-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Elektronikeinheit, insbesondere
ein Steuergerät
für ein Kraftfahrzeug,
sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Elektronikeinheit nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 13.
-
Aus
dem Bereich der Kraftfahrzeugelektronik sind Steuergeräte zur Steuerung
von elektrischen und elektronischen Fahrzeugkomponenten (z. B. Motorsteuergeräte) wohlbekannt,
bei welchen aus Platzgründen
zwei Leiterplatten übereinander
angeordnet und durch elektrische Verbindungsmittel elektrisch miteinander
verbunden in einem Gehäuse
aufgenommen sind.
-
Die
elektrische Verbindung der Leiterplatten ist hierbei z. B. mit flexiblen
Leiterplattenverbindern (so genannte "Flex-Jumper") realisiert. Ein
solcher flexibler Leiterplattenverbinder besteht in der Regel aus
einer mit Kupferbahnen beschichteten Kunststofffolie und wird bei
der Montage des Steuergeräts beidseitig
mit entsprechenden Leiterbahnen der miteinander zu verbindenden
Leiterplatten verlötet.
Dies stellt eine relativ aufwändige
Verbindungstechnik dar und verursacht aufgrund der für die elektrische
Verbindung der beiden Leiterplatten zusätzlich erforderlichen Arbeitsschritte
erhebliche Kosten.
-
Zur
Vermeidung dieser zusätzlichen
Arbeitsschritte wurden bereits so genannte "Starr-Flex-Leiterplatten" entwickelt, bei
welchen ein flexibler Leiterplattenabschnitt zwischen zwei starren
Leiterplattenabschnitten vorgesehen ist. Diese Lei terplattenkonstruktion
vermag die erwähnten,
nachträglich
miteinander verbundenen zwei Leiterplatten in einem Steuergerät zu ersetzen,
indem diese Leiterplattenkonstruktion "gefaltet" verwendet wird, so dass die beiden starren
Leiterplattenabschnitte die übereinander
angeordneten Leiterplatten bilden und inhärent bereits (über den
flexiblen Abschnitt) elektrisch miteinander verbunden sind. Wenngleich
bei dieser Lösung
die zusätzlichen
Arbeitsschritte entfallen, so ist diese Lösung keineswegs kostengünstiger,
da die Herstellung einer solchen Leiterplattenkonstruktion wesentlich aufwändiger als
die Herstellung von starren Leiterplatten ist.
-
Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die elektrische Verbindung
von übereinander angeordneten
Leiterplatten zu vereinfachen.
-
Diese
Aufgabe wird gelöst
mit einer Elektronikeinheit nach Anspruch 1 und einem Verfahren
zur Herstellung einer Elektronikeinheit nach Anspruch 13. Die abhängigen Ansprüche betreffen
vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
-
Für die Erfindung
wesentlich ist die Anordnung wenigstens eines Abstandhalters zwischen zwei
einander benachbarten der Leiterplatten, welcher die elektrische
Verbindung dieser beiden Leiterplatten bereitstellt. Der Abstandhalter
besitzt somit eine mechanische Funktion zur Gewährleistung eines gewünschten
Plattenabstands und gleichzeitig eine elektrische Funktion zur Bereitstellung
der elektrischen Verbindung zwischen den Platten. Bei der Herstellung
der Elektronikeinheit kann ein solcher Abstandhalter in sehr einfacher
Weise zwischen zwei (in der fertigen Elektronikeinheit) einander
benachbarten der Leiterplatten angeordnet werden. Dieser Arbeitsschritt
bei der Montage der Elektronikeinheit ist mit vernachlässigbarem
Aufwand verbunden und gestattet die Verwendung von starren und somit
kostengünstigen
Leiterplatten.
-
Die
Erfindung hat darüber
hinaus zahlreiche weitere Vorteile.
-
Beispielsweise
können
die betreffenden Leiterplatten an praktisch beliebiger Stelle elektrisch miteinander
verbunden werden. Bei der herkömmlichen
Verbindungstechnik mit einem flexiblen Leiterplattenverbinder oder
einem flexiblen Leiterplattenabschnitt ist demgegenüber lediglich
eine Verbindung von unmittelbar übereinander
angeordneten Leiterplattenrändern
sinnvoll. Die Erfindung schafft somit einen größeren Grad an Freiheit hinsichtlich der
räumlichen
Anordnung von Leiterbahnen bzw. Leiterbahnanschlussflächen, die
zur elektrischen Verbindung mit einer benachbarten Leiterplatte
vorgesehen sind. Dies wiederum ermöglicht eine größere Flexibilität beim Leiterplattenlayout.
