DE102016218018A1 - Method for producing an electrically conductive connection - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen einem ersten Bauelement (12) und einem zweiten Bauelement (16), wobei das erste Bauelement (12) eine elektrische Isolationsschicht (14) aufweist, mit den Schritten: Zerstören der elektrischen Isolationsschicht (14) in einem Kontaktierungsbereich (18) des ersten Bauelements (12) durch mechanisches Beanspruchen des Kontaktierungsbereichs (18) des ersten Bauelements (12) mit einem elektrisch leitenden Kontaktkörper (20), Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen dem ersten Bauelement (12) und dem elektrisch leitenden Kontaktkörper (20) in dem Kontaktierungsbereich (18) des ersten Bauelements (12) und Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen dem elektrisch leitenden Kontaktkörper (20) und dem zweiten Bauelement (16).The invention relates to a method for producing an electrically conductive connection between a first component (12) and a second component (16), wherein the first component (12) has an electrical insulation layer (14), comprising the steps of: destroying the electrical insulation layer (16). 14) in a contacting region (18) of the first component (12) by mechanically stressing the contacting region (18) of the first component (12) with an electrically conductive contact body (20), establishing an electrically conductive connection between the first component (12) and the electrically conductive contact body (20) in the contacting region (18) of the first component (12) and producing an electrically conductive connection between the electrically conductive contact body (20) and the second component (16).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen einem ersten Bauelement und einem zweiten Bauelement, wobei das erste Bauelement eine elektrische Isolationsschicht aufweist.The invention relates to a method for producing an electrically conductive connection between a first component and a second component, wherein the first component has an electrical insulation layer.
Die Erfindung betrifft ferner eine elektronische Baugruppe mit einem ersten Bauelement, einem zweiten Bauelement und einem elektrisch leitenden Kontaktkörper, wobei das erste Bauelement eine elektrische Isolationsschicht aufweist.The invention further relates to an electronic assembly having a first component, a second component and an electrically conductive contact body, wherein the first component has an electrical insulation layer.
Derartige elektronische Baugruppen kommen beispielsweise in Kraftfahrzeugen zum Einsatz, um eine Masseanbindung zu realisieren.Such electronic assemblies are used for example in motor vehicles to realize a ground connection.
Häufig ist das Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen einem ersten Bauelement und einem zweiten Bauelement notwendig, obwohl zumindest ein Bauelement aus einem vergleichsweise schlecht kontaktierbaren Material ausgebildet ist. Es existieren beispielsweise Metalle, welche eine oxidhaltige Isolationsschicht auf ihrer Oberfläche aufweisen, welche das Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung erheblich erschweren.It is often necessary to produce an electrically conductive connection between a first component and a second component, although at least one component is formed from a comparatively poorly contactable material. There are, for example, metals which have an oxide-containing insulating layer on their surface, which makes the production of an electrically conductive connection considerably more difficult.
Insbesondere die in Kraftfahrzeugen eingesetzten elektronischen Baugruppen müssen ihre elektrischen Eigenschaften über einen langen Zeitraum beibehalten, damit Funktionsbeeinträchtigungen und Funktionsausfällen vorgebeugt werden kann.In particular, the electronic components used in motor vehicles must maintain their electrical properties over a long period of time, so that functional impairments and functional failures can be prevented.
Zur Kontaktierung von Bauelementen, welche eine Oxidschicht aufweisen, werden unter anderem beschichtete Flachkontaktfedern eingesetzt. Der Alterungsprozess solcher Flachkontaktfedern führt jedoch zu einer Erhöhung des Übergangswiderstandes, sodass das Risiko einer Funktionsbeeinträchtigung oder eines Funktionsausfalls durch den Alterungsprozess der Flachkontaktfedern erheblich erhöht wird.For contacting components which have an oxide layer, inter alia coated flat contact springs are used. However, the aging process of such flat contact springs leads to an increase in the contact resistance, so that the risk of functional impairment or a functional failure is significantly increased by the aging process of the flat contact springs.
Der Erfindung lag somit die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, eine elektrisch leitende Verbindung zwischen einem ersten Bauelement, welches eine elektrische Isolationsschicht aufweist, und einem zweiten Bauelement herzustellen, welche kostengünstig ist und dessen elektrische Eigenschaften über einen langen Zeitraum gewährleistet werden können.The invention was thus based on the object to provide a way to produce an electrically conductive connection between a first component, which has an electrical insulation layer, and a second component, which is inexpensive and whose electrical properties can be ensured over a long period.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren der eingangs genannten Art, wobei das erfindungsgemäße Verfahren das Zerstören der elektrischen Isolationsschicht in einem Kontaktierungsbereich des ersten Bauelements durch mechanisches Beanspruchen des Kontaktierungsbereichs des ersten Bauelements mit einem elektrisch leitenden Kontaktkörper, das Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen dem ersten Bauelement und dem elektrisch leitenden Kontaktkörper in dem Kontaktierungsbereich des ersten Bauelements, und das Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen dem elektrisch leitenden Kontaktkörper und dem zweiten Bauelement umfasst.The object is achieved by a method of the aforementioned type, wherein the method according to the invention comprises destroying the electrical insulation layer in a contacting region of the first component by mechanically stressing the contacting region of the first component with an electrically conductive contact body, producing an electrically conductive connection between the first Component and the electrically conductive contact body in the contacting region of the first component, and the manufacture of an electrically conductive connection between the electrically conductive contact body and the second component comprises.
Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, dass durch das Zerstören der elektrischen Isolationsschicht in dem Kontaktierungsbereich des ersten Bauelements durch mechanisches Beanspruchen des Kontaktierungsbereichs des ersten Bauelements mit dem elektrisch leitenden Kontaktkörper die Notwendigkeit, die elektrische Isolationsschicht zu umgehen, überwunden wird. Durch die Zerstörung der elektrischen Isolationsschicht in dem Kontaktierungsbereich des ersten Bauelements kann durch einfaches In-Kontakt-Bringen des ersten Bauelements mit dem elektrisch leitenden Kontaktkörper eine elektrisch leitende Verbindung hergestellt werden. Eine derartige elektrisch leitende Verbindung weist eine hohe Lebensdauer, einen geringen Übergangswiderstand und eine geringe Induktivität auf. Das erste Bauelement kann beispielsweise vollständig oder teilweise aus Aluminium und/oder Kupfer ausgebildet sein, wobei die elektrische Isolationsschicht eine auf der Oberfläche des ersten Bauelements angeordnete Oxidschicht ist. Durch das Zerstören der Oxidschicht wird deren elektrische Isolationsfähigkeit aufgelöst, sodass eine Kontaktierung stattfinden kann.The invention makes use of the finding that by destroying the electrical insulation layer in the contacting region of the first component by mechanically stressing the contacting region of the first component with the electrically conductive contact body, the need to circumvent the electrical insulation layer is overcome. Due to the destruction of the electrical insulation layer in the contacting region of the first component, an electrically conductive connection can be established by simply bringing the first component into contact with the electrically conductive contact body. Such an electrically conductive connection has a long service life, a low contact resistance and a low inductance. The first component may, for example, be formed completely or partially from aluminum and / or copper, wherein the electrical insulation layer is an oxide layer arranged on the surface of the first component. By destroying the oxide layer, its electrical insulation capability is resolved, so that a contact can take place.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Zerstören der elektrischen Isolationsschicht in dem Kontaktierungsbereich des ersten Bauelements durch mechanisches Beanspruchen des Kontaktierungsbereichs des ersten Bauelements mit dem elektrisch leitenden Kontaktkörper das mechanische Umformen des Kontaktierungsbereichs des ersten Bauelements. Der Umformprozess führt dazu, dass die elektrische Isolationsschicht zerstört wird und somit eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem ersten Bauelement und dem elektrisch leitenden Kontaktkörper hergestellt wird. Der Umformprozess kann zu einer elastischen und/oder plastischen Verformung des ersten Bauelements im Kontaktierungsbereich führen. Zusätzlich kann der Umformprozess zu einer elastischen und/oder plastischen Verformung des elektrisch leitenden Kontaktkörpers führen.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the destruction of the electrical insulation layer in the contacting region of the first component by mechanically stressing the contacting region of the first component with the electrically conductive contact body comprises the mechanical deformation of the contacting region of the first component. The forming process results in that the electrical insulation layer is destroyed and thus an electrically conductive connection between the first component and the electrically conductive contact body is produced. The forming process can lead to an elastic and / or plastic deformation of the first component in the contacting region. In addition, the forming process can lead to elastic and / or plastic deformation of the electrically conductive contact body.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Erzeugen einer Ausnehmung in dem Kontaktierungsbereich des ersten Bauelements. Vorzugsweise ist die Ausnehmung ein Durchgangsloch, welches durch eine nachträgliche Bearbeitung des ersten Bauelements, beispielsweise durch Spanabtrag, erzeugt wurde. Alternativ kann die Ausnehmung auch als Sackloch ausgebildet sein, wobei sich das Sackloch nicht über die gesamte Materialstärke des ersten Bauelements erstreckt. Das Erzeugen der Ausnehmung in dem Kontaktierungsbereich des ersten Bauelements erfolgt vorzugsweise mechanisch. Alternativ oder zusätzlich umfasst das Erzeugen der Ausnehmung in dem Kontaktierungsbereich des ersten Bauelements das zerspanende Bearbeiten des Kontaktierungsbereichs des ersten Bauelements und/oder das zerteilende Bearbeiten des Kontaktierungsbereichs des ersten Bauelements. Das zerspanende Bearbeiten des Kontaktierungsbereichs des ersten Bauelements umfasst vorzugsweise das Bohren oder Fräsen der Ausnehmung in dem Kontaktierungsbereich des ersten Bauelements. Das zerteilende Bearbeiten des Kontaktierungsbereichs des ersten Bauelements umfasst vorzugsweise das Scherschneiden der Ausnehmung in dem Kontaktierungsbereich des ersten Bauelements mittels einer Stanzmaschine. An advantageous development of the method according to the invention comprises generating a recess in the contacting region of the first component. Preferably, the recess is a through hole, which was produced by a subsequent processing of the first component, for example by chip removal. Alternatively, the recess may