DE102016115373A1 - Schaltungsanordnung mit einer Verbindungseinrichtung und mit einer Leiterplatte - Google Patents

Schaltungsanordnung mit einer Verbindungseinrichtung und mit einer Leiterplatte Download PDF

Info

Publication number
DE102016115373A1
DE102016115373A1 DE102016115373.7A DE102016115373A DE102016115373A1 DE 102016115373 A1 DE102016115373 A1 DE 102016115373A1 DE 102016115373 A DE102016115373 A DE 102016115373A DE 102016115373 A1 DE102016115373 A1 DE 102016115373A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
circuit board
circuit arrangement
contact
arrangement according
side metallization
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102016115373.7A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102016115373B4 (de
Inventor
Michael Schleicher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semikron Elektronik GmbH and Co KG
Original Assignee
Semikron Elektronik GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semikron Elektronik GmbH and Co KG filed Critical Semikron Elektronik GmbH and Co KG
Priority to DE102016115373.7A priority Critical patent/DE102016115373B4/de
Publication of DE102016115373A1 publication Critical patent/DE102016115373A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102016115373B4 publication Critical patent/DE102016115373B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/14Structural association of two or more printed circuits
    • H05K1/144Stacked arrangements of planar printed circuit boards
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50Fixed connections
    • H01R12/51Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50Fixed connections
    • H01R12/51Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/55Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals
    • H01R12/58Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals terminals for insertion into holes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50Fixed connections
    • H01R12/59Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures
    • H01R12/62Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures connecting to rigid printed circuits or like structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70Coupling devices
    • H01R12/77Coupling devices for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures
    • H01R12/79Coupling devices for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures connecting to rigid printed circuits or like structures
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/11Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K1/115Via connections; Lands around holes or via connections
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0213Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0263High current adaptations, e.g. printed high current conductors or using auxiliary non-printed means; Fine and coarse circuit patterns on one circuit board
    • H05K1/0265High current adaptations, e.g. printed high current conductors or using auxiliary non-printed means; Fine and coarse circuit patterns on one circuit board characterized by the lay-out of or details of the printed conductors, e.g. reinforced conductors, redundant conductors, conductors having different cross-sections
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/04Assemblies of printed circuits
    • H05K2201/042Stacked spaced PCBs; Planar parts of folded flexible circuits having mounted components in between or spaced from each other
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09Shape and layout
    • H05K2201/09209Shape and layout details of conductors
    • H05K2201/095Conductive through-holes or vias
    • H05K2201/09645Patterning on via walls; Plural lands around one hole
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09Shape and layout
    • H05K2201/09209Shape and layout details of conductors
    • H05K2201/09654Shape and layout details of conductors covering at least two types of conductors provided for in H05K2201/09218 - H05K2201/095
    • H05K2201/0979Redundant conductors or connections, i.e. more than one current path between two points
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007Types of components
    • H05K2201/10166Transistor
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10227Other objects, e.g. metallic pieces
    • H05K2201/1028Thin metal strips as connectors or conductors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Abstract

Es wird eine Schaltungsanordnung vorgestellt, die ausgebildet ist mit einer Verbindungseinrichtung und mit einer Leiterplatte, die eine erste und eine dieser gegenüberliegende zweite Hauptfläche aufweist, sowie eine von der ersten zur zweiten Hauptfläche hindurchreichenden Ausnehmung, die einen schlitzförmigen Mittenabschnitt und hieran jeweils am Ende angrenzend einen ersten und einen zweiten Endabschnitt aufweist, die weiterhin eine erste und eine zweite, vorzugsweise unterschiedliches Potential aufweisende, Leiterbahnen auf der ersten Hauptfläche aufweist, die auf gegenüberliegenden ersten und zweiten Seiten des schlitzförmigen Mittenabschnitts bis an diesen heranreichen und dort in jeweils eine in den Mittenabschnitt hineinreichende Schlitzseitenmetallisierung übergehen, wobei die Verbindungseinrichtung in einem Kontaktabschnitt aus einer ersten und einer zweiten Lage eines elektrisch leitfähigen Materials mit einem dazwischen angeordneten elektrisch isolierenden Material besteht, wobei die beiden elektrisch leitfähigen Lagen jeweils Kontaktflächen aufweisen und wobei dieser Kontaktabschnitt der Verbindungseinrichtung derart in der Ausnehmung der Leiterplatte angeordnet ist, dass die jeweilige Kontaktfläche in elektrisch leitendem Kontakt mit der jeweils zugeordneten Schlitzseitenmetallisierung steht.