-
Des
weiteren können
mit der Erfindung ohne weiteres auch mehr als zwei Leiterplatten
miteinander verbunden werden, wenn dies etwa aus Platzgründen (z.
B. bei umfangreicher Elektronik) gewünscht oder notwendig sein sollte.
Es ist dann einfach zwischen jedem Paar von miteinander elektrisch zu
verbindenden Leiterplatten wenigstens ein solcher Abstandhalter
einzufügen.
-
Schließlich eröffnet die
Erfindung interessante Maßnahmen
im Hinblick auf die Bestückung
der Leiterplatten mit elektronischen Komponenten. Es kann nämlich ein
Teil dieser elektrischen Komponenten dadurch in die Elektronikeinheit
integriert werden, dass diese Komponenten zunächst an dem oder den Abstandhaltern
angeordnet werden und die elektrische Anbindung dieser Komponenten
an die eine und/oder die andere der beiden benachbarten Leiterplatten
erst im Rahmen der Montage der Elektronikeinheit erfolgt. Diese
nachträgliche
elektrische Anbindung ist beispielsweise für Bauelemente besonders interessant,
deren Anbindung im Rahmen der Leiterplattenherstellung aufwändig wäre, z. B.
eine so genannte Wellenlötung
erfordern würde.
Diese "exotischen" Bauelemente können dann
bei der Herstellung der Leiterplatten mit einem relativ einfachen Lötverfahren
zunächst
weggelassen werden und bei der Montage der Elektronikeinheit zusammen
mit dem oder den Abstandhaltern eingebaut und elektrisch kontaktiert
werden.
-
Aufgrund
der im Allgemeinen geringeren Kosten für starre Leiterplatten ist
in einer bevorzugten Ausführungsform
vorgesehen, dass wenigstens ein Teil, insbesondere sämtliche
Leiterplatten der Elektronikeinheit starr sind.
-
Für eine effiziente
Ausnutzung des Raums in der Gehäuseanordnung
ist es vorteilhaft, wenn die beiden (mittels eines Abstandhalters
verbundenen) Leiterplatten im Wesentlichen das gleiche Format besitzen
und im Wesentlichen deckungsgleich übereinander angeordnet sind.
-
Der
Abstandhalter benötigt
Bauraum. Zur Erfüllung
seiner Funktion ist es nicht notwendig, dass der Abstandhalter orthogonal
zur Vertikalrichtung, also parallel zu den Leiterplattenebenen eine
große Ausdehnung
besitzt. Insbesondere zur Einsparung von Bauraum ist es daher bevorzugt,
wenn der Abstandhalter wenigstens einen Abschnitt aufweist, der im
Wesentlichen geradlinig langgestreckt verläuft und/oder der sich von einem
Rand zu einem entgegengesetzten Rand einer der beiden Leiterplatten
erstreckt und/oder der langgestreckt entlang eines Randes einer
der beiden Leiterplatten verläuft.
-
Auch
ist es vorteilhaft, wenn der Abstandhalter wenigstens einen Abschnitt
aufweist, der sich über
den Rand einer der beiden Leiterplatten hinaus erstreckt. Die Erstreckung
außerhalb
des von der Leiterplatte beanspruchten Flächenbereichs vergrößert den
zur Bestückung
dieser Leiterplatte mit elektronischen Komponenten zur Verfügung stehenden Raum.
