DE3813565A1

DE3813565A1 - Elektrischer anschluss von hybridbaugruppen

Info

Publication number: DE3813565A1
Application number: DE3813565A
Authority: DE
Inventors: Manfred Nitsch; Peter Dipl Ing Werner; Dieter Dipl Ing Guenther; Herbert Dipl Ing Arnold; Willy Bentz; Michael Dipl Ing Horbelt; Willi Ing Grad Gansert; Dietrich Dipl Ing Dr Bergfried; Werner Prof Dr Auth; Ulrich Dipl Phys Dr Konzelmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1988-04-22
Filing date: 1988-04-22
Publication date: 1989-11-02
Also published as: FR2632478A1; US5168430A; FR2632478B1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem elektrischen An schluß von Hybridbaugruppen nach der Gattung des Hauptanschlusses.

Bekannte elektrische Anschlüsse von Hybridbaugruppen an Leiterplatten bestehen aus starren Kämmen, die auf der Hybridbaugruppe und in der Leiterplatte eingelö tet sind. Dabei fehlt jedoch eine thermische Kopplung der Hybridbaugruppe mit einem den Anschluß ein schließenden Gehäuse, so daß Temperaturschwankungen keine Belastung für den elektrischen Anschluß bedeu ten.

Bei einem weiteren elektrischen Anschluß bekannter Art sind Bondverbindungen zwischen einem äußeren Steckanschluß und der Hybridbaugruppe vorgesehen. Bei dieser Lösung ist es jedoch nicht möglich, nicht hy bridfähige Bauteile, beispielsweise Leiterplatten, anzuschließen.

Bekannt ist es auch, Hybridbaugruppen unmittelbar auf Leiterplatten anzubringen, d.h. eine starre Verbin dung herzustellen und die elektrischen Anschlüsse mittels Bondverbindungen zu erstellen. Nur so ließ sich der Anschluß ausreichend temperatur- und er schütterungsfest ausbilden. Durch die starre Verbin dung von Hybridbaugruppe und Leiterplatte ist es je doch nicht möglich, die Hybridbaugruppe an verschie denen Stellen bzw. Seiten mit elektrischen Anschlüs sen zu versehen. Wenn beispielsweise die Leiterplatte aus technischen Gründen bereits an anderen Stellen eine starre Befestigung aufweist, beispielsweise einen Stecker, so ist in diesen Bereichen eine Bond verbindung mit genügender Temperaturwechselfestigkeit nicht möglich.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße elektrische Anschluß von Hybrid baugruppen mit den im Hauptanspruch genannten Merk malen hat demgegenüber den Vorteil, daß die elektri sche Verbindung zwischen einer auf einer Unterlage, beispielsweise auf einer Kühlfläche fest angebrach ten Hybridbaugruppe und einer Leiterplatte durch Tem peraturschwankungen nicht belastet wird. Darüber hinaus können die Leiterplatte und die Hybridbau gruppe in verschiedenen Lagen montiert werden. Auch kann der Abstand zwischen den Bauteilen der Leiter platte und der Hybridbaugruppe praktisch beliebig ge wählt werden, da der flexible Bereich der Leiter platte unmittelbar neben der Hybridbaugruppe auf der Unterlage angebracht ist, so daß die elektrischen Verbindungen durch Längenänderungen bei Tempe raturschwankungen nicht belastet werden. Auch werden mechanische Belastungen, beispielsweise Vibrationen, durch den flexiblen Bereich der Leiterplatte abgefan gen.

Zeichnung

Die Erfindung wird im folgenden anhand der verschie dene Ausführungsbeispiele wiedergebenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein erstes Ausführungs beispiel eines elektrischen Anschlusses;

Fig. 2 einen Schnitt durch ein zweites Ausführungs beispiel eines elektrischen Anschlusses und

Fig. 3 eine Draufsicht auf ein drittes Ausführungs beispiel eines elektrischen Anschlusses für mehrere Hybridbaugruppen.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig. 1 sind eine starre Leiterplatte 1, eine fle xible Leiterplatte 2, eine Hybridbaugruppe 3 sowie ein als Unterlage dienender Kühlrahmen 4 erkennbar.

