EP2999056A1 - Steckverbindung zur elektrischen Kontaktierung von Leiterbahnträgern in Fahrzeugleuchten, insbesondere von Metallkernplatinen - Google Patents

Steckverbindung zur elektrischen Kontaktierung von Leiterbahnträgern in Fahrzeugleuchten, insbesondere von Metallkernplatinen Download PDF

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EP2999056A1
EP2999056A1 EP14185539.5A EP14185539A EP2999056A1 EP 2999056 A1 EP2999056 A1 EP 2999056A1 EP 14185539 A EP14185539 A EP 14185539A EP 2999056 A1 EP2999056 A1 EP 2999056A1
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EP
European Patent Office
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contact
plug
circuit board
board
conductor
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EP14185539.5A
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EP2999056B1 (de
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Viktor Covasala
Volker Zipf
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Odelo GmbH
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Odelo GmbH
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/10—Sockets for co-operation with pins or blades
    • H01R13/11—Resilient sockets
    • H01R13/112—Resilient sockets forked sockets having two legs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70—Coupling devices
    • H01R12/71—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures
    • H01R12/72—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures coupling with the edge of the rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/721—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures coupling with the edge of the rigid printed circuits or like structures cooperating directly with the edge of the rigid printed circuits

Definitions

  • the invention relates to a connector according to the preamble of claim 1.
  • a vehicle lamp essentially comprises a luminaire interior enclosed by a luminaire housing and a lens, and at least one light source accommodated therein with at least one light source, and optionally associated electronic components for at least one light function of the motor vehicle light.
  • at least one reflector which is seen from outside the luminaire interior and is seen through one or more light openings closed by the lens, can be accommodated behind at least one light source of the at least one luminous means.
  • the reflector can be formed at least in part by a separate component and / or by at least one part of the luminaire housing itself, for example by means of an at least partially reflective coating.
  • At least one light source of the illuminant may comprise one or more optical elements, such as at least one lens, at least one channel concentrator, e.g. at least one parabolic trough (CPC) or the like for forming a defined emission characteristic.
  • optical elements such as at least one lens, at least one channel concentrator, e.g. at least one parabolic trough (CPC) or the like for forming a defined emission characteristic.
  • the lens is formed by a transparent cover, which protects the interior of the lamp and the components housed by this against the weather.
  • At least one optical disk can be arranged in the beam path between at least one light source of the luminous means and the light disk, which can have a specific structure and / or masking, for example, with a clear lens, for example a light effect for a viewer, the luminous means and / or its at least one light source to conceal.
  • the luminaire housing or the luminaire interior can be divided into a plurality of lamp chambers, each with its own light sources and / or bulbs, possibly reflectors and / or optical elements and / or optical discs, and optionally lenses, of which several or all lamp chambers same or each lamp chamber can perform a different lighting functions.
  • a light function this is a function of the vehicle light implemented by emitting light of a specific color in a specific brightness and direction to fulfill a task.
  • Each vehicle lamp fulfills one or more tasks or functions depending on the design.
  • a light function of the vehicle lamp is provided.
  • Light functions are, for example, in a configuration as a headlamp a function illuminating the roadway, or in a design as a signal light especially in motor vehicles, a signal function, such as a Wiederholblinklichtfunktion to the turn signal or a brake light function to indicate a braking activity, or.
  • a limiting light function such as a taillight function, also referred to as a tail light function
  • a taillight function to ensure visibility of the vehicle during the day and / or night, such as in a taillight or daytime running light configuration.
  • vehicle lights in the automotive sector are thesselbug, on the vehicle flanks and / or on the side mirrors and rear mounted repeater lights, exit lights, such as ambient lighting, marker lights, brake lights, fog lights, reversing lights, and typically high set third brake lights, so-called Central, High -Mounted Braking Lights, daytime running lights, headlamps and fog lamps also used as turning or cornering lights, as well as combinations thereof.
  • a luminous means for at least one light function comprises at least at least one light source, for example at least one incandescent lamp or at least one gas discharge lamp or at least one light-emitting diode and optionally combinations thereof.
  • inorganic light-emitting diodes or organic light-emitting diodes are increasingly used as light sources of lamps for vehicle lights.
  • Inorganic light emitting diodes consist of at least one light emitting diode semiconductor chip, short LED chip, and at least one, for example, molded by injection molding, the at least one LED chip completely or partially enveloping primary optics. Vehicle lights are also known in which pure LED chips are used without molded primary optics.
  • TCT Through Hole Technology
  • SMD Surface Mounted Device
  • COB Chip On Board
  • THT LEDs are a well-known type of inorganic light-emitting diodes. They are also referred to as leaded light-emitting diodes, as they consist of an at least in a desired emission transparent encapsulation, e.g. in the form of an encapsulation or an encapsulation, which includes a LED chip with a first electrical connection, for example in the form of an anode terminal connecting bonding wire and connected to a second electrical connection, for example in the form of a cathode terminal, LED chip. From the encapsulation protrude only the designated as little legs wires of the first electrical connection and the second electrical connection as the anode and cathode terminals of the THT-LED.
  • the second electrical connection embodied, for example, as a cathode connection can in this case be provided with a cup mentioned above, in which the LED chip is arranged.
  • the bonding wire leads from the example executed as an anode terminal first connection from outside the cup coming to the LED chip.
  • SMD LEDs SMD LEDs for short, are another well-known type of inorganic light-emitting diode.
  • SMD LEDs consist of a leadframe with at least one mounting surface for at least one LED chip and electrical connection surfaces.
  • the leadframe is partially encapsulated by a plastic body with at least one recess freeing at least one mounting surface.
  • the electrical connection surfaces of the leadframe are also kept free as the electrical connections of the SMD LED for later surface mounting.
  • the at least one LED chip is arranged and electrically contacted at the bottom of the at least one recess extending to the at least one mounting surface. there the LED chip is arranged on a first part of the leadframe connected to at least one first electrical connection surface.
  • a bonding wire connects the LED chip to a second portion of the leadframe, which in turn is connected to at least one second electrical pad.
  • the reaching at its base to the mounting surface recess may be designed reflector-like.
  • the walls of the recess form the above-mentioned primary reflector.
  • the walls can be coated reflective.
  • COB LEDs, COB LEDs for short consist of an unhoused LED chip and a bonding wire to be arranged directly on a light carrier.
  • the back side of the LED chip forms the first electrical connection of the COB LED.
  • the LED chip on its rear side is directly connected to a first conductor track of a luminous means carrier, e.g. electrically connected by soldering or welding.
  • the bonding wire forming the second electrical connection of the COB LED is likewise connected to a second conductor track of the illuminant carrier, e.g. electrically connected by soldering or welding.
  • LEDs are used uniformly for both embodiments, unless explicitly stated otherwise.
  • Outstanding properties of LEDs compared to other, conventional light sources of bulbs are a much longer life and a significantly higher light output with the same power consumption.
  • LEDs have lower power consumption compared to other light sources.
  • LEDs when using one or more LEDS as the light source of a light source, for example, in a vehicle lamp, the load of a provided for power supply electrical system of a vehicle can be reduced, along with savings in energy consumption of the vehicle.
  • LEDs have a much longer life than other applicable for use in a vehicle lamp in question Light sources. Due to the longer service life, among other things, the lower failure rate increases the operational safety and, concomitantly, the quality of the vehicle lamp.
  • OLED organic light-emitting diode
  • OLED is a luminous thin-film component made of organic semiconducting materials with at least one emitter layer enclosed between electrically conductive, for example metallic layers for anode and cathode.
  • the thickness or, in other words, the thickness of the layers is on the order of about 100 nm.
  • OLEDs are typically encapsulated with an inorganic material, in particular with glass.
  • OLEDs do not require monocrystalline materials. Compared to LEDs, OLEDs can therefore be produced using inexpensive thin-film technology. As a result, OLEDs make it possible to produce flat light sources which on the one hand have a very thin appearance and, on the other hand, have a particularly homogeneous appearance when used as a luminous surface visible through the lens of a vehicle lamp.
  • one or more more or less complex electronic control circuits can be provided, which can be arranged, for example, on one or more light source carriers of the light source and accommodated in the light interior.
  • a simple example of an electronic control circuit relates to the alignment of different brightnesses of individual LEDs or of LED strands within a group of jointly operated LEDs arranged on one or more illuminant carriers.
  • Such an electronic control circuit consists of at least one or more series resistors for adjusting the forward voltage of the LEDs to the electrical system.
  • the LEDs are known in the sorting binning by forward tension and intensity.
  • at least each LED string is connected to a provided another resistor.
  • LEDs and OLDEs often require a separate failure detection when used as a light source, especially in vehicle lights. This is due to the low power consumption of LEDs and OLEDs in general.
  • a control unit housed in a vehicle is not able to detect a change in power consumption from the on-board network that corresponds to the failure of one or fewer LEDs or OLEDs, since a resulting board-voltage change lies below the vehicle-electrical system voltage fluctuations that occur during normal operation of a vehicle.
  • an electronic circuit arrangement for failure detection accommodated in the vehicle lamp detects the failure of one or more light emitting diodes in the vehicle lamp, e.g. by means of one or more comparators and communicates this to the control unit.
  • This electronic circuit arrangement for failure detection can be realized by an example applied to the illuminant carrier electronic control circuit.
  • the electronic control circuit comprises in the simplest case a series resistor and a protective diode, but depending on the application may also contain substantially more electronic components, such as e.g. Microcontrollers or controllers, comparators, transistors, protective diodes, electrical resistors e.g. as a resistor, capacitors, ferrites, etc.
  • a light source having one or more LEDs and / or OLEDs as the light source usually comprises at least one further aforementioned electronic component in addition to one or more LEDs and / or OLEDs that represent electronic components on account of their diode structure. Accordingly, a light source with one or more LEDs and / or OLEDs as light sources can have at least one further electronic component in addition to the at least one LED and / or OLED.
  • the at least one light source of a luminous means and at least one further electronic component can be arranged on a common illuminant carrier which represents a conductor carrier, or on spatially separated interconnect carriers electrically interconnected, for example, by a cable harness or one or more parts of a cable harness, of which at least one forms the illuminant carrier, be arranged.
  • the conductor carriers used in conjunction with a light source carrier are conductor carriers, as are also used for the electrical connection of electronic components, for example for the control of other light sources, as LEDs and OLEDs.
  • Conductor carriers can be made rigid, for example, as so-called printed circuit boards, or as flexibly flexible plates, for example elastically or pliable deformable.
  • injection molded circuit carriers produced in MID technology MID technology: Molded Interconnect Device technology
  • MID technology Molded Interconnect Device technology
  • MID technology Molded Interconnect Device technology
  • circuit boards referred to as circuit boards, printed circuit boards or PCBs.
  • a printed circuit board is a carrier for electronic components. It serves for mechanical fastening and electrical connection. Almost every electronic device contains one or more printed circuit boards.
  • Circuit boards are made of electrically insulating material with adhering thereto, serving as interconnects, electrically conductive connections.
  • the tracks are usually etched from a thin layer of copper.
  • insulating material fiber reinforced plastic is common.
  • One of the most widely used materials in this area of application is FR-4.
  • FR-4 or FR4 refers to a class of flame retardant and flame retardant composites consisting of epoxy resin and glass fiber fabric.
  • the abbreviation FR stands for flame retardant and meets the requirement of UL94V-0.
