DE102017221543A1 - Leiterplattennutzen - Google Patents

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Michael Schlitzkus
Stefan Lehenberger
Sandra Heim
Helmut Seiband
Valentin Notemann
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Leiterplattennutzen (1) mit einem Rahmen (3), mindestens einem Haltesteg (5) und einer Mehrzahl von Leiterplatten (10), welche in Zeilen und Spalten innerhalb des Rahmens (3) angeordnet und jeweils über mindestens einen Trennsteg (7) mit mindestens einem Haltesteg (5) oder dem Rahmen (3) verbunden sind, wobei die Leiterplatten (10) mindestens einen Führungsschenkel (12) mit einer korrespondierenden ersten Fügegeometrie (14) aufweist, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte (10) für eine Sensoreinheit unter Verwendung eines solchen Leiterplattennutzens (1) und ein Verfahren zur Herstellung einer Vormontagebaugruppe (2) für eine Sensoreinheit unter Verwendung eines solchen Leiterplattennutzens (1). Hierbei bildet der mindestens eine Führungsschenkel (12) mit der ersten Fügegeometrie (14) den mindestens einen Trennsteg (7) aus und ist mit dem mindestens einen Haltesteg (5) oder dem Rahmen (3) verbunden.

Description

  • Die Erfindung geht aus von einem Leiterplattennutzen nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1. Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch ein Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte für eine Sensoreinheit und ein Verfahren zur Herstellung einer Vormontagebaugruppe für eine Sensoreinheit unter Verwendung eines solchen Leiterplattennutzens.
  • Einzelleiterplatten werden für den Herstellungsprozess zu sogenannten Nutzen zusammengefasst. Bei kleinen Leiterplatten, welche beispielsweise für Sensoren verwendet werden, können pro Nutzen über 100 Einzelleiterplatten zusammengefasst werden. In der Regel erfolgt die Bestückung der Leiterplatten im Nutzen und die fertig bestückten und gelöteten Leiterplatten werden vor dem Einbau vereinzelt. Die Vereinzelung erfolgt über einen Fräsprozess, bei welchem die Toleranz relativ groß ist. Fügegeometrien der Leiterplatten, welche zum Fügen und Ausrichten der Leiterplatte beim Einbau verwendet werden und ein genaueres Maß aufweisen sollen, werden in einem zusätzlichen Prozess, wie beispielsweise einem Nibbel-Prozess hergestellt, um die vorgegebenen Toleranzen an den Fügegeometrien einhalten zu können. Als Nibbeln wird ein Fertigungsverfahren zum Ausschneiden und bearbeiten von Werkstücken aus einer Tafel bezeichnet. Charakteristisch für dieses Verfahren ist eine periodische Auf- und Ab-Bewegung eines einfach geformten Werkzeugs bei gleichzeitigem kontinuierlichen Vorschub. Zum Ausschneiden von komplexen Formen dreht sich das Werkzeug und kann in alle Richtungen bewegt werden. Da zum Vereinzeln der Leiterplatten mit einem Fräsprozesses eine Haltekraft erforderlich ist, sind im Nutzen entsprechende Haltestege vorgesehen. Aus dem Stand der Technik sind Nutzen bekannt, welche 144 Einzelleiterplatten aufweisen.