Description

  • Die Erfindung beschreibt eine Schaltungsanordnung mit einer Verbindungseinrichtung und mit einer Leiterplatte, wobei die Verbindungseinrichtung der externen Verbindung, vorzugsweise reversiblen Steckverbindung, einer oder mehrerer Leiterbahnen der Leiterplatte dient.
  • Aus dem allgemein bekannten Stand der Technik ist es bekannt bei der externen Verbindung von einer oder mehreren Leiterbahnen einer Leiterplatte Steckverbinder einzusetzen, die fachüblich aus einem mit der Leiterplatte, genauer deren Leiterbahnen, meist löttechnisch verbundenen ersten Teilsteckverbinder und einem hierzu korrespondierenden zweiten Teilsteckverbinder bestehen. Der erste Teilsteckverbinder ist hierbei häufig als Pfostenleiste oder als Ein- oder Mehrkontaktsteckbuchse ausgebildet. Somit werden zur Verbindung der Standardleiterplatte beispielhaft aus FR4 Material mit einer flexiblen Leiterplatte oder mit einem Flachbandkabel zweiteilige Steckverbinder benötigt.
  • In Kenntnis der genannten Gegebenheiten liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung mit einer Verbindungseinrichtung und mit einer Leiterplatte zu schaffen, wobei auf den bekannten Steckverbinder verzichtet werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Schaltungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind in abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist ausgebildet mit einer Verbindungseinrichtung und mit einer Leiterplatte, die eine erste und eine dieser gegenüberliegende zweite Hauptfläche aufweist, sowie eine von der ersten zur zweiten Hauptfläche hindurchreichenden Ausnehmung, die einen schlitzförmigen Mittenabschnitt und hieran jeweils am Ende angrenzend einen ersten und einen zweiten Endabschnitt aufweist, die weiterhin eine erste und eine zweite, vorzugsweise unterschiedliches Potential aufweisende, Leiterbahnen auf der ersten Hauptfläche aufweist, die auf gegenüberliegenden ersten und zweiten Seiten des schlitzförmigen Mittenabschnitts bis an diesen heranreichen und dort in jeweils eine in den Mittenabschnitt hineinreichende Schlitzseitenmetallisierung übergehen, wobei die Verbindungseinrichtung in einem Kontaktabschnitt aus einer ersten und einer zweiten Lage eines elektrisch leitfähigen Materials mit einem dazwischen angeordneten elektrisch isolierenden Material besteht, wobei die beiden elektrisch leitfähigen Lagen jeweils Kontaktflächen aufweisen und wobei dieser Kontaktabschnitt der Verbindungseinrichtung derart in der Ausnehmung der Leiterplatte angeordnet ist, dass die jeweilige Kontaktfläche in elektrisch leitendem Kontakt mit der jeweils zugeordneten Schlitzseitenmetallisierung steht.
  • Bevorzugt ist es, wenn einer der Leiterbahnen eine weitere Leiterbahn zugeordnet ist, die auf der zweiten Hauptfläche der Leiterplatte angeordnet ist und die ebenfalls mit der zugeordneten Schlitzseitenmetallisierung elektrisch leitend verbunden ist.
  • Grundsätzlich unabhängig von dieser weiteren Leiterbahn der zweiten Hauptfläche kann es vorteilhaft sein, wenn einer der Leiterbahnen eine weitere Leiterbahn zugeordnet ist, die in einer Zwischenlage zwischen der ersten und zweiten Hauptfläche der Leiterplatte angeordnet ist und die ebenfalls mit der zugeordneten Schlitzseitenmetallisierung elektrisch leitend verbunden ist.
  • Es kann einerseits vorteilhaft sein, wenn der elektrisch leitende Kontakt zwischen der jeweiligen Kontaktfläche der Verbindungseinrichtung und der zugeordneten Kontaktfläche der Schlitzseitenmetallisierung als kraftschlüssiger Kontakt ausgebildet ist. Alternativ kann es vorteilhaft sein, wenn der elektrisch leitende Kontakt zwischen der jeweiligen Kontaktfläche der Verbindungseinrichtung und der zugeordneten Schlitzseitenmetallisierung als stoffschlüssiger Kontakt, insbesondere ausgebildet mittels einer Lot- oder einer Klebeverbindung, ausgebildet ist.