  • FR-4 is available in different variants. To improve the flame retardancy of the composite material with chemical substances such as polybrominated diphenyl ether based on bromine is added, in the halogen-free variant eliminates this addition.
  • the composite FR-4 was specified in 1968, among other composites, by the National Electrical Manufacturers Association (NEMA) in the characteristics specified in the NEMA LI1 specification.
  • NEMA National Electrical Manufacturers Association
  • FR-4 in contrast to similar composites such as FR-2, so-called hard paper, has better creep resistance and lower water absorption. Another advantage of FR-4 is the good adhesion, which ensures the permanent attachment of conductor tracks made of copper on the substrate.
  • Circuit boards with FR-4 as electrically insulating material are commonly referred to as FR-4 boards.
  • the electrical contacting and attachment of electronic components on printed circuit boards is done by the electronic components in SMD technology as solder pads (Pads) formed parts of the tracks or in THT technology soldered in designed as pads of the conductor tracks are soldered. So they are simultaneously mechanically held and electrically connected to these footprints. Larger electronic components can also be attached to the printed circuit board using cable ties, adhesive or screwed connections.
  • FR-4 boards described are adapted to specific applications types of printed circuit boards known. These range from single-sided and two-sided circuit boards for simple multi-layer applications with multiple layers of electrically conductive interconnections separated by insulating material, for example, for complex control circuits that would not be interconnected with one or two interconnect levels, to special techniques such as high power electronics applications where the circuit board not only the assembly and electrical connection, but at the same time also the removal of heat generated at the individual electronic components used.
  • metal core boards such as, for example, direct bonded copper substrates (DBC substrates, also known as direct copper bonded, DCB) or insulated metal substrates (IMS substrates) are known, in particular in the field of high-power electronics accommodated in vehicle lamps.
  • DBC substrates direct bonded copper substrates
  • IMS substrates insulated metal substrates
  • a DBC substrate allows a close electrical / thermal connection via copper. This is important for optimal heat dissipation.
  • DBC substrates are technically inexpensive to produce. On a DBC substrate easily large-scale, metallic interconnect structures can be created.
  • the lower layer is aluminum instead of copper.
  • An inexpensive electrical contacting of printed circuit boards uses a direct plug connection by means of edge contact plugs, also referred to as side board plugs.
  • An edge contact plug has a housing which partially surrounds one or more contact means.
  • the individual contact means of Randumblesteckern are formed by single or flat cables, for example by soldering or crimping or screw terminals connectable brackets which engage around a circuit board and electrically contact on one or on opposite sides of the circuit board identically executed traces.
  • a direct plug-in connection differs from an indirect plug-in connection in that only one plug part is required, which contacts printed conductors, for example directly on a printed circuit board.
  • a counterpart connected to the conductor tracks, for example a printed circuit board, is required, which receives the plug part.
  • RAST plug connectors RAST; grid connection plug-in technology
  • RAST 2.5 and RAST 5 are connectors of the so-called domestic appliance standards RAST 2.5 and RAST 5, wherein the numbers indicate the millimeter distance between adjacent contact centers.
  • RAST connectors have long been standard on a variety of sensor, switch, actuator and motor control cables that can be directly or indirectly connected to the PCB and / or components.
  • the advantages of RAST plugs have also been recognized by other industries, so that even outside of home appliances, a steadily growing worldwide distribution can be found, for example in heating technology or the automotive industry.
  • a light source with at least one arranged on a circuit board light source and a detachably connectable to an edge region of the circuit board, in a pre-assembly and a final assembly position can be brought edge contact plug known.
  • the edge contact plug has contact elements formed by contact elements, to which electrical lines are connected.
  • the printed circuit board has conductor tracks which are connected directly or indirectly via a drive device to electrical connections of the light source.
  • the printed conductors have contact points which contact the contact elements when the edge contact plug is in the final assembly position.
  • edge contact plugs By embracing the circuit board edge contact plugs can not be used in conjunction with the cost and application technology very cheap metal core boards, as their one-sided full metal layer shorts the individual contact means of edge contact plugs with each other.
  • two-part, indirect connectors For metal core boards so far expensive, two-part, indirect connectors must be used with a printed circuit board-mounted male or female part and a line side mounted female or male part.
  • two-part, indirect connectors are either fixed or recessed PCB-mounted pin trays with and without locking tab, and on the line mounted, in the pin tray engaging female connectors with crimp or insulation displacement terminal or with sterklemman gleich to both ribbon and individual lines can be struck.
  • a luminaire for a vehicle lamp with at least one LED is known, which is arranged on a metal core board.
  • an indirect connector of metal core board mounted pin tray and line side arranged spring bar is provided.
  • the pen tray is placed lying on the metal core board.
  • the contact means of Pen troughs are electrically connected via strip conductors to the light emitting diode.
  • the pin tray is electrically contactable with an insertable into it, together with the pin tray an indirect connector forming spring bar.
  • printed circuit board carriers of any type be it MID printed circuit board carriers or metal core boards, with edge contact plugs.
  • An object of the invention is to provide a cost-effective electrical connector for printed circuit board carrier in vehicle lights, especially for built in conjunction with high-performance electronics in vehicle lights metal core boards.
  • the invention accordingly relates to a plug-in connection for the electrical contacting of printed circuit board carriers in vehicle lamps, for example of metal core boards installed in conjunction with high-power electronics in vehicle lamps.
  • the plug connection comprises a printed circuit board carrier provided with at least one, for example, one or more electronic components electrically connected or connectable conductor track. Moreover, the plug connection comprises a peripheral contact plug with a number of contact means, which correspond to a number of electrical connections of the conductor carrier required for a number of electrically contacted, for example electrically interconnected electronic components formed by one or more via one or more via on the conductor track.
  • the device can be, for example, an electronic circuit which is a part, for example a control device, of a light source of a vehicle lamp comprising one or more light sources.
  • the device may comprise one or more light sources of a luminous means of a vehicle lamp.
  • At least one light source provided to fulfill at least one light function of a vehicle light can be provided as at least one electronic component or in addition to one or more electronic components on the conductor carrier.
  • the conductor tracks of the conductor carrier can thus be connected directly or indirectly via an electronic circuit with electrical connections of the at least one light source provided on the conductor carrier.
  • the at least one light source is preferably at least one LED and / or at least one OLED.
  • the edge contact plug may include a housing partially surrounding the one or more contact means.
  • Each of the contact means of the edge contact plug comprises a clamp with two oppositely arranged, on one side of a connecting side, for example by means of a web preferably in one piece resiliently interconnected electrically conductive contact swing.
  • the contact wings are spaced from each other at the connection side by a predetermined distance sufficient to insert a printed circuit board, preferably a standard printed circuit board, more preferably a FR-4 board, between the contact wings.
  • a widening is preferably provided coming from the free ends, in order to be able to insert the printed circuit board simply between the contact wings.
  • electrical lines are connected or connectable, for example, to a wiring harness.
  • the connector is characterized in that at least one corresponding in their thickness to the predetermined distance of the contact wings of the contact means of the edge contact plug designed as clamps corresponding connector board with a number of contact means corresponding number of electrically connected to the electrical connections of the conductor carrier and / or connectable, from at least one edge of the plug circuit board is provided for the contact means of the edge contact plug accessible electrical contact points.
  • the connector board can thus be optimally designed for the edge contact plug and made of a low-cost material.
  • the free end at least one contact rocker of each of the contact means of the edge contact plug designed as clamps clamps the plug printed circuit board to one of its contact points which are electrically connected and / or connectable to the electrical connections of the conductor carrier.
  • the contact points are preferably formed by conductor tracks of the connector circuit board.
  • the contact means of the edge contact plug contact the contact points of the plug circuit board in a final assembly position of the edge contact plug. In the final assembly position, the edge contact plug engages from one edge of the Connector board coming forth, each with a contact rocker of his designed as brackets contact means the connector board from a first surface ago, and with one contact rocker of his running as brackets contact means the connector board of one of the first surface opposite and connected via the edge to the first surface, second surface forth, so that the connector board coming from both sides of the edge coming at their two opposite and interconnected by the edge surfaces of the two contact wings of at least one executed as a clamp contact means and each contact point to make an electrical contact between it and a contact means is clamped between the contact wings of the executed as brackets contact means of the edge contact plug.
  • the pads may be formed on a surface of the connector board connected by the edge to a surface of the connector board opposite thereto, or the pads may be formed symmetrically with a mirror plane extending parallel between the two surfaces on both surfaces of the connector board connected by the edge be in order to be contacted on both sides of the trained as brackets contact means of the edge contact plug to increase the electrical contact safety of the connector.
  • the connector board is preferably an FR-4 board.
  • the conductor carrier is preferably a metal core board.
  • the conductor carrier may be, for example, a conductor carrier produced in MID technology.
  • the invention may, for example, be realized by arranging a preferably small circuit board, preferably a conventional circuit board, more preferably a FR-4 board, on a circuit board carrier forming a main circuit board, for example designed as a metal core board.
  • the arrangement is designed such that the contact points for electrical contacting with a peripheral contact plug conductor tracks of the connector board are electrically connected to the electrical terminals of the main circuit board.
  • the contact points of the connector board or the electrically connected to the contact points of the connector board conductor tracks of the connector board can be electrically connected or electrically connected to the electrical terminals of the conductor carrier by soldering, for example in SMD technology or THT technology or by means of conductive adhesive (ACF, Anisotropic conductive film) his.
  • soldering for example in SMD technology or THT technology or by means of conductive adhesive (ACF, Anisotropic conductive film) his.
  • a conductive adhesive is an electrically conductive adhesive.
  • Conductive adhesives consist of the adhesives and inorganic, electrically conductive fillers. Their share is about 30%. Because of the metallic fillers used, the joints are also thermally well conductive. Well-suited fillers include silver, gold, palladium, nickel and platinum.
  • conductive adhesives form so-called anisotropic conductive adhesives.
  • Spherical conductive particles are used as filling material.
  • the total volume is only 5% formed by the conductive material.
  • a locally limited electrical connection is achieved.
  • the electrical connection is made only vertically between the bonded surfaces, but not horizontally, because the balls do not touch each other. This allows the large-scale application of the adhesive without adjustment.
  • the disadvantage is the limitation of the operating temperature to 80 degrees Celsius and a principle-related implied short-circuit probability.
  • a compound with a conductive adhesive is less conductive than a solder joint, but is elastic and thus mechanically stronger.
  • a high elasticity for example, achieve silicone adhesive.
  • the plug printed circuit board can also be one or more have several other mechanical connections to the main circuit board, which transfer mechanical loads between the main and connector board.
  • Conceivable mechanical connections can be made by screwing and / or riveting and / or gluing.
  • the plug circuit board can be at least electrically connected to the conductor carrier in the same operation, for example, soldered as one or more arranged on the main circuit board forming conductor carrier and electrically contacted by the conductor tracks electronic components, such as one or more LEDs and / or resistors and / or semiconductors Components to list without claim to completeness only some conceivable remaining electronic components, so that no separate assembly step for attaching the connector board is required on the main circuit board.
  • electronic components such as one or more LEDs and / or resistors and / or semiconductors Components to list without claim to completeness only some conceivable remaining electronic components, so that no separate assembly step for attaching the connector board is required on the main circuit board.