  • Aus der DE 10 2014 216 158 A1 sind eine Vormontagebaugruppe für einen Drucksensor, ein Drucksensor und ein gattungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Vormontagebaugruppe unter Verwendung eines gattungsgemäßen Leiterplattennutzens bekannt, welcher nachfolgend unter Bezugnahme auf 5 und 6 beschrieben wird. Wie aus 5 und 6 weiter ersichtlich ist, umfasst der gattungsgemäße Leiterplattennutzen 1A einen Rahmen 3, mehrere Haltestege 7 und eine Mehrzahl von Leiterplatten 10, welche in Zeilen und Spalten innerhalb des Rahmens 3 angeordnet sind. Die einzelnen Leiterplatte 10 sind jeweils zwischen zwei Haltestegen 5 oder zwischen dem Rahmen 3 und einem Haltesteg 5 angeordnet und über Trennstege 7 mit den Haltestegen 5 oder dem Rahmen 3 verbunden. Zudem weisen die Leiterplatten 10 jeweils zwei Führungsschenkel 12 mit einer korrespondierenden ersten Fügegeometrie 14 auf. Wie aus 6 weiter ersichtlich ist, umfasst die erste Fügegeometrie mehrere Führungskanten 14.1, 14.2, 14.3, welche die jeweilige Leiterplatte 10 beim Einbau führen bzw. einen entsprechenden Anschlag ausbilden. Gemäß dem beschriebenen Verfahren zur Herstellung einer Anschlussvorrichtung als Vormontagebaugruppe 2 für einen Drucksensor, werden Halbschalen eines Grundkörpers einer Stützeinheit bzw. Kontakteinheit 20 während der Bestückung der Leiterplatte 10 mit mindestens einem elektronischen und/oder elektrischen Bauteil mit der Leiterplatte 10 elektrisch und mechanisch verbunden. Anschließend werden die einzelnen Leiterplatten 10 durch Fräsen aus dem Leiterplattennutzen 1A herausgetrennt, indem die einzelnen Trennstege 7 der Leiterplatten 10 durch den Fräsvorgang durchtrennt werden, welche einen Zwischenraum 9A zwischen den einzelnen Leiterplatten 10 und den Haltestegen 5 oder dem Rahmen 3 überbrücken.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Der Leiterplattennutzen mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 sowie das Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte für eine Sensoreinheit mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 10 und das Verfahren zur Herstellung einer Vormontagebaugruppe für eine Sensoreinheit mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 11 haben den Vorteil, dass die Packungsdichte pro Leiterplattennutzen erhöht werden kann und Platzverluste und Abfall durch den Entfall von zusätzlichen Trennstegen reduziert werden können. Des Weiteren kann durch den Einsatz eines hochgenauen kraftfreien Lasertrennverfahrens, welches den Laserstrahl entlang der vorgegebenen Trennlinie führt, auf einen zusätzlichen Prozess zur Herstellung von präzisen Kanten der ersten Fügegeometrie verzichtet werden. Zudem kann auf den einzelnen Leiterplatten auf Bereiche verzichtet werden, welche zum Greifen und Halten der Leiterplatte während des bisher eingesetzten Fräsverfahrens erforderlich sind, da das Fräsverfahren im Gegensatz zu dem bei Ausführungsformen der Erfindung eingesetzten Lasertrennverfahren kein kraftfreies Trennverfahren ist und ein Greifer erforderlich ist. Durch den Entfall dieser zusätzlichen Haltebereiche auf der Leiterplatte kann die Layout-Fläche der Leiterplatte bei gleichbleibender Leiterplattengröße in vorteilhafter Weise vergrößert bzw. die Größe der Leiterplatte reduziert werden. Dies ist insbesondere bei der Herstellung von kleinen Leiterplatten von Vorteil, die zusätzlich hohe Anforderungen an die Toleranz der ersten Fügegeometrie stellen. Durch die Kombination der Trennstege mit den ersten Fügegeometrien können mittels Lasertrennverfahren, die Vorteile optimal genutzt und weniger Haltestege werden. Dadurch können Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Leiterplattennutzen bis zu ca. 50% mehr Einzelleiterplatten beinhalten.