Außerdem
bietet eine Erstreckung über
den Leiterplattenrand hinaus Vorteile hinsichtlich der Anbindung
der Gehäuseanordnung
an den aus Leiterplatten und Abstandhalter(n) gebildeten Komplex.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, dass der Abstandhalter wenigstens einen Abschnitt
aufweist, der sich rahmenartig am Umfang einer der beiden Leiterplatten
erstreckt. Dies stellt eine besonders platzsparende Abstandhalterkonstruktion
dar, die zudem eine große
mechanische Stabilität
bei gleichzeitig geringem Materialbedarf bietet, insbesondere wenn
dieser Abstandhalterabschnitt einen in sich geschlossenen Rahmen
ausbildet. Hierbei soll natürlich
nicht ausgeschlossen sein, dass sich an diesem rahmenartigen Abschnitt
nach innen verlaufende Stege anschließen, beispielsweise zur Anbringung
der oben erwähnten
zusätzlichen nachträglich zu
kontaktierenden Komponenten.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist zwischen den beiden Leiterplatten wenigstens ein Abstandhalter
mit einem einstückig
geformten Kunststoffkorpus vorgesehen, an oder durch welchen hindurch
verlaufend eine Mehrzahl von elektrisch leitenden, z. B. metallischen
(bevorzugt langgestreckten) Verbindungselementen vorgesehen ist,
die jeweils als elektrischer Kontakt zur Kontaktierung der benachbarten
Leiterplatten ausgebildet sind. Eine besonders einfache Kontaktierung
ergibt sich hierbei, wenn die Enden dieser Verbindungselement jeweils in
unmittelbarem elektrischen Kontakt mit einer Leiterbahn oder Leiterfläche stehen.
In diesem Fall sind die Verbindungselemente bevorzugt als elastische (Feder)kontakte
ausgebildet. Alternativ können
derartige Verbindungselemente auch über korrespondierende elektrisch
leitende Teile kontaktiert sein, die ihrerseits mit der jeweiligen
Leiterplatte verbunden sind. Bei diesen Teilen kann es sich z. B.
um aufgelötete
oder in Leiterbahnbohrungen eingelötete Kontaktpins, so genannte "Press-Fit-Pins" oder so genannte "Schneid-Klemm-Kontakte" handeln, die als Zwischenteil
zwischen dem Verbindungselement des Abstandhalters und einer Leiterbahn
oder Leiterfläche
der Leiterplatte fungieren.
-
Eine
einfache Ausführung
ergibt sich, wenn der Abstandhalter eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten
elektrisch leitenden Verbindungselementen aufweist, deren Enden
(insbesondere umgebogene Enden) jeweils als elektrischer Kontakt
zur Kontaktierung der jeweiligen Leiterplatte ausgebildet sind.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
ist vorgesehen, dass am Abstandhalter wenigstens eine elektronische
Komponente derart gehalten z. B. angeklebt oder durch eine Schnappverbindung
befestigt ist, dass wenigstens ein Anschlusspin dieser Komponente
mit einer der beiden Leiterplatten in elektrischem Kontakt steht.
Auch hierbei können „Press-Fit-Pins", „Schneid-Klemm-Kontakte" etc. wieder als
Zwischenelemente vorgesehen sein. Diese Halterung von elektronischen
Komponenten am Abstandhalter ist besonders für solche elektronischen Komponenten
interessant, deren unmittelbare Verbindung mit einer Leiterplatte
im Rahmen der Herstellung dieser Leiterplatte einen vergleichsweise großen Aufwand,
z. B. einen speziellen Lötvorgang erfordern
würde.
-
Bei
herkömmlichen
Elektronikeinheiten wurden Steckerleisten zum Anschluss der Elektronikeinheit
an eine externe Kabelanordnung in der Regel in Löttechnik an eine Leiterplatte
angeschlossen, indem innenliegende Anschlusspins dieser Steckerleiste
an der Leiterplatte aufgelötet
oder in Bohrungen dieser Leiterplatte eingelötet wurden. Wenngleich diese
Art der Integration einer Steckerleiste auch bei der erfindungsgemäßen Elektronikeinheit
verwendet werden kann, so gestattet die Erfindung alternativ oder
zusätzlich
eine sehr einfache Anbindung einer Steckerleiste in der Weise, dass
der Abstandhalter wenigstens eine Aussparung aufweist, in welcher
eine Steckerleiste zum Anschluss der Elektronikeinheit an eine externe
Kabelanordnung derart aufgenommen ist, dass wenigstens ein Teil
der innenliegenden Anschlusspins dieser Steckerleiste mit der einen
oder der anderen der beiden Leiterplatten in elektrischem Kontakt
steht. Im einfachsten Fall bilden diese Anschlusspins wieder Federkontakte,
die unmittelbar an der betreffenden Leiterplatte (auf einer Leiterbahn oder
-fläche)
elastisch aufliegen. Alternativ hierzu können diese Anschlusspins jedoch
auch über
ein Zwischenteil wie einen in Löttechnik
mit der Leiterplatte verbunden Schneid-Klemm-Kontakt oder dergleichen elektrisch
mit der Leiterplatte verbunden sein.