  • At least one intermediate piece may be arranged between the connector circuit board and the conductor track carrier forming the main circuit board.
  • a height offset between the connector board and the main circuit board can be adapted to an installation situation in a lamp housing and a lens at least partially enclosed lamp interior of a vehicle lamp.
  • conductor track carrier can be mounted deeper over a surface and thus deeper in a lamp housing a vehicle lamp, since the necessary for the production of a direct plug connection supernatant is reduced down.
  • the height offset can be increased so far, for example, to raise the edge contact plug so far that the main circuit board can be mounted on a flat surface.
  • a height offset can be realized in order to simplify the assembly, since the connector board is higher and thus more easily accessible for attaching the edge contact plug of the connector sits.
  • the at least one between the connector board and the main circuit board forming interconnect arranged intermediate piece can vertical electrical connections, for example in the form of vias, or VIAs (Vertical Interconnect Access) between the contact points of the connector board and the electrical connections of the main board comprehensive conductor track levels of the connector board and have the main circuit board.
  • the vertical electrical connections can be made by internally metallized holes in the spacer or by rivets and pins, to name just a few conceivable embodiments.
  • the contact points or interconnects of the plug printed circuit board connected thereto and the electrical connections or interconnects of the main printed circuit board connected thereto are electrically connected to one another electrically, for example by bonding wires.
  • the invention can be implemented by arranging, for example soldering, onto a main printed circuit board serving as a conductor carrier, for example as a metal core board, which makes contact with the edge contact plug.
  • a main printed circuit board serving as a conductor carrier, for example as a metal core board, which makes contact with the edge contact plug.
  • other materials and starches may be used for the main circuit board that do not match the edge contact plug, for example, metal core boards or thin FR-4 or flex boards, or circuit board carriers made using MID technology.
  • the connector may alternatively or additionally comprise single or a combination of a plurality of features described in connection with the prior art and / or in one or more of the prior art documents and / or in the following description of the embodiments illustrated in the drawings ,
  • the connector board makes it possible, for example, to inexpensively contact a metal core board having a standard direct connector comprising a peripheral contact plug.
  • Standard direct connectors require a standard printed circuit board, such as a FR-4 board.
  • the plug-in connection according to the invention makes it possible to electrically contact also other conductor track carriers which otherwise can not be contacted by means of edge contact plugs, such as e.g. Ceramic-based circuit boards, especially thin printed circuit boards, such as flex boards, or thick circuit boards.
  • Edge contact plug for standard circuit boards are much cheaper than the example for metal core boards previously required indirect connectors from a line side mounted socket or plug and a part, for example, in SMD technology conductor track carrier side mounted, the line side mounted female or male part receiving printed circuit board male or female part.
  • secure locking of an indirect connector in the assembly is a common source of error. The coming in vehicle lights used direct connectors using edge contact plugs, however, can be easily secured constructively against incomplete insertion.
  • a connector board labeled as an adapter board in the form of, for example, a standard circuit board, such as an FR-4 board a circuit board carrier deviating from a standard circuit board, such as a metal core board, can inexpensively use standard connectors such as direct connectors be contacted.
  • a standard circuit board such as an FR-4 board
  • metal core board this also makes it possible, for example, to contact other printed circuit board carriers, such as ceramic circuit boards, as well as very thin and very thick circuit boards by means of a direct plug connector.
  • the connector board 04 can thus be optimally designed for the edge contact plug 03 and made of a low-cost material.
  • the conductor board carrier 02 forming a main circuit board other materials and starches can be used which do not match a direct plug connection comprising a peripheral contact plug 03, such as metal core boards 21 or thin FR-4.
  • the contact points 40 are preferably formed by conductor tracks of the connector circuit board 04.
  • the one or more contact means 30 of the edge contact plug 03 contact in an in Fig. 1 to Fig. 6 In the final assembly position of the edge contact plug 03 engages from one edge 41 of the connector board 04
  • the plug circuit board 04 is opposite from the first surface 42 and connected to the first surface 42 via the edge 41, second surface 43, so that the plug circuit board 04 is from both sides of the edge 41 coming forth at their two opposite and interconnected by the edge surfaces 42, 43 encompassed by the two contact legs 32 of the at least one executed as a bracket 31 contact means 30 and each contact point 40 to produce an electrical n contact between it and a contact means 30 between the contact rocker 32 of the designed as a bracket 31 contact means 30 of the edge contact plug 03 is clamped.
  • edge contact plug 03 is plugged from the edge 41 of the plug circuit board 04, at least one contact rocker 32 of each of the contact means 30 of the edge contact plug 03 embodied as clamps 31 clamps the plug circuit board 04 at each one of their electrically connected to the electrical connections of the conductor carrier 02 and / or connectable contact points 40th
  • conductors conductor 01 for example, one or more can be arranged via the conductor tracks formed on the conductor 01 electrically conductive, for example, electrically interconnected electronic components.
  • the number of contact means 30 of the edge contact plug 03 preferably corresponds to a number of required electrical connections of the conductor carrier 02, for example for the operation of at least one device formed by one or more via conductors formed on the conductor carrier 02 with each other.
  • the device may comprise an electronic circuit which forms a part, for example a drive device, of a light source of a vehicle lamp comprising one or more light sources, and / or the device comprises one or more light sources of a light source of a vehicle lamp.
  • At least one light source provided to fulfill at least one light function of a vehicle light may be provided as at least one electronic component or in addition to one or more electronic components on the conductor carrier 02.
  • the conductor tracks of the conductor carrier 02 can thus be connected directly or indirectly via an electronic circuit with electrical connections of the at least one light source provided on the conductor carrier 02.
  • At least one LED and / or at least one OLED can be provided as at least one light source.
  • the plug circuit board 04 can be at least electrically connected in the same operation with the conductor carrier 02, for example, as soldered on the main circuit board forming conductor carrier 02 arranged and electrically contacted electronic components, such as one or more LEDs and / or resistors and / or semiconductor devices in order to list without completeness only some conceivable remaining electronic components, so that no separate assembly step for attaching the connector board 04 on the main circuit board forming conductor carrier 02 is needed.
  • the contact wings 32 may be connected on one side by means of a web in one piece resiliently together electrically conductive.
  • Each of the contact means 30 of the edge contact plug in this case comprises a clamp 31 with two contact swings 32, which are opposite one another and are elastically connected to one another on one connection side 33, for example by means of a web, for example by means of a web.
  • the predetermined distance between the contact wings 32 is preferably dimensioned so as to be able to insert the preferably as a standard printed circuit board, more preferably as a FR-4 board running plug circuit board 04, preferably in contact with the contact wings 32 between them.
  • At least in a region at the spaced from the connecting side 33 free ends 34 of the contact arm 32 is preferably a lesser distance, so that the inserted between the contact arms 32 plug circuit board 04 is clamped resiliently at least in the region of the free ends 34.
  • the contact wings 32 are in this case spaced from each other at the connecting side 33 by the predetermined distance, which decreases toward the free ends 34.
  • the edge contact plug 03 may have a housing 05 which partially surrounds the one or more contact means 30.
  • At the contact means 30 can be connected or connectable, for example, to a cable harness combined electrical lines 06.
  • the contact points 40 may be formed on a surface 42 of the connector board 04, which is connected by the edge 41 with a surface 43 of the connector board facing it.
  • the contact points 40 may be formed symmetrically to a plane parallel between the two surfaces 42, 43 mirror plane at both interconnected by the edge 41 surfaces 42, 43 of the connector board 04 to from the trained as brackets 31 contact means 30 of the edge contact plug 03 to increase the electrical contact safety of the connector 01 to be electrically contacted on both sides.
  • the connector circuit board 04 may be a FR-4 circuit board and / or the conductor carrier 02 may be a metal core board 21 and / or the conductor carrier 02 may be a conductor carrier 02 produced in MID technology and / or the conductor carrier 02 to act on a flex board.
  • the contact points 40 of the plug-in circuit board 04 and / or the conductor tracks of the plug-in circuit board 04 that are electrically connected to the contact points 40 of the plug-in circuit board 04 can be connected to the electrical connections of the conductor carrier 02 by soldering, for example, in SMD technology or in THT technology or by conductive adhesive (ACF, Anisotropic Conductive film) be electrically connected or electrically connectable.
  • soldering for example, in SMD technology or in THT technology or by conductive adhesive (ACF, Anisotropic Conductive film) be electrically connected or electrically connectable.
  • At least the electrical connections between the contact points 40 of the connector board 04 and the electrically connected to the contact points 40 of the connector board 04 interconnects of the connector board 04 and the electrical connections of the conductor carrier 02 by soldering, for example in SMD technology or in THT technology or be prepared by conductive adhesive or be.
  • the plug circuit board 04 may, in addition to the electrical connections of their contact points 40, for example, produced by solder joints with the electrical connections of the printed circuit board carrier 02 forming the main circuit board one or more other mechanical connections to the conductor carrier 02, which transmit mechanical loads between main and connector board 04.
  • Conceivable mechanical connections can be made by screwing and / or riveting and / or gluing.
  • a small board which is the connector board 04
  • a main board 02 representing the motherboard such as a metal core board 21. If necessary, it can be additionally fastened by screwing and / or gluing and / or riveting.
  • the connector board 04 is preferably soldered in the same operation with the other electronic components, such as LEDs, resistors, semiconductors, etc. in one operation, so that no separate process is necessary.
  • the connector board 04 can thus be optimally designed for the edge contact plug 03 and made of inexpensive material.
  • the plug circuit board 04 has the necessary electrical contact points 40, and for example a side portion 44 for mechanical attachment by soldering or screw connection, riveting, latching or the like.
  • the electrical connection of the plug-in circuit board 04 and the conductor carrier 02 can be produced, for example, via a soldered connection on the underside of the plug circuit board 04 formed by the surface 43 to the top side 20 of the conductor carrier 02 in the contact region 07 therebetween.
  • the contacting areas of the connector circuit board 04 and the conductor carrier 02 coincide here.
  • the connector circuit board 04 and the main circuit board forming conductor carrier 02 may be arranged at least one intermediate piece.
  • a height offset between the connector board 04 and the conductor carrier 02 can be adapted to a mounting situation in one of a lamp housing and a lens at least partially enclosed lamp interior of a vehicle lamp.
  • conductor track 02 can be mounted deeper over a surface and thus deeper in a lamp housing a vehicle lamp, as necessary for the preparation of a direct contact plug formed by a peripheral contact plug 03 supernatant is reduced down.
  • the height offset can be increased so far, for example, to raise the edge contact plug 03 so far that the conductor track 02 can be mounted on a flat surface.
  • a height offset can be realized in order to simplify the assembly, since the connector board 04 higher and thus more easily accessible for attaching the edge contact plug 03 of the connector 01 sits.
  • the at least one between the connector board 04 and the main circuit board forming conductor carrier 02 arranged intermediate piece can vertical electrical connections, for example in the form of vias, vitesteigern or VIAs (Vertical Interconnect Access) between the contact points 40 of the connector board 04 and the electrical connections of the conductor carrier 02 have comprehensive interconnect levels of the connector board 04 and the conductor carrier 02.
  • the vertical electrical connections can be made by internally metallized holes in the spacer or by rivets and pins, to name just a few conceivable embodiments.
  • the contact points 40 or conductor tracks of the connector printed circuit board 04 connected thereto and the electrical connections or conductor tracks of the conductor carrier 02 connected thereto are electrically connected to one another vertically, for example by bonding wires.
