DE102019208089A1

DE102019208089A1 - Contact system, press-fit element and process

Info

Publication number: DE102019208089A1
Application number: DE102019208089.8A
Authority: DE
Inventors: Juergen Kober; Steffen Meier; Jan Walker; Florian Burger
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-06-04
Filing date: 2019-06-04
Publication date: 2020-12-10
Also published as: EP3748777A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kontaktsystem. Das Kontaktsystem umfasst ein Einpresselement und einen Schaltungsträger, insbesondere eine Leiterplatte. Das Kontaktsystem umfasst auch einen elektrischen Leiter, insbesondere Drahtabschnitt, insbesondere Drahtendabschnitt, wobei der Schaltungsträger einen Durchbruch aufweist. Der Drahtabschnitt ist durch den Durchbruch hineingeführt oder hindurchgeführt, wobei der Drahtendabschnitt mittels des Einpresselements in dem Durchbruch insbesondere kraftschlüssig festgehalten ist.
Erfindungsgemäß weist der Durchbruch, insbesondere eine Durchgangsbohrung, an der Durchbruchwand eine elektrisch leitfähige Schicht, bevorzugt eine Metallschicht, insbesondere Kupferschicht auf. Das Einpresselement weist eine Aussparung zum Aufnehmen des Leiters auf und ist ausgebildet, den Leiter, insbesondere Drahtabschnitt, gegen eine Durchbruchwand des Durchbruchs anzupressen, und zwischen dem Schaltungsträger, insbesondere der Durchbruchwand und dem Leiter, insbesondere Drahtabschnitt, einen elektrischen Kontakt zu erzeugen.

The invention relates to a contact system. The contact system comprises a press-fit element and a circuit carrier, in particular a printed circuit board. The contact system also comprises an electrical conductor, in particular a wire section, in particular a wire end section, the circuit carrier having an opening. The wire section is introduced or passed through the opening, the wire end section being held in the opening, in particular with a force fit, by means of the press-in element.
According to the invention, the opening, in particular a through hole, has an electrically conductive layer, preferably a metal layer, in particular a copper layer, on the opening wall. The press-in element has a recess for receiving the conductor and is designed to press the conductor, in particular a wire section, against an opening wall of the opening and to produce an electrical contact between the circuit carrier, in particular the opening wall and the conductor, in particular a wire section.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Kontaktsystem. Das Kontaktsystem umfasst ein Einpresselement und einen Schaltungsträger, insbesondere eine Leiterplatte. Das Kontaktsystem umfasst auch einen elektrischen Leiter, insbesondere Drahtabschnitt, insbesondere Drahtendabschnitt, wobei der Schaltungsträger einen Durchbruch aufweist.The invention relates to a contact system. The contact system comprises a press-fit element and a circuit carrier, in particular a printed circuit board. The contact system also comprises an electrical conductor, in particular a wire section, in particular a wire end section, the circuit carrier having an opening.

Der Drahtabschnitt ist durch den Durchbruch hineingeführt oder hindurchgeführt, wobei der Drahtendabschnitt mittels des Einpresselements in dem Durchbruch insbesondere kraftschlüssig festgehalten ist.The wire section is introduced or passed through the opening, the wire end section being held in the opening, in particular with a force fit, by means of the press-in element.

Elektrische Maschinen, insbesondere Elektromotoren zur Lenkunterstützung eines Fahrzeugs, weisen Statorspulen, auf, deren Drahtenden mit einem Inverter elektrisch verbunden sind. Der Inverter, insbesondere Leistungshalbleiter des Inverters, sind beispielsweise auf einer Leiterplatte angeordnet.Electric machines, in particular electric motors for assisting the steering of a vehicle, have stator coils, the wire ends of which are electrically connected to an inverter. The inverter, in particular the power semiconductor of the inverter, are arranged, for example, on a printed circuit board.