  • Zudem reduzieren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mechanischen Stress auf den bestückten Leiterplatten durch Krafteinwirkung beim Trennen bzw. Greifen der Leiterplatte. Des Weiteren kann durch die geringe Trennschnittbreite der Nachteil der geringeren Trenngeschwindigkeit beim Lasertrennverfahren reduziert werden. Da kein zusätzlicher Prozess zum Herstellen von präzisen Kanten der ersten Fügegeometrie erforderlich ist, können in vorteilhafter Weise preiswertere Standardleiterplatten bezogen werden. Durch den Entfall des Frässtaubs lässt sich die Verschmutzung der bestückten Leiterplatten in vorteilhafter Weise verhindern oder zumindest reduzieren.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen einen Leiterplattennutzen mit einem Rahmen, mindestens einem Haltesteg und einer Mehrzahl von Leiterplatten zur Verfügung, welche in Zeilen und Spalten innerhalb des Rahmens angeordnet und jeweils über mindestens einen Trennsteg mit mindestens einem Haltesteg oder dem Rahmen verbunden sind. Die Leiterplatten weist mindestens einen Führungsschenkel mit einer korrespondierenden ersten Fügegeometrie auf. Hierbei bildet der mindestens eine Führungsschenkel mit der ersten Fügegeometrie den mindestens einen Trennsteg aus und ist mit dem mindestens einen Haltesteg oder dem Rahmen verbunden.
  • Zudem wird ein Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte für eine Sensoreinheit unter Verwendung eines solchen Leiterplattennutzens vorgeschlagen. Die Leiterplatte weist mindestens einen Führungsschenkel mit einer korrespondierenden ersten Fügegeometrie auf. Die einzelnen Leiterplatten werden aus dem Leiterplattennutzen herausgetrennt. Hierbei wird die Trennung der einzelnen Leiterplatten mit einem Laserstrahl durchgeführt, welcher entlang einer vorgegebenen Trennlinie bewegt wird und gleichzeitig die Fügegeometrie des mindestens einen Führungsschenkels erzeugt.
  • Des Weiteren wird ein Verfahren zur Herstellung einer Vormontagebaugruppe für eine Sensoreinheit unter Verwendung eines solchen Leiterplattennutzens vorgeschlagen. Die Vormontagebaugruppe umfasst eine Leiterplatte mit einer elektronischen Schaltung und eine Kontaktiereinheit. Zudem werden die einzelnen Leiterplatten des Leiterplattennutzens mit Komponenten einer elektronischen Schaltung und der Kontaktiereinheit bestückt und gelötet. Die einzelnen Leiterplatten werden nach dem Lötvorgang aus dem Leiterplattennutzen herausgetrennt. Hierbei wird die Trennung der einzelnen Leiterplatten mit einem Laserstrahl durchgeführt, welcher entlang einer vorgegebenen Trennlinie bewegt wird und gleichzeitig die Fügegeometrie des mindestens einen Führungsschenkels der korrespondierenden Leiterplatte erzeugt.
  • Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Leiterplattennutzens möglich.
  • Besonders vorteilhaft ist, dass der mindestens eine Führungsschenkel an einem ersten Ende der korrespondierenden Leiterplatte ausgebildet werden kann. Zudem kann an einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende der Leiterplatte eine zweite Fügegeometrie ausgebildet werden. Hierbei kann zur Ausbildung einer Vormontagebaugruppe die erste Fügegeometrie mit einem Sensorträger oder einem Befestigungsflansch gefügt werden, und die zweite Fügegeometrie kann mit einer Kontaktiereinheit gefügt werden.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung des Leiterplattennutzens kann der Rahmen zwei parallel zueinander verlaufende Schenkel und zwei parallel zueinander verlaufende Verbindungsstege umfassen, welche jeweils senkrecht zu den beiden Schenkeln angeordnet werden können und diese miteinander verbinden können. Hierbei kann der mindestens eine Haltesteg parallel zu den Schenkeln oder parallel zu den Verbindungsstegen verlaufen. Verläuft der mindestens eine Haltesteg parallel zu den beiden Schenkeln, dann verbindet der mindestens eine Haltesteg die beiden Verbindungsstege miteinander. Verläuft der mindestens eine Haltesteg parallel zu den beiden Verbindungsstegen, dann verbindet der mindestens eine Haltesteg die beiden Schenkel miteinander. Des Weiteren kann mindestens ein Stützsteg vorgesehen werden, welcher senkrecht zu dem mindestens einen Haltesteg verlaufen kann. Durch einen solchen Stützsteg kann in vorteilhafter Weise die Steifigkeit des Leiterplattennutzens verbessert werden.