  • the connector PCB 04 as in Fig. 1 . Fig. 2 . Fig. 3 represented, may be arranged completely overlapping with the conductor carrier 02.
  • a cutout is provided in the conductor carrier 02 in order to plug the edge contact plug 03 directly from the edge 41 of the plug-in circuit board 04 into an electrical contact with the contact points 40 on the plug circuit board 04. This allows a particularly space-saving implementation of the connector 01.
  • the connector board 04 as in Fig. 4 . Fig. 5 . Fig. 6 represented partially overlapping with the conductor carrier 02.
  • the conductor carrier 02 no cutout is required in this case in order to plug the edge contact plug 03 directly from the edge 41 of the plug printed circuit board 04 into an electrical contact with the contact points 40 directly onto the plug printed circuit board 04.
  • the connector board 04 itself can as in Fig. 1 to Fig. 6 shown cut, for example, to receive a peripheral contact plug 03, the outermost contact means 30 are surrounded to the side of the edge contact plug 03 out of a housing 05 and thereby isolated.
  • edge contact plug is representative of any suitable for the production of a direct plug connector connector.
  • all other conceivable plug connectors can be used for the plug printed circuit board 04 via the described direct plug connections by means of edge contact plugs 03.
  • the invention is a solution to the problem of cost-effectively combining metal core boards and edge contact plugs.
  • Metal core boards can not be connected via direct connectors, such as edge contact plug, since the aluminum or copper backside of metal core boards short-circuit the connector. A connection can therefore be made so far only over expensive indirect connectors, a line side mounted female or male part receiving printed circuit board-mounted male or female part, for example, in SMD technology can be electrically and mechanically connected to the tracks, for example, a metal core board.
  • the previously used expensive indirect connectors consist of two mutually latching parts, a plug part which is connected to, for example, combined into a cable harness lines, and a plug part receiving counterpart, which is soldered to the metal core board.
  • care must also be taken that the two parts of the indirect plug-and-socket connection engage properly before the luminaire housing and the lens of one such plug-in connection
  • Vehicle lamp are materially interconnected with each other, for example, by a welded joint, such as a laser welding connection.
  • the invention provides on a main circuit board forming, for example, designed as a metal core board trace carrier preferably a small, preferably designed as a conventional board, particularly preferably designed as a FR-4 board connector board, for example, to solder, so that their contact points for electrical Contacting with a peripheral contact plug having conductor tracks are electrically connected to the electrical connections of the main circuit board.
  • an interface material such as a conductive adhesive used in ACF bonding, or a conductive paste, or a metal part can be used, which establishes the contact between contact points of the connector board and the electrical connections of the conductor carrier.
  • the plug-in connection 01 may alternatively or additionally be one or a combination of a plurality of features described in connection with the prior art and / or in one or more of the documents mentioned in the prior art and / or in the preceding description relating to the embodiments illustrated in the drawings respectively.
  • the invention is particularly industrially applicable in the field of manufacturing vehicle lights, in particular motor vehicle lights.

Abstract

Es wird eine Steckverbindung (01) zur elektrischen Kontaktierung von Leiterbahnträgern (02) in Fahrzeugleuchten beschrieben, umfassend: - einen mit einer oder mehreren Leiterbahnen versehenen Leiterbahnträger (02) und - einen Randkontaktstecker (03) mit einer Anzahl von Kontaktmitteln (30), welche einer Zahl von elektrischen Anschlüssen des Leiterbahnträgers (02) entsprechen. Jedes der Kontaktmittel (03) umfasst eine Klammer (31) mit zwei um einen vorgegebenen Abstand einander gegenüberliegend angeordneten, elektrisch leitfähig verbundenen Kontaktschwingen (32). Die Steckverbindung (01) sieht mindestens eine in ihrer Dicke dem vorgegebenen Abstand zwischen den Kontaktschwingen (32) entsprechende Steckerleiterplatte (04) mit einer der Anzahl von Kontaktmitteln (30) entsprechenden Zahl von mit den elektrischen Anschlüssen des Leiterbahnträgers (02) elektrisch verbundenen, von zumindest einem Rand (41) der Steckerleiterplatte (04) aus für die Kontaktmittel (30) des Randkontaktsteckers (03) zugänglichen elektrischen Kontaktstellen (40) vor.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Eine Fahrzeugleuchte umfasst im Wesentlichen einen von einem Leuchtengehäuse und einer Lichtscheibe umschlossenen Leuchteninnenraum und mindestens ein darin beherbergtes Leuchtmittel mit zumindest einer Lichtquelle, sowie gegebenenfalls zugehörige Elektronikbauteile für wenigstens eine Lichtfunktion der Kraftfahrzeugleuchte. In dem Leuchteninnenraum kann mindestens ein von außerhalb des Leuchteninnenraums durch eine oder mehrere von der Lichtscheibe verschlossene Lichtöffnungen hindurch gesehen hinter wenigstens einer Lichtquelle des zumindest einen Leuchtmittels angeordneter Reflektor untergebracht sein. Der Reflektor kann zumindest zum Teil durch ein separates Bauteil und/oder durch wenigstens einen Teil des Leuchtengehäuse selbst, beispielsweise vermittels einer zumindest teilweisen reflektierenden Beschichtung, gebildet sein.
  • Wenigstens einer Lichtquelle des Leuchtmittels können ein oder mehrere Optikelemente, wie etwa mindestens eine Linse, mindestens ein Rinnenkonzentrator, z.B. mindestens eine Parabolrinne (CPC; Compound Parabolic Concentrator) oder dergleichen zur Ausformung einer definierten Abstrahlcharakteristik zugeordnet sein.
  • Die Lichtscheibe ist durch eine transparente Abdeckung gebildet, welche den Leuchteninnenraum sowie die von diesem beherbergten Bauteile gegen Witterungseinflüsse schützt.
  • In dem Leuchteninnenraum kann im Strahlengang zwischen wenigstens einer Lichtquelle des Leuchtmittels und der Lichtscheibe wenigstens eine Optikscheibe angeordnet sein, welche beispielsweise eine bestimmte Struktur und/oder Maskierung aufweisen kann, etwa um bei einer klaren, beispielsweise für einen Betrachter eine Tiefenwirkung bewirkenden Lichtscheibe das Leuchtmittel und/oder dessen mindestens eine Lichtquelle zu kaschieren. Das Leuchtengehäuse bzw. der Leuchteninnenraum kann in mehrere Leuchtenkammern mit jeweils eigenen Lichtquellen und/oder Leuchtmitteln, eventuell Reflektoren und/oder Optikelementen und/oder Optikscheiben, sowie gegebenenfalls Lichtscheiben unterteilt sein, von denen mehrere oder alle Leuchtenkammern gleiche oder jede Leuchtenkammer eine andere Lichtfunktionen erfüllen kann.
  • Bei einer Lichtfunktion handelt es sich dabei um eine durch Abstrahlung von Licht einer bestimmten Farbe in einer bestimmten Helligkeit und Richtung verwirklichte, zur Erfüllung einer Aufgabe vorgesehene Funktion der Fahrzeugleuchte. Jede Fahrzeugleuchte erfüllt je nach Ausgestaltung eine oder mehrere Aufgaben bzw. Funktionen. Zur Erfüllung jeder Aufgabe bzw. Funktion ist eine Lichtfunktion der Fahrzeugleuchte vorgesehen. Lichtfunktionen sind beispielsweise bei einer Ausgestaltung als Scheinwerfer eine die Fahrbahn ausleuchtende Funktion, oder bei einer Ausgestaltung als Signalleuchte speziell bei Kraftfahrzeugen eine Signalfunktion, wie beispielsweise eine Wiederholblinklichtfunktion zur Fahrtrichtungsanzeige oder eine Bremslichtfunktion zur Anzeige einer Bremstätigkeit, oder z.B. einer Begrenzungslichtfunktion, wie etwa einer auch als Schlusslichtfunktion bezeichneten Rücklichtfunktion, zur Sicherstellung einer Sichtbarkeit des Fahrzeugs bei Tag und/oder Nacht, wie etwa bei einer Ausgestaltung als Heckleuchte oder Tagfahrleuchte. Beispiele für Fahrzeugleuchten im Automobilbereich sind am Fahrzeugbug, an den Fahrzeugflanken und/oder an den Seitenspiegeln sowie am Fahrzeugheck angeordnete Wiederholblinkleuchten, Ausstiegsleuchten, beispielsweise zur Umfeldbeleuchtung, Begrenzungsleuchten, Bremsleuchten, Nebelleuchten, Rückfahrleuchten, sowie typischerweise hoch gesetzte dritte Bremsleuchten, so genannte Central, High-Mounted Braking Lights, Tagfahrleuchten, Scheinwerfer und auch als Abbiege- oder Kurvenlicht verwendete Nebelscheinwerfer, sowie Kombinationen hiervon.
  • Ein Leuchtmittel für wenigstens eine Lichtfunktion umfasst zumindest wenigstens eine Lichtquelle, beispielsweise mindestens eine Glühlampe oder mindestens eine Gasentladungslampe oder mindestens eine Leuchtdiode sowie gegebenenfalls Kombinationen hiervon.
  • Beispielsweise kommen als Lichtquellen von Leuchtmitteln für Fahrzeugleuchten vermehrt anorganische Leuchtdioden oder organische Leuchtdioden zum Einsatz.
  • Anorganische Leuchtdioden bestehen aus mindestens einem Lichtemittierende-Diode-Halbleiter-Chip, kurz LED-Chip, sowie wenigstens einer beispielsweise durch Spritzgießen angeformten, den mindestens einen LED-Chip ganz oder teilweise umhüllenden Primäroptik. Auch sind Fahrzeugleuchten bekannt, in denen reine LED-Chips ohne angeformte Primäroptiken zum Einsatz kommen.
  • Bekannt sind anorganische Leuchtdioden zur Durchsteckmontage (THT; Through Hole Technology), oberflächenmontierbare (SMD; Surface Mounted Device) LEDs und LEDs, bei denen der LED-Chip in Nacktmontagetechnik (COB; Chip On Board) direkt auf den Leuchtmittelträger gebondet wird.
  • THT-Leuchtdioden, kurz THT-LEDs, sind ein gängig bekannter Typ anorganischer Leuchtdioden. Sie werden auch als bedrahtete Leuchtdioden bezeichnet, da sie aus einer zumindest in einer gewünschten Abstrahlrichtung transparenten Kapselung, z.B. in Form einer Umspritzung oder eines Vergusses bestehen, welche einen den LED-Chip mit einem ersten elektrischen Anschluss, beispielsweise in Form eines Anodenanschlusses verbindenden Bonddraht und den mit einem zweiten elektrischen Anschluss, beispielsweise in Form eines Kathodenanschlusses, verbundenen LED-Chip einschließt. Aus der Kapselung ragen nur die auch als Beinchen bezeichneten Drähte des ersten elektrischen Anschlusses und des zweiten elektrischen Anschlusses als die Anoden- und Kathodenanschlüsse der THT-LED. Der beispielsweise als Kathodenanschluss ausgeführte zweite elektrische Anschluss kann hierbei mit einem oben erwähnten Napf versehen sein, in dem der LED-Chip angeordnet ist. Der Bonddraht führt vom beispielsweise als Anodenanschluss ausgeführten ersten Anschluss von außerhalb des Napfs kommend zum LED-Chip.