-
In
einer Ausführungsform
ist vorgesehen, dass die Gehäuseanordnung
einen unteren Gehäusedeckel
sowie einen damit verbunden oberen Gehäusedeckel aufweist. Die Verbindung
kann hierbei z. B. mittels Schrauben, Nieten etc. oder auch durch eine
Schnappverbindung, ein Verschweißen, ein Heißverstemmen
etc. realisiert werden.
-
Gemäß der Erfindung
kann vorteilhaft die elektrische Verbindung zwischen den Leiterplatten gleichzeitig
mit einem Ver schließen
der Gehäuseanordnung
hergestellt werden, so dass die elektrische Verbindung zwischen
den Leiterplatten nicht durch separate, nur diesem Zweck dienende
Arbeitsschritte realisiert wird. Beispielsweise können bei
der Montage der Elektronikeinheit deren Bauteile bzw. Baugruppen
in folgender Reihenfolge übereinander
gestapelt werden: unterer Gehäusedeckel,
erste Leiterplattenbaugruppe, Abstandhalterrahmen (gegebenenfalls
mit Steckerleite(n) und/oder weiteren elektronischen Komponenten),
zweite Leiterplattenbaugruppe (gegebenenfalls weitere Abstandhalterrahmen
und weitere Leiterplattenbaugruppen), oberer Gehäusedeckel. Durch eine Verbindung
der beiden Gehäusedeckel
miteinander, beispielsweise durch Verbindungsmittel wie Schrauben,
Nieten, Bördelungen
etc. kann dann die Gehäuseanordnung
geschlossen und zugleich die Kontaktierung der Leiterplatten realisiert
werden.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele mit Bezug auf
die beigefügten
Zeichnungen näher
Erläutert.
Es stellen dar:
-
1 eine schematische Schnittansicht
einer aus zwei Leiterplatten mit zwischengefügter Abstandhalteranordnung
gebildeten Baugruppe einer Elektronikeinheit gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels,
-
2–4 schematische
Draufsichten von Abstandhalteranordnungen gemäß weiterer Ausführungsbeispiele,
-
5–9 schematische
Schnittansichten von Abstandhaltern im Bereich von elektrisch leitenden Verbindungselementen
gemäß weiterer
Ausführungsbeispiele,
-
10–14 verschiede
Ansichten einer Elektronikeinheit gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels,
nämlich
-
10 eine perspektivische
Explosionsansicht,
-
11 eine perspektivische
Ansicht im montierten Zustand,
-
12 eine perspektivische,
teilweise geschnittene Ansicht,
-
13 eine Schnittansicht längs der
Linie XIII-XIII
in 11, und
-
14 eine Schnittansicht längs der
Line XIV-XIV in 11.
-
Die
Bezugszahlen von in einer Ausführungsform
mehrfach vorgesehenen, in ihrer Wirkung jedoch analogen Komponenten,
sind durchnumeriert (jeweils ergänzt
durch einen Bindestrich und eine fortlaufende Zahl). Auf einzelne
solcher Komponenten oder auf die Gesamtheit solcher Komponenten wird
im Folgenden auch durch die nicht-ergänzte Bezugszahl Bezug genommen.
-
1 zeigt eine insgesamt mit 10 bezeichnete
Elektronikeinheit mit zwei übereinander
angeordneten und in an sich bekannter Weise mit elektronischen Komponenten 12 bestückten Leiterplatten 14-1 (untere
Leiterplattenbaugruppe) und 14-2 (obere Leiterplattenbaugruppe).
Ein die gezeigte Anordnung umschließendes Gehäuse (nicht dargestellt) übt eine
die Leiterplatten 14 aufeinander zu drängende Kraft aus. Die Leiterplatten 14 sind
jedoch in der dargestellten Lage gehalten bzw. abgestützt durch eine
dazu geeignete Abstandhalteranord nung, von welcher in der Darstellung
nach 1 drei Abschnitte 18-1, 18-2 und 18-3 zu
erkennen sind. Diese Abstandhalteranordnung 18 wird durch
die vom Gehäuse
auf die Leiterplatten 14 ausgeübte Kraft zwischen diesen Leiterplatten
eingeklemmt und definiert so den gegenseitigen Abstand der Leiterplatten.