Die genannten Teile sind im Schnitt dargestellt. Die Hybridbaugruppe 3, die auch als Dickschicht-Hybrid baugruppe ausgebildet sein kann, ist auf den Kühlrah men 4 beispielsweise mittels eines geeigneten Kleb stoffes angebracht. Der an die Hybridbaugruppe 3 an grenzende Bereich der flexiblen Leiterplatte 2 ist ebenfalls auf geeignete Weise, beispielsweise durch Verkleben am Kühlrahmen 4 befestigt.

Eine Bondverbindung 5 stellt eine elektrische Verbin dung zwischen der Hybridbaugruppe 3 und der flexiblen Leiterplatte 2 her. Die Hybridbaugruppe und deren elektrische Anschlüsse sind zum Schutz gegen äußere Einflüsse mit einem Abdeckrahmen 6 versehen, der im Bereich der flexiblen Leiterplatte vorzugsweise mit einer Zugentlastung 7 versehen ist. Dadurch wird ein zusätzlicher Schutz des elektrischen Anschlusses der Hybridbaugruppe gegen mechanische Belastungen ge schaffen. Die Zugentlastung kann beispielsweise durch Verkleben des Abdeckrahmens 6 mit der flexiblen Leiterplatte 2 erreicht werden. Es ist auch möglich, auf dem Abdeckrahmen 6 Vorsprünge vorzusehen, die in entsprechende Vertiefungen bzw. Ausnehmungen in der flexiblen Leiterplatte 2 eingreifen.

Die flexible Leiterplatte 2 ist auf geeignete Weise mit der starren Leiterplatte 1 verbunden. In der Fi gur ist eine beispielsweise durch Schöpflötung herge stellte Lötverbindung 8 dargestellt. Darüber hinaus ist ein auf der starren Leiterplatte 1 montiertes elektrisches Bauteil 9 beispielshaft eingezeichnet.

Durch die Darstellung wird deutlich, daß herkömmli che, starre Leiterplatten mit Hybridbaugruppen ver bunden werden können, indem flexible Leiterplatten an geeigneten Kontakten mittels einer Lötverbindung 8 an der starren Leiterplatte angebracht werden. Der die ser Lötverbindung abgewandte Bereich der flexiblen Leiterplatte wird an die mit der starren Leiterplatte zu verbindende Hybridbaugruppe herangeführt und mit dieser auf einer gemeinsamen Unterlage, beispiels weise auf einer Kühlfläche, verklebt. Die flexible Leiterplatte weist im Bereich der Hybridbaugruppe mehrere Kontaktflächen auf, die eine für Bondverbin dungen geeignete Oberfläche aus beispielsweise Alumi nium, Nickel oder Gold aufweisen. Die elektrischen Verbindungen zwischen Hybridbaugruppe und Leiter platte werden durch Bondverbindungen 5 hergestellt. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß durch das Ver kleben der flexiblen Leiterplatte mit der Unterlage, auf der auch die Hybridbaugruppe angebracht ist, Be lastungen aufgrund von Temperaturschwankungen und aufgrund von mechanischen Einflüssen die Bondverbin dungen nicht beeinträchtigen.

Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 2 sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Auf ihre Beschreibung wird hier verzichtet.

Aus der Schnittdarstellung ist ersichtlich, daß eine flexible Leiterplatte 20, die in einem Bereich 10 für diskrete Bauteile 9 verstärkt ist, in einem Teilbe reich mit einer Unterlage, beispielsweise einem Kühl rahmen 4, verklebt ist. In der Nähe des mit der Un terlage verklebten Bereiches der flexiblen Leiter platte 20 ist eine Hybridbaugruppe 3 auf der Unter lage, beispielsweise ebenfalls durch Verkleben, ange bracht. Geeignete Kontaktstellen der flexiblen Lei terplatte 20 sind mittels Bondverbindungen 5 elek trisch an der Hybridbaugruppe angeschlossen. Diese wird durch einen Abdeckrahmen 6 gegen äußere Ein flüsse geschützt. Wiederum ist in dem Bereich des Ab deckrahmens, der auf der flexiblen Leiterplatte auf liegt, eine Zugentlastung 7 vorgesehen.