Aus der EP 0268 890 B1 ist ein Steckkontakt zum Durchkontaktieren von Lochrasterplatten bekannt, welcher einen zylindrischen, langgezogenen Körper aufweist, der durch ein Loch der Lochrasterplatte hindurchgesteckt werden kann. Der Steckkontakt ist ausgebildet, einen Drahtendabschnitt zentriert federnd festzuhalten.From the EP 0268 890 B1 a plug contact for through-hole contacting of breadboard is known which has a cylindrical, elongated body which can be inserted through a hole in the breadboard. The plug contact is designed to hold a wire end section in a centered and resilient manner.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß weist der Durchbruch, insbesondere eine Durchgangsbohrung, an der Durchbruchwand eine elektrisch leitfähige Schicht, bevorzugt eine Metallschicht, insbesondere Kupferschicht auf. Das Einpresselement weist eine Aussparung zum Aufnehmen des Leiters auf und ist ausgebildet, den Leiter, insbesondere Drahtabschnitt, gegen eine Durchbruchwand des Durchbruchs anzupressen, und zwischen dem Schaltungsträger, insbesondere der Durchbruchwand und dem Leiter, insbesondere Drahtabschnitt, einen elektrischen Kontakt zu erzeugen. Vorteilhaft kann so mittels des Einpresselements und der mittels des Einpresselements unmittelbar erzeugten Kontaktierung zwischen dem Leiter, insbesondere Draht, und dem Schaltungsträger, insbesondere eine Leiterplatte, ein weiteres Verbindungsglied, beispielsweise ein Schneid-Klemm-Kontakt mit einem Einpressabschnitt, eingespart werden. Weiter vorteilhaft kann die elektrische Verbindung so niederohmig und aufwandsgünstig, bevorzugt lötfrei erzeugt werden. Die elektrische Verbindung kann so vorteilhaft als Kaltschweißverbindung erzeugt werden.According to the invention, the opening, in particular a through hole, has an electrically conductive layer, preferably a metal layer, in particular a copper layer, on the opening wall. The press-in element has a recess for receiving the conductor and is designed to press the conductor, in particular a wire section, against an opening wall of the opening and to produce an electrical contact between the circuit carrier, in particular the opening wall and the conductor, in particular a wire section. Advantageously, a further connecting element, for example an insulation displacement contact with a press-in section, can be saved by means of the press-in element and the contacting between the conductor, in particular wire, and the circuit carrier, in particular a circuit board, generated directly by means of the press-in element. In a further advantageous manner, the electrical connection can be produced with low resistance and inexpensively, preferably without soldering. The electrical connection can thus advantageously be produced as a cold welded connection.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ausnehmung durch eine insbesondere im Querschnitt des Einpresselements bevorzugt halbrund ausgebildete Rinne gebildet. Die Rinne ist ausgebildet, den Drahtabschnitt oder Drahtendabschnitt wenigstens teilweise aufzunehmen. Das Einpresselement ist bevorzugt ausgebildet, insbesondere federnd, gegen den Drahtabschnitt oder Drahtendabschnitt zu pressen. Bevorzugt entspricht ein Krümmungsradius der Rinne einem Krümmungsradius des Drahtendabschnitts. Vorteilhaft kann der Drahtabschnitt oder Drahtendabschnitt so sicher in dem Durchbruch eingeklemmt sein. Weiter vorteilhaft kann der Drahtabschnitt oder Drahtendabschnitt so einen niederohmigen Kontakt zu der Leiterplatte hin ausbilden.In a preferred embodiment, the recess is formed by a channel which is preferably semicircular in cross section of the press-in element. The channel is designed to at least partially receive the wire section or wire end section. The press-in element is preferably designed, in particular resiliently, to press against the wire section or wire end section. A radius of curvature of the groove preferably corresponds to a radius of curvature of the wire end section. The wire section or wire end section can thus advantageously be securely clamped in the opening. In a further advantageous manner, the wire section or wire end section can thus form a low-resistance contact with the circuit board.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Einpresselement im Querschnitt W-förmig ausgebildet. Weiter bevorzugt weist das Einpresselement dazu zwei Federschenkel auf, welche jeweils an die Rinne angeformt sind. Die Rinne ist bevorzugt im Querschnitt U-förmig oder C-förmig ausgebildet. Vorteilhaft kann das Einpresselement durch die W-Form gegen eine zu dem Drahtabschnitt oder Drahtendabschnitt gegenüberliegende Durchbruchwand abstützen und federnd gegen den Drahtendabschnitt pressen.In a preferred embodiment, the press-in element is W-shaped in cross section. For this purpose, the press-in element further preferably has two spring legs which are each molded onto the channel. The channel is preferably U-shaped or C-shaped in cross section. Due to the W-shape, the press-in element can advantageously be supported against an opening wall opposite the wire section or wire end section and press resiliently against the wire end section.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Kontaktfläche der Federschenkel im Querschnitt jeweils C-förmig ausgebildet. Vorteilhaft kann so eine konvexe Seite der C-Form des Federschenkels sich an eine rund ausgebildete Durchbruchinnenwand anschmiegen und dort abstützen.In a preferred embodiment, a contact surface of the spring legs is each C-shaped in cross section. In this way, a convex side of the C-shape of the spring leg can advantageously nestle against a round opening inner wall and be supported there.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Kontaktsystems ist an einem Endabschnitt des Federschenkels eine radial nach innen gerichtete Rundung ausgebildet, deren Krümmungsradius kleiner ausgebildet ist, als ein Krümmungsradius der C-Form des Federschenkels. Vorteilhaft kann so mittels der mit dem kleineren Krümmungsradius gebildeten runden Flanken des Federschenkels eine Metallschicht, insbesondere eine Kupferschicht, an der Durchbruchwand geschützt werden, sodass die Federschenkel in die Metallschicht nicht einschneiden können. Weiter vorteilhaft können bei einem Einführen des Einpresselements in den Durchbruch die Flanken zuerst die Durchbruchwand kontaktieren, und sich an dieser abwälzen. So wird ein sanftes Einpressen des Einpresselements erzielt, ohne die Durchbruchwand oder den Drahtendabschnitt zu beschädigen. Weiter vorteilhaft kann der Federschenkel sich so mit dem als Flanke ausgebildeten Endabschnitt federnd gegen die Durchbruchwand abstützen.In a preferred embodiment of the contact system, a radially inwardly directed rounding is formed on an end section of the spring leg, the radius of curvature of which is formed smaller than a radius of curvature of the C-shape of the spring leg. Advantageously, a metal layer, in particular a copper layer, can be protected on the opening wall by means of the round flanks of the spring leg formed with the smaller radius of curvature, so that the spring legs cannot cut into the metal layer. In a further advantageous manner, when the press-in element is inserted into the opening, the flanks can first contact the opening wall and roll over it. In this way, the press-in element is gently pressed in without damaging the opening wall or the wire end section. In a further advantageous manner, the spring leg can thus be resiliently supported against the opening wall with the end section designed as a flank.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist an einem Endabschnitt des Federschenkels, insbesondere entlang eines Umfangs des Einpresselements, eine radial nach außen gerichtete Rundung ausgebildet, deren Krümmungsradius kleiner ausgebildet ist, als ein Krümmungsradius der C-Form. Vorteilhaft kann so eine Art Flügelgeometrie der W-Form gebildet sein, wobei die W-Schenkel mit einer Radialkomponente gegen den rinnenförmig ausgebildeten Bereich, insbesondere Kontaktabschnitt, zum Kontaktieren des Drahtabschnitts oder Drahtendabschnitts pressen.In a preferred embodiment, on one end portion of the spring leg, in particular along a circumference of the press-in element, a radially outwardly directed rounding is formed, the radius of curvature of which is formed smaller than a radius of curvature of the C-shape. A type of wing geometry of the W shape can advantageously be formed in this way, the W legs pressing with a radial component against the channel-shaped region, in particular the contact section, for contacting the wire section or wire end section.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Einpresselement im Bereich des Endabschnitts verjüngt ausgebildet. Dadurch kann das Einpresselement in dem Durchbruch beim Einfügen selbsttätig zentriert werden, sodass eine frontale Kollision des Einpresselements mit dem Fügepartner, insbesondere der Leiterplatte, verhindert werden kann. Eine an dem verjüngten Endabschnitt ausgebildete Schräge kann gegen einen Durchbruchrand abstützen, und dabei den rinnenförmigen Kontaktabschnitt während des Einpressvorgangs zur gegenüberliegenden Durchbruchwand schieben, sodass der Draht während des Einpressvorgangs gleichmäßig in seine Endposition gefahren werden kann. Vorteilhaft kann so ein allmählich ansteigender Kraftverlauf beim Einpressen gebildet sein, welcher an einem Ende der Verjüngung in eine konstante Einpresskraft konvergiert.In a preferred embodiment, the press-in element is tapered in the region of the end section. As a result, the press-in element can be automatically centered in the opening during insertion, so that a frontal collision of the press-in element with the joining partner, in particular the circuit board, can be prevented. A bevel formed on the tapered end section can support against an opening edge and push the channel-shaped contact section to the opposite opening wall during the press-in process, so that the wire can be moved evenly into its end position during the press-in process. In this way, a gradually increasing force profile can advantageously be formed during the pressing in, which converges at one end of the taper into a constant pressing force.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Einpresselement im Bereich eines Endabschnitts an der Rinne eine radial nach innen geformte Fangschräge auf, welche ausgebildet ist, den Drahtendabschnitt insbesondere wenigstens in der Durchbruchmitte einzufangen, und beim Einpressen des Einpresselements gegen die Durchbruchwand zu bewegen. Vorteilhaft kann so - zusätzlich oder unabhängig zu der vorab beschriebenen verjüngten Form und der Schräge gegenüberliegend zu der Rinne - ein mittig oder exzentrisch in dem Durchbruch eingefügter Drahtabschnitt oder Drahtendabschnitt eingefangen werden. Weiter vorteilhaft kann das Einpresselement so auch mit einer Toleranz in den Durchbruch eingefügt werden, wobei der Drahtendabschnitt sicher gefangen und in die Rinne eingefahren werden kann.In a preferred embodiment, the press-in element has a radially inwardly shaped catching slope in the region of an end section on the channel, which is designed to catch the wire end section, in particular at least in the opening center, and to move it against the opening wall when the press-in element is pressed in. In this way, a wire section or wire end section inserted centrally or eccentrically in the opening can advantageously be captured - in addition to or independently of the previously described tapered shape and the slope opposite the channel. In a further advantageous manner, the press-in element can thus also be inserted into the opening with a tolerance, with the wire end section being able to be securely caught and inserted into the channel.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Einpresselement elektrisch isolierend ausgebildet. Beispielsweise ist das Einpresselement aus Kunststoff, beispielsweise einem Duroplast, gebildet. Vorteilhaft kann das Einpresselement so aufwandsgünstig bereitgestellt werden.In a preferred embodiment, the press-in element is designed to be electrically insulating. For example, the press-in element is made of plastic, for example a thermoset. The press-in element can thus advantageously be provided at low cost.