Außerdem
wird durch die Abstandhalteranordnung 18 eine elektrische
Verbindung der beiden, dieser Anordnung 18 benachbarten
Leiterplatten 14-1, 14-2 bereitgestellt, und zwar
durch vertikal sich erstreckende elektrisch leitende Verbindungselemente,
von denen in 1 eines
bei 20 zu erkennen ist.
-
An
dem Abstandhalterabschnitt 18-2 ist eine elektronische
Komponente 22-1 gehalten, von welcher ein Anschlusspin 24-1 mit
seinem Ende federnd auf einer Leiterbahn der unteren Leiterplatte 14-1 aufliegt
und somit kontaktiert ist.
-
Der
Abstandhalterabschnitt 18-3 weist eine Aussparung auf,
in welcher eine Steckerleiste 26 zum Anschluss der Elektronikeinheit 10 an
eine externe Kabelanordnung (nicht dargestellt) eingesteckt ist.
Innenliegende Anschlusspins der Steckerleiste 26 verlaufen
zu beiden Leiterplatten 14 und liegen mit ihren Endbereichen
federnd auf jeweils zugeordneten Leiterbahnabschnitten auf. In 1 gekennzeichnet ist ein
zur unteren Leiterplatte 14-1 verlaufender Anschlusspin 28-1 und
ein zur oberen Leiterplatte 14-2 verlaufender Anschlusspin 28-2.
-
Die
Abstandhalteranordnung 18 ist hier aus drei separaten und
die Leiterplattenanordnung somit in verschiedenen Bereichen abstützenden
Teilen gebildet, deren Schnittflächen
aus 1 ersichtlich sind.
-
Zur
Montage der Elektronikeinheit 10 wird zunächst die
bereits mit elektronischen Komponenten 12 bestückte untere
Leiterplatte 14-1 an der Innenseite eines unteren Gehäuseteils
aufgelegt. Sodann werden die Teile des Abstandhalters auf die Oberseite
dieser Leiterplatte 14-1 aufgelegt. Schließlich wird
die obere Leiterplatte 14-2 und darauf ein oberes Gehäuseteil
gelegt, welches dann mit dem unteren Gehäuseteil verbunden wird. Das
Zusammenfügen
eines Gehäuses
aus mehreren Gehäuseteilen
ist in der Technik wohlbekannt und muss daher nicht näher erläutert werden.
Für die
Funktion der Abstandhalteranordnung 18 zum Halten der Leiterplatten 14 und
zur elektrischen Verbindung dieser Leiterplatten ist vorgesehen,
dass die Gehäuseanordnung im
verbundenen Zustand eine mehr oder weniger große, nach innen gerichtete Kraft
auf die Leiterplatten 14 ausübt, so dass die elektrische
Verbindung der Leiterplatten mittels der Abstandhalteranordnung 18 sicher
gewährleistet
wird.
-
Bei
der nachfolgenden Beschreibung von weiteren Ausführungsbeispielen werden für analoge Komponenten
die gleichen Bezugszahlen verwendet, jeweils ergänzt durch einen kleinen Buchstaben zur
Unterscheidung der Ausführungsform.
Dabei wird im Wesentlichen nur auf die Unterschiede zu dem bzw.
den bereits beschriebenen Ausführungsbeispielen
eingegangen und im Übrigen
hiermit ausdrücklich auf
die Beschreibung vorangegangener Ausführungsbeispiele verwiesen.
-
Die 2–4 veranschaulichen
beispielhaft verschiedene Gestaltungen einer für die Erfindung verwendbaren
Abstandhalteranordnung, die jeweils von einer Leiterplatte überlagert
ist und diese Leiterplatte einerseits mechanisch abstützt und
andererseits elektrisch mit einer unter der Abstandhalteran ordnung
befindlichen weiteren Leiterplatte elektrisch verbindet.
-
Um
möglichst
wenig Bauraum bei trotzdem guter Abstützwirkung zu beanspruchen,
sind die hier jeweils einstückig
aus Kunststoff hergestellten Abstandhalter 18a, 18b und 18c jeweils
aus geradlinig langgestreckt verlaufenden Abschnitten gebildet.
-
Der
in 2 gezeigte Abstandhalter 18a weist
vier jeweils langgestreckt entlang eines Randes der Leiterplatte 14a-2 verlaufende
Abschnitte auf, die sich jeweils etwas über den Rand dieser Leiterplatte hinaus
erstrecken und zusammen einen am Umfang dieser Leiterplatte verlaufenden
geschlossenen Rahmen bilden. Dieser Abstandhalterrahmen bietet in der
Praxis eine besonders gute Abstützung
der daran anliegenden Leiterplatten.