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Leiterplattennutzens können zwei nebeneinander mit einem identischen Haltesteg verbundene Leiterplatten durch einen Zwischenraum voneinander getrennt sein. Des Weiteren können zwei gegenüberliegend zueinander angeordnete Leiterplatten um 180° zueinander gedreht sein. Hierbei kann die zweite Fügegeometrie einer ersten Leiterplatte der zweiten Fügegeometrie einer zweiten Leiterplatte zugewandt sein. Zudem kann die erste Fügegeometrie der ersten Leiterplatte mit dem Rahmen oder einem ersten Haltesteg verbunden sein, und die erste Fügegeometrie der zweiten Leiterplatte kann mit einem nachfolgenden Haltesteg verbunden sein. Des Weiteren kann die erste Fügegeometrie einer dritten Leiterplatte der ersten Fügegeometrie der zweiten Leiterplatte zugewandt und mit dem identischen Haltesteg verbunden sein. Zudem kann die zweite Fügegeometrie einer vierten Leiterplatte der zweiten Fügegeometrie der dritten Leiterplatte zugewandt sein, wobei die erste Fügegeometrie der vierten Leiterplatte mit einem nachfolgenden Haltesteg oder mit dem Rahmen verbunden sein kann. Durch diese Anordnung liegen sich jeweils zwei Kontakteinheiten von zwei einander zugewandten bestückten Leiterplatten mit einem kleinen Abstand gegenüber, so dass eine Verschmutzung von externen Kontaktelementen der beiden Kontakteinheiten während eines nachfolgenden Lötvorgangs verhindert bzw. das Verschmutzungsrisiko zumindest reduziert werden kann.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Leiterplattennutzens, dessen Leiterplatten bestückt und gelötet sind.
    • 2 zeigt eine Detaildarstellung aus 1.
    • 3 zeigt eine perspektivische Detaildarstellung aus 2.
    • 4 zeigt eine Draufsicht auf eine aus dem Leiterplattennutzen aus 1 bis 3 herausgetrennte Vormontagebaugruppe für eine Sensoreinheit.
    • 5 zeigt eine schematische Perspektivdarstellung eines aus dem Stand der Technik bekannten Leiterplattennutzens, dessen Leiterplatten teilweise bestückt und gelötet sind.
    • 6 zeigt eine Detaildarstellung aus 5.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • Wie aus 1 bis 4 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Leiterplattennutzens 1 einen Rahmen 3, mindestens einen Haltesteg 5 und eine Mehrzahl von Leiterplatten 10, welche in Zeilen und Spalten innerhalb des Rahmens 3 angeordnet und jeweils über mindestens einen Trennsteg 7 mit mindestens einem Haltesteg 5 oder dem Rahmen 3 verbunden sind. Die Leiterplatten 10 weisen mindestens einen Führungsschenkel 12 mit einer korrespondierenden ersten Fügegeometrie 14 auf. Hierbei bildet der mindestens eine Führungsschenkel 12 mit der ersten Fügegeometrie 14 den mindestens einen Trennsteg 7 aus und ist mit dem mindestens einen Haltesteg 5 oder dem Rahmen 3 verbunden.
  • Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, ist der Rahmen 3 im dargestellten Ausführungsbeispiel rechteckig ausgeführt und umfasst zwei parallel zueinander verlaufende Schenkel 3.1, 3.2 und zwei parallel zueinander verlaufende Verbindungsstege 3.3, 3.4, welche jeweils senkrecht zu den beiden Schenkeln 3.1, 3.2 angeordnet sind und diese miteinander verbinden. In der Darstellung gemäß 1 verlaufen die beiden Schenkel 3.1, 3.2 vertikal und die beiden Verbindungsstege 3.3, 3.4 horizontal. Zudem teilt ein parallel zu den Schenkeln 3.1, 3.2 verlaufender Stützsteg 4 im dargestellten Ausführungsbeispiel den Leiterplattennutzen 1 in zwei Hälften. Des Weiteren umfasst der Leiterplattennutzen 1 im dargestellten Ausführungsbeispiel fünf Haltestege 5, welche parallel zu den Verbindungsstegen 3.3, 3.4 und senkrecht zu den Schenkeln 3.1, 3.2 und dem Stützsteg 4 verlaufen. Dadurch teilen die Haltestege 5 und der Stützsteg 4 den Leiterplattennutzen 1 im dargestellten Ausführungsbeispiel in zwölf gleich große Felder auf, in welchen jeweils achtzehn einzelne Leiterplatten 10 bzw. achtzehn Vormontagebaugruppen 2 angeordnet sind.