also be formed as a blind hole, wherein the blind hole does not extend over the entire material thickness of the first component. The generation of the recess in the contacting region of the first component preferably takes place mechanically. Alternatively or additionally, generating the recess in the contacting region of the first component comprises machining the contacting region of the first component and / or dividing the contacting region of the first component. The machining of the contacting region of the first component preferably comprises drilling or milling of the recess in the contacting region of the first component. The dividing processing of the contacting region of the first component preferably comprises shearing the recess in the contacting region of the first component by means of a punching machine.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Erzeugen der Ausnehmung in dem Kontaktierungsbereich des ersten Bauelements das thermische Abtragen von Material in dem Kontaktierungsbereich des ersten Bauelements, das chemische Abtragen von Material in dem Kontaktierungsbereich des ersten Bauelements, und/oder das elektrochemische Abtragen von Material in dem Kontaktierungsbereich des ersten Bauelements. Das thermische Abtragen von Material in dem Kontaktierungsbereich des ersten Bauelements umfasst vorzugsweise das Funkenerodieren, Plasmaätzen, Brennschneiden, Plasmaschneiden, Laserschneiden, Laserbohren oder Elektronenstrahlen von Material in dem Kontaktierungsbereich des ersten Bauelements. Das chemische Abtragen von Material in dem Kontaktierungsbereich des ersten Bauelements umfasst vorzugsweise das chemische Ätzen von Material in dem Kontaktierungsbereich des ersten Bauelements. Das elektrochemische Abtragen von Material in dem Kontaktierungsbereich des ersten Bauelements umfasst vorzugsweise das Elektroerodieren, das elektrochemische Abtragen oder das Metallätzen von Material in dem Kontaktierungsbereich des ersten Bauelements. Abhängig von den Umgebungsbedingungen können einzelne der bezeichneten Abtragungsverfahren zu einer Bildung einer elektrischen Isolationsschicht führen. Diese elektrische Isolationsschicht kann in einem weiteren Schritt zerstört werden, damit die Ausnehmung in dem Kontaktierungsbereich des ersten Bauelements zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen dem ersten Bauelement und dem elektrischen leitenden Kontaktkörper genutzt werden kann.In a further preferred embodiment of the method according to the invention, the generation of the recess in the contacting region of the first component comprises the thermal removal of material in the contacting region of the first component, the chemical removal of material in the contacting region of the first component, and / or the electrochemical removal of Material in the contacting region of the first component. The thermal removal of material in the contacting region of the first device preferably includes spark eroding, plasma etching, flame cutting, plasma cutting, laser cutting, laser drilling or electron beam of material in the contacting region of the first device. The chemical removal of material in the contacting region of the first component preferably comprises the chemical etching of material in the contacting region of the first component. The electrochemical removal of material in the contacting region of the first component preferably comprises the electroeroding, the electrochemical removal or the metal etching of material in the contacting region of the first component. Depending on the environmental conditions, some of the designated erosion methods may result in the formation of an electrical insulation layer. This electrical insulation layer can be destroyed in a further step, so that the recess can be used in the contacting region of the first component for producing an electrically conductive connection between the first component and the electrically conductive contact body.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Gewinde an der Ausnehmung in dem Kontaktierungsbereich des ersten Bauelements erzeugt. Mittels des Gewindes kann der Kontaktkörper mit der Ausnehmung in dem Kontaktierungsbereich des ersten Bauelements verschraubt werden. Das Verschrauben des elektrisch leitenden Kontaktkörpers in der Ausnehmung des ersten Bauelements führt durch die Krafteinwirkung der Schraubenflanken auf das Gewinde zu einer mechanischen Beanspruchung des Kontaktierungsbereichs des ersten Bauelements, wodurch die elektrische Isolationsschicht in dem Kontaktierungsbereich des ersten Bauelements zerstört wird. Eine derartige Schraubverbindung ist außerdem kostengünstig herzustellen und unempfindlich gegen mechanische Beanspruchungen.In an advantageous development of the method according to the invention, a thread is produced on the recess in the contacting region of the first component. By means of the thread, the contact body can be screwed to the recess in the contacting region of the first component. The screwing of the electrically conductive contact body in the recess of the first component leads by the force of the screw flanks on the thread to a mechanical stress on the contacting region of the first component, whereby the electrical insulation layer is destroyed in the contacting region of the first component. Such a screw is also inexpensive to manufacture and insensitive to mechanical stress.
In einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Zerstören der elektrischen Isolationsschicht in dem Kontaktierungsbereich des ersten Bauelements durch mechanisches Beanspruchen des Kontaktierungsbereichs des ersten Bauelements mit dem elektrisch leitenden Kontaktkörper das Einsetzen des elektrisch leitenden Kontaktkörpers in die Ausnehmung in dem Kontaktierungsbereich des ersten Bauelements und/oder das Erzeugen einer gasdichten Verbindung zwischen dem ersten Bauelement und dem elektrisch leitenden Kontaktkörper. Vorzugsweise weist die Ausnehmung in dem Kontaktierungsbereich des ersten Bauelements zumindest abschnittsweise im Wesentlichen die gleiche Form auf, wie der Bereich des elektrisch leitenden Kontaktkörpers, welcher in die Ausnehmung in dem Kontaktierungsbereich des ersten Bauelements eingesetzt wird. Durch das Erzeugen einer gasdichten Verbindung zwischen dem ersten Bauelement und dem elektrisch leitenden Kontaktkörper kann die Neubildung einer elektrischen Isolationsschicht, beispielsweise durch eine schleichende Oxidation der Oberfläche der Ausnehmung in dem Kontaktierungsbereich des ersten Bauelements, wirksam vermieden werden. Vorzugsweise weist der elektrisch leitende Kontaktkörper eine galvanisierte Oberfläche auf, welche einen weiteren Schutz vor Langzeiteinflüssen der Umwelt bereitstellt. Alternativ oder zusätzlich umfasst das Zerstören der elektrischen Isolationsschicht in einem Kontaktierungsbereich des ersten Bauelements durch mechanisches Beanspruchen des Kontaktierungsbereichs des ersten Bauelements mit dem elektrisch leitenden Kontaktkörper das Fügen des elektrisch leitenden Kontaktkörpers mit dem ersten Bauelement, das Verpressen des elektrisch leitenden Kontaktkörpers mit der Ausnehmung in dem Kontaktierungsbereich des ersten Bauelements und/oder das Verschrauben des elektrisch leitenden Kontaktkörpers mit der Ausnehmung in dem Kontaktierungsbereich des ersten Bauelements. In another embodiment of the method according to the invention, the destruction of the electrical insulation layer in the contacting region of the first component by mechanically stressing the contacting region of the first component with the electrically conductive contact body comprises inserting the electrically conductive contact body into the recess in the contacting region of the first component and / or the production of a gas-tight connection between the first component and the electrically conductive contact body. The cutout in the contacting region of the first component preferably has at least sections substantially the same shape as the region of the electrically conductive contact body which is inserted into the cutout in the contacting region of the first component. By generating a gas-tight connection between the first component and the electrically conductive contact body, the formation of an electrical insulation layer, for example by a creeping oxidation of the surface of the recess in the contacting region of the first component, can be effectively avoided. Preferably, the electrically conductive contact body has a galvanized surface, which provides further protection against long-term influences of the environment. Alternatively or additionally, destroying the electrical insulation layer in a contacting region of the first component by mechanically stressing the contacting region of the first component with the electrically conductive contact body comprises joining the electrically conductive contact body to the first component, compressing the electrically conductive contact body with the recess in the first Contacting region of the first component and / or screwing the electrically conductive contact body with the recess in the contacting region of the first component.