  • Vorzugsweise weist die Verbindungseinrichtung als elektrisch isolierendes Material eine Isolationsfolie, mit einer bevorzugten Dicke zwischen 20µm und 1mm, auf. Insbesondere hierbei ist es auch vorteilhaft, wenn die Verbindungseinrichtung als elektrisch leitfähiges Material Metallfolien, mit einer bevorzugten Dicke zwischen 50µm und 3mm, aufweist. Insbesondere hierbei ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Verbindungseinrichtung zwischen den elektrisch leitfähigen Materialien ein elastisches Material, vorzugsweise ein Elastomer, aufweist.
  • Es kann auch bevorzugt sein, wenn die Verbindungseinrichtung selbst als weitere Leiterplatte ausgebildet ist.
  • Aus Gründen der elektrischen Sicherheit ist es vorteilhaft, wenn das elektrisch isolierende Material der Verbindungseinrichtung in beide Endabschnitte der Ausnehmung der Leiterplatte hineinreicht.
  • Es kann insbesondere zur Verbesserung des elektrischen Kontakts bevorzugt sein, wenn die Kontaktfläche der Verbindungseinrichtung oder die Kontaktfläche der Schlitzseitenmetallisierung eine strukturierte Oberfläche aufweist.
  • Es kann für die Ausbildung der Verbindung wesentlich sein, wenn die Kontaktfläche der Schlitzseitenmetallisierung mit der ersten Hauptfläche der Leiterplatte einen Winkel größer 90°, insbesondere größer 92° und kleiner 110° einschließt.
  • Auch kann es aus Gründen der Kontaktsicherheit grundsätzlich vorteilhaft sein, wenn die jeweilige Kontaktflächen der Verbindungseinrichtung und der zugeordneten Schlitzseitenmetallisierung parallel zueinander ausgebildet sind oder einen Winkel von maximal 5°, insbesondere von maximal 2°, zueinander einschließen.
  • Besonders von Vorteil ist es, wenn der Kontaktabschnitt der Verbindungseinrichtung in einem Kunststoffformkörper fixiert ist, der Halteeinrichtungen aufweist, die in zugeordnete Halteausnehmungen der Leiterplatte eingreifen. Diese Halteeinrichtungen können insbesondere als Schnapphaken für eine Schnapp-Rast-Verbindung des Kunststoffformköpers mit der Leiterplatte ausgebildet sein. Zusätzlich kann der Kunststoffformkörper noch einen oder bevorzugt mehrere Positionierstifte aufweisen, die in zugeordneten Positionierausnehmungen der Leiterplatte angeordnet sind. Dieser Kunststoffformkörper dient einerseits der Positionierung der Verbindungseinrichtung zu der Leiterplatte, wie auch der zusätzlichen Fixierung der Verbindungseinrichtung, genauer deren Kontaktabschnitt, in der Ausnehmung der Leiterplatte.
  • Selbstverständlich können, sofern dies nicht per se ausgeschlossen ist, die im Singular genannten Merkmale, insbesondere die Verbindungseinrichtung selbst, mehrfach in der jeweiligen Schaltungsanordnung vorhanden sein.
  • Es versteht sich, dass die verschiedenen Ausgestaltungen der Erfindung einzeln oder in beliebigen Kombinationen realisiert sein können, um Verbesserungen zu erreichen. Insbesondere sind die vorstehend und im Folgenden genannten und erläuterten Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Weitere Erläuterung der Erfindung, vorteilhafte Einzelheiten und Merkmale, ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den 1 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispiele.
  • 1 bis 3 zeigen jeweils in Draufsicht verschieden Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.
  • 4 bis 6 zeigen jeweils in seitlicher Schnittansicht verschieden Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.
  • 7 zeigt eine beispielhafte Anwendung einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.