  • Wie aus 1 bis 4 weiter ersichtlich ist, ist der mindestens eine Führungsschenkel 12 an einem ersten Ende der korrespondierenden Leiterplatte 10 ausgebildet, wobei an einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende der Leiterplatte 10 eine zweite Fügegeometrie 15 ausgebildet ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfassen die einzelnen Leiterplatten 10 jeweils zwei Führungsschenkel 12 mit jeweils einer ersten Fügegeometrie 14, welche beispielhaft jeweils drei Führungskanten 14.1, 14.2, 14.3 umfassen. Über diese ersten Fügegeometrien 14 können die einzelnen Leiterplatte 10 bei der Montage einer korrespondierenden nicht dargestellten Sensoreinheit mit einem Sensorträger oder einem Befestigungsflansch gefügt werden. Wie aus 1, 2 und 4 weiter ersichtlich ist, sind die zweiten Fügegeometrien 15 der einzelnen Leiterplatten 10 jeweils mit einer Kontaktiereinheit 20 gefügt.
  • Wie aus 1 bis 4 weiter ersichtlich ist, umfassen die einzelnen Vormontagebaugruppen 2 jeweils eine bestückte Leiterplatte 10 und eine Kontakteinheit 20. Die Leiterplatte 10 ist beidseitig bestückbar ausgeführt und umfasst eine elektronische Schaltung 16 mit mindestens einem elektronischen und/oder elektrischen Bauteil 16.1, 16.2, welche beispielsweise eine Signalverstärkung und/oder eine Verarbeitung eines Rohsignals eines Sensorelements durchführen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die elektronische Schaltung 16 eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) 16.1 und eine korrespondierende Schutzbeschaltung mit mehreren elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen 16.2. Elektrische Verbindungen zwischen dem ASIC 16.1 und den elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen 16.2 werden durch nicht näher bezeichnete Leiterbahnen und Lötstellen hergestellt. Die dargestellte Vormontagebaugruppe kann für eine nicht dargestellte Drucksensoreinheit verwendet werden. Hierbei können über auf der Leiterplatte 10 angeordnete Kontaktflächen 18 elektrische Ausgangssignale eines nicht dargestellten Druckmesselements aufgenommen und an die elektrische Schaltung weitergeleitet werden. Selbstverständlich kann eine solche Vormontagebaugruppe auch für andere Sensoreinheiten verwendet werden, welche über entsprechende Messelemente andere physikalischen Größen, wie beispielsweise eine Beschleunigung, Geschwindigkeit, Kraft usw. erfassen. Zudem kann das Messelement auch in das ASIC 16.1 integriert werden.