Press- und Schraubverbindungen bedingen einen Umformprozess und führen somit zur Zerstörung der elektrischen Isolationsschicht in dem Kontaktierungsbereich des ersten Bauelements. Außerdem sind Press- und Schraubverbindungen ohne hohen Fertigungsaufwand herstellbar und gewährleisten eine robuste elektrisch leitende Verbindung, welche gleichzeitig auch mechanisch belastbar ist. Press and screw connections cause a forming process and thus lead to the destruction of the electrical insulation layer in the Contacting area of the first component. In addition, press and screw without high production costs can be produced and ensure a robust electrically conductive connection, which is also mechanically strong.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Herstellen der elektrisch leitenden Verbindung zwischen dem elektrisch leitenden Kontaktkörper und dem zweiten Bauelement das Anordnen einer elektrisch leitenden Ausgleichseinrichtung zwischen dem elektrisch leitenden Kontaktkörper und dem zweiten Bauelement. Vorzugsweise sind der elektrisch leitende Kontaktkörper und/oder die elektrisch leitende Ausgleichseinrichtung längenveränderlich und/oder zumindest abschnittsweise elastisch verformbar ausgebildet. Der elektrisch leitende Kontaktkörper und/oder die elektrisch leitende Ausgleichseinrichtung können beispielsweise als gefederter Kontaktstift ausgebildet sein oder einen solchen umfassen. Dadurch, dass der elektrisch leitende Kontaktkörper und/oder die elektrisch leitende Ausgleichseinrichtung längenveränderlich und/oder zumindest abschnittsweise elastisch verformbar ausgebildet ist, können Distanzschwankungen zwischen dem ersten Bauelement und dem zweiten Bauelement ausgeglichen werden, ohne dass es zu einer Beschädigung der elektronischen Baugruppe kommt. Derartige Distanzschwankungen können beispielsweise durch Temperaturveränderungen oder Materialermüdungen auftreten. Dadurch, dass Distanzschwankungen ausgeglichen werden können, wird ebenfalls das Risiko einer Unterbrechung der elektrisch leitenden Verbindung zwischen dem ersten Bauelement und dem zweiten Bauelement erheblich verringert, da auch Abstandsvergrößerungen kompensiert werden können.In a particularly preferred embodiment of the method according to the invention, producing the electrically conductive connection between the electrically conductive contact body and the second component comprises arranging an electrically conductive compensating device between the electrically conductive contact body and the second component. Preferably, the electrically conductive contact body and / or the electrically conductive compensation device are variable in length and / or at least partially elastically deformable. The electrically conductive contact body and / or the electrically conductive compensation device may be formed, for example, as a spring-loaded contact pin or include such. Characterized in that the electrically conductive contact body and / or the electrically conductive compensation device is variable in length and / or at least partially elastically deformable, distance variations between the first component and the second component can be compensated, without causing damage to the electronic module. Such distance fluctuations can occur for example due to temperature changes or material fatigue. Because distance variations can be compensated for, the risk of interruption of the electrically conductive connection between the first component and the second component is also considerably reduced since spacing enlargements can also be compensated.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch eine elektronische Baugruppe der eingangs genannten Art gelöst, wobei die elektrische Isolationsschicht in einem Kontaktierungsbereich des ersten Bauelements zerstört ist, das erste Bauelement in dem Kontaktierungsbereich elektrisch leitend mit dem elektrisch leitenden Kontaktkörper verbunden ist und der elektrisch leitende Kontaktkörper elektrisch leitend mit dem zweiten Bauelement verbunden ist.The object underlying the invention is further achieved by an electronic assembly of the type mentioned above, wherein the electrical insulation layer is destroyed in a contacting region of the first component, the first component is electrically conductively connected in the contacting region with the electrically conductive contact body and the electrically conductive contact body is electrically connected to the second component.
Die erfindungsgemäße elektronische Baugruppe stellt eine elektrische Verbindung zwischen einem ersten Bauelement und einem zweiten Bauelement bereit, welche einen geringen Übergangswiderstand und einen niedrigen Induktivitätswert aufweist. Darüber hinaus erlaubt die erfindungsgemäße elektronische Baugruppe das Bereitstellen eines definierten Potentials, welches weitgehend unabhängig von EMV-(elektromagnetische Verträglichkeit)-Einflüssen ist.The electronic module according to the invention provides an electrical connection between a first component and a second component, which has a low contact resistance and a low inductance value. In addition, the electronic assembly according to the invention allows the provision of a defined potential, which is largely independent of EMC (electromagnetic compatibility) influences.
In einer bevorzugten Ausführungsform der elektronischen Baugruppe ist der elektrisch leitende Kontaktkörper in einer Ausnehmung in dem Kontaktierungsbereich des ersten Bauelements angeordnet. Vorzugsweise ist der elektrisch leitende Kontaktkörper mit der Ausnehmung in dem Kontaktierungsbereich des ersten Bauelements verpresst und/oder verschraubt. Die Ausnehmung kann als Durchgangsloch oder als Sackloch ausgebildet sein. Beispielsweise weist die Ausnehmung eine konkave, konvexe oder zylindrische Form auf. Durch das Verpressen und/oder Verschrauben des elektrisch leitenden Kontaktkörpers mit der Ausnehmung in dem Kontaktierungsbereich des ersten Bauelements wird eine robuste und widerstandsfähige Verbindung bereitgestellt, welche auch als gasdichte Verbindung ausgeführt werden kann. Wenn die Verbindung gasdicht ausgeführt ist, wird das Risiko der Neubildung einer elektrischen Isolationsschicht, beispielsweise durch schleichende Oxidation, erheblich verringert.In a preferred embodiment of the electronic module, the electrically conductive contact body is arranged in a recess in the contacting region of the first component. Preferably, the electrically conductive contact body is pressed and / or screwed to the recess in the contacting region of the first component. The recess may be formed as a through hole or as a blind hole. For example, the recess has a concave, convex or cylindrical shape. By pressing and / or screwing the electrically conductive contact body with the recess in the contacting region of the first component, a robust and resistant connection is provided, which can also be designed as a gas-tight connection. If the connection is made gas-tight, the risk of the formation of an electrical insulation layer, for example due to creeping oxidation, is considerably reduced.