-
Der
in 3 gezeigte Abstandhalter 18b ist in
der Draufsicht etwa U-förmig
und aus drei jeweils geradlinig langgestreckt verlaufenden Abschnitten gebildet.
-
Der
in 4 gezeigte Abstandhalter 18c weist
wieder entlang des Leiterplattenrands verlaufende Abschnitte auf.
Zusätzlich
ist jedoch ein quer unter der Leiterplatte 14c-2 von einem
Rand zu einem entgegengesetzten Rand dieser Leiterplatte verlaufender
Abschnitt vorgesehen.
-
Bei
den in den 2–4 gezeigten Abstandhaltern
können
wieder eine oder mehrere Aussparungen zur Aufnahme einer Steckerleiste
vorgesehen sein (vgl. 26 in 1).
Außerdem
können
an der Innenseite der am Rand verlaufenden Abstandhalterabschnitte
und/oder an einem die benachbarte Leiterplatte querenden Abschnitt
elektronische Komponenten gehalten sein, die erst bei der Montage
der Elektronikeinheit elektrisch kontaktiert werden.
-
Durch
jeden der Abstandhalter 18a, 18b und 18c wird
eine elektrische Verbindung der beiden angrenzenden Leiterplatten
an einer gewünschten
Stelle bereitgestellt. Dies ist in den 2–4 nicht dargestellt. Verschiedene
Möglichkeiten
hierzu werden mit Bezug auf die 5–9 beschrieben.
-
Mit
Bezug auf die 5–9 werden nachfolgend beispielhaft
einige Ausführung
von Abstandhaltern im Hinblick auf deren Funktion zur elektrischen Verbindung
eines Leiterplattenpaars erläutert.
Dargestellt ist jeweils ein Schnitt durch einen mit elektrisch leitenden
Verbindungselementen versehenen Abstandhalter.
-
5 veranschaulicht einen
Abstandhalter 18d mit Verbindungselementen 20d,
die sich vertikal an einer vertikal sich erstreckenden Außenfläche des Abstandshalters 18d erstrecken
und in ihrem mittleren Bereich an diese Fläche angebunden sind. Die Verbindungselemente 20d sind
als Metall-Federzungen ausgebildet, deren Enden jeweils mit einer
der angrenzenden Leiterplatten in federnden Kontakt treten und zu
diesem Zweck im entspannten Zustand den oberen und unteren Rand
des Abstandhalters 18d jeweils geringfügig überragen, so dass im montierten
Zustand ein sicherer elektrischer Kontakt gewährleistet ist.
-
6 veranschaulicht eine Ausführung, bei welcher
Federzungen 20e mit ihren oberen und unteren Enden in geeignet
geformte Absätze
am oberen Rand und unteren Rand eines Abstand halters 18e eingreifen
und auf diese Weise am Abstandhalter gehalten werden.
-
7 veranschaulicht eine Anordnung
von Federzungen 20f durch das Innere eines Abstandhalters 18f verlaufend.
-
Bei
der Ausführung
gemäß 8 wurden Verbindungselemente 20g bei
der Herstellung eines Abstandhalters 18g unmittelbar in
das Abstandhaltermaterial (Kunststoff) eingeformt. 9 zeigt eine ähnliche Ausführung, bei
der jedoch Verbindungselemente 20h in Querrichtung verlaufende
Federzungen ausbilden, die dazu vorgesehen sind, mit bereits auf den
Leiterplatten befindlichen Kontaktelementen (z. B. Stiften) federnd
in Verbindung zu treten.
-
Die 10–14 zeigen
ein weiteres Ausführungsbeispiel
einer Elektronikeinheit 10i, bei der es sich um ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug
handelt, mit welchem insbesondere Motorsteuerungsfunktionen bewerkstelligt
werden.
-
Das
insgesamt etwa quaderförmige
Gehäuse
ist bei dieser Ausführung
von einem unteren Gehäusedeckel 16i-1 und
einem mittels Schrauben 30i damit verbundenen oberen Gehäusedeckel 16i-2 gebildet,
die im geschlossenen Zustand des Gehäuses (11–14) entlang dreier Ränder aneinander
anliegen. Entlang des vierten Rands besitzt das Gehäuse 16 eine
Aussparung zum Durchtritt von drei nebeneinander angeordneten Steckerleisten 26i,
welche zum Anschluss des Steuergeräts 10i an den Kabelbaum
eines Kraftfahrzeugs dienen.