Das Einpresselement ist in einer anderen Ausführungsform elektrisch leitfähig ausgebildet. Beispielsweise ist das Einpresselement aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, beispielsweise CuSn6, umfassend Kupfer als Hauptbestandteil und sechs Gewichts- Prozent Zinn, gebildet. Die Kupferlegierung ist in einer anderen Ausführungsform beispielsweise eine Kupferlegierung umfassend eine Beimengung umfassend Chrom, Silber, Eisen, Titan, Silizium, und zum größten Teil Kupfer gebildet. Die Anteile der Beimengung betragen beispielsweise 0,5 Gewichts-Prozent Chrom, 0,1 Gewichts-Prozent Silber, 0,08 Gewichts-Prozent Eisen, 0,06 Gewichts-Prozent Titan und 0,03 Gewichts- Prozent Silizium. Die Kupferlegierung ist beispielsweise eine Legierung gemäß der Norm UNS 18080. Die Kupferlegierung weist so vorteilhaft eine gute elektrische Leitfähigkeit und ein großes Elastizitätsmodul auf, so dass der Verbindungsabschnitt gut federnd und mit geringen ohmschen Verlusten bereitgestellt werden kann. Das Einpresselement ist in einer anderen Ausführungsform aus einer Eisenlegierung, insbesondere Stahl gebildet, beispielsweise einem mit Chrom und Nickel legierten Stahl, insbesondere X10CrNi18-8 +C1500.In another embodiment, the press-in element is designed to be electrically conductive. For example, the press-in element is made of copper or a copper alloy, for example CuSn6, comprising copper as the main component and six percent by weight of tin. In another embodiment, the copper alloy is, for example, a copper alloy comprising an admixture comprising chromium, silver, iron, titanium, silicon, and for the most part copper. The proportions of the admixture are, for example, 0.5 weight percent chromium, 0.1 weight percent silver, 0.08 weight percent iron, 0.06 weight percent titanium and 0.03 weight percent silicon. The copper alloy is, for example, an alloy in accordance with the UNS 18080 standard. The copper alloy thus advantageously has good electrical conductivity and a high modulus of elasticity, so that the connecting section can be provided with good resilience and low ohmic losses. In another embodiment, the press-in element is formed from an iron alloy, in particular steel, for example a steel alloyed with chromium and nickel, in particular X10CrNi18-8 + C1500.

Vorteilhaft kann das Einpresselement so aufwandsgünstig durch Prägen bereitgestellt werden. Weiter vorteilhaft kann das Einpresselement in dieser Ausführungsform einen kleinen Übergangswiderstand von dem Drahtabschnitt oder Drahtendabschnitt zu der Metallisierung in dem Durchbruch, insbesondere an der Durchbruchwand, erzeugen, insoweit der Drahtendabschnitt mit einem Umfangsabschnitt gegen die Durchbruchwand gepresst wird und mit dem dazu gegenüberliegenden Umfangsabschnitt durch das elektrisch leitfähige Einpresselement, insbesondere den rinnenförmigen Kontaktabschnitt, kontaktiert wird. Von dem rinnenförmigen Kontaktabschnitt kann eine niederohmige Verbindung über die W-Schenkel zu weiteren Bereichen der Durchbruchwand gebildet sein. Auf diese Weise kann eine niederohmige Verbindung zwischen der Durchbruchwand und dem Drahtabschnitt erzeugt werden.The press-in element can thus advantageously be provided by embossing at low cost. In this embodiment, the press-in element can furthermore advantageously generate a small contact resistance from the wire section or wire end section to the metallization in the opening, in particular on the opening wall, insofar as the wire end section is pressed with a peripheral section against the opening wall and with the opposite peripheral section by the electrically conductive press-in element, in particular the channel-shaped contact section, is contacted. The channel-shaped contact section can form a low-resistance connection via the W legs to further areas of the opening wall. In this way, a low-resistance connection can be created between the opening wall and the wire section.

Der Draht ist beispielsweise ein insbesondere massiv ausgebildeter Draht, beispielsweise Kupferdraht oder ein Eisendraht. Vorteilhaft kann mittels der Kontaktanordnung ein THT-Bauelement (THT = Through-Hole-Technology), ein Anschlussdraht eines Integrierten Schaltkreises oder eines elektronischen Bauelements, insbesondere Kondensators lötfrei mit dem Schaltungsträger verbunden werden. Der Draht ist bevorzugt ein massiv ausgebildeter Einzeldraht. Bevorzugt weist der Draht einen runden, insbesondere kreisrunden Querschnitt, oder einen eckigen, insbesondere rechteckigen oder quadratischen Querschnitt auf.The wire is, for example, a particularly solid wire, for example copper wire or an iron wire. A THT component (THT = Through Hole Technology), a connecting wire of an integrated circuit or an electronic component, in particular a capacitor, can advantageously be connected to the circuit carrier without soldering by means of the contact arrangement. The wire is preferably a solid single wire. The wire preferably has a round, in particular circular, cross section, or an angular, in particular rectangular or square cross section.

Der elektrische Leiter ist bin einer anderen Ausführungsform durch einen längsgestreckten Anschluss eines Stanzgitters, welcher an das Stanzgitter, auch Leadframe genannt, angeformt ist, gebildet. Vorteilhaft können so elektrische Anschlüsse von elektrischen Bauelementen oder elektrisch leitfähigen Verbindungselementen, beispielsweise dem Stanzgitter, lötfrei mit dem Schaltungsträger elektrisch verbunden werden.In another embodiment, the electrical conductor is formed by an elongated connection of a leadframe which is molded onto the leadframe, also called the leadframe. Electrical connections of electrical components or electrically conductive connecting elements, for example the Punched grid, be electrically connected to the circuit carrier without soldering.