Die erfindungsgemäße elektronische Baugruppe wird ferner dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass zwischen dem elektrisch leitenden Kontaktkörper und dem zweiten Bauelement eine elektrisch leitende Ausgleichseinrichtung angeordnet ist. Die Ausgleichseinrichtung ist vorzugsweise dazu eingerichtet, Abstandsveränderungen zwischen dem ersten Bauelement und dem zweiten Bauelement auszugleichen bzw. zu kompensieren. Somit kann vermieden werden, dass eine Abstandsverringerung zwischen dem ersten Bauelement und dem zweiten Bauelement zu einer übermäßigen Beanspruchung der Komponenten der elektronischen Baugruppe führt, sodass eine Beschädigung vermieden wird. Darüber hinaus ist die elektrisch leitende Ausgleichseinrichtung auch dazu eingerichtet, Abstandsvergrößerungen zwischen dem ersten Bauelement und dem zweiten Bauelement auszugleichen. Somit wird das Risiko einer Verbindungsunterbrechung aufgrund einer Abstandsvergrößerung erheblich verringert.The electronic assembly according to the invention is further developed advantageous in that between the electrically conductive contact body and the second component, an electrically conductive compensation device is arranged. The compensation device is preferably configured to compensate for or compensate for changes in the distance between the first component and the second component. Thus, it can be avoided that a reduction in the distance between the first component and the second component leads to an excessive stress on the components of the electronic assembly, so that damage is avoided. In addition, the electrically conductive compensation device is also set up to compensate for increases in distance between the first component and the second component. Thus, the risk of disconnection due to an increase in distance is significantly reduced.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektronischen Baugruppe sind der elektrisch leitende Kontaktkörper und/oder die elektrisch leitende Ausgleichseinrichtung längenveränderlich ausgebildet. Die Längenveränderlichkeit erlaubt der elektrisch leitenden Ausgleichseinrichtung den Ausgleich von Abstandsveränderungen zwischen dem ersten Bauelement und dem zweiten Bauelement. Vorzugsweise weist der elektrisch leitende Kontaktkörper und/oder die elektrisch leitende Ausgleichseinrichtung eine Feder auf, welche einen Kontaktstift in Richtung des ersten Bauelements oder des zweiten Bauelements vorspannt. Alternativ oder zusätzlich sind der elektrisch leitende Kontaktkörper und/oder die elektrisch leitende Ausgleichseinrichtung zumindest abschnittsweise elastisch verformbar ausgebildet. Beispielsweise weist der elektrisch leitende Kontaktkörper und/oder die elektrisch leitende Ausgleichseinrichtung eine oder mehrere elastisch verformbare Streben auf. Dadurch, dass der elektrisch leitende Kontaktkörper und/oder die elektrisch leitende Ausgleichseinrichtung elastisch verformbar ausgebildet sind, kann der elektrisch leitende Kontaktkörper und/oder die elektrisch leitende Ausgleichseinrichtung mit weiteren Komponenten der elektronischen Baugruppe verspannt werden.In a particularly preferred embodiment of the electronic assembly according to the invention, the electrically conductive contact body and / or the electrically conductive compensation device are designed to be variable in length. The length variability allows the electrically conductive compensation device to compensate for changes in the distance between the first component and the second component. Preferably, the electrically conductive contact body and / or the electrically conductive compensation device has a spring which biases a contact pin in the direction of the first component or of the second component. Alternatively or additionally, the electrically conductive contact body and / or the electrically conductive compensation device are formed at least partially elastically deformable. For example, the electrically conductive contact body and / or the electrically conductive compensation device on one or more elastically deformable struts. Characterized in that the electrically conductive contact body and / or the electrically conductive compensation device are formed elastically deformable, the electrically conductive contact body and / or the electrically conductive compensation device can be clamped with other components of the electronic module.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektronischen Baugruppe ist das erste Bauelement zumindest teilweise aus Aluminium oder Kupfer ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist die elektrische Isolationsschicht als Oxidschicht ausgebildet. Die Oxidschicht auf der Oberfläche von Aluminium- und Kupferbauteilen erschwert die Kontaktierung solcher Bauelemente in erheblichem Maße, da zur Gewährleistung einer elektrisch leitenden Verbindung die Oxidschicht überwunden werden muss. Da bei der erfindungsgemäßen elektronischen Baugruppe die elektrische Isolationsschicht zerstört ist, können auch Aluminium- oder Kupferbauteile ohne Weiteres kontaktiert werden.In another preferred embodiment of the electronic assembly according to the invention, the first component is at least partially formed of aluminum or copper. Alternatively or additionally, the electrical insulation layer is formed as an oxide layer. The oxide layer on the surface of aluminum and copper components complicates the contacting of such devices to a considerable extent, since to ensure an electrically conductive connection, the oxide layer must be overcome. Since in the electronic module according to the invention, the electrical insulation layer is destroyed, and aluminum or copper components can be contacted easily.