  • 1 zeigt die Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung, wobei 1a diese ohne und 1b mit einer Verbindungseinrichtung 3 zeigt. Dargestellt ist die erste Hauptfläche 10 einer grundsätzlich fachüblichen Leiterplatte 1, beispielhaft aus bekanntem FR4 Material, mit zwei, als Kupferflächen, angeordnet auf und verbunden mit dem FR4 Material, ausgebildeten, Leiterbahnen 12, 14. Diese Leiterplatte 1 weist erfindungsgemäß eine von der dargestellten ersten zur zweiten Hauptfläche (vgl. 4) hindurchreichende Ausnehmung 2 auf. Diese Ausnehmung 2 weist ihrerseits einen schlitzförmigen Mittenabschnitt 20 und hieran jeweils am Ende des Mittenabschnitts 20 angrenzend einen ersten 22 und einen zweiten Endabschnitt 24 auf.
  • Die genannten Leiterbahnen 12, 14 reichen bis an diese Ausnehmung 2, genauer bis an den Mittenabschnitt 20 der Ausnehmung 2, heran und gehen dort jeweils in eine zugeordnete Schlitzseitenmetallisierung 212, 214 über, die jeweils eine zugeordnete Kontaktfläche 216, 218 aufweisen. In dieser Ausgestaltung ist die jeweilige Leiterbahn 12, 14 und ihre zugeordnete Schlitzseitenmetallisierung 212, 214 einstückig ausgebildet. Die jeweiligen Endabschnitte 22, 24 weisen keine Metallisierung auf. Ebenso reicht keine weitere Leiterbahn bis an diese Endabschnitte heran.
  • Die Verbindungseinrichtung 3 ist ausgebildet als ein Folienverbund aus einer elektrisch isolierenden Folie 32, die das elektrisch isolierende Material ausbildet, und zwei durch diese getrennte metallische Folien 30, 34, die das erste und zweite elektrisch leitfähige Material ausbilden. Die metallischen Folien 30, 34 sind üblicherweise um ein mehrfaches dicker ausgebildet als die dazwischen angeordnete elektrisch isolierende Folie 32. Weiterhin überragt zumindest in dem Kontaktabschnitt der Verbindungseinrichtung 3 der der Verbindung mit der Leiterplatte 2 dient die elektrisch isolierende Folie 32 seitlich die beiden metallischen Folien 30, 34, insbesondere aus Gründen der elektrischen Isolation dieser voneinander. Dies ist insbesondere notwendig, wenn die Potentiale der beiden Metallfolien 30, 34 einen Potentialunterschied von mehr als 60V aufweisen, wie es beispielhaft bei Schaltungsanordnungen für Treiberschaltungen von Leistungshalbleitermodulen der Fall sein kann.
  • Insbesondere, allerdings nicht darauf beschränkt, falls die Potentiale der Verbindungseinrichtung 3 im Bereich von Kleinspannung liegen, können die einzelnen metallischen Folien 30, 34 in sich strukturiert sein und mehrere, unterschiedliche Potentiale führende, leitende Flächen ausbilden. Somit kann nicht nur wie dargestellt pro metallischer Folie ein Potential, sondern eine Vielzahl von Potentialen geführt und entsprechend mit mehreren jeweils zugeordneten Leiterbahnen der Leiterplatte verbunden werden. Es bezieht sich die im Folgenden beschriebenen Verbindung zur Leiterplatte explizit auch auf diese eben genannte Ausgestaltung.
  • Die Verbindungseinrichtung 3, genauer ihr zur Verbindung mit der Leiterplatte 1 dienender Kontaktabschnitt, ist derart in der Ausnehmung 2 der Leiterplatte 1 angeordnet, dass Kontaktflächen 316, 318 der metallischen Folien 30, 34 der Verbindungseinrichtung 3 in direktem elektrisch leitendem Kontakt mit der jeweils zugeordneten Schlitzseitenmetallisierung 212, 214 stehen. Zur konkreteren Ausgestaltung der elektrisch leitenden Verbindung, vgl. 4.
  • Die seitlich überstehenden Bereiche der elektrisch isolierenden Folie 32 sind in den Endabschnitten 22, 24 der Ausnehmung 2 angeordnet, wobei die Endabschnitte 22, 24 ebenso wie die überstehenden Bereiche der Verlängerung der Kriechstrecken der jeweiligen Potentiale, also derjenigen der Leiterbahnen 12, 14 bzw. derjenigen der metallischen Folien 30, 34, dienen.
  • 2 zeigt eine grundsätzliche gleiche Schaltungsanordnung wie 1, allerdings sind hier die Endabschnitte 22. 24 der Ausnehmung der Leiterbahn T- bzw. L-förmig gestaltet um die Kriechstrecke im Vergleich zu 1 weiter zu verlängern. Aus gleichem Grund sind die überstehenden Bereiche der elektrisch isolierenden Folie 32 der Verbindungseinrichtung 3 länger ausgebildet.