Es zeigt sich, daß durch die Auswahl einer flexiblen Leiterplatte 20 unmittelbar ein elektrischer Anschluß an Hybridbaugruppen geschaffen werden kann, ohne daß zusätzliche Lötverbindungen 8, wie sie in Fig. 1 er sichtlich sind, vorgesehen werden müssen.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 sind meh rere Hybridbaugruppen 3, 30 mit einer Leiterplatte 2 verbunden. Aus der Draufsicht ergibt sich, daß der auf der Unterlage bzw. auf dem Kühlrahmen angebrachte Bereich 2 der Leiterplatte einen Ausschnitt 11 auf weist, in den eine Hybridbaugruppe 30 eingebracht werden kann. Die für die Bondverbindungen 5 nötigen Kontaktflächen 50 der Leiterplatte 2 können rund um die Hybridbaugruppe 30 angeordnet sein. Dadurch er gibt sich eine hohe Flexibilität der Anordnung der elektrischen Anschlüsse.

Aus der Figur ist überdies ersichtlich, daß weitere Hybridbaugruppen, hier eine Hybridbaugruppe 3 mit der Leiterplatte 2 verbunden werden können. Es wird auch deutlich, daß von einer Kontaktstelle 51 auf der Lei terplatte 2 Bondverbindungen zu mehreren Kontaktstel len 52 und 53 auf der Hybridbaugruppe 3 bestehen kön nen. An die Hybridbaugruppe 3 kann auch eine weitere flexible Leiterplatte herangeführt werden.

Der auf der Unterlage bzw. dem Kühlrahmen 4 vorzugs weise durch Verkleben angebrachte Teil der flexiblen Leiterplatte kann unmittelbar in eine durchgehend flexible Leiterplatte gemäß dem Ausführungsbeispiel in Fig. 2 übergehen. Es ist jedoch auch möglich, die mit der Unterlage verklebte flexible Leiterplatte über geeignete Lötverbindungen mit einer starren Lei terplatte zu verbinden, wie dies in Fig. 1 darge stellt ist. Aus Gründen der besseren Übersichtlich keit wurde in Fig. 3 von der Darstellung eines Ab deckrahmens abgesehen.

Claims

1. Elektrischer Anschluß von Hybridbaugruppen an Lei terplatten, gekennzeichnet durch Bondverbindungen (5) zwischen einer Hybridbaugruppe (3, 30) und einer zumindest in einem Teilbereich (2; 20) flexibel ausgebildeten Leiterplatte (1; 10).

2. Elektrischer Anschluß nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Hy bridbaugruppe (3) und der unmittelbar angrenzende Be reich des flexiblen Teils der Leiterplatte (1; 10) fest auf einer gemeinsamen Unterlage fixiert sind.

3. Elektrischer Anschluß nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen die Hybridbaugruppe (3) und die Bondverbindungen (5) schützenden Abdeckrahmen (6).

4. Elektrischer Anschluß nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine zwi schen Abdeckrahmen (6) und dem flexiblen Teil (2, 20) der Leiterplatte vorgesehene Zugentlastung (7).

5. Elektrischer Anschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Teil (2; 20) der Leiterplatte (1; 10) mit dem starren Bereich der Leiterplatte über ein geeignetes Kontaktstück (8) verbunden ist.

6. Elektrischer Anschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (20) als Ganzes flexibel ausge bildet ist.

7. Elektrischer Anschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Teil der Leiterplatte (2) einen Aus schnitt (11) aufweist, in den die Hybridbaugruppe (30) einsetzbar ist.