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen elektronischen Baugruppe ist die Oberfläche des elektrisch leitenden Kontaktkörpers zumindest abschnittsweise galvanisiert. Die galvanisierte Oberfläche des Kontaktkörpers ermöglicht einen Schutz vor Langzeiteinflüssen der Umwelt. Alternativ oder zusätzlich ist auch die Oberfläche der Ausgleichseinrichtung abschnittsweise oder vollständig galvanisiert. Somit wird auch die elektrisch leitende Ausgleichseinrichtung vor Langzeiteinflüssen der Umwelt geschützt.In an advantageous development of the electronic assembly according to the invention, the surface of the electrically conductive contact body is at least partially galvanized. The galvanized surface of the contact body allows protection against long-term environmental effects. Alternatively or additionally, the surface of the compensation device is partially or completely galvanized. Thus, the electrically conductive compensation device is protected against long-term environmental influences.
Die erfindungsgemäße elektronische Baugruppe wird ferner dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass das erste Bauelement und der elektrisch leitende Kontaktkörper eine gemeinsame Kontaktfläche aufweisen, wobei die Kontaktfläche vorzugsweise zumindest abschnittsweise konkav, zylindrisch oder konvex ausgebildet ist. Konkave, zylindrische und konvexe Ausnehmungen und Körper lassen sich ohne einen hohen Fertigungsaufwand herstellen und erlauben somit eine sichere und robuste Kontaktierung ohne einen hohen Kostenaufwand.The electronic assembly according to the invention is further developed advantageously in that the first component and the electrically conductive contact body have a common contact surface, wherein the contact surface is preferably at least partially concave, cylindrical or convex. Concave, cylindrical and convex recesses and body can be produced without a high manufacturing cost and thus allow a secure and robust contact without a high cost.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektronischen Baugruppe ist die Verbindung zwischen dem ersten Bauelement und dem elektrisch leitenden Kontaktkörper werkzeuglos und zerstörungsfrei reversibel lösbar ausgebildet. Vorzugsweise sind eine, mehrere oder sämtliche Verbindungen zwischen den übrigen Komponenten der elektronischen Baugruppe werkzeuglos und zerstörungsfrei reversibel lösbar ausgebildet. Durch die werkzeuglos und zerstörungsfrei reversibel lösbare Ausbildung der Verbindung bzw. der Verbindungen kann die elektronische Baugruppe beschädigungsfrei zerlegt werden. Dies erlaubt beispielsweise die Wartung der elektronischen Baugruppe oder den Austausch einzelner Komponenten der elektronischen Baugruppe. Dadurch, dass bei einem Funktionsausfall einer einzelnen Komponente der elektronischen Baugruppe ein Komponentenaustausch stattfinden kann, werden der Wartungsaufwand und die Wartungskosten erheblich reduziert. In a further advantageous embodiment of the electronic assembly according to the invention, the connection between the first component and the electrically conductive contact body is tool-less and non-destructive reversibly detachable. Preferably, one, several or all connections between the other components of the electronic module are tool-less and non-destructive reversibly detachable. The tool-less and non-destructive reversible detachable design of the compound or the compounds, the electronic module can be disassembled without damage. This allows, for example, the maintenance of the electronic module or the replacement of individual components of the electronic module. Due to the fact that component replacement can take place in the event of a functional failure of a single component of the electronic module, the maintenance and maintenance costs are considerably reduced.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigen:Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described and described with reference to the accompanying drawings. Showing:
Das erste Bauelement
Die elektrische Isolationsschicht
Der elektrisch leitende Kontaktkörper
Die dem ersten Bauelement
Die elektrisch leitende Ausgleichseinrichtung
Das erste Bauelement
Das erste Bauelement
Eine innenliegende Kontaktfläche
Die elektrisch leitende Ausgleichseinrichtung
Das erste Bauelement
Der als zylindrische Hülse ausgebildete elektrisch leitende Kontaktkörper, welcher mehrere Rippen
Dadurch, dass die elektrisch Isolationsschicht im Kontaktierungsbereich
Die elektrisch leitende Ausgleichseinrichtung
Das erste Bauelement
-
100 )Erzeugen einer Ausnehmung 22 ineinem Kontaktierungsbereich 18 des ersten Bauelements12 .