  • 3 zeigt ebenfalls eine grundsätzliche gleiche Schaltungsanordnung wie 1, allerdings weist hier die Verbindungseinrichtung 3 eine zusätzliche Lage, nämlich eine elastische Zwischenlage 36, die grundsätzlich auch die elektrisch Isolierenden Folie, zumindest im Bereich des Kontaktabschnitts der Verbindungseinrichtung 3, bei geeigneten elektrisch isolierenden Eigenschaften, vollständig ersetzen kann, auf. Zur konkreteren Ausgestaltung der elektrisch leitenden Verbindung, vgl. 5.
  • 4 zeigt eine seitliche Schnittansicht einer Schaltungsanordnung. Eine Draufsicht auf diese Schaltungsanordnung würde der 1 entsprechen. Dargestellt ist hier eine Mehrlagen-Leiterplatte 1 mit einer ersten und einer dieser gegenüberliegenden zweiten Hauptfläche 10, 16. Auf der ersten Hauptfläche 10 sind zwei Leiterbahnen 12, 14 unterschiedlichen Potentials angeordnet. Der linke Teil der Leiterplatte 1 weist im dargestellten Bereich auf seiner zweiten Hauptfläche 16 eine weitere Leiterbahn 120 auf, während der rechte Teil der Leiterplatte 1 im dargestellten Bereich keine Leiterbahn auf der zweiten Hauptfläche 16 aufweist.
  • Die Leiterplatte 1 weist zudem in zwei Zwischenlagen weitere Leiterbahnen 122, 124, 142. 144 auf. Alle vier Leiterbahnen 12, 120, 122, 124 des linken Teils der Leiterplatte 1 weisen hier gleiches Potential auf, ebenso weisen auch alle drei Leiterbahnen 14, 142, 144 des rechten Teils der Leiterplatte 1 gleiches Potential auf.
  • Die Leiterplatte 1 weist zudem zwischen dem linken und rechten Teil noch eine erfindungsgemäße Ausnehmung 2 auf, von der der schlitzförmige Mittenabschnitt 20 hier dargestellt ist. In diesem Mittenabschnitt 20 der Ausnehmung 2 ist jeweils an den Innenseiten eine Schlitzseitenmetallisierung 212, 214 angeordnet und mit allen benachbarten Leiterbahnen elektrisch leitend verbunden. Diese Schlitzseitenmetallisierung 212, 214 kann im Grunde analog einer Durchkontaktierung einer Leiterbahn hergestellt sein, allerdings ist nicht der gesamte Innenrand der Ausnehmung 2 metallisiert, vgl. 1.
  • Eine Kontaktierung von mehr als einer Leiterbahn ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn höhere Ströme von der Leiterplatte abgeführt werden sollen. Derartige Anforderung bestehen beispielhaft in Verbindung mit der Ansteuerung oder vor allem dem Betrieb von Leistungshalbleitermodulen, die auch direkt mit der Leiterplatte in elektrische leitendem Kontakt stehen können. Hierbei führt die Leiterplatte in einzelnen Leiterbahnen dann auch Lastpotentiale des Leistungshalbleitermoduls.
  • Die Verbindungseinrichtung 3 ist hier wie unter 1 beschrieben ausgebildet. Sie weist an Ende des Kontaktabschnitts noch einen vorstehenden Abschnitt der elektrisch isolierenden Folie 32 auf, der wiederum der Potentialtrennung der beiden metallischen Folien 30, 34 dient.
  • Die eigentliche Verbindung zwischen der Leiterplatte 1 und der Verbindungseinrichtung 3, genauer zwischen der Oberfläche der Kontaktfläche 216 der jeweiligen Schlitzseitenmetallisierung 212, 214 und der jeweils zugeordneten Kontaktfläche 316, 318 (vgl. 5) der metallischen Folie 30 ist kraftschlüssig ausgebildet. Hierzu weist die Oberfläche der Kontaktfläche 216 der Schlitzseitenmetallisierung 212 einen Winkel 222 von mehr als 90°, hier von 93°, zur ersten Hauptfläche 10 auf. Die beiden Flächen der Kontaktflächen 316, 318 der Verbindungseinrichtung weisen zueinander einen korrespondieren Winkel von 3° auf. Dies bedeutet, dass in der gedachten Verlängerung der Kontaktflächen 316, 318 nach unten am Schnittpunkt dieser Winkel entsteht.
  • Die kraftschlüssige Verbindung entsteht nun indem die Verbindungseinrichtung 3 in die Ausnehmung 2 der Leiterplatte 1 eingeschoben wird bis beidseitig Kontakt hergestellt ist. Durch die o.g. Winkel erfolgt quasi ein Verkeilen der Verbindungseinrichtung 3, genauer deren Kontaktabschnitt, mit der Leiterplatte, genauer mit dem Mittenabschnitt 20 der Ausnehmung 2.
