DE19653361A1 - Leiterfolie - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Leiterfolie mit den im Oberbe­ griff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Es ist bereits bekannt, Leiterfolien zur elektrischen Verbindung von elek­ trischen oder elektronischen Komponenten zu verwenden. Die Leiterfolien weisen auf eine nichtleitende, elastisch ver­ formbare Trägerfolie aufgebrachte Leiterbahnen auf, die durch einen auf den Leiterbahnen aufgebrachten, nichtleiten­ den Isolierschutz bedeckt sind. Die Leiterfolien bestehen zum Beispiel aus dünnen Leiterbahnstrukturen aus Kupfer, die beidseitig mit einer nichtleitenden Polyimidschicht bedeckt sind. Derartige Leiterfolien werden in der Nähe von Motoren oder Getriebeaggregaten eines Kraftfahrzeugs eingesetzt. So ist zum Beispiel bekannt, im Gehäuse eines Kupplungsstellers eine Hybridschaltung zu integrieren, die über eine Leiterfo­ lie mit den einzelnen Ventilen zur Druckluftregelung, sowie mit einem Wirbelstromsensor und einem Steckerteil zum An­ schluß an externe Kabel verbunden ist. Die in Form von Lot­ augen ausgestalteten Anschlußflächen der Leiterfolie werden dabei mit den einzelnen Baukomponenten verlötet. Während des Betriebes auftretende, auf die Leiterfolie übertragene Vi­ brationen haben zur Folge, daß sich die elastisch verformba­ ren und beweglichen Abschnitte der Leiterfolie relativ zu den mit den Baukomponenten fest verbundenen Lötaugen bewe­ gen. Die elastisch verformbaren Leiterfolien weisen zwar ei­ ne große Festigkeit gegenüber Vibrationsbelastungen auf, je­ doch bewirken extreme Schüttelbelastungen mit Beschleunigen bis zu 50 g, daß die Leiterfolien im Anbindungsbereich der Leiterbahnen an die Lötaugen an die Grenze ihrer Belastungs­ fähigkeit gelangen. In Folge von Biegebelastungen und Kerb­ wirkung brechen deshalb oft die Leiterbahnen im Anbindungs­ bereich von Lötaugen und Leiterbahnen.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Leiterfolie mit dem Kennzeichen des An­ spruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß Schüttel- oder Vibrationsbelastungen, die auf die Leiterfolie übertragen werden, nicht zu einem Bruch der Leiterbahnen im Anbindungs­ bereich an die Lötaugen führen. Dies wird durch eine spezi­ elle Ausgestaltung der Leiterbahnführung auf der Leiterfolie erreicht, wobei vorgesehen ist, die Leiterbahnen in einem von der Biegelinie, um welche der sich bei Vibrationsbela­ stungen bewegende Abschnitt der Leiterfolie Biegeschwingun­ gen ausführt, räumlich entfernten Anbindungsbereich mit den Lötaugen zu verbinden. Durch die räumliche Trennung von An­ bindungsbereich und Biegelinie wird vorteilhaft eine Entla­ stung des Anbindungsbereichs erreicht.

Besonders vorteilhaft ist, den Anbindungsbereich von Leiter­ bahn und Lötauge so vorzusehen, daß er der Berührungsstelle von Biegelinie und Lötauge in Bezug auf den Lötaugendurch­ messer diametral gegenüberliegt.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1a einen Ausschnitt aus einer dem Stand der Technik entsprechenden Leiterfolie mit einem einzelnen Lötauge,

Fig. 1b einen Ausschnitt mit einem Lötauge aus der erfin­ dungsgemäßen Leiterfolie,

Fig. 2 eine weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemä­ ßen Leiterfolie.