Der Draht weist bevorzugt eine Isolierung, insbesondere eine Lackschicht oder Kunststoffhülle auf. Die Isolierung kann beim Fügen mit dem Schaltungsträger vor einem Einstecken des Einpresselements an einem Kontaktabschnitt zum Kontaktieren der Durchbruchwand entfernt werden. Die Erfindung betrifft auch ein Einpresselement zum Einpressen in einen Durchbruch einer Leiterplatte, insbesondere für ein Kontaktsystem gemäß der vorbeschriebenen Art. Das Einpresselement ist bevorzugt im Querschnitt W-förmig ausgebildet, und weist dazu zwei Federschenkel auf, welche jeweils an einen rinnenförmigen Bereich des Einpresselements angeformt sind. Die Rinne, zuvor auch rinnenförmiger Bereich oder rinnenförmiger Kontaktabschnitt genannt, ist ausgebildet, einen Drahtabschnitt, insbesondere Drahtendabschnitt wenigstens teilweise aufzunehmen. Das Einpresselement ist ausgebildet, insbesondere federnd, gegen den Drahtabschnitt zu pressen. Der Drahtabschnitt kann so vorteilhaft mittels einer Kaltschweißkontaktierung kontaktiert werden. Weiter vorteilhaft kann der Drahtabschnitt durch das Einpresselement plastisch verformt werden, und sich so gegen die Durchbruchwand anschmiegen.The wire preferably has insulation, in particular a lacquer layer or a plastic sheath. When joining to the circuit carrier, the insulation can be removed before the press-in element is plugged into a contact section for contacting the breakthrough wall. The invention also relates to a press-in element for pressing into an opening in a printed circuit board, in particular for a contact system according to the type described above are. The channel, previously also referred to as the channel-shaped area or the channel-shaped contact section, is designed to at least partially receive a wire section, in particular a wire end section. The press-in element is designed, in particular resiliently, to press against the wire section. The wire section can thus advantageously be contacted by means of a cold weld contact. The wire section can also advantageously be plastically deformed by the press-in element and thus nestle against the breakthrough wall.

Die Erfindung betrifft auch eine elektrische Maschine oder einen Elektromotor, insbesondere Elektromotor zur Lenkunterstützung eines Fahrzeugs. Der Elektromotor weist Statorspulen zum Erzeugen eines magnetischen Drehfeldes und einen Inverter zum Bestromen der Statorspulen auf. Die Statorspulen weisen jeweils ein oder zwei Drahtenden auf, die mit dem Inverter der Maschine beziehungsweise des Elektromotors elektrisch verbunden sind. Der Inverter, insbesondere Leistungshalbleiter des Inverters, sind bevorzugt auf einer Leiterplatte angeordnet. Die Leiterplatte ist weiter bevorzugt quer zu einer Rotorlängsachse der Maschine angeordnet. Bevorzugt umfasst die Maschine das vorab beschriebene Kontaktsystem. Vorteilhaft kann die Leiterplatte so unmittelbar - und insbesondere ohne weitere Kontaktelemente, die eine weitere zur Leiterplatte beabstandete Kontaktierungsebene, beispielsweise mittels Schneidklemmkontakten erzeugen - von den Drahtenden der Statorspulen kontaktiert werden.The invention also relates to an electric machine or an electric motor, in particular an electric motor for assisting steering of a vehicle. The electric motor has stator coils for generating a rotating magnetic field and an inverter for energizing the stator coils. The stator coils each have one or two wire ends that are electrically connected to the inverter of the machine or the electric motor. The inverter, in particular the power semiconductor of the inverter, are preferably arranged on a circuit board. The circuit board is further preferably arranged transversely to a rotor longitudinal axis of the machine. The machine preferably comprises the contact system described above. Advantageously, the circuit board can thus be contacted directly by the wire ends of the stator coils - and in particular without further contact elements that generate a further contact plane spaced from the circuit board, for example by means of insulation displacement contacts.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Einpresselement an einer Rinnenwand der Rinne wenigstens eine in Längsrichtung der Rinne verlaufende Schneide auf. Vorteilhaft kann so beim Einpressen des Einpresselements in den Durchbruch eine Isolierschicht des Drahtendabschnitts durchschnitten oder entfernt werden, sodass der Leiter auch durch das Einpresselement sicher elektrisch kontaktiert werden kann, wodurch vorteilhaft ein zusätzlicher elektrischer Kontaktpfad zu der elektrisch leitfähigen Schicht des Durchbruchs gebildet sein kann, der das Einpresselement miteinschließt.In a preferred embodiment, the press-in element has at least one cutting edge running in the longitudinal direction of the channel on a channel wall of the channel. Advantageously, when the press-in element is pressed into the opening, an insulating layer of the wire end section can be cut through or removed so that the conductor can also be safely contacted electrically by the press-in element, whereby an additional electrical contact path to the electrically conductive layer of the opening can advantageously be formed including the press-fit element.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Kontaktieren eines Drahtabschnitts, insbesondere Drahtendabschnitts und einen Schaltungsträger, insbesondere Leiterplatte oder ein keramisches Substrat oder Stanzgitter. Bei dem Verfahren wird der Drahtabschnitt von einer Seite der Leiterplatte in einen insbesondere elektrisch leitfähigen Durchbruch des Schaltungsträgers geführt. In einem weiteren Schritt wird von der selben Seite oder einer dazu entgegengesetzten Seite des Schaltungsträgers ein Einpresselement in den Durchbruch geführt, wobei mittels des Einpresselements der Drahtabschnitt, insbesondere unter zusätzlicher plastischer Verformung des Drahtabschnitts, gegen die Durchbruchwand gepresst wird, und so ein elektrischer Kontakt, insbesondere Kaltschweißkontakt, zwischen der Leiterplatte, insbesondere der Durchbruchinnenwand, und dem Drahtabschnitt erzeugt wird. Vorteilhaft kann der Drahtabschnitt, insbesondere ein Draht einer Statorwicklung eines Elektromotors oder einer elektrischen Maschine, so aufwandsgünstig mit dem Schaltungsträger, insbesondere einer Leiterplatte eines Inverters zum Bestromen der Statorspule, verbunden werden.The invention also relates to a method for contacting a wire section, in particular a wire end section, and a circuit carrier, in particular a printed circuit board or a ceramic substrate or lead frame. In the method, the wire section is guided from one side of the circuit board into an in particular electrically conductive opening in the circuit carrier. In a further step, a press-in element is guided into the opening from the same side or an opposite side of the circuit carrier, the wire section being pressed against the opening wall by means of the press-in element, in particular with additional plastic deformation of the wire section, and thus an electrical contact, in particular cold welding contact, is generated between the circuit board, in particular the opening inner wall, and the wire section. The wire section, in particular a wire of a stator winding of an electric motor or an electrical machine, can advantageously be connected to the circuit carrier, in particular a printed circuit board of an inverter for energizing the stator coil, at low cost.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird der Drahtabschnitt mittels einer an dem Einpresselement ausgebildeten Einfangschräge in dem Durchbruch eingefangen, und wird bei einem weiteren Einpressen des Einpresselements gegen die Durchbruchwand gepresst und dort festgehalten. Der Schaltungsträger, insbesondere eine Leiterplatte oder ein Substrat eines Inverters zum Bestromen einer elektrischen Maschine umfassend den Drahtabschnitt als Bestandteil einer Statorspule, kann so vorteilhaft niederohmig und aufwandsgünstig mit dem Inverter elektrisch verbunden werden.In a preferred embodiment of the method, the wire section is captured in the opening by means of a catching bevel formed on the press-in element, and is pressed against the opening wall and held there when the press-in element is pressed in further. The circuit carrier, in particular a printed circuit board or a substrate of an inverter for energizing an electrical machine, including the wire section as part of a stator coil, can thus advantageously be electrically connected to the inverter with low resistance and inexpensively.