  • SMD-Leuchtdioden, kurz SMD-LEDs, sind ein weiterer bekannter Typ anorganischer Leuchtdioden. SMD-LEDs bestehen aus einem Leadframe mit wenigstens einer Bestückungsfläche für mindestens einen LED-Chip sowie elektrischen Anschlussflächen. Das Leadframe ist von einem Kunststoffkörper mit zumindest einer die wenigstens eine Bestückungsfläche freihaltenden Ausnehmung teilweise umspritzt. Die elektrischen Anschlussflächen des Leadframes sind hierbei als die elektrischen Anschlüsse der SMD-LED zur späteren Oberflächenmontage ebenfalls freigehalten. Der mindestens eine LED-Chip ist am Grund der zumindest einen zur wenigstens einen Bestückungsfläche reichenden Ausnehmung angeordnet und elektrisch kontaktiert. Dabei ist der LED-Chip auf einer mit wenigstens einer ersten elektrischen Anschlussfläche verbundenen ersten Partie des Leadframes angeordnet. Ein Bonddraht verbindet den LED-Chip mit einer zweiten Partie des Leadframes, die wiederum mit wenigstens einer zweiten elektrischen Anschlussfläche verbunden ist. Die an ihrem Grund zur Bestückungsfläche reichende Ausnehmung kann reflektorartig ausgestaltet sein. Dabei bilden die Wandungen der Ausnehmung den oben erwähnten Primärreflektor. Hierbei können die Wandungen reflektierend beschichtet sein.
  • COB-Leuchtdioden, kurz COB-LEDs, bestehen aus einem direkt auf einem Leuchtmittelträger anzuordnenden, ungehäusten LED-Chip und einem Bonddraht. Die Rückseite des LED-Chips bildet dabei den ersten elektrischen Anschluss der COB-LED. Zur elektrischen Kontaktierung wird der LED-Chip auf seiner Rückseite direkt mit einer ersten Leiterbahn eines Leuchtmittelträgers z.B. durch Löten oder Schweißen elektrisch verbunden. Der den zweiten elektrischen Anschluss der COB-LED bildende Bonddraht wird mit einer zweiten Leiterbahn des Leuchtmittelträgers ebenfalls z.B. durch Löten oder Schweißen elektrisch verbunden.
  • Der Vollständigkeit halber sei ergänzend erwähnt, dass auch andere Kontaktierungen wie z.B. der so genannte Flip-Chip-Aufbau möglich sind, bei dem die Kontaktmittel des LED-Chips direkt mit einem kontaktierten Substrat verbunden sind. In diesen Fällen wird kein Bonddraht verwendet.
  • Im Folgenden wird deshalb der Einfachheit halber nicht mehr zwischen anorganischer Leuchtdiode und LED-Chip unterschieden und statt dessen einheitlich der Begriff LED stellvertretend für beide Ausgestaltungen verwendet, es sei denn, es ist explizit etwas anderes erwähnt. Herausragende Eigenschaften von LEDs im Vergleich zu anderen, konventionellen Lichtquellen von Leuchtmitteln sind eine wesentlich längere Lebensdauer und eine wesentlich höhere Lichtausbeute bei gleicher Leistungsaufnahme. Mit anderen Worten weisen LEDs bei gleicher Lichtstärke einen im Vergleich zu anderen Lichtquellen geringeren Stromverbrauch auf. Hierdurch kann bei einer Verwendung einer oder mehrerer LEDS als Lichtquelle eines Leuchtmittels beispielsweise in einer Fahrzeugleuchte die Belastung eines zur Stromversorgung vorgesehenen Bordnetzes eines Fahrzeugs verringert werden, einhergehend mit Einsparungen beim Energieverbrauch des Fahrzeugs. Ferner weisen LEDs eine weit höhere Lebensdauer auf, als andere, zur Anwendung in einer Fahrzeugleuchte in Frage kommende Lichtquellen. Durch die längere Lebensdauer wird unter Anderem durch die geringere Ausfallquote die Betriebssicherheit und damit einhergehend die Qualität der Fahrzeugleuchte erhöht.
  • Eine kurz als OLED (Organic Light Emitting Diode; OLED) bezeichnete organische Leuchtdiode ist ein leuchtendes Dünnschichtbauelement aus organischen halbleitenden Materialien mit mindestens einer zwischen elektrisch leitenden, beispielsweise metallischen Schichten für Anode und Kathode eingeschlossen Emitterschicht. Die Stärke oder anders ausgedrückt Dicke der Schichten liegt in einer Größenordnung von etwa 100 nm. Zum Schutz gegen Wasser, Sauerstoff sowie zum Schutz gegen andere Umwelteinflüsse, wie etwa Kratzbeschädigung und/oder Druckbelastung sind OLEDs typischerweise mit einem anorganischen Material insbesondere mit Glas verkapselt. Zwar gibt es Anstrengungen, das Glas durch Kunststoff zu ersetzen, die jedoch noch nicht vom gewünschten Erfolg gekrönt sind, weil die Dichtigkeit der alternativen Materialien für die Verkapselung nicht ausreichend gut genug ist.
  • Im Unterschied zu anorganischen Leuchtdioden benötigen OLEDs keine einkristallinen Materialien. Im Vergleich zu LEDs lassen sich OLEDs daher in kostengünstiger Dünnschichttechnik herstellen. OLEDs ermöglichen dadurch die Herstellung flächiger Lichtquellen, die einerseits sehr dünn und andererseits als durch die Lichtscheibe einer Fahrzeugleuchte hindurch sichtbare leuchtende Fläche eingesetzt einen besonders homogenes Erscheinungsbild aufweisen.
  • Zum Betrieb sowohl von von LEDs, als auch von OLEDs als Lichtquellen für ein Leuchtmittel beispielsweise einer Fahrzeugleuchte können eine oder mehrere mehr oder minder komplexe elektronische Steuerschaltungen vorgesehen sein, die beispielsweise auf einem oder mehreren Leuchtmittelträgern des Leuchtmittels angeordnet und in dem Leuchteninnenraum beherbergt sein können.
  • Ein einfaches Beispiel für eine elektronische Steuerschaltung betrifft die Angleichung unterschiedlicher Helligkeiten einzelner LEDs oder von LED-Strängen innerhalb einer Gruppe gemeinsam betriebener, auf einem oder mehreren Leuchtmittelträgern angeordneter LEDs. Eine solche elektronische Steuerschaltung besteht aus mindestens einem oder mehreren Vorwiderständen zur Anpassung der Vorwärtsspannung der LEDs an das Bordnetz. Beispielsweise ist bekannt, die LEDs im so genannten Binning nach Vorwärtsspannung und Intensität zu sortieren. Um Unterschiede zwischen mehreren LED-Strängen auszugleichen, die jeweils aus in Reihe geschalteten LEDs gleicher Vorwärtsspannung und Intensität bestehen, und um eine homogene Helligkeitsverteilung der benachbarten LED-Stränge aus LEDs mit unterschiedlicher Vorwärtsspannung und Intensität zu erhalten, wird zumindest jeder LED-Strang mit einem anderen Vorwiderstand versehen.
  • LEDs sowie OLDEs bedürfen darüber hinaus beim Einsatz als Lichtquelle insbesondere in Fahrzeugleuchten oft einer separaten Ausfallerkennung. Dies ist bedingt durch die geringe Leistungsaufnahme von LEDs und OLEDs im Allgemeinen. Beispielsweise ist ein in einem Fahrzeug untergebrachtes Steuergerät nicht in der Lage, eine dem Ausfall einer oder weniger LEDs oder OLEDs entsprechende Änderung der Leistungsentnahme aus dem Bordnetz zu erkennen, da eine hieraus resultierende Bordnetzspannungsänderung unterhalb der im normalen Betrieb eines Fahrzeugs auftretenden Bordnetzspannungssschwankungen liegt. Eine beispielsweise in der Fahrzeugleuchte untergebrachte elektronische Schaltungsanordnung zur Ausfallerkennung erfasst den Ausfall einer oder mehrerer Leuchtdioden in der Fahrzeugleuchte z.B. mittels eines oder mehrerer Komparatoren und teilt dies dem Steuergerät mit. Diese elektronische Schaltungsanordnung zur Ausfallerkennung kann durch eine beispielsweise auf dem Leuchtmittelträger aufgebrachte elektronische Steuerschaltung verwirklicht sein.
  • Darüber hinaus können sowohl LEDs, als auch OLEDs weiterer elektronischer Steuerschaltungen bedürfen. Beispiele hierfür sind elektronische Steuerschaltungen:
    • zur Regelung und/oder Steuerung der Helligkeit bzw. Leuchtkraft der LEDs und/oder OLEDs, beispielsweise durch eine pulsweitenmodulierte Taktung der Stromversorgung für einen außerhalb des für das menschliche Auge wahrnehmbaren Bereichs gepulsten Betrieb,
    • zur Kompensation oder Vermeidung elektromagnetischer Störungen, beispielsweise aufgebaut aus Kondensatoren und/oder Ferriten,
    • zum Schutz der LEDs und/oder OLEDs z.B. vor einer Überspannung des Bordnetzes oder vor fehlerhafter Polung, beispielsweise umfassend eine oder mehrere Zenerdioden,
  • Zusammengefasst muss für fast alle LED- und/oder OLED-Anwendungen eine mehr oder minder umfangreiche, für die speziellen LEDs und/oder OLEDs ausgelegte elektronische Steuerschaltung z.B. auf den mindestens einen Leuchtmittelträger aufgebracht werden. Die elektronische Steuerschaltung umfasst im einfachsten Fall einen Vorwiderstand und eine Schutzdiode, kann aber je nach Anwendung auch wesentlich mehr Elektronikbauteile enthalten, wie z.B. Mikrokontroller bzw. Kontroller, Komparatoren, Transistoren, Schutzdioden, elektrische Widerstände z.B. als Vorwiderstand, Kondensatoren, Ferrite, etc.
  • Somit umfasst ein Leuchtmittel mit einer oder mehreren LED und/oder OLED als Lichtquelle meist zusätzlich zu einer oder mehreren aufgrund ihres Diodenaufbaus Elektronikbauteile darstellenden LEDs und/oder OLEDs zumindest ein weiteres zuvor genanntes Elektronikbauteil. Demnach kann ein Leuchtmittel mit einer oder mehreren LEDs und/oder OLEDs als Lichtquellen neben der mindestens einen LED und/oder OLED zumindest noch über ein weiteres Elektronikbauteil verfügen.
  • Die mindestens eine Lichtquelle eines Leuchtmittels und wenigstens ein weiteres Elektronikbauteil können auf einem gemeinsamen, einen Leiterbahnträger darstellenden Leuchtmittelträger, oder auf räumlich getrennten, untereinander beispielsweise durch einen Kabelbaum oder einen oder mehrere Teile eines Kabelbaums elektrisch verbundenen Leiterbahnträgern, von denen wenigstens einer den Leuchtmittelträger bildet, angeordnet sein.
  • Bei den in Verbindung mit einem Leuchtmittelträger zum Einsatz kommenden Leiterbahnträgern handelt es sich um Leiterbahnträger, wie sie auch zur elektrischen Verschaltung von Elektronikbauteilen beispielsweise zur Ansteuerung von anderen Leuchtmitteln, als LEDs und OLEDs, verwendet werden.