Beschreibung

In Fig. 1a ist ein Ausschnitt aus einer bekannten dem Stand der Technik entsprechenden Leiterfolie 1 dargestellt. Die Leiterfolie 1 weist eine innere Lage mit dünnen Kupferlei­ terbahnen 2 auf, die auf ihrer Ober- und Unterseite mit ei­ ner isolierenden, elastisch verformbaren Polyimidschicht überzogen sind. Die gesamte Leiterfolie weist mehrere mit­ einander verbundene Zuführungsabschnitte 8 auf, an deren En­ den Lötaugen 3 mit den auf der inneren Lage angeordneten Leiterbahnen 2 in einem Anbindungsbereich 5 elektrisch ver­ bunden sind. Die Leiterbahnen verbreitern sich in Richtung der Lötaugen 3 und umfassen teilweise den Rand der kreisför­ migen Lötaugen 3, um eine mechanisch stabilere Anbindung zu gewährleisten. In Fig. 1a ist der Einfachheit halber nur ein Zuführungsabschnitt 8 der Folie mit einem einzelnen Lötauge 3 dargestellt. Das Lötauge 3 ist mit einer nicht gezeigten Baukomponente, z. B. einem Druckluftventil elektrisch verbun­ den, wobei ein nicht dargestellter Steckerstift durch die Öffnung 4 geführt und mit dem Lötauge 4 auf dessen Oberseite verlötet ist. Vibrations- und Schüttelbelastungen der Lei­ terfolie haben eine Relativbewegung zwischen dem elasti­ schen, beweglichen Zuführungsabschnitt 8 und dem an der Bau­ komponente befestigten Lötauge 3 zur Folge. Der Zuführungs­ abschnitt 8 schwingt hierbei um eine etwa tangential zum Lötaugenrand orientierte Biegelinie B, die an einer Stelle den Rand des Lötauges 4 berührt. Aus der Schwingungsbewegung des Zuführungsabschnittes 8 der Leiterfolie resultieren starke Biege- und Kerbkräfte, welche an der Berührungsstelle 7 von Biegelinie B und Lötauge 3 angreifen. Da der gegenüber Biege- und Kerbbelastungen empfindliche Anbindungsgereich 5 von Lötauge und Leiterbahn 2 beim Stand der Technik mit die­ ser Berührungsstelle 7 zusammenfällt, werden die Kupferlei­ terbahnen 2 überbeansprucht und brechen bei Vibrationsbela­ stungen an dieser Stelle von den Lötaugen ab.

In Fig. 1b ist eine erfindungsgemäße Ausführung der Leiter­ folie 1 gezeigt. Die Leiterbahn 2 ist hierbei im Vergleich zur Fig. 1a so ausgestaltet, daß der Anbindungsbereich 5 von Leiterbahn 2 und Lötauge 3 außerhalb der gemeinsamen Berüh­ rungsstelle 7 von Biegelinie B und Lötauge 3 und räumlich entfernt von der Biegelinie B angeordnet ist. Besonders vor­ teilhaft ist, wenn sich der Anbindungsbereich 5 und die Be­ rührungsstelle 7 von Biegelinie B und Lötauge 3 diametral gegenüberliegen. Vibrationsbelastungen führen zu einer Bie­ gung der Leiterfolie 1 entlang der Biegelinie B, wobei auch der auf dieser Linie liegende Teil der Leiterbahn 2 gebogen wird, der jedoch gegenüber Biegebelastungen relativ wider­ standsfähig ist. Auf den empfindlichen Anbindungsbereich 5 wirken dagegen keine Biege oder Kerbkräfte ein, so daß ein Abbrechen der Leiterbahnen 5 von den Lötaugen in diesem Be­ reich erfolgreich vermieden wird.

In Fig. 2 ist eine zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung mit zwei Leiterbahnen 2a, 2b gezeigt, welche über einen ge­ meinsamen Zuführungsabschnitt 8 an zwei Lötaugen 3a, 3b ange­ schlossen sind. Die Lötaugen 3a, 3b sind mit zwei durch die Öffnungen 4a, 4b geführten Lötstiften der gleichen Baukompo­ nente verlötet. Vibrationsbelastungen, welche über die Lei­ terfolienzuführung 8 zugeführt werden, greifen nun entlang einer Biegelinie B an der Lötstelle an, welche dem Zufüh­ rungsabschnitt 8 zugewandt ist. Die Leiterbahn 2b ist des­ halb um die Berührungsstelle 7 von Biegelinie B und Lötauge 3b herumgeführt und hinter der Biegelinie im Anschlußbereich 5b mit dem Lötauge 3b verbunden. Das Lötauge 3a wird durch das Lötauge 3b von den Vibrationen und Schwingungen des Zu­ leitungsabschnittes 8 quasi abgeschirmt, so daß auf den An­ bindungsbereich 5a von Leiterbahn 2a und Lötauges 3a keine Biegekräfte einwirken.

Claims (2)

1. Leiterfolie (1) zur leitenden Verbindung von elektrischen und/oder elektronischen Baukomponenten mit auf einer ela­ stisch verformbaren, nichtleitenden Trägerfolie aufgebrach­ ten, nach außen isolierten Leiterbahnen (2, 2a, 2b), die mit auf der Leiterfolie (1) angeordneten Lötaugen (3, 3a, 3b) in einem Anbindungsbereich (5, 5a, 5b) leitend verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Anbindungsbereich (5, 5b) von Leiterbahnen (2, 2b) und Lötaugen (3, 3b) außerhalb einer den Rand der Lötaugen an einer Stelle (7) berührenden, in Bezug auf einen beweglichen Abschnitt (8) der Leiterfolie (1) feststehenden Biegelinie (B) angeordnet ist, um welche der bewegliche Abschnitt der Leiterfolie bei Vibrationsbelastun­ gen Biegeschwingungen ausführt.

2. Leiterfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anbindungsbereich (5) von Leiterbahnen (2) und Lötaugen (3) der Berührungsstelle (7) von Biegelinie (B) und Lötauge (3) diametral in Bezug auf den Lötaugendurchmesser gegen­ überliegt.