-
100 ) Creating arecess 22 in a contactingarea 18 of thefirst component 12 ,
Die in dem Kontaktierungsbereich
Das mechanische Erzeugen der als Durchgangsloch ausgebildeten Ausnehmung
-
102 ) Zerspanendes Bearbeiten des Kontaktierungsbereichs18 des ersten Bauelements12 .
-
102 ) Machining of the contactingarea 18 of thefirst component 12 ,
Das Zerspanende Bearbeiten des Kontaktierungsbereichs
-
104 )Erzeugen eines Gewindes 24 ander Ausnehmung 22 indem Kontaktierungsbereich 18 des ersten Bauelements12 .
-
104 ) Creating athread 24 at therecess 22 in the contactingarea 18 of thefirst component 12 ,
Nachdem das Gewinde
-
106 ) Zerstören der elektrischen Isolationsschicht14 ineinem Kontaktierungsbereich 18 des ersten Bauelements12 durch mechanisches Beanspruchen des Kontaktierungsbereichs18 des ersten Bauelements12 mit einem elektrisch leitenden Kontaktkörper20 .
-
106 ) Destroying theelectrical insulation layer 14 in a contactingarea 18 of thefirst component 12 by mechanical stressing of the contactingregion 18 of thefirst component 12 with an electricallyconductive contact body 20 ,
Durch das Zerstören der elektrischen Isolationsschicht
-
108 ) mechanisches Umformen des Kontaktierungsbereichs18 des ersten Bauelements12 .
-
108 ) mechanical deformation of the contactingregion 18 of thefirst component 12 ,
Der elektrisch leitende Kontaktkörper
-
110 ) Verschrauben des elektrisch leitenden Kontaktkörpers20 inder Ausnehmung 22 indem Kontaktierungsbereich 18 des ersten Bauelements12 .
-
110 ) Screwing the electricallyconductive contact body 20 in therecess 22 in the contactingarea 18 of thefirst component 12 ,
Das Verschrauben des elektrisch leitenden Kontaktkörpers
-
112 ) Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen dem elektrisch leitenden Kontaktkörper20 unddem zweiten Bauelement 16 .
-
112 ) Producing an electrically conductive connection between the electricallyconductive contact body 20 and thesecond component 16 ,
Damit Abstandsveränderungen zwischen dem ersten Bauelement und dem zweiten Bauelement ausgeglichen werden können, umfasst das Herstellen der elektrisch leitenden Verbindung zwischen dem elektrisch leitenden Kontaktkörper
-
114 ) Anordnen einer elektrisch leitenden und längenveränderlichen Ausgleichseinrichtung46 zwischen dem elektrisch leitenden Kontaktkörper20 unddem zweiten Bauelement 16 .
-
114 ) Arranging an electrically conductive and variable-length compensation device 46 between the electricallyconductive contact body 20 and thesecond component 16 ,
Die elektrisch leitende Ausgleichseinrichtung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- elektronische Baugruppe electronic assembly
- 1212
- erstes Bauelement first component
- 1414
- elektrische Isolationsschicht electrical insulation layer
- 1616
- zweites Bauelement second component
- 1818
- Kontaktierungsbereich contacting
- 2020
- Kontaktkörper Contact body
- 2222
- Ausnehmung recess
- 2424
- Gewinde thread
- 2626
- Feder feather
- 2828
- Gelenkkopf joint head
- 3030
- Zwischenelement intermediate element
- 3232
- Pressverbindung press connection
- 3434
- Kontaktfläche contact area
- 36a, 36b36a, 36b
- elastische Streben elastic struts
- 3838
- Kontaktfläche contact area
- 40a, 40b40a, 40b
- elastische Streben elastic struts
- 42a, 42b42a, 42b
- Befestigungselemente fasteners
- 4444
- Gehäuse casing
- 4646
- Ausgleichseinrichtung balancer
- 4848
- Fase chamfer
- 5050
- Stirnseite front
- 5252
- Kontaktstift pin
- 5454
- Rippe rib
- 100–114100-114
- Verfahrensschritte steps
Claims (15)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP16465531 | 2016-09-01 | ||
EPEP16465531 | 2016-09-01 |
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ID=57121175
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---|---|
DE (1) | DE102016218018A1 (en) |
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-
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- 2016-09-20 DE DE102016218018.5A patent/DE102016218018A1/en not_active Withdrawn
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