Die Erfindung wird nun im Folgenden anhand von Figuren und weiteren Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Weitere vorteilhafte Ausführungsvarianten ergeben sich aus einer Kombination der in den Figuren und in den abhängigen Ansprüchen beschriebenen Merkmalen.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Kontaktsystem, umfassend eine Leiterplatte, einen Drahtabschnitt und ein Einpresselement;
2 zeigt das in 1 gezeigte Einpresselement in einer Q uerschn ittdarstell u ng;
3 zeigt das in 1 gezeigte Einpresselement in einer seitlichen Aufsicht;
4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen im Querschnitt W-förmiges Einpresselement mit mäanderförmig nach außen voneinander abweisend gerundeten Endabschnitten;
5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen im Querschnitt W-förmiges Einpresselement mit nach innen aufeinander zuweisenden gerundeten Endabschnitten;
6 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen im Querschnitt nierenförmiges Einpresselement mit zwei Schenkeln, die eine Öffnung zwischen einander einschließen;

The invention will now be described in more detail below with reference to figures and further exemplary embodiments. Further advantageous design variants result from a combination of the features described in the figures and in the dependent claims.

1 shows an embodiment of a contact system comprising a circuit board, a wire section and a press-in element;
2 shows that in 1 Press-fit element shown in a cross-sectional representation;
3 shows that in 1 Press-in element shown in a side plan view;
4th shows an exemplary embodiment for a press-in element with a W-shaped cross-section and with rounded end sections in a meandering shape and facing away from one another;
5 shows an exemplary embodiment of a press-in element with a W-shaped cross-section with rounded end sections facing inwards;
6th shows an exemplary embodiment of a press-in element with a kidney-shaped cross section and two legs which enclose an opening between one another;

Die 7 bis 9 zeigen jeweils einen Verfahrensschritt für ein Verfahren zum elektrischen Verbinden eines Drahtendabschnitts mit einer Leiterplatte.The 7th to 9 each show a method step for a method for electrically connecting a wire end section to a circuit board.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Kontaktsystem 1. Das Kontaktsystem 1 umfasst ein Einpresselement 2. Das Einpresselement 2 ist ausgebildet, in einen Durchbruch 16 einer Leiterplatte 12 eingepresst zu werden, und dabei einen elektrischen Leiter, in diesem Ausführungsbeispiel einen Drahtabschnitt 13 eines Drahtes, insbesondere Drahtendabschnitt, in dem Durchbruch 16 festzuklemmen. Das Einpresselement 2 weist eine Ausnehmung 3 auf, welche in diesem Ausführungsbeispiel als rinnenförmiger Bereich an dem Einpresselement 2 ausgebildet ist. Das Einpresselement 2 umfasst auch einen Federschenkel 4 und einen Federschenkel 5, welche jeweils C-förmig im Querschnitt ausgebildet sind und jeweils an einen U-Schenkel der in diesem Ausführungsbeispiel im Querschnitt U-förmig ausgebildeten Rinne 3, zuvor rinnenförmiger Bereich genannt, angeformt ist. 1 shows an embodiment of a contact system 1 . The contact system 1 comprises a press-fit element 2 . The press-fit element 2 is formed into a breakthrough 16 a circuit board 12th to be pressed in, and thereby an electrical conductor, in this embodiment a wire section 13th of a wire, in particular wire end section, in the opening 16 to clamp. The press-fit element 2 has a recess 3 on, which in this embodiment as a channel-shaped area on the press-fit element 2 is trained. The press-fit element 2 also includes a spring leg 4th and a spring leg 5 , which are each C-shaped in cross section and each to a U-leg of the channel, which is U-shaped in cross section in this embodiment 3 , previously called the channel-shaped area, is formed.

Die Federschenkel 4 und 5 weisen jeweils entlang einer Umfangsrichtung des Einpresselements 2, insbesondere quer zu einer Längsachse 10 an einem Endabschnitt eine Rundung in Form einer Flanke 7, beziehungsweise in Form einer Flanke 8, auf. Die Flanke 7 ist an den Federschenkel 4, und die Flanke 8 an den Federschenkel 5 angeformt. Die Flanken 7 und 8 sind jeweils ausgebildet, gegen eine Durchbruchwand 14 des Durchbruchs 16 zu pressen, und dabei die Federschenkel 4 und 5 beim Einpressen des Einpresselements 2 entlang der Längsachse 10 in den Durchbruch 16 einzurollen, und so eine Anpresskraft auf den Drahtendabschnitt 13 auszuüben. Die Längsachse 10 bildet in diesem Beispiel eine Einpressachse, entlang der das Einpresselement 2 in den Durchbruch 16 eingefügt werden kann.The spring legs 4th and 5 each point along a circumferential direction of the press-fit element 2 , in particular transversely to a longitudinal axis 10 a rounding in the form of a flank at one end section 7th , or in the form of a flank 8th , on. The flank 7th is on the spring leg 4th , and the flank 8th on the spring leg 5 molded. The flanks 7th and 8th are each formed against a breakthrough wall 14th of the breakthrough 16 to press, and thereby the spring legs 4th and 5 when pressing in the press-fit element 2 along the longitudinal axis 10 in the breakthrough 16 roll up, and so a pressing force on the wire end portion 13th exercise. The longitudinal axis 10 in this example forms a press-fit axis along which the press-fit element 2 in the breakthrough 16 can be inserted.

Das Einpresselement 2 weist auch einen Stutzen 6 auf, welcher sich entlang der Längsachse 10 des Einpresselements erstreckt und von den Federschenkeln 4 und 5, und im Bereich der Rinne 3 angeformt, wegragt. Das Einpresselement 2 kann so von einem Greifarm einer Handling-Vorrichtung an dem Stutzen 6 gegriffen werden und in den Durchbruch 16 eingepresst werden.The press-fit element 2 also has a nozzle 6th on, which is along the longitudinal axis 10 of the press-fit element and extends from the spring legs 4th and 5 , and in the area of the gutter 3 molded, protruding. The press-fit element 2 can thus from a gripping arm of a handling device on the nozzle 6th be grabbed and into the breakthrough 16 be pressed in.

Das Einpresselement 2 weist ein Ende 11 auf und ist entlang eines entlang der Längsachse 10 ausgebildeten Einführabschnitts zu dem Ende 11 hin verjüngt ausgebildet. Dazu weist das Einpresselement 2 eine Schräge 9 auf, welche an einer Kante des Federschenkels 4, beziehungsweise an dem Federschenkel 5, ausgebildet ist. Das Einpresselement 2 kann so mittels der Schräge 9 leicht in den Durchbruch 16, welcher in diesem Ausführungsbeispiel kreisrund, beziehungsweise in der Leiterplatte 12 zylindrisch ausgebildet ist, eingeführt werden.The press-fit element 2 shows an end 11 on and is along one along the longitudinal axis 10 formed insertion portion to the end 11 formed tapered. To this end, the press-fit element 2 a slope 9 on which on one edge of the spring leg 4th , or on the spring leg 5 , is trained. The press-fit element 2 can so by means of the slope 9 easily in the breakthrough 16 , which in this embodiment is circular, or in the circuit board 12th is cylindrical, are introduced.