-
Diese
Steckerleisten 26i sind jeweils in einer Aussparung am
Rand eines einstückig
aus Kunststoff gebildeten Abstandhalters 18i vorgesehen.
-
Der
Abstandhalter 18i hält
zwei daran angrenzende Leiterplatten 14i-1 und 14i-2 im
geschlossenen Zustand des Gehäuses 16 in
einem gewünschten
Abstand, der durch die Vertikalausdehnung des Abstandhalters 18i bestimmt
wird. Die dem Abstandhalter 18i abgewandten Flachseiten
der Leiterplatten 14i werden im geschlossenen Zustand des Gehäuses 18i im
dargestellten Ausführungsbeispiel an
deren Rändern
unmittelbar durch den jeweiligen Gehäusedeckel belastet, wie dies
aus den 13 und 14 gut ersichtlich ist. Das
Gehäuse 16i übt also eine
den Abstandhalter 18i einklemmende Kraft aus.
-
Gleichzeitig
stellt der Abstandhalter 18i an der den Steckerleisten 26i gegenüberliegenden
Seite eine elektrische Verbindung zwischen den beiden Leiterplatten 16i bereit.
Diese elektrische Verbindung ist hierbei durch eine Mehrzahl von
nebeneinander angeordneten vertikal verlaufenden Verbindungselementen 20i in
Form von einzelnen Metallfederstreifen realisiert, deren Endbereiche
im geschlossenen Zustand des Gehäuses 16i mit
zugeordneten Leiterbahnen der Leiterplatten 14i unmittelbar
in Kontakt stehen.
-
Innenliegende
Anschlusspins 28i der Steckerleisten 26i treten
mit ihren Endbereichen ebenfalls unmittelbar in Kontakt mit zugeordneten
Leiterbahnen der Leiterplatten 14i.
-
Die
elektronische Schaltungsanordnung des Steuergeräts 10i umfasst neben
den (nicht dargestellten) elektronischen Komponenten, die in Löttechnik
auf den Flachseiten der Leiterplatten 14i angeordnet sind,
auch eine Mehrzahl von weiteren elektronischen Komponenten, die
bei der Herstellung des Steuergeräts 10i erst mit dem
Schließen
des Gehäuses 16i elektrisch
mit der einen oder der anderen der beiden Leiterplatten 14i verbunden
werden. In den Figuren sind zwei dieser weiteren elektronischen Komponenten
bei 22i-1 und 22i-2 gekennzeichnet. Anschlusspins
dieser weiteren elektronischen Komponenten 22i sind über Anschlusspinanordnungen 24i-1 und 24i-2 elektrisch
mit der oberen Leiterplatte 14i-2 verbunden. Bei der Herstellung
des Steuergeräts 10i werden
diese weiteren elektronischen Komponenten 22i zunächst in
geeigneter Weise im Inneren des Abstandhalters 18i befestigt.
Der Klarheit der Darstellung halber sind die hierzu verwendeten
Befestigungsmittel in den Figuren nicht dargestellt. Die Komponenten
können
beispielsweise durch eine Schnappverbindung an hierfür vorgesehenen
Abschnitten des Abstandhalters 18i angefügt werden.
-
Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht
die Anschlusspinanordnung 24i jeweils aus den zur jeweiligen
Komponente gehörigen
Anschlusspins, die durch einen zur jeweiligen Leiterplatte 14i hin
verlaufenden Metallstreifen fortgesetzt werden. Zu diesem Zweck
ist das komponentenseitige Ende dieser Metallstreifen als gabelartiger Schneid-Klemm-Kontakt
ausgebildet, der somit den betreffenden Anschlusspin der Komponente
umgreifen und eine zuverlässige
elektrische Übergangsverbindung
bereitstellen kann. Die komponentenfernen Enden dieser Metallstreifen
bilden Federkontakte aus, die im geschlossenen Zustand des Gehäuses 16i federnd
mit entsprechenden Leiterbahnen in Kontakt stehen. Bei der Montage
des Steuergeräts 10i werden
somit auch diese weiteren elektrischen Komponenten "automatisch" kontaktiert.