  • Leiterbahnträger können beispielsweise als so genannte Leiterplatten starr, oder als so genannte Flexplatinen biegsam, beispielsweise elastisch oder biegeschlaff verformbar ausgeführt sein. Daneben sind in MID-Technik (MID-Technik: Molded-Interconnect-Device-Technik) hergestellte spritzgegossene Schaltungsträger bekannt, welche in Gestalt eines Bauteils beispielsweise einer Fahrzeugleuchte mit integrierten Leiterbahnen in Spritzgusstechnik hergestellt werden und neben ihrer Funktion zur elektrischen Kontaktierung beispielsweise von Elektronikbauteilen und/oder Lichtquellen gleichzeitig eine mechanische Funktion der Fahrzeugleuchte übernehmen, beispielsweise eine Anordnung von Lichtquellen entlang einer vorgegebenen Geometrie unter gleichzeitiger Ausbildung eines Reflektors.
  • Weit verbreitetste Leiterbahnträger sind kurz als Leiterkarte, Platine oder gedruckte Schaltung (printed circuit board, PCB) bezeichnete Leiterplatten.
  • Eine Leiterplatte ist ein Träger für elektronische Bauteile. Sie dient der mechanischen Befestigung und elektrischen Verbindung. Nahezu jedes elektronische Gerät enthält eine oder mehrere Leiterplatten.
  • Leiterplatten bestehen aus elektrisch isolierendem Material mit daran haftenden, als Leiterbahnen dienenden, elektrisch leitenden Verbindungen. Die Leiterbahnen werden zumeist aus einer dünnen Schicht Kupfer geätzt. Als isolierendes Material ist faserverstärkter Kunststoff üblich. Einer der meistgenutzten Werkstoffe in diesem Anwendungsbereich ist FR-4.
  • FR-4 oder auch FR4 bezeichnet eine Klasse von schwer entflammbaren und flammenhemmenden Verbundwerkstoffen bestehend aus Epoxidharz und Glasfasergewebe. Die Abkürzung FR steht für flame retardant (flammenhemmend) und entspricht den Anforderung von UL94V-0. FR-4 ist in verschiedenen Varianten verfügbar. Zur Verbesserung der Flammhemmung wird der Verbundwerkstoff mit chemischen Stoffen wie polybromierte Diphenylether basierend auf Brom versetzt, in der halogenfreien Variante entfällt dieser Zusatz. Der Verbundwerkstoff FR-4 wurde 1968, neben anderen Verbundwerkstoffen, von der National Electrical Manufacturers Association (NEMA) in den Eigenschaften in der Spezifikation NEMA LI1 festgelegt.
  • FR-4 weist im Gegensatz zu ähnlichen Verbundwerkstoffen wie FR-2, sogenanntes Hartpapier, eine bessere Kriechstromfestigkeit und eine geringere Wasseraufnahme auf. Weiterer Vorteil von FR-4 ist die gute Haftbarkeit, welche das dauerhafte Anbringen von Leiterbahnstrukturen aus Kupfer auf dem Trägermaterial gewährleistet.
  • Leiterplatten mit FR-4 als elektrisch isolierendem Material werden gängig auch als FR-4 Platinen bezeichnet.
  • Die elektrische Kontaktierung und Befestigung von Elektronikbauteilen auf Leiterplatten erfolgt, indem die Elektronikbauteile in SMD-Technik auf als Lötflächen (Pads) ausgebildete Partien der Leiterbahnen oder in THT-Technik in als Lötaugen ausgebildete Partien der Leiterbahnen gelötet werden. So werden sie an diesen footprints gleichzeitig mechanisch gehalten und elektrisch verbunden. Größere Elektronikbauteile können auch mit Kabelbindern, Klebstoff oder Verschraubungen auf der Leiterplatte befestigt werden.
  • Neben den beschriebenen FR-4 Platinen sind auf spezielle Anwendungsgebiete angepasste Arten von Leiterplatten bekannt. Diese reichen von einseitigen und zweiseitigen Leiterplatten für einfache Anwendungen über Multilayer mit mehreren, durch isolierendes Material voneinander getrennten Schichten elektrisch leitender Verbindungen beispielsweise für komplexe Steuerschaltungen, für deren Verschaltung eine oder zwei Leiterbahnebenen nicht ausreichend wären, bis hin zu Sondertechniken, beispielsweise für Hochleistungselektronikanwendungen, bei denen die Leiterplatte nicht nur der Montage und elektrischen Verbindung, sondern gleichzeitig auch noch der Abfuhr von an den einzelnen Elektronikbauteilen entstehender Wärme dient.
  • Für letzteres sind insbesondere im Bereich der in Fahrzeugleuchten untergebrachten Hochleistungselektronik mit entsprechend auftretenden hohen Wärmemengen so genannte Metallkernplatinen, wie beispielsweise Direct bonded copper Substrate (DBC-Substrate; auch Direct copper bonded, DCB) oder Insulated Metal Substrate (IMS-Substrate) bekannt.
  • Ein DBC-Substrat ermöglicht eine enge elektrisch/thermische Verbindung über Kupfer. Dies ist für eine optimale Wärmeableitung wichtig. DBC-Substrate sind technisch günstig herstellbar. Auf einem DBC-Substrat können leicht großflächige, metallische Leiterbahnen-Strukturen erstellt werden.
  • Bei IMS-Substraten besteht die untere Schicht aus Aluminium statt aus Kupfer.
  • Ein vorrangiges Entwicklungsziel bei der Herstellung von Fahrzeugen und von Komponenten von Fahrzeugen, wie beispielsweise Fahrzeugleuchten, sind geringe Herstellungskosten.
  • Im Bereich von elektronischen Schaltungen auf Leiterplatten hat die elektrische Kontaktierung der Leiterplatten einen entscheidenden Einfluss auf die Herstellungskosten.
  • Eine kostengünstige elektrische Kontaktierung von Leiterplatten bedient sich einer Direktsteckverbindung mittels auch als Seitenplatinenstecker bezeichneter Randkontaktstecker.
  • Ein Randkontaktstecker weist ein Gehäuse auf, welches ein oder mehrere Kontaktmittel teilweise umgibt.
  • Die einzelnen Kontaktmittel von Randkontaktsteckern sind durch mit Einzelleitungen oder Flachbandleitungen beispielsweise durch Löten oder Crimpen oder Schraubklemmen verbindbare Klammern gebildet, welche eine Leiterplatte umgreifen und dabei auf einer oder auf gegenüberliegenden Seiten der Leiterplatte identisch ausgeführte Leiterbahnen elektrisch kontaktieren.
  • Eine Direktsteckverbindung unterscheidet sich dabei von einer indirekten Steckverbindung dadurch, dass nur ein Steckerteil erforderlich ist, das direkt beispielsweise auf einer Leiterplatte vorhandene Leiterbahnen kontaktiert. Bei einer indirekten Steckverbindung ist ein mit den Leiterbahnen beispielsweise einer Leiterplatte verbundenes Gegenstück erforderlich, welches das Steckerteil aufnimmt.
  • Ein weit verbreitetes Beispiel von als Seitenplatinenstecker oder Randkontaktstecker für Direktsteckverbindungen einsetzbaren Steckerteilen sind RAST-Steckverbinder (RAST; Raster-Anschluss-Steck-Technik). Hierbei handelt es sich um Steckverbinder der sogenannten Hausgerätenormen RAST 2.5 und RAST 5, wobei die Ziffern den Millimeterabstand zwischen benachbarten Kontaktmitten angeben.
  • Die Hausgerätespezifikation RAST ist unter dem Dach des Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e. V. (ZVEI) durch einen Arbeitskreis der Hersteller von Haushaltsgroßgeräten und von Steckverbindern mit dem Ziel ins Leben gerufen worden, Komponenten zu standardisieren, die Konformität der Steckverbinder verschiedener Hersteller zu gewährleisten und Fehler im Produktionsprozess aufgrund falsch zusammengesteckter Steckverbindungen auszuschließen und damit einhergehend die Montage im Zusammenbau der Endgeräte zu vereinfachen und Fehlverdrahtungen zu minimieren. RAST ermöglicht zudem die Gruppierung von Anschlüssen, wodurch der Einsatz von einzelnen Anschlüssen und individuellen Kabelbäumen vermieden werden kann. In enger Abstimmung zwischen den wichtigsten deutschen Herstellern von Hausgeräten und Steckverbindern entstand ein bis heute gängiger Standard.
  • Heute sind RAST-Steckverbinder längst Standard für eine Vielzahl von Sensor-, Schalter-, Aktor- und Motorsteuerleitungen, die direkt oder indirekt mit der Leiterplatte und/oder den Komponenten verbunden werden können. Die Vorteile der RAST-Stecker sind auch von anderen Branchen erkannt worden, so dass auch außerhalb der Hausgeräte eine stetig wachsende weltweite Verbreitung zu finden ist, etwa in der Heizungstechnik oder der Automobilindustrie.
  • Durch DE 10 2010 047 899 A1 ist ein Leuchtmittel mit mindestens einer auf einer Leiterplatte angeordneten Lichtquelle und einem lösbar mit einem Randbereich der Leiterplatte verbindbaren, in eine Vormontagestellung und eine Endmontagestellung bringbaren Randkontaktstecker bekannt. Der Randkontaktstecker weist durch Kontaktelemente gebildete Kontaktmittel auf, an denen elektrische Leitungen angeschlossen sind. Die Leiterplatte weist Leiterbahnen auf, die direkt oder indirekt über eine Ansteuereinrichtung mit elektrischen Anschlüssen der Lichtquelle verbunden sind. Die Leiterbahnen haben Kontaktstellen, welche die Kontaktelemente bei in Endmontagestellung befindlichem Randkontaktstecker kontaktieren.
  • Durch das Umgreifen der Leiterplatte können Randkontaktstecker jedoch nicht in Verbindung mit den kosten- und anwendungstechnisch sehr günstigen Metallkernplatinen eingesetzt werden, da deren einseitige Vollmetallschicht die einzelnen Kontaktmittel von Randkontaktsteckern untereinander kurzschließt.
  • Für Metallkernplatinen müssen deshalb bislang teure, zweiteilige, indirekte Steckverbindungen mit einem leiterplattenmontierten Stecker- oder Buchsenteil und einem leitungsseitig montierten Buchsen- oder Steckerteil verwendet werden. Beispiele für zweiteilige, indirekte Steckverbindungen sind in stehender oder liegender Ausführung leiterplattenmontierte Stiftwannen mit und ohne Rastlasche, und leitungsseitig montierte, in die Stiftwannen eingreifende Federleisten mit Crimpanschluss oder mit Schneidklemmenanschluss oder mit Schraubklemmanschluss, an die sowohl Flachbandals auch Einzelleitungen angeschlagen werden können.
  • Durch DE 10 2004 056 252 A1 ist ein Leuchtmittel für eine Fahrzeugleuchte mit wenigstens einer LED bekannt, die auf einer Metallkernplatine angeordnet ist. Zur elektrischen Kontaktierung ist eine indirekte Steckverbindung aus metallkernplatinenseitig montierter Stiftwanne und leitungsseitig angeordneter Federleiste vorgesehen. Die Stiftwanne ist liegend auf der Metallkernplatine angeordnet. Die Kontaktmittel der Stiftwanne sind via Leiterbahnen mit der Leuchtiode elektrisch verbunden. Die Stiftwanne ist mit einer in sie einführbaren, gemeinsam mit der Stiftwanne eine indirekte Steckverbindung bildenden Federleiste elektrisch kontaktierbar.