Die Leiterplatte 12 weist eine elektrisch leitfähige Schicht 15 auf, welche an der Durchbruchwand 14 des Durchbruchs 16 ausgebildet ist. Die elektrisch leitfähige Schicht 15 kann mit weiteren Leiterbahnen oder elektrisch leitfähigen Schichten der Leiterplatte 12 verbunden sein. Beim Einpressen des Einpresselements 2 in den Durchbruch 16 wird das Einpresselement 2 derart in den Durchbruch 16 eingeführt, dass der Drahtendabschnitt 13 in der Rinne 3 landet, und beim Einpressen des Einpresselements 2 in die Leiterplatte 12 der Drahtendabschnitt 13 gegen die elektrisch leitfähige Schicht 15, insbesondere eine Kupferschicht oder eine Silberschicht, gepresst wird, und so die elektrisch leitfähige Schicht 15 - insbesondere durch Ausbildung einer Kaltschweißverbindung - elektrisch kontaktiert.The circuit board 12th has an electrically conductive layer 15th which on the breakthrough wall 14th of the breakthrough 16 is trained. The electrically conductive layer 15th can with further conductor tracks or electrically conductive layers of the circuit board 12th be connected. When pressing in the press-fit element 2 in the breakthrough 16 becomes the press-fit element 2 so in the breakthrough 16 introduced that the wire end section 13th in the gutter 3 lands, and when pressing in the press-fit element 2 into the circuit board 12th the wire end section 13th against the electrically conductive layer 15th , in particular a copper layer or a silver layer, is pressed, and so the electrically conductive layer 15th - in particular by forming a cold weld connection - electrically contacted.

2 zeigt das in 1 bereits dargestellte Einpresselement 2 in einer Schnittdarstellung quer zur Längsachse 10 in 1. Die jeweils an einen Schenkel der Rinne 3 angeformten, jeweils C-förmig ausgebildeten Federschenkel 4 und 5 weisen jeweils eine Flanke 7 beziehungsweise 8 auf, welche jeweils als entlang des Umfangs des Einpresselements 2 abgewinkelter oder abgerundeter Endabschnitt an dem Federschenkel 4 beziehungsweise dem Federschenkel 5 ausgebildet sind. Die Flanken 7 und 8 weisen jeweils aufeinander zu. Die Rinne 3 weist mit ihrer konvexen Wölbung in einen zwischen den Federschenkeln 4 und 5 eingeschlossenen Hohlraum hinein, sodass der in der Rinne 3 gebildete Hohlraum zur Aufnahme eines Drahtendabschnitts, beispielsweise des in 1 dargestellten Drahtendabschnitts 13, nach außen weist. Die Federschenkel 4 und 5 bilden so gemeinsam mit der Rinne 3 im Querschnitt des Einpresselements 2 eine W-Form. 2 shows that in 1 already shown press-fit element 2 in a sectional view transversely to the longitudinal axis 10 in 1 . Each on one leg of the gutter 3 molded, each C-shaped spring legs 4th and 5 each have an edge 7th respectively 8th on which each as along the circumference of the press-fit element 2 angled or rounded end section on the spring leg 4th or the spring leg 5 are trained. The flanks 7th and 8th assign each other. The gutter 3 points with its convex curvature into one between the spring legs 4th and 5 enclosed cavity so that the one in the gutter 3 formed cavity for receiving a wire end portion, for example the in 1 illustrated wire end section 13th , points outwards. The spring legs 4th and 5 so form together with the gutter 3 in the cross section of the press-fit element 2 a W shape.

3 zeigt das in den 1 und 2 bereits dargestellte Einpresselement in einer seitlichen Aufsicht. Der Stutzen 6 ist entlang der Längsachse 10 auf einem Längsabschnitt 17 ausgebildet, und bildet so einen Endabschnitt des Einpresselements 2, der zu einem verjüngt ausgebildeten Einfügeabschnitt 19, an dem die Schräge 9 ausgebildet ist, entgegengesetzt angeordnet ist. 3 shows that in the 1 and 2 already shown press-fit element in a side view. The stub 6th is along the longitudinal axis 10 on a longitudinal section 17th formed, and thus forms an end portion of the press-fit member 2 leading to a tapered insertion section 19th on which the slope 9 is formed, is arranged opposite.

Zwischen dem Stutzen 6 und dem Einfügeabschnitt 19, an dem die Schräge 9 ausgebildet ist, erstreckt sich ein Kontaktabschnitt 18, an dem die Flanken 7 und 8, wie in 2 dargestellt, ausgebildet sind.Between the nozzle 6th and the insertion section 19th on which the slope 9 is trained, a contact portion extends 18th on which the flanks 7th and 8th , as in 2 shown, are formed.

3 zeigt auch eine weitere Ausführungsform des Einpresselements 2, an dem eine Fangschräge 34 im Bereich des Einfügeabschnitts 19 ausgebildet ist. Die in 2 dargestellte Rinne 3 erstreckt sich dabei auf dem Einfügeabschnitt 19 nicht geradlinig, sondern ist zu den Flanken 7 und 8 hin abgewinkelt oder abgerundet. Eine Fangschräge 34 ist in 3 gestrichelt dargestellt und erstreckt sich bis zu dem Ende 11 des Einpresselements 2. 3 also shows another embodiment of the press-fit element 2 on which a catch slope 34 in the area of the insertion section 19th is trained. In the 2 shown gutter 3 extends on the insertion section 19th not straight, but is to the flanks 7th and 8th angled or rounded. A catch slope 34 is in 3 shown in phantom and extends to the end 11 of the press-fit element 2 .

Das in 3 dargestellte Einpresselement 2 kann mit, oder ohne die Fangschräge 34 an der Rinne ausgebildet sein.This in 3 shown press-fit element 2 can be with or without the muzzle 34 be formed on the gutter.

4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein im Querschnitt W-förmiges Einpresselement 20. Das Einpresselement 20 weist einen Federschenkel 21 und einen Federschenkel 22 auf, welcher jeweils einen W-Schenkel bilden. Die Federschenkel 21 und 22 schließen einen rinnenförmigen Bereich 25 zwischen einander ein und sind jeweils an den rinnenförmigen Bereich 25 angeformt. Der rinnenförmige Bereich 25 weist mit einer konvexen Seite in einen zwischen den Federschenkeln 21 und 22 eingeschlossenen Raum, sodass der rinnenförmige Bereich 25 einen Boden des W-förmigen Einpresselements bildet. Die Federschenkel 21 und 22 sind in diesem Ausführungsbeispiel jeweils S-förmig ausgebildet, wobei die Federschenkel 21 und 22 jeweils zwei ineinander übergehende Mäanderschleifen aufweisen. 4th shows an exemplary embodiment of a press-in element with a W-shaped cross section 20th . The press-fit element 20th has a spring leg 21st and a spring leg 22nd on, which each form a W-leg. The spring legs 21st and 22nd close a channel-shaped area 25th between each other and are each attached to the channel-shaped area 25th molded. The channel-shaped area 25th has a convex side in one between the spring legs 21st and 22nd enclosed space so that the trough-shaped area 25th forms a bottom of the W-shaped press-fit member. The spring legs 21st and 22nd are each S-shaped in this embodiment, with the spring legs 21st and 22nd each have two mutually merging meander loops.