  • 5 zeigt eine grundsätzliche gleiche Schaltungsanordnung wie 4, allerdings weist hier die Verbindungseinrichtung die aus 3 bekannte zusätzliche Lage, nämlich die elastische Zwischenlage 36 auf. Diese elastische Lage ist hier ausgebildet als ein Elastomer, genauer ein Silikonelastomer. Zudem sind auch auf der rechten Seite vier Leiterbahnen 14, 140, 142, 144 gleichen Potentials miteinander elektrisch leitend verbunden.
  • Weiterhin weist, ohne Beschränkung der Allgemeinheit, die zweite, rechte metallische Folie 34 der Verbindungseinrichtung 3 im Bereich der Kontaktfläche 318 eine Oberflächenstruktur 340 auf. Diese Oberflächenstruktur 340 dient der Verzahnung mit der Schlitzseitenmetallisierung 214, die grundsätzlich ohne hier dargestellt zu sein, ebenfalls eine korrespondierende Oberflächenstruktur aufweisen kann. Mittels dieser Oberflächenstruktur 340 und insbesondere auch aufgrund des Silikonelastomers 36, kann die Haltekraft der kraftschlüssigen Verbindung zwischen der Verbindungseinrichtung 3 und der Leiterplatte 1 gemäß 1 nochmals wesentlich verbessert werden.
  • 6 zeigt eine weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung. Die Ausgestaltung der Leiterplatte 1 ist identisch derjenigen gemäß 5 und weist wie diese auch den Winkel der Schlitzseitenmetallisierung 212, 214 gemäß 4 auf. Zusätzlich rein beispielhaft ist auf der linken Leiterbahn 12 der ersten Hauptfläche 10 ein Anschlusselement eine elektronischen Bauteils 102, beispielhaft eines Widerstandsbauelements, angeordnet womit dieses Widerstandsbauelement mit der Leiterbahn 12 elektrisch leitend verbunden ist.
  • Allerdings ist hier die Verbindungseinrichtung 3 nicht elastisch, sondern selbst als weitere starre Leiterplatte 40, ausgebildet. Diese weist einen Isolierstoffkörper aus FR4 Material auf, auf dem die zugeordneter Leiterbahnen angeordnet sind. Deren Oberflächen weisen im Bereich der Kontaktflächen zur Schlitzseitenmetallisierung 212, 214 ebenfalls einen oben beschriebenen Winkel zueinander auf. Auf einer Leiterbahn der Verbindungseinrichtung 3 ist ebenfalls rein beispielhaft ein Anschlusselement eines elektronischen Bauelements 402 angeordnet und somit diese elektronische Bauelement mit der Leiterbahn elektrisch leitend verbunden.
  • Weiterhin dargestellt ist auf der linken Seite eine stoffschlüssige Verbindung 50 der Leiterplatte 1 mit der Verbindungseinrichtung 3, ausgebildet als fachübliche Lotverbindung. Auf der rechten Seite weist die Kontaktfläche der Leiterbahn der Verbindungseinrichtung 3 eine Oberflächenstruktur auf, die insbesondere bei kraftschlüssigen Verbindungen, aber durchaus auch bei stoffschlüssigen Verbindungen die Haltekraft erhöhen kann.
  • 7 zeigt eine beispielhafte Anwendung einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung. Dargestellt ist die flexible Verbindung einer Leiterplatte 1 mit einer parallel dazu angeordneten zusätzlichen Leiterplatte 6, die hier ein Kondensatorbauelement 62 aufweist. Beide Leiterplatten 1, 6 sind mittels der Verbindungseinrichtung 3 elektrisch leitend verbunden sind. Die jeweilige Ausgestaltung der Verbindung zwischen der flexiblen Verbindungseinrichtung 3 und den Leiterplatten 1, 6 ist wie oben beschrieben ausgebildet. Die Leiterplatte 1 ist ausgebildet als eine Mehrlagen-Leiterplatte mit einem sog. vergraben Halbleiterbauelement, beispielhaft einem Transistor 104.
  • Weiterhin dargestellt ist ein Kunststoffformkörper 7, in dem der Kontaktabschnitt der Verbindungseinrichtung fixiert ist. Dieser Kunststoffformkörper 7 weist hier zwei Schnapphaken auf, die eine Schnapp-Rast-Verbindung des Kunststoffformköpers 7 mit der Leiterplatte ausbilden und somit die Verbindungseinrichtung, genauer deren Kontaktabschnitt, in der Ausnehmung der Leiterplatte zusätzlich fixieren.