  • Durch DE 10 2005 054 955 A1 ist ebenfalls ein Leuchtmittel mit wenigstens zwei LEDs bekannt, die auf einer Metallkernplatine angeordnet sind. Zur elektrischen Kontaktierung ist auch hier eine indirekte Steckverbindung aus metallkernplatinenseitig montierter Stiftwanne und leitungsseitig angeordneter Federleiste vorgesehen. Die Stiftwanne ist stehend oder liegend auf der Metallkernplatine angeordnet. Die Kontaktmittel der Stiftwanne sind via Leiterbahnen mit der Leuchtiode elektrisch verbunden. Die Stiftwanne ist mit einer in sie einführbaren, gemeinsam mit der Stiftwanne eine indirekte Steckverbindung bildenden Federleiste elektrisch kontaktierbar.
  • Im Vergleich zu Randkontaktsteckern sind indirekte Steckverbindungen um den Faktor Zwölf teurer.
  • Um dem Kostendruck beispielsweise in der Automobilindustrie gerecht zu werden, wäre es wünschenswert, Leiterbahnträger jeglicher Bauart - seien es in MID-Technik hergestellte Leiterbahnträger oder Metallkernplatinen - mit Randkontaktsteckern zu kombinieren.
  • Eine aus Kostensicht in Verbindung mit einer in einer Fahrzeugleuchte verbauten Hochleistungselektronik anstrebsame Kombination aus Metallkernplatine und Randkontaktstecker ist nach dem Stand der Technik jedoch nicht verwirklichbar.
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine kostengünstige elektrische Steckverbindung für Leiterbahnträger in Fahrzeugleuchten, insbesondere für in Verbindung mit einer Hochleistungselektronik in Fahrzeugleuchten verbaute Metallkernplatinen zu schaffen.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die Unteransprüche beschrieben.
  • Die Erfindung betrifft demnach eine Steckverbindung zur elektrischen Kontaktierung von Leiterbahnträgern in Fahrzeugleuchten, beispielsweise von in Verbindung mit Hochleistungselektronik in Fahrzeugleuchten verbauten Metallkernplatinen.
  • Die Steckverbindung umfasst einen mit mindestens einer, beispielsweise mit einem oder mehreren Elektronikbauteilen elektrisch leitend verbundenen oder verbindbaren Leiterbahn versehenen Leiterbahnträger. Darüber hinaus umfasst die Steckverbindung einen Randkontaktstecker mit einer Anzahl von Kontaktmitteln, welche einer Zahl von beispielsweise zum Betrieb wenigstens einer durch ein oder mehrere via auf dem Leiterbahnträger ausgebildeten Leiterbahnen elektrisch kontaktierte, beispielsweise untereinander elektrisch verbundene Elektronikbauteile gebildeten Einrichtung erforderlichen elektrischen Anschlüssen des Leiterbahnträgers entsprechen.
  • Bei der Einrichtung kann es sich beispielsweise um eine Elektronikschaltung, die einen Teil, etwa eine Ansteuereinrichtung, eines eine oder mehrere Lichtquellen umfassenden Leuchtmittels einer Fahrzeugleuchte handeln. Alternativ oder zusätzlich kann die Einrichtung eine oder mehrere Lichtquellen eines Leuchtmittels einer Fahrzeugleuchte umfassen.
  • Beispielsweise kann mindestens eine zur Erfüllung wenigstens einer Lichtfunktion einer Fahrzeugleuchte vorgesehene Lichtquelle als mindestens ein Elektronikbauteil oder zusätzlich zu einem oder mehreren Elektronikbauteilen auf dem Leiterbahnträger vorgesehen sein. Die Leiterbahnen des Leiterbahnträgers können somit direkt oder indirekt über eine Elektronikschaltung mit elektrischen Anschlüssen der mindestens einen auf dem Leiterbahnträger vorgesehenen Lichtquelle verbunden sein.
  • Bei der mindestens einen Lichtquelle handelt es sich bevorzugt um wenigstens eine LED und/oder zumindest eine OLED.
  • Der Randkontaktstecker kann ein Gehäuse aufweisen, welches das eine oder die mehreren Kontaktmittel teilweise umgibt.
  • Jedes der Kontaktmittel des Randkontaktsteckers umfasst eine Klammer mit zwei einander gegenüberliegenden, einseitig an einer Verbindungsseite beispielsweise mittels eines Stegs vorzugsweise einstückig federelastisch miteinander elektrisch leitfähig verbundenen Kontaktschwingen. Die Kontaktschwingen sind an der Verbindungsseite um einen vorgegebenen Abstand voneinander beabstandet, der ausreicht, um eine Leiterplatte, bevorzugt eine Standard-Leiterplatte, besonders bevorzugt eine FR-4 Platine, zwischen die Kontaktschwingen einzuschieben.
  • Zumindest in einem Bereich an den von der Verbindungsseite beabstandeten freien Enden der Kontaktschwingen herrscht vorzugsweise ein geringerer Abstand, so dass eine zwischen die Kontaktschwingen eingeschobene Leiterplatte zumindest im Bereich deren freier Enden federelastisch eingeklemmt wird. Dabei ist von den freien Enden her kommend vorzugsweise eine Aufweitung vorgesehen, um die Leiterplatte einfach zwischen die Kontaktschwingen einschieben zu können.
  • An den Kontaktmitteln sind beispielsweise zu einem Kabelbaum zusammengefasste elektrische Leitungen angeschlossen oder anschließbar.
  • Die Steckverbindung zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens eine in ihrer Dicke dem vorgegebenen Abstand der Kontaktschwingen der als Klammern ausgeführten Kontaktmittel des Randkontaktsteckers entsprechende Steckerleiterplatte mit einer der Anzahl von Kontaktmitteln entsprechenden Zahl von mit den elektrischen Anschlüssen des Leiterbahnträgers elektrisch verbundenen und/oder verbindbaren, von zumindest einem Rand der Steckerleiterplatte aus für die Kontaktmittel des Randkontaktsteckers zugänglichen elektrischen Kontaktstellen vorgesehen ist.
  • Die Steckerleiterplatte kann damit optimal auf den Randkontaktstecker ausgelegt und aus einem kostengünstigen Werkstoff hergestellt sein.
  • Sich hierdurch ergebende Vorteile sind, dass für den die Hauptleiterplatte bildenden Leiterbahnträger andere Materialien und Stärken verwendet werden können, die nicht zu einer einen Randkontaktstecker umfassenden Direktsteckverbindung passen, wie etwa Metallkernplatinen oder dünnes FR-4.
  • Ist der Randkontaktstecker vom Rand der Steckerleiterplatte her aufgesteckt, klemmt das freie Ende zumindest je einer Kontaktschwinge jeder der als Klammern ausgeführten Kontaktmittel des Randkontaktsteckers die Steckerleiterplatte an je einer ihrer mit den elektrischen Anschlüssen des Leiterbahnträgers elektrisch verbundenen und/oder verbindbaren Kontaktstellen.
  • Die Kontaktstellen werden bevorzugt durch Leiterbahnen der Steckerleiterplatte gebildet. Das oder die Kontaktmittel des Randkontaktsteckers kontaktieren in einer Endmontagestellung des Randkontaktsteckers die Kontaktstellen der Steckerleiterplatte. In der Endmontagestellung greift der Randkontaktstecker von einem Rand der Steckerleiterplatte her kommend mit je einer Kontaktschwinge seiner als Klammern ausgeführten Kontaktmittel die Steckerleiterplatte von einer ersten Oberfläche her, und mit je einer Kontaktschwinge seiner als Klammern ausgeführten Kontaktmittel die Steckerleiterplatte von einer der ersten Oberfläche gegenüberliegenden und via des Rands mit der ersten Oberfläche verbundenen, zweiten Oberfläche her, so dass die Steckerleiterplatte von beiden Seiten vom Rand her kommend an ihren beiden einander gegenüberliegenden und durch den Rand miteinander verbundenen Oberflächen von den beiden Kontaktschwingen des mindestens einen als Klammer ausgeführten Kontaktmittels umgriffen und jede Kontaktstelle unter Herstellung eines elektrischen Kontakts zwischen ihr und einem Kontaktmittel zwischen den Kontaktschwingen der als Klammern ausgeführten Kontaktmittel des Randkontaktsteckers geklemmt wird.
  • Die Kontaktstellen können auf einer Oberfläche der Steckerleiterplatte ausgebildet sein, die durch den Rand mit einer ihr gegenüberliegenden Oberfläche der Steckerleiterplatte verbunden ist, oder die Kontaktstellen können symmetrisch zu einer parallel zwischen den beiden Oberflächen verlaufenden Spiegelebene an beiden durch den Rand miteinander verbundenen Oberflächen der Steckerleiterplatte ausgebildet sein, um von den als Klammern ausgebildeten Kontaktmitteln des Randkontaktsteckers zur Erhöhung der elektrischen Kontaktsicherheit der Steckverbindung beidseitig elektrisch kontaktiert werden zu können.
  • Bei der Steckerleiterplatte handelt es sich bevorzugt um eine FR-4 Platine.
  • Beim Leiterbahnträger handelt es sich bevorzugt um eine Metallkernplatine.
  • Alternativ kann es sich bei dem Leiterbahnträger beispielsweise um einen in MID-Technik hergestellten Leiterbahnträger handeln.
  • Die Erfindung kann beispielsweise verwirklicht sein durch Anordnung einer vorzugsweise kleinen, bevorzugt als konventionelle Platine, besonders bevorzugt als FR-4 Platine ausgeführten Steckerleiterplatte auf einem eine Hauptleiterplatte bildenden, beispielsweise als Metallkernplatine ausgeführten Leiterbahnträger. Die Anordnung ist dabei derart ausgeführt, dass die Kontaktstellen zur elektrischen Kontaktierung mit einem Randkontaktstecker aufweisenden Leiterbahnen der Steckerleiterplatte mit den elektrischen Anschlüssen der Hauptleiterplatte elektrisch verbunden sind.
  • Die Kontaktstellen der Steckerleiterplatte beziehungsweise die mit den Kontaktstellen der Steckerleiterplatte elektrisch verbundenen Leiterbahnen der Steckerleiterplatte können mit den elektrischen Anschlüssen des Leiterbahnträgers durch Löten beispielsweise in SMD-Technik oder in THT-Technik oder vermittels Leitkleber (ACF; Anisotropic conductive film) elektrisch verbunden oder elektrisch verbindbar sein.
  • Mit anderen Worten können zumindest die elektrischen Verbindungen zwischen den Kontaktstellen der Steckerleiterplatte beziehungsweise den mit den Kontaktstellen der Steckerleiterplatte elektrisch verbundenen Leiterbahnen der Steckerleiterplatte und den elektrischen Anschlüssen des Leiterbahnträgers durch Löten beispielsweise in SMD-Technik oder in THT-Technik oder vermittels Leitkleber hergestellt sein oder werden.
  • Bei einem Leitkleber handelt es sich um einen elektrisch leitfähigen Klebstoff.