Der Federschenkel 21 weist eine an den rinnenförmigen Bereich 25 angeformte Mäanderschleife 26 auf, welche in eine weitere Mäanderschleife 24, die an die Mäanderschleife 26 angeformt ist, übergeht. Die Mäanderschleifen 26 und 24 weisen mit ihrer Öffnung beziehungsweise mit ihrer konvexen Seite in zueinander entgegengesetzte Richtungen.The spring leg 21st has one on the trough-shaped area 25th molded meander loop 26th on which in another meander loop 24 that follow the meander loop 26th is formed, passes. The meander loops 26th and 24 point with their opening or with their convex side in opposite directions.

Der Federschenkel 22 umfasst zwei Mäanderschleifen 27 und 23, wobei die Mäanderschleife 27 an den rinnenförmigen Bereich 25 angeformt ist und die Mäanderschleife 27 in die Mäanderschleife 23 mündet. Die Mäanderschleifen 27 und 23 weisen jeweils mit ihrer konvexen beziehungsweise konkaven Seite in zueinander entgegengesetzte Richtungen.The spring leg 22nd includes two meander loops 27 and 23 , with the meander loop 27 to the channel-shaped area 25th is formed and the meander loop 27 into the meander loop 23 flows out. The meander loops 27 and 23 each point with their convex or concave side in mutually opposite directions.

Die jeweils einen Endabschnitt der W-Schenkel 21 und 22 bildenden Mäanderschleifen 23 beziehungsweise 24 sind jeweils auf einem Kontaktabschnitt des Anpresselements, beispielsweise auf dem Kontaktabschnitt 5 des in 3 dargestellten Anpresselements, ausgebildet. Das Einpresselement 20 kann sich so nach einem Einfügen in einen Durchbruch einer Leiterplatte, beispielsweise den in 1 dargestellten Durchbruch 16 der Leiterplatte 12, mit den Mäanderschleifen 23 und 24, welche jeweils in einer Längserstreckung des Einpresselements 20 eine nach außen weisende Flanke bilden, an dem Durchbruch, insbesondere der Durchbruchwand 14, abstützen beziehungsweise abrollen und so den rinnenförmigen Bereich 25 fest gegen den Drahtendabschnitt 13 pressen.One end section of each of the W legs 21st and 22nd forming meander loops 23 respectively 24 are each on a contact section of the pressing element, for example on the contact section 5 of the in 3 shown pressure element formed. The press-fit element 20th after insertion into an opening in a circuit board, for example the one in 1 illustrated breakthrough 16 the circuit board 12th , with the meander loops 23 and 24 each in a longitudinal extension of the press-fit element 20th form an outwardly facing flank on the opening, in particular the opening wall 14th , support or roll off and thus the channel-shaped area 25th firmly against the wire end section 13th press.

Die in 3 dargestellte Schräge 9 und/oder die Fangschräge 34 des rinnenförmigen Abschnitts 25 kann an dem Einpresselement 20 wie bei dem Einpresselement 2 ausgebildet sein.In the 3 shown slope 9 and / or the muzzle 34 of the channel-shaped section 25th can on the press-fit element 20th as with the press-fit element 2 be trained.

5 zeigt eine Variante für ein Einpresselement 28, welches zwei jeweils C-förmige Federschenkel 29 und 30 aufweist, welche jeweils an einen rinnenförmigen Bereich 33 angeformt sind. Die C-förmigen Federschenkel 29 und 30 weisen jeweils mit ihrer konkaven Seite aufeinander zu. An die Federschenkel 29 und 30 ist jeweils ein nach innen gerundeter Endabschnitt 31 beziehungsweise 32 angeformt, wobei die Endabschnitte 31 und 32 jeweils aufeinander zuweisen. Die Endabschnitte 31 und 32 sind jeweils derart voneinander beabstandet, dass nach einem Einpressen des Einpresselements 28 in einen Durchbruch der Leiterplatte die Endabschnitte 31 und 32 einander berühren, und so aneinander abrollen können. Auf diese Weise kann eine Anpresskraft des rinnenförmigen Abschnitts 33 an den Drahtendabschnitt 13 wie in 1 dargestellt noch weiter verstärkt werden. 5 shows a variant for a press-fit element 28 , which has two C-shaped spring legs 29 and 30th has, which each to a channel-shaped area 33 are molded. The C-shaped spring legs 29 and 30th each point with their concave side towards one another. On the spring legs 29 and 30th is an inwardly rounded end section 31 respectively 32 integrally formed, the end sections 31 and 32 assign to each other. The end sections 31 and 32 are each spaced apart from one another in such a way that after the press-in element has been pressed in 28 the end sections in an opening in the circuit board 31 and 32 touch each other, and so can roll off each other. In this way, a pressing force of the channel-shaped section 33 to the wire end section 13th as in 1 shown to be further strengthened.

Die Federschenkel 29 und 30 bilden gemeinsam mit dem rinnenförmigen Bereich 33 eine W-Form im Querschnitt des Einpresselements 28, wenigstens auf einem Kontaktabschnitt, welcher zum Kontaktieren des Durchbruchs, insbesondere der Durchbruchwand, ausgebildet ist.The spring legs 29 and 30th form together with the trough-shaped area 33 a W-shape in the cross section of the press-fit element 28 , at least on one contact section which is designed for contacting the opening, in particular the opening wall.

Die rinnenförmigen Abschnitte der in den 2, 4 und 5 dargestellten Einpresselemente weisen beispielsweise einen im Querschnitt kleineren Krümmungsradius auf, als die an den Federschenkeln gebildeten Krümmungsradien. The channel-shaped sections of the 2 , 4th and 5 Press-in elements shown have, for example, a smaller radius of curvature in cross-section than the radii of curvature formed on the spring legs.

6 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Einpresselement 40 das im Querschnitt C-förmig ausgebildet ist und dazu nur einen C-Bogen aufweist, wobei zwei Endabschnitte 42 und 43 des C-Bogens eine Öffnung 41 zwischen einander einschließen. Die Endabschnitte 42 und 43 sind ausgebildet, einen Drahtendabschnitt auf einem Drahtumfangsabschnitt zu kontaktieren und gegen eine Durchbruchwand zu pressen. Dazu ist die Öffnung kleiner ausgebildet als ein Durchmesser des Drahtes oder Leiters. 6th shows an exemplary embodiment for a press-fit element 40 which is C-shaped in cross section and has only one C-arm for this purpose, with two end sections 42 and 43 of the C-arm an opening 41 include between each other. The end sections 42 and 43 are designed to contact a wire end section on a wire peripheral section and to press it against an opening wall. For this purpose, the opening is made smaller than a diameter of the wire or conductor.

7 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Verfahren zum Kontaktieren einer Leiterplatte 12. Bei dem Verfahren wird ein Drahtendabschnitt 13 von einer Seiter der Leiterplatte 12 in einen Durchbruch 16 der Leiterplatte hindurchgeführt, wobei ein aus dem Durchbruch 16 auf einer gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte 12 herausragender Endabschnitt an einem Durchbruchrand 36 durch Wirken einer Kraft 35 an dem Durchbruchrand abgewinkelt wird und so ein an einer Knickstelle 46 abgewinkelter Endabschnitt 45 erzeugt wird. 7th shows an embodiment of a method for contacting a printed circuit board 12th . In the process, a wire end portion 13th from one side of the circuit board 12th into a breakthrough 16 the circuit board passed through, one from the breakthrough 16 on an opposite side of the circuit board 12th protruding end section at an opening edge 36 by working a force 35 is angled at the breakthrough edge and so one at a kink 46 angled end section 45 is produced.

In einem in 8 gezeigten Schritt wird der Drahtendabschnitt 13 - angedeutet durch den Pfeil 35 - weiter durch den Durchbruch 16 geschoben, so dass die Knickstelle 46 aus dem Durchbruch 16 von dem Durchbruchrand 36 beabstandet herausragt.In an in 8th step shown becomes the wire end section 13th - indicated by the arrow 35 - continue through the breakthrough 16 pushed so that the kink 46 from the breakthrough 16 from the breakthrough edge 36 protrudes at a distance.

In einem in 9 gezeigten Schritt wird ein in 1 beschriebenes Einpresselement 2 an einem an das Einpresselement 2 angeformten Halteabschnitt 6 von einem Greifarm 38 einer Pressvorrichtung 37 gegriffen und in den Durchbruch 16 eingefügt, so dass die Schräge 9 die Leiterplatte 12 überragt. Dabei wird der Drahtendabschnitt 13 mit in den Durchbruch 16 zurückgeschoben, bis die Knickstelle 46 auf dem Durchbruchrand 36 formschlüssig anschlägt. Der Drahtendabschnitt 13 ist dann wenigstens teilweise in der in 1 dargestellten Rinne 3 aufgenommen und ist beim Zurückschieben in den Durchbruch 16 an dem Durchbruchrand 36 von einer Isolierschicht, insbesondere Lackschicht, befreit worden. Durch den Anpressdruck ist eine Kaltschweißverbindung zwischen dem Drahtendabschnitt 13 und der Leiterplatte 12, insbesondere einer in 1 dargestellten Metallschicht 15 erzeugt worden.In an in 9 step shown becomes an in 1 described press-fit element 2 on one to the press-fit element 2 molded holding section 6th from a gripper arm 38 a pressing device 37 grabbed and hit the breakthrough 16 inserted so that the slope 9 the circuit board 12th towers. The wire end section becomes 13th with in the breakthrough 16 pushed back until the kink 46 on the breakthrough edge 36 strikes positively. The wire end section 13th is then at least partially in the in 1 illustrated gutter 3 added and is when pushed back into the breakthrough 16 at the breakthrough edge 36 has been freed from an insulating layer, in particular a lacquer layer. The contact pressure creates a cold weld connection between the wire end section 13th and the circuit board 12th , especially one in 1 shown metal layer 15th have been generated.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

EP 0268890 B1 [0004]

Claims

Contact system (1) comprising a press-in element (2, 20, 28, 40) and a circuit carrier, in particular a printed circuit board, and an electrical conductor, in particular a wire section (13), the circuit carrier having an opening (16), in particular a through hole, and the electrical conductor (13) is guided into the opening (16) or passed through the aperture (16), and the wire section (13) is held in particular non-positively in the aperture (16) by means of the insert element (2, 20, 28, 40), characterized characterized in that the opening (16) on the opening wall (14) has an electrically conductive metal layer (15), and the press-in element (2, 20, 28, 40) has a recess (3, 41) for the electrical conductor (13) and is designed to press the conductor (13) against an opening wall (14) of the opening (16) and an electrical contact between the circuit carrier (12), in particular the opening wall (14) and the conductor (13) to create.

Contact system (1) Claim 1 , characterized in that the recess (3) is formed by a channel (3, 25, 33), in particular with a semicircular cross-section, which is designed to at least partially accommodate the conductor (13) and the press-in element (2, 20, 28, 40) is designed to press in particular resiliently against the conductor (13).

Contact system (1) Claim 2 , characterized in that the press-in element (2, 20, 28) is W-shaped in cross-section and for this purpose has two spring legs (4, 5, 21, 22, 29, 30) which are each attached to the channel (3, 25, 33) are molded on.

Contact system (1) Claim 2 or 3 , characterized in that a contact surface of the spring legs (4, 5, 29, 30) is each C-shaped in cross section and have a radius of curvature of the C shape.

Contact system (1) Claim 4 , characterized in that at one end section (7, 8) of the spring leg (4, 5) a radially inwardly directed rounding is formed in the circumferential direction, the radius of curvature of which is formed smaller than a radius of curvature of the C-shape.

Contact system (1) Claim 4 , characterized in that a radially outwardly directed rounding is formed on an end section (23, 24) of the spring leg (21, 22) in the circumferential direction, the radius of curvature of which is formed smaller than a radius of curvature of the C-shape.

Contact system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the press-in element (2, 20, 28, 40) is tapered in the area of an end section (19).

Contact system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the press-in element (2, 20, 28, 40) has a catch slope (34) shaped radially inward in the region of an end section on the channel (3, 25, 33), which is designed to capture the conductor (13) in particular at least in the middle of the opening and to move it against the opening wall (14) when the press-in element (2, 20, 28, 40) is pressed in.

Contact system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the press-in element (2, 20, 28, 40) is designed to be electrically insulating.

Contact system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the press-in element (2, 20, 28, 40) is designed to be electrically conductive.

Press-in element (2, 20, 28, 40) for pressing into an opening in a circuit board, in particular for a contact system according to one of the preceding claims, characterized in that the press-in element (2, 20, 28, 40) is W-shaped in cross section and for this purpose has two spring legs (4, 5, 21, 22, 29, 30) which are each molded onto a channel (3, 25, 33), the channel (3, 25, 33) being formed as an electrical conductor , in particular wire section (13), at least partially and the press-in element (2, 20, 28, 40) is designed to press in particular resiliently against the conductor (13).

Method for contacting an electrical conductor, in particular a wire section (13), and a circuit carrier (12), in which the conductor (13) is led from one side of the circuit carrier (12) into an in particular electrically conductive opening (16) in the circuit carrier (12) and a press-in element (2, 20, 28, 40) is guided into the opening (16) from an opposite side or the same side of the circuit carrier (12) and the wire section (2, 20, 28, 40) is 13), in particular with additional plastic deformation of the conductor (13), is pressed against the opening wall (14) and thus an electrical contact, in particular cold welding contact, is generated between the circuit carrier (12) and the conductor (13).

Procedure according to Claim 12 , in which the conductor (13) is captured in the opening by means of a capture bevel (34) formed on the press-in element (2, 20, 28, 40) and in another Pressing in the press-in element (2, 20, 28, 40) is pressed against the opening wall (14) and held there.