  • Im dargestellten Ausführungsbeispiel bildet die Kontaktiereinheit 20 eine externe elektrische Schnittstelle mit mindestens einer externen Kontaktstelle 24 aus. Über die mindestens eine externe Kontaktstelle 24 ist mindestens ein elektrisches Ausgangssignal der elektronischen Schaltung 16 abgreifbar. Wie aus 1, 2 und 4 weiter ersichtlich ist, weist ein Grundkörper 22 der Kontaktiereinheit 20 eine zylindrische Form auf und umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Halbschalen 22A, welche jeweils mindestens eine externe Kontaktstelle 24 der externen elektrischen Schnittstelle aufweisen. Zudem weist die Kontaktiereinheit 20 eine nicht näher bezeichnete dritte Fügegeometrie auf, welche die Leiterplatte 10 zumindest teilweise aufnimmt. Im dargestellten Ausführungsbeispiele weist der Grundkörper 22 der Kontaktiereinheit 20 eine als Aufnahmeöffnung ausgeführte dritte Fügegeometrie auf, welche an eine Außenkontur der Leiterplatte 10 angepasst ist und die zweite Fügegeometrie 15 am zweiten Ende der Leiterplatte 10 zumindest teilweise aufnimmt. Die mindestens eine elektrische Verbindung zwischen der mindestens einen externen Kontaktstelle 24 der externen elektrischen Schnittstelle und der mindestens einen korrespondierenden internen Kontaktstelle 19 der Leiterplatte 10 ist über mindestens eine im Grundkörper 22 ausgebildete Durchkontaktierung hergestellt, welche mit mindestens einer zugehörigen Gegenkontaktstelle 26 im Grundkörper 22 elektrisch verbunden ist, welche wiederum über mindestens eine Lötverbindung elektrisch und mechanisch mit der mindestens einen internen Kontaktstelle 19 der Leiterplatte 10 und somit mit der elektronischen Schaltung 16 elektrisch verbunden ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Kontaktiereinheit 20 vier externe Kontaktstellen 24 auf, wobei auf jeder Halbschale 22A zwei externe Kontaktstellen 24 angeordnet sind. Zudem ist im dargestellten Ausführungsbeispiel der Kontaktiereinheit 20 an jeder Halbschale 22A des Grundkörpers 22 ein federelastisches Kontaktelement 28 angeordnet, so dass im zusammengefügten Zustand an einer Außenkontur des Grundkörpers 22 zwei einander gegenüberliegende federelastische Kontaktelemente 28 angeordnet sind, welche die Zentrierung der Kontaktiereinheit 20 in einer nicht dargestellten Schutzhülse erleichtern. Des Weiteren weist der Grundkörper 22 der Stützeinheit 20 bei den dargestellten Ausführungsbeispielen einen überstehenden Rand 23 auf, welcher die nicht dargestellte Schutzhülse im gefügten Zustand abschließt. Dadurch kann in vorteilhafter Weise verhindert werden, dass Schmutzpartikel, Späne oder ähnliches ins Innere der Schutzhülse gelangen.
  • Wie aus 1 bis 3 weiter ersichtlich ist, sind zwei nebeneinander mit einem identischen Haltesteg 5 verbundene Leiterplatten 10 durch einen Zwischenraum 9 voneinander getrennt. Da zwischen den beiden Leiterplatten 10 im Unterschied zum Stand der Technik kein Haltesteg 5 verläuft, kann dieser Zwischenraum 9 im Vergleich zum Stand der Technik deutlich reduziert werden.
  • Wie aus 1 bis 3 weiter ersichtlich ist, sind zwei gegenüberliegend zueinander angeordnete Leiterplatten 10 um 180° zueinander gedreht. Das bedeutet, dass die zweite Fügegeometrie 15 einer ersten Leiterplatte 10 der zweiten Fügegeometrie 15 einer zweiten Leiterplatte 10 zugewandt ist, wobei die erste Fügegeometrie 14 der erste Leiterplatte 10 mit dem Rahmen 3 oder einem ersten Haltesteg 5 und die erste Fügegeometrie 14 der zweiten Leiterplatte 10 mit einem nachfolgenden Haltesteg 5 verbunden ist. Des Weiteren ist die erste Fügegeometrie 14 einer dritten Leiterplatte 10 der ersten Fügegeometrie 14 der zweiten Leiterplatte 10 zugewandt und mit dem identischen Haltesteg 5 verbunden. Zudem ist die zweite Fügegeometrie 15 einer vierten Leiterplatte 10 der zweiten Fügegeometrie 15 der dritten Leiterplatte 10 zugewandt, wobei die erste Fügegeometrie 14 der vierten Leiterplatte 10 mit einem nachfolgenden Haltesteg 5 oder mit dem Rahmen 3 verbunden ist.