  • Leitkleber bestehen aus den Klebmittel und anorganischen, elektrisch leitfähigen Füllstoffen. Deren Anteil liegt bei etwa 30 %. Wegen der verwendeten metallischen Füllstoffe sind die Verbindungsstellen auch thermisch gut leitfähig. Zu den gut geeigneten Füllstoffen zählen Silber, Gold, Palladium, Nickel und Platin.
  • Eine eigene Klasse unter den Leitklebern bilden so genannte anisotrope Leitkleber. Als Füllmaterial werden kugelförmige leitende Teilchen eingesetzt. Das Gesamtvolumen wird nur zu 5 % durch das leitfähige Material gebildet. Dadurch wird eine lokal begrenzte elektrische Verbindung erreicht. Bei einem Auftrag als dünner Film wird die elektrische Verbindung nur vertikal zwischen den miteinander verklebten Oberflächen, aber nicht horizontal aufgebaut, da sich die Kugeln nicht berühren. Das gestattet den großflächigen Auftrag des Klebers ohne Justage. Nachteilig ist die Begrenzung der Betriebstemperatur auf 80 Grad Celsius und eine prinzipbedingte implizierte Kurzschlusswahrscheinlichkeit.
  • Eine Verbindung mit einem Leitkleber ist zwar weniger leitfähig als eine Lötverbindung, ist aber elastisch und dadurch mechanisch belastbarer. Eine hohe Elastizität erreichen beispielsweise Silikonkleber.
  • Die Steckerleiterplatte kann zusätzlich zu den beispielsweise durch Lötverbindungen hergestellten elektrischen Verbindungen ihrer Kontaktstellen mit den elektrischen Anschlüssen des die Hauptleiterplatte bildenden Leiterbahnträgers eine oder mehrere weitere, mechanische Verbindungen zur Hauptleiterplatte aufweisen, welche mechanische Belastungen zwischen Haupt- und Steckerleiterplatte übertragen.
  • Denkbare mechanische Verbindungen können durch Verschrauben und/oder Nieten und/oder Kleben hergestellt sein.
  • Die Steckerleiterplatte kann mit dem Leiterbahnträger im selben Arbeitsgang zumindest elektrisch verbunden, beispielsweise verlötet werden, wie ein oder mehrere auf dem die Hauptleiterplatte bildenden Leiterbahnträger angeordnete und mittels dessen Leiterbahnen elektrisch kontaktierten Elektronikbauteile, wie beispielsweise eine oder mehrere LEDs und/oder Wiederstände und/oder Halbleiter-Bauelemente, um ohne Anspruch auf Vollständigkeit nur einige denkbare verbleibende Elektronikbauteile aufzulisten, so dass kein separater Montageschritt zur Anbringung der Steckerleiterplatte auf der Hauptleiterplatte benötigt wird.
  • Zwischen der Steckerleiterplatte und dem die Hauptleiterplatte bildenden Leiterbahnträger kann mindestens ein Zwischenstück angeordnet sein.
  • Hierdurch ist es möglich, einen Höhenversatz einzustellen, beispielsweise um eine Anpassung an eine gegebene Einbausituation des Leiterbahnträgers in eine Fahrzeugleuchte zu ermöglichen, indem die Steckerleiterplatte versetzt, beispielsweise erhöht gegenüber der Hauptleiterplatte sitzt.
  • Durch Anbringung weiterer Zwischenstücke kann ein Höhenversatz zwischen Steckerleiterplatte und Hauptleiterplatte an eine Einbausituation in einen von einem Leuchtengehäuse und einer Lichtscheibe zumindest zum Teil umschlossenen Leuchteninnenraum einer Fahrzeugleuchte angepasst werden.
  • Durch den hierdurch einstellbaren Höhenversatz, um den die Steckerleiterplatte beispielsweise über der Hauptleiterplatte angeordnet ist, können Leiterbahnträger tiefer über einer Fläche und damit tiefer in einem Leuchtengehäuse einer Fahrzeugleuchte montiert werden, da der zur Herstellung einer Direktsteckverbindung notwendige Überstand nach unten verringert wird.
  • Durch Anbringung weiterer Zwischenstücke kann der Höhenversatz so weit gesteigert werden, beispielsweise um den Randkontaktstecker so weit anzuheben, dass sich die Hauptleiterplatte auf eine ebene Fläche anbringen lässt.
  • Darüber hinaus kann ein Höhenversatz verwirklicht werden, um die Montage zu vereinfachen, da die Steckerleiterplatte höher und dadurch leichter zugänglich zum Anbringen des Randkontaktsteckers der Steckverbindung sitzt.
  • Das mindestens eine zwischen der Steckerleiterplatte und dem die Hauptleiterplatte bildenden Leiterbahnträger angeordnete Zwischenstück kann vertikale elektrische Verbindungen, beispielsweise in Form von Durchkontaktierungen, Durchsteigern oder VIAs (Vertical Interconnect Access) zwischen den die Kontaktstellen der Steckerleiterplatte und die elektrischen Anschlüsse der Hauptleiterplatte umfassenden Leiterbahnebenen der Steckerleiterplatte und der Hauptleiterplatte aufweisen. Die vertikalen elektrischen Verbindungen können durch innen metallisierte Bohrungen im Zwischenstück oder durch Niete und Stifte ausgeführt sein, um nur einige denkbare Ausgestaltungen zu nennen. Alternativ ist denkbar, dass bei der Verwendung eines oder mehrerer Zwischenstücke die Kontaktstellen oder mit diesen verbundene Leiterbahnen der Steckerleiterplatte und die elektrischen Anschlüsse oder mit diesen verbundene Leiterbahnen der Hauptleiterplatte beispielsweise durch Bonddrähte miteinander vertikal elektrisch verbunden werden oder sind.
  • Wichtig ist hervorzuheben, dass für die Steckerleiterplatte über die beschriebenen Direktsteckverbindungen mittels Randkontaktsteckern hinaus grundsätzlich alle weiteren denkbaren Steckverbinder einsetzbar sind.
  • Es ist ersichtlich, dass die Erfindung verwirklicht sein kann, indem auf eine als Leiterbahnträger dienende beispielsweise als Metallkernplatine ausgeführte Hauptleiterplatte eine kleine konventionelle Steckerleiterplatte angeordnet, beispielsweise aufgelötet wird, welche die Kontaktierung zum Randkontaktstecker stellt. D adu rch können für die Hauptleiterplatte andere Materialien und Stärken verwendet werden, die nicht zum Randkontaktstecker passen, zum Beispiel Metallkernplatinen oder dünnes FR-4 oder Flexplatinen, oder in MID-Technik hergestellte Leiterbahnträger.
  • Die Steckverbindung kann alternativ oder zusätzlich einzelne oder eine Kombination mehrerer einleitend in Verbindung mit dem Stand der Technik und/oder in einem oder mehreren der zum Stand der Technik erwähnten Dokumente und/oder in der nachfolgenden Beschreibung zu den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen beschriebene Merkmale aufweisen.
  • Zusätzliche, über die Lösung der gestellten Aufgabe und/oder über die voran zu den einzelnen Merkmalen genannten Vorteile hinausgehende Vorteile gegenüber dem Stand der Technik sind nachfolgend aufgeführt.
  • Die Steckerleiterplatte ermöglicht, beispielsweise eine Metallkernplatine mit einer einen Randkontaktstecker umfassenden Standard-Direktsteckverbindung kostengünstig zu kontaktieren. Standard-Direktsteckverbindungen erfordern eine Standard-Leiterplatte, wie beispielsweise eine FR-4 Platine. Die erfindungsgemäße Steckverbindung erlaubt es, auch andere Leiterbahnträger elektrisch zu kontaktieren, die sich ansonsten nicht mittels Randkontaktsteckern kontaktieren lassen, wie z.B. Leiterplatten auf Keramikbasis, besonders dünne Leiterplatten, wie etwa Flexplatinen, oder dicke Leiterplatten.
  • Randkontaktstecker für Standard-Leiterplatten sind wesentlich kostengünstiger als die beispielsweise für Metallkernplatinen bislang erforderlichen indirekten Steckverbindungen aus einem leitungsseitig montierten Buchsen- oder Steckerteil und einem beispielsweise in SMD-Technik leiterbahnträgerseitig montiertes, das leitungsseitig montierte Buchsen- oder Steckerteil aufnehmendes leiterplattenmontiertes Stecker- oder Buchsenteil. Darüber hinaus stellt die sichere Verriegelung einer indirekten Steckverbindung in der Montage eine häufige Fehlerquelle dar. Die in Fahrzeugleuchten zum Einsatz kommenden Direktsteckverbindungen mittels Randkontaktsteckern können hingegen konstruktiv leicht gegen unvollständiges Stecken gesichert werden.
  • Hierdurch entfällt das Problem der Herstellung und Kontrolle einer sicheren Verrastung bzw. Verriegelung indirekter Steckverbindungen in der Montage.
  • Zusammengefasst kann durch den Einsatz einer auch als Adapterplatine bezeichenbaren Steckerleiterplatte in Form beispielsweise einer Standard-Leiterplatte, wie etwa einer FR-4 Platine, ein von einer Standard-Leiterplatte abweichender Leiterbahnträger, wie beispielsweise eine Metallkernplatine, mittels Standard-Steckverbindungen, wie beispielsweise Direksteckverbindern kostengünstig kontaktiert werden. Neben Metallkernplatinen lassen sich hierdurch beispielsweise auch andere Leiterbahnträger, wie beispielsweise Platinen aus Keramik, sowie sehr dünne und sehr dicke Platinen ebenfalls per Direksteckverbinder kontaktieren.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind. Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Steckverbindung ausgestaltet sein kann und stellen keine abschließende Begrenzung dar. Es zeigen in schematischer Darstellung:
    • Fig. 1
    ein erstes Ausführungsbeispiel einer Steckverbindung in einer perspektivischen Ansicht.
    Fig. 2
    die Steckverbindung aus Fig. 1 in einer Draufsicht.
    Fig. 3
    die Steckverbindung aus Fig. 1 in einer Seitenansicht.
    Fig. 4
    ein zweites Ausführungsbeispiel einer Steckverbindung in einer perspektivischen Ansicht.
    Fig. 5
    die Steckverbindung aus Fig. 4 in einer Draufsicht.
    Fig. 6
    die Steckverbindung aus Fig. 4 in einer Seitenansicht.
  • Eine in Fig. 1 bis Fig. 6 ganz oder in Teilen dargestellte Steckverbindung 01 zur elektrischen Kontaktierung von Leiterbahnträgern 02 in Fahrzeugleuchten, beispielsweise von in Verbindung mit Hochleistungselektronik in Fahrzeugleuchten verbauten Metallkernplatinen 21, umfasst:
    • einen mit einer oder mehreren Leiterbahnen versehenen Leiterbahnträger 01,
    • einen Randkontaktstecker 03 mit einer Anzahl von Kontaktmitteln 30, welche einer Zahl von elektrischen Anschlüssen des Leiterbahnträgers 02 entsprechen, wobei jedes der Kontaktmittel 30 des Randkontaktsteckers eine Klammer 31 mit zwei um einen vorgegebenen Abstand einander gegenüberliegend angeordneten, elektrisch leitfähig verbundenen Kontaktschwingen 32 umfasst, und
    • mindestens eine in ihrer Dicke dem vorgegebenen Abstand zwischen den Kontaktschwingen 32 der als Klammern 31 ausgeführten Kontaktmittel 30 des Randