In a further embodiment, an approximately U-shaped adapter element for the electrical and / or mechanical connection of the resistance element to the printed circuit board can be arranged between the resistance element and the printed circuit board. The resistance element and / or the adapter element can be equipped in a simple manufacturing technology by means of SMD (Surface Mounted Device) assembly on the circuit board. In a functionally reliable manner, the adapter element can be fastened by means of soldering, in particular SMD soldering, to a contact point of the printed circuit board. Optionally occurring mechanical stresses, for example those which arise due to the effect of heat, can be absorbed in a reliable manner by the U-shaped adapter element.

In einer anderen Ausgestaltung, und zwar in einer Art von „Pin-in-Paste”-Ausführung, kann ein in etwa L-förmiges Adapterelement zur elektrischen und/oder mechanischen Verbindung des Widerstandselements mit der Leiterplatte zwischen dem Widerstandselement und der Leiterplatte angeordnet sein. Das Widerstandselement und/oder das Adapterelement können in einfacher fertigungstechnischer Weise mittels THT(Through Hole Technology)-Bestückung und/oder SMD(Surface Mounted Device)-Bestückung auf der Leiterplatte bestückbar sein. In funktionssicherer Art und Weise kann das Adapterelement mittels Löten an einer Kontaktstelle der Leiterplatte befestigbar sein. Gegebenenfalls auftretende mechanische Spannungen, beispielsweise solche die durch die Wärmeeinwirkung entstehen, können dabei in zuverlässiger Art und Weise von dem L-förmigen Adapterelement aufgenommen werden.In another embodiment, in a kind of "pin-in-paste" design, an approximately L-shaped adapter element for electrical and / or mechanical connection of the resistive element to the printed circuit board can be arranged between the resistor element and the printed circuit board. The resistance element and / or the adapter element can be equipped in a simple manufacturing technology by means of THT (Through Hole Technology) assembly and / or SMD (Surface Mounted Device) assembly on the circuit board. In functionally reliable manner, the adapter element can be fastened by soldering to a contact point of the circuit board. Optionally occurring mechanical stresses, such as those caused by the action of heat, can be absorbed in a reliable manner by the L-shaped adapter element.

Bei der Leiterplatte kann es sich in weiterer Ausgestaltung 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 auftretende große Wärmeenergie wird bei der erfindungsgemäßen Baugruppe in sicherer und zuverlässiger Weise abgeführt, so dass eine Zerstörung der Baugruppe wirksam verhindert ist. Die Funktionssicherheit einer solchen, eine Hochstromleiterplatte umfassenden Baugruppe ist mit Hilfe der Erfindung beträchtlich verbessert.In a further embodiment, 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 heat energy that otherwise occurs in such high-current circuit boards due to the high currents is dissipated in the assembly according to the invention in a safe and reliable manner, 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.

Zur weiteren Steigerung der Effizienz für die Wärmeabfuhr von der erfindungsgemäßen Baugruppe kann wenigstens eine Wärmesenke in wärmeleitender Verbindung zu einer Leiterbahn und/oder einer Kontaktstelle der Leiterplatte an der Leiterplatte angeordnet sein. In zweckmäßiger und kostengünstiger Weise kann die Wärmesenke aus einer Metallplatte bestehen.To further increase the efficiency for the heat dissipation of the assembly according to the invention, at least one heat sink may be arranged in thermally conductive connection to a conductor track and / or a contact point of the circuit board to the circuit board. In an expedient and cost-effective manner, the heat sink can consist of a metal plate.

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 elektrische Ströme gemessen werden müssen. In elektrischen Anlagen fließen dann große elektrische Ströme, beispielsweise von bis zu 1.000 A. Diese Ströme verursachen bereits bei sehr geringen elektrischen Widerstanden deutliche Verlustleistungen. Ein typischer Shunt-Widerstand hat einen Wert von ca. 300 μOhm, so dass eine beträchtliche Verlustleistung von beispielsweise I2·R = 1.0002 A·300 μOhm = 300 W entsteht. Deshalb ist es wichtig, dass diese Widerstände in ein gutes Wärmemanagement integriert sind.In electromechanical control devices, the situation often arises that electrical currents must be measured. In electrical systems then flow large electrical currents, for example, of up to 1,000 A. These currents cause even at very low electrical resistances significant power losses. A typical shunt Resistor has a value of about 300 μOhm, so a considerable power dissipation of example I 2 × R = 1,000 2 A × 300 μΩ = 300 W arises. Therefore, it is important that these resistors are integrated into a good thermal management.

Die erfindungsgemäße Idee besteht darin, die entstehende Wärmeenergie gut und/oder zuverlässig abzuleiten. Dies kann man am besten erreichen, wenn man diese Widerstände mechanisch spannungsfrei in das System integriert.The idea of the invention is to dissipate the resulting heat energy well and / or reliably. This can best be achieved by mechanically integrating these resistors into the system without stress.

Es gibt zum einen die Möglichkeit, die Widerstände mit herkömmlichen Prozessen auf eine Hochstromleiterplatte zu platzieren und zu befestigen. Der Shunt-Widerstand kann als SMD(Surfache Mounted Device)-Bauteil bestückt und entsprechend gültiger sowie zuverlässiger Prozesse auf die Leiterplatte gelötet werden. Der Shunt-Widerstand kann ebenso als THT(Through Hole Technology)-Bauteil ausgestaltet sein, jedoch in einer „Pin-in-Paste”-Ausführung wie ein SMD-Bauteil bestückt werden und entsprechend gültiger sowie zuverlässiger Prozesse auf die Leiterplatte gelötet werden. Die alternative Lösung dazu ist zum anderen, diesen Widerstand direkt in die Leiterplatte zu integrieren, wodurch man beste und leistungsfähige thermische Eigenschaften erzielt. Diese Widerstände kann man dann vollständig elektrisch isolieren, wodurch man für die Anordnung von Wärmesenken vollständige Freiheiten hat. Geschaffen ist somit eine ein Widerstandselement umfassende Hochstromleiterplatte und/oder Leiterplatte mit verbesserten thermischen Eigenschaften.On the one hand, there is the possibility of placing the resistors on a high-current printed circuit board using conventional processes. The shunt resistor can be equipped as SMD (Surfache Mounted Device) component and soldered according to valid and reliable processes on the circuit board. The shunt resistor can also be designed as a THT (Through Hole Technology) component, but be populated in a "pin-in-paste" design such as an SMD component and soldered according to valid and reliable processes on the circuit board. The alternative solution, on the other hand, is to integrate this resistor directly into the PCB, which achieves best and most efficient thermal properties. These resistors can then be completely electrically insulated, which has complete freedom for the arrangement of heat sinks. What is thus created is a high-resistance circuit board comprising a resistance element and / or a circuit board with improved thermal properties.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere in Folgendem:

  • – Es wirken keine durch die Wärmeenergie erzeugten mechanischen Kräfte auf den Shunt-Widerstand.
  • – Die Herstellung der Leiterplattenbaugruppe kann mit Standardprozessen erfolgen.
  • – Es ist eine gute elektrische Anbindung gegeben.
  • – Die elektrische Verbindungstechnik hat definierte Übergangswiderstände, die prozesssicher über die vollständige Produktlaufzeit sind.
  • – Es ist eine gute thermische Anbindung mit der SMD(Surface Mounted Device)- und/oder der THT(Through Hole Technology)-Lösung gegeben.
  • – Es ist eine sehr gute thermische Anbindung bei der Shunt-Integration in die Leiterplatte gegeben.
  • – Das thermische Management kann gut und produktspezifisch umgesetzt werden.
  • – Es ist eine beständige Verbindungstechnik geschaffen.
  • – Es bestehen gute Überwachungsmöglichkeiten in der Fertigung der Baugruppe.
The advantages achieved by the invention are in particular in the following:
  • - There are no mechanical forces generated by the heat energy on the shunt resistor.
  • - The PCB assembly can be manufactured using standard processes.
  • - There is a good electrical connection.
  • - The electrical connection technology has defined contact resistance, which are reliable over the entire product life.
  • - There is a good thermal connection with the SMD (Surface Mounted Device) - and / or the THT (Through Hole Technology) solution given.
  • - There is a very good thermal connection in the shunt integration in the circuit board given.
  • - The thermal management can be implemented well and product specific.
  • - It is created a durable connection technology.
  • - There are good monitoring options in the production of the module.

Ausführungsbeispiele der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigenEmbodiments of the invention with various developments and refinements are illustrated 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 einem ersten Ausführungsbeispiel, 2 a detail from 1 according to a first embodiment,

3 einen Detailausschnitt aus 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel und 3 a detail from 1 according to a second embodiment and

4 die elektrische Baugruppe in Seitenansicht sowie in Draufsicht bei einer weiteren Ausführung. 4 the electrical assembly in side view and in plan view in a further embodiment.

In 1 ist eine elektrische Baugruppe 1 zu sehen, die eine Leiterplatte 2 und ein elektrisches Widerstandselement 3 umfasst. Insbesondere ist das elektrische Widerstandselement 3 in der Art eines Shunts zur Strommessung vorgesehen. Das Widerstandselement 3 steht mit der Leiterplatte 2 in Verbindung. Hierbei ist das Widerstandselement 3 mit elektrischer und/oder mechanischer Verbindung zur Leiterplatte 2 auf der Leiterplatte 2 und/oder integriert in die Leiterplatte 2 angeordnet. Weiter steht ein Bauelement 6 mit der Leiterplatte 2 in Verbindung, wobei es sich bei dem Bauelement 6 um ein elektromechanisches Bauelement, und zwar um einen elektrischen Schaltkontakt, beispielsweise in der Art eines Relais handelt.In 1 is an electrical assembly 1 to see a circuit board 2 and an electrical resistance element 3 includes. In particular, the electrical resistance element 3 provided in the manner of a shunt for current measurement. The resistance element 3 stands with the circuit board 2 in connection. Here is the resistance element 3 with electrical and / or mechanical connection to the printed circuit board 2 on the circuit board 2 and / or integrated in the circuit board 2 arranged. Next is a component 6 with the circuit board 2 in conjunction, which is the device 6 is an electromechanical component, namely an electrical switching contact, for example in the manner of a relay.

In einer ersten Ausführung gemäß 2 ist ein in etwa U-förmiges Adapterelement 4 zur elektrischen und/oder mechanischen Verbindung des Widerstandselements 3 mit der Leiterplatte 2 zwischen dem Widerstandselement 3 und der Leiterplatte 2 angeordnet. Vorliegend ist jeweils ein Adapterelement 4 beidseitig am Widerstandselement 3 angeordnet. Das Widerstandselement 3 und/oder das Adapterelement 4 ist dann mittels SMD(Surface Mounted Device)-Bestückung auf der Leiterplatte 2 bestückbar. Das Adapterelement 4 ist mittels Löten, und zwar bevorzugterweise SMD-Löten, an einer Kontaktstelle 5 der Leiterplatte 2 befestigt. In einer zweiten Ausführung gemäß 3 ist das Widerstandselement 3 mit elektrischer und/oder mechanischer Verbindung zur Leiterplatte 2 in die Leiterplatte 2 integriert angeordnet.In a first embodiment according to 2 is an approximately U-shaped adapter element 4 for the electrical and / or mechanical connection of the resistance element 3 with the circuit board 2 between the resistance element 3 and the circuit board 2 arranged. In each case, there is an adapter element 4 on both sides of the resistance element 3 arranged. The resistance element 3 and / or the adapter element 4 is then using SMD (Surface Mounted Device) assembly on the circuit board 2 be fitted. The adapter element 4 is by soldering, preferably SMD soldering, at a contact point 5 the circuit board 2 attached. In a second embodiment according to 3 is the resistance element 3 with electrical and / or mechanical connection to the printed circuit board 2 in the circuit board 2 integrated arranged.

Eine nochmals weitere Ausführung ist in 4 zu sehen. Hier ist zur elektrischen und/oder mechanischen Verbindung des Widerstandselements 3 mit der Leiterplatte 2 ein in etwa L-förmiges Adapterelement 4' zwischen dem Widerstandselement 3 und der Leiterplatte 2 angeordnet, und zwar jeweils beidseitig am Widerstandselement 3. Das Widerstandselement 3 und/oder das Adapterelement 4' ist mittels THT(Through Hole Technology)-Bestückung und/oder SMD(Surface Mounted Device)-Bestückung auf der Leiterplatte 2 bestückbar. Anschließend ist das Adapterelement 4' mittels Löten an einer Kontaktstelle 5 der Leiterplatte 2 befestigbar.Yet another embodiment is in 4 to see. Here is the electrical and / or mechanical connection of the resistive element 3 with the circuit board 2 an approximately L-shaped adapter element 4 ' between the resistance element 3 and the circuit board 2 arranged, in each case on both sides of the resistance element 3 , The resistance element 3 and / or the adapter element 4 ' is by means of THT (Through Hole Technology) assembly and / or SMD (Surface Mounted Device) assembly on the PCB 2 be fitted. Subsequently, the adapter element 4 ' by soldering at a contact point 5 the circuit board 2 fixable.

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. Aufgrund des hohen fließenden Stroms entsteht eine gewisse Wärme im Schaltkontakt 6 sowie im Widerstandselement 3. Der Wärmefluss 7 kann, wie in 1 zu sehen ist, zumindest zum Teil auf die Leiterplatte 2 und von dort beispielsweise über Kühlkörper 8 in der Art von Wärmesenken abgeleitet werden. Hierfür ist wenigstens eine Wärmesenke 8 in wärmeleitender Verbindung zu einer Leiterbahn und/oder einer Kontaktstelle 5 der Leiterplatte 2 an der Leiterplatte 2 angeordnet. Die Wärmesenke 8 besteht beispielsweise aus einer Metallplatte.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. Due to the high current flowing creates a certain heat in the switch contact 6 as well as in the resistance element 3 , The heat flow 7 can, as in 1 can be seen, at least in part on the circuit board 2 and from there, for example via heat sink 8th be derived in the manner of heat sinks. This is at least a heat sink 8th in thermally conductive connection to a conductor track and / or a contact point 5 the circuit board 2 on the circuit board 2 arranged. The heat sink 8th For example, it consists of a metal plate.

Die erfindungsgemäße Baugruppe 1 kann im 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 Baugruppe 1 auch in Hausgeräten, Audiogeräten, Videogeräten, Telekommunikationsgeräten o. dgl. Verwendung finden.The module according to the invention 1 can be used in 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 assembly according to the invention 1 also in 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
(elektrisches) Widerstandselement(electrical) resistance element
44
Adapterelement (U-förmig)Adapter element (U-shaped)
4'4 '
Adapterelement (L-förmig)Adapter element (L-shaped)
55
Kontaktstellecontact point
66
Bauelement/SchaltkontaktComponent / switching contact
77
Wärmeflussheat flow
88th
Wärmesenke/KühlkörperHeat sink / heat sink

Claims (6)

Elektrische Baugruppe umfassend eine Leiterplatte (2) und ein elektrisches Widerstandselement (3), insbesondere in der Art eines Shunts zur Strommessung, wobei das Widerstandselement (3) mit der Leiterplatte (2) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerstandselement (3) mit elektrischer und/oder mechanischer Verbindung zur Leiterplatte (2) auf der Leiterplatte (2) angeordnet ist.Electrical assembly comprising a printed circuit board ( 2 ) and an electrical resistance element ( 3 ), in particular in the form of a current measuring shunt, the resistance element ( 3 ) with the printed circuit board ( 2 ), characterized in that the resistance element ( 3 ) with electrical and / or mechanical connection to the printed circuit board ( 2 ) on the printed circuit board ( 2 ) is arranged. Elektrische Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein in etwa U-förmiges Adapterelement (4) zur elektrischen und/oder mechanischen Verbindung des Widerstandselements (3) mit der Leiterplatte (2) zwischen dem Widerstandselement (3) und der Leiterplatte (2) angeordnet ist, dass vorzugsweise das Widerstandselement (3) und/oder das Adapterelement (4) mittels SMD(Surface Mounted Device)-Bestückung auf der Leiterplatte (2) bestückbar ist, und dass weiter vorzugsweise das Adapterelement (4) mittels Löten, insbesondere SMD-Löten, an einer Kontaktstelle (5) der Leiterplatte (2) befestigbar ist.Electrical assembly according to claim 1, characterized in that an approximately U-shaped adapter element ( 4 ) for the electrical and / or mechanical connection of the resistance element ( 3 ) with the printed circuit board ( 2 ) between the resistance element ( 3 ) and the printed circuit board ( 2 ) is arranged, that preferably the resistive element ( 3 ) and / or the adapter element ( 4 ) by means of SMD (surface mounted device) assembly on the printed circuit board ( 2 ) and that further preferably the adapter element ( 4 ) by means of soldering, in particular SMD soldering, at a contact point ( 5 ) of the printed circuit board ( 2 ) is attachable. Elektrische Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein in etwa L-förmiges Adapterelement (4') zur elektrischen und/oder mechanischen Verbindung des Widerstandselements (3) mit der Leiterplatte (2) zwischen dem Widerstandselement (3) und der Leiterplatte (2) angeordnet ist, dass vorzugsweise das Widerstandselement (3) und/oder das Adapterelement (4') mittels THT(Through Hole Technology)-Bestückung und/oder SMD(Surface Mounted Device)-Bestückung auf der Leiterplatte (2) bestückbar ist, und dass weiter vorzugsweise das Adapterelement (4') mittels Löten an einer Kontaktstelle (5) der Leiterplatte (2) befestigbar ist.Electrical assembly according to claim 1 or 2, characterized in that an approximately L-shaped adapter element ( 4 ' ) for the electrical and / or mechanical connection of the resistance element ( 3 ) with the printed circuit board ( 2 ) between the resistance element ( 3 ) and the printed circuit board ( 2 ) is arranged, that preferably the resistive element ( 3 ) and / or the adapter element ( 4 ' ) by means of THT (Through Hole Technology) assembly and / or SMD (Surface Mounted Device) assembly on the printed circuit board ( 2 ) and that further preferably the adapter element ( 4 ' ) by means of soldering at a contact point ( 5 ) of the printed circuit board ( 2 ) is attachable. Elektrische Baugruppe umfassend eine Leiterplatte (2) und ein elektrisches Widerstandselement (3), insbesondere in der Art eines Shunts zur Strommessung, wobei das Widerstandselement (3) mit der Leiterplatte (2) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerstandselement (3) mit elektrischer und/oder mechanischer Verbindung zur Leiterplatte (2) in die Leiterplatte (2) integriert angeordnet ist.Electrical assembly comprising a printed circuit board ( 2 ) and an electrical resistance element ( 3 ), in particular in the form of a current measuring shunt, the resistance element ( 3 ) with the printed circuit board ( 2 ), characterized in that the resistance element ( 3 ) with electrical and / or mechanical connection to the printed circuit board ( 2 ) in the printed circuit board ( 2 ) is arranged integrated. 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 wenigstens eine Wärmesenke (8) in wärmeleitender Verbindung zu einer Leiterbahn und/oder einer Kontaktstelle (5) der Leiterplatte (2) an der Leiterplatte (2) angeordnet ist, und dass vorzugsweise die Wärmesenke (8) aus einer Metallplatte besteht.Electrical assembly according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least one heat sink ( 8th ) in heat-conducting connection to a conductor track and / or a contact point ( 5 ) of the printed circuit board ( 2 ) on the printed circuit board ( 2 ), and that preferably the heat sink ( 8th ) consists of a metal plate.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10424536B2 (en) 2017-05-15 2019-09-24 Schweizer Electronic Ag Electronic component having a lead frame consisting of an electrically conductive material

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
BRPI0719890A2 (en) * 2006-10-10 2014-05-06 Tir Technology Lp PRINTED CIRCUIT PANEL AND METHODS FOR PREPARING AND ASSEMBLING A PRINTED CIRCUIT PANEL
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

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10424536B2 (en) 2017-05-15 2019-09-24 Schweizer Electronic Ag Electronic component having a lead frame consisting of an electrically conductive material
DE102017208147B4 (en) 2017-05-15 2021-12-30 Schweizer Electronic Ag Electronic component and circuit board with this electronic component

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