  • Wie aus 1 und 2 weiter ersichtlich ist, liegen sich durch diese Anordnung jeweils zwei Kontakteinheiten 20 von zwei einander zugewandten bestückten Leiterplatten 10 mit einem kleinen Abstand gegenüber, so dass eine Verschmutzung der externen Kontaktelemente 24 der beiden Kontakteinheiten 20 während eines nachfolgenden Lötvorgangs verhindert bzw. das Verschmutzungsrisiko zumindest reduziert werden kann.
  • Bei Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Leiterplatte 10 für eine Sensoreinheit unter Verwendung eines Leiterplattennutzens 1 werden die einzelnen Leiterplatten 10, welche jeweils mindestens einen Führungsschenkel 12 mit einer korrespondierenden ersten Fügegeometrie 14 aufweisen, aus dem Leiterplattennutzen 1 herausgetrennt. Hierbei wird die Trennung der einzelnen Leiterplatten 10 mit einem Laserstrahl durchgeführt, welcher entlang einer vorgegebenen Trennlinie 8 bewegt wird und gleichzeitig die Fügegeometrie 14 des mindestens einen Führungsschenkels 12 erzeugt. Die aus dem Leiterplattennutzen 1 herausgetrennten Leiterplatten 10 können dann einzeln bestückt werden.
  • Bei Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Vormontagebaugruppe 2 für eine Sensoreinheit unter Verwendung des oben beschriebenen Leiterplattennutzens 1 werden die einzelnen Leiterplatten 10 des Leiterplattennutzens 1 zuerst mit Komponenten 16.1, 16.2 der korrespondierenden elektronischen Schaltung 16 und der Kontaktiereinheit 20 bestückt und gelötet. Nach dem Lötvorgang werden die einzelnen Leiterplatten 10 bzw. die Vormontagebaugruppen 2, welche jeweils eine Leiterplatte 10 mit einer elektronischen Schaltung 16 und eine Kontaktiereinheit 20 umfassen, aus dem Leiterplattennutzen 1 herausgetrennt. Hierbei wird die Trennung der einzelnen Leiterplatten 10 mit einem Laserstrahl durchgeführt, welcher entlang einer vorgegebenen Trennlinie 8 bewegt wird und gleichzeitig die Fügegeometrie 14 des mindestens einen Führungsschenkels 12 der korrespondierenden Leiterplatte 10 erzeugt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel des Leiterplattennutzens 1 umfassen die Leiterplatten 10 jeweils zwei Führungsschenkel 12 mit einer entsprechenden Führungskontur 14. Wie aus 2 bis 4 weiter ersichtlich ist, entspricht der Verlauf der jeweiligen Trennlinie 8 dem Verlauf der Führungskanten 14.1, 14.2, 14.3 der korrespondierenden ersten Fügegeometrie 14 der zugehörigen Leiterplatte 10.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102014216158 A1 [0003]

Claims (11)

  1. Leiterplattennutzen (1) mit einem Rahmen (3), mindestens einem Haltesteg (5) und einer Mehrzahl von Leiterplatten (10), welche in Zeilen und Spalten innerhalb des Rahmens (3) angeordnet und jeweils über mindestens einen Trennsteg (7) mit mindestens einem Haltesteg (5) oder dem Rahmen (3) verbunden sind, wobei die Leiterplatten (10) mindestens einen Führungsschenkel (12) mit einer korrespondierenden ersten Fügegeometrie (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Führungsschenkel (12) mit der ersten Fügegeometrie (14) den mindestens einen Trennsteg (7) ausbildet und mit dem mindestens einen Haltesteg (5) oder dem Rahmen (3) verbunden ist.
  2. Leiterplattennutzen (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Führungsschenkel (12) an einem ersten Ende der korrespondierenden Leiterplatte (10) ausgebildet ist, wobei an einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende der Leiterplatte (10) eine zweite Fügegeometrie (15) ausgebildet ist.