Claims (14)

  1. Schaltungsanordnung mit einer Verbindungseinrichtung (3) und mit einer Leiterplatte (1), die eine erste (10) und eine dieser gegenüberliegende zweite Hauptfläche (16) aufweist, sowie eine von der ersten zur zweiten Hauptfläche hindurchreichende Ausnehmung (2), die einen schlitzförmigen Mittenabschnitt (20) und hieran jeweils am Ende angrenzend einen ersten (22) und einen zweiten Endabschnitt (24) aufweist, die weiterhin eine erste (12) und eine zweite Leiterbahnen (14) auf der ersten Hauptfläche (10) aufweist, die auf gegenüberliegende ersten und zweiten Seiten des schlitzförmigen Mittenabschnitts (20) bis an diesen heranreichen und dort in jeweils eine in den Mittenabschnitt (20) hineinreichende Schlitzseitenmetallisierung (212, 214) übergehen, wobei die Verbindungseinrichtung (3) in einem Kontaktabschnitt aus einer ersten (30) und einer zweiten Lage (34) eines elektrisch leitfähigen Materials mit einem dazwischen angeordneten elektrisch isolierenden Material (32) besteht, wobei die beiden elektrisch leitfähigen Lagen (30, 34) jeweils Kontaktflächen (316, 318) aufweisen und wobei dieser Kontaktabschnitt der Verbindungseinrichtung (3) derart in der Ausnehmung (2) der Leiterplatte (1) angeordnet ist, dass die jeweilige Kontaktfläche (316, 318) in elektrisch leitendem Kontakt mit der jeweils zugeordneten Schlitzseitenmetallisierung (212, 214) steht.
  2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, wobei einer der Leiterbahnen (12, 14) eine weitere Leiterbahn (120, 140) zugeordnet ist, die auf der zweiten Hauptfläche (16) der Leiterplatte (1) angeordnet ist und die ebenfalls mit der zugeordneten Schlitzseitenmetallisierung (212, 214) elektrisch leitend verbunden ist.
  3. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei einer der Leiterbahnen (12, 14) eine weitere Leiterbahn (122, 124, 142, 144) zugeordnet ist, die in einer Zwischenlage zwischen der ersten und zweiten Hauptfläche (10, 16) der Leiterplatte (1) angeordnet ist und die ebenfalls mit der zugeordneten Schlitzseitenmetallisierung (212, 214) elektrisch leitend verbunden ist.
  4. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der elektrisch leitende Kontakt zwischen der jeweiligen Kontaktfläche (316, 318) der Verbindungseinrichtung (3) und der zugeordneten Schlitzseitenmetallisierung (212, 214) als kraftschlüssiger Kontakt ausgebildet ist.
  5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der elektrisch leitende Kontakt zwischen der jeweiligen Kontaktfläche (316, 318) der Verbindungseinrichtung (3) und der zugeordneten Kontaktfläche 216, 218) Schlitzseitenmetallisierung (212, 214) als stoffschlüssiger Kontakt, insbesondere ausgebildet mittels einer Lot- (50) oder einer Klebeverbindung, ausgebildet ist.
  6. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verbindungseinrichtung (3) als elektrisch isolierendes Material eine Isolationsfolie (32), mit einer bevorzugten Dicke zwischen 20µm und 1mm, aufweist.
  7. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verbindungseinrichtung (3) als elektrisch leitfähiges Material Metallfolien (30, 34), mit einer bevorzugten Dicke zwischen 50µm und 3mm, aufweist.
  8. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verbindungseinrichtung (3) zwischen den elektrisch leitfähigen Materialien (30, 34) weiterhin ein elastisches Material (36), vorzugsweise ein Elastomer, aufweist.
  9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Verbindungseinrichtung (3) selbst als weitere Leiterplatte (40) ausgebildet ist.
  10. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das elektrisch isolierende Material (32) der Verbindungseinrichtung (3) in die beiden Endabschnitte (22, 24) der Ausnehmung (2) der Leiterplatte (1) hineinreichen.
  11. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kontaktfläche (316, 318) der Verbindungseinrichtung oder die Kontaktfläche (216, 218) der Schlitzseitenmetallisierung (212, 214) eine strukturierte Oberfläche (340) aufweist.
  12. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kontaktfläche (216, 218) der Schlitzseitenmetallisierung (212, 214) mit der ersten Hauptfläche (10) der Leiterplatte (1) einen Winkel (222) größer 90°, insbesondere größer 92° und kleiner 110° einschließt.
  13. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die jeweilige Kontaktflächen (316, 318, 216, 218) der Verbindungseinrichtung (3) und der zugeordneten Schlitzseitenmetallisierung (212, 214) parallel zueinander ausgebildet sind oder einen Winkel von 5 maximal °, insbesondere von maximal 2° zueinander einschließen.
  14. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kontaktabschnitt der Verbindungseinrichtung in einem Kunststoffformkörper (7) fixiert ist, der Halteeinrichtungen aufweist, die in zugeordnete Halteausnehmungen der Leiterplatte eingreifen.
DE102016115373.7A 2016-08-18 2016-08-18 Schaltungsanordnung mit einer Verbindungseinrichtung und mit einer Leiterplatte Active DE102016115373B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016115373.7A DE102016115373B4 (de) 2016-08-18 2016-08-18 Schaltungsanordnung mit einer Verbindungseinrichtung und mit einer Leiterplatte

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016115373.7A DE102016115373B4 (de) 2016-08-18 2016-08-18 Schaltungsanordnung mit einer Verbindungseinrichtung und mit einer Leiterplatte

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102016115373A1 true DE102016115373A1 (de) 2018-02-22
DE102016115373B4 DE102016115373B4 (de) 2020-01-16

Family

ID=61093674

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016115373.7A Active DE102016115373B4 (de) 2016-08-18 2016-08-18 Schaltungsanordnung mit einer Verbindungseinrichtung und mit einer Leiterplatte

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102016115373B4 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017215061A1 (de) * 2017-08-29 2019-02-28 Siemens Aktiengesellschaft Leistungsmodul und Leistungsmodulaggregat

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5133669A (en) * 1990-07-23 1992-07-28 Northern Telecom Limited Circuit board pins
WO2001011931A1 (es) * 1999-08-06 2001-02-15 Lear Automotive (Eeds) Spain, S.L. Disposicion y metodo de conexion, en posicion ortogonal, de una placa auxiliar a una placa base de circuito impreso, de doble cara o multicapa
US7940530B2 (en) * 2006-10-02 2011-05-10 Deere & Company Circuit board arrangement and method of mounting circuit boards in a work machine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5133669A (en) * 1990-07-23 1992-07-28 Northern Telecom Limited Circuit board pins
WO2001011931A1 (es) * 1999-08-06 2001-02-15 Lear Automotive (Eeds) Spain, S.L. Disposicion y metodo de conexion, en posicion ortogonal, de una placa auxiliar a una placa base de circuito impreso, de doble cara o multicapa
US7940530B2 (en) * 2006-10-02 2011-05-10 Deere & Company Circuit board arrangement and method of mounting circuit boards in a work machine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017215061A1 (de) * 2017-08-29 2019-02-28 Siemens Aktiengesellschaft Leistungsmodul und Leistungsmodulaggregat

Also Published As

Publication number Publication date
DE102016115373B4 (de) 2020-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102017115883B4 (de) Leistungselektronisches Submodul mit Gleich- und Wechselspannungsanschlusselementen und Anordnung hiermit
DE102015111204B4 (de) Leistungselektronisches Modul mit Lastanschlusselementen
DE102006027482B3 (de) Gehauste Halbleiterschaltungsanordnung mit Kontakteinrichtung
DE102010039824B4 (de) Leistungsbaugruppe mit einer flexiblen Verbindungseinrichtung
EP3202027B1 (de) Leistungsmodul, leistungsmodulgruppe, leistungsendstufe sowie antriebssystem mit einer leistungsendstufe
EP2550516A1 (de) Energiespeichersystem
EP3273474A1 (de) Leistungselektronische schalteinrichtung, anordnung hiermit und verfahren zur herstellung der schalteinrichtung
DE102014106857A1 (de) Leistungshalbleitereinrichtung
EP3273473A1 (de) Leistungselektronische schalteinrichtung, anordnung hiermit und verfahren zur herstellung der schalteinrichtung
DE102014104308B3 (de) Leistungshalbleitereinrichtungssystem
DE102013113143A1 (de) Leistungshalbleitereinrichtung
DE102017125052A1 (de) Leistungshalbleitermodul mit einer Schalteinrichtung und Leistungshalbleitereinrichtung mit einem derartigen Leistungshalbleitermodul
DE102014114828B4 (de) Anordnung mit einem Leistungshalbleitermodul, mit einer Gleichspannungsverschienung und mit einer Kondensatoreinrichtung
DE202018102388U1 (de) Schaltungsanordnung
DE112016000588B4 (de) Schaltungsanordnung
DE102009024385B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Leistungshalbleitermoduls und Leistungshalbleitermodul mit einer Verbindungseinrichtung
DE102013200652B4 (de) Vorrichtung zum Schalten hoher Ströme
DE102016115373B4 (de) Schaltungsanordnung mit einer Verbindungseinrichtung und mit einer Leiterplatte
EP2091081B1 (de) Schaltungsanordnung mit Bondverbindung
DE102009057146A1 (de) Druckkontaktiertes Leistungshalbleitermodul mit Hybriddruckspeicher
DE102019117476B4 (de) Leistungselektronische Schalteinrichtung mit einem Anschlusselement
DE102019112477B4 (de) Leistungshalbleiterbauelement mit einer Kontakteinrichtung
DE102014107271B4 (de) Halbleitermodul
EP2884534B1 (de) Leistungshalbleitereinrichtung
DE102015107188A1 (de) Leistungselektronikeinrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final