  3. Leiterplattennutzen (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Fügegeometrie (14) mit einem Sensorträger oder einem Befestigungsflansch fügbar ist, und die zweite Fügegeometrie (15) mit einer Kontaktiereinheit (20) fügbar ist.
  4. Leiterplattennutzen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (3) zwei parallel zueinander verlaufende Schenkel (3.1, 3.2) und zwei parallel zueinander verlaufende Verbindungsstege (3.3, 3.4) umfasst, welche jeweils senkrecht zu den beiden Schenkeln (3.1, 3.2) angeordnet sind und diese miteinander verbinden, wobei der mindestens eine Haltesteg (5) parallel zu den Schenkeln (3.1, 3.2) oder parallel zu den Verbindungsstegen (3.3, 3.4) verläuft.
  5. Leiterplattennutzen (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Stützsteg (4) senkrecht zu dem mindestens einen Haltesteg (5) verläuft.
  6. Leiterplattennutzen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei nebeneinander mit einem identischen Haltesteg (5) verbundene Leiterplatten (10) durch einen Zwischenraum (9) voneinander getrennt sind.
  7. Leiterplattennutzen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwei gegenüberliegend zueinander angeordnete Leiterplatten (10) um 180° zueinander gedreht sind.
  8. Leiterplattennutzen (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Fügegeometrie (15) einer ersten Leiterplatte (10) der zweiten Fügegeometrie (15) einer zweiten Leiterplatte (10) zugewandt ist, wobei die erste Fügegeometrie (14) der erste Leiterplatte (10) mit dem Rahmen (3) oder einem ersten Haltesteg (5), und die erste Fügegeometrie (14) der zweiten Leiterplatte (10) mit einem nachfolgenden Haltesteg (5) verbunden ist.
  9. Leiterplattennutzen (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Fügegeometrie (14) einer dritten Leiterplatte (10) der ersten Fügegeometrie (14) der zweiten Leiterplatte (10) zugewandt und mit dem identischen Haltesteg (5) verbunden ist, und die zweite Fügegeometrie (15) einer vierten Leiterplatte (10) der zweiten Fügegeometrie (15) der dritten Leiterplatte (10) zugewandt ist, wobei die erste Fügegeometrie (14) der vierten Leiterplatte (10) mit einem nachfolgenden Haltesteg (5) oder mit dem Rahmen (3) verbunden ist.
  10. Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte (10) für eine Sensoreinheit unter Verwendung eines Leiterplattennutzens (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Leiterplatte (10) mindestens einen Führungsschenkel (12) mit einer korrespondierenden ersten Fügegeometrie (14) aufweist, wobei die einzelnen Leiterplatten (10) aus dem Leiterplattennutzen (1) herausgetrennt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennung der einzelnen Leiterplatten (10) mit einem Laserstrahl durchgeführt wird, welcher entlang einer vorgegebenen Trennlinie (8) bewegt wird und gleichzeitig die Fügegeometrie (14) des mindestens einen Führungsschenkels (12) erzeugt.
  11. Verfahren zur Herstellung einer Vormontagebaugruppe (2) für eine Sensoreinheit unter Verwendung eines Leiterplattennutzens (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Vormontagebaugruppe (2) eine Leiterplatte (10) mit einer elektronischen Schaltung (16) und eine Kontaktiereinheit (20) umfasst, wobei die einzelnen Leiterplatten (10) des Leiterplattennutzens (1) mit Komponenten (16.1, 16.2) einer korrespondierenden elektronischen Schaltung (16) und der Kontaktiereinheit (20) bestückt und gelötet werden, wobei die einzelnen Leiterplatten (10) nach dem Lötvorgang aus dem Leiterplattennutzen (1) herausgetrennt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennung der einzelnen Leiterplatten (10) mit einem Laserstrahl durchgeführt wird, welcher entlang einer vorgegebenen Trennlinie (8) bewegt wird und gleichzeitig die Fügegeometrie (14) des mindestens einen Führungsschenkels (12) der korrespondierenden Leiterplatte (10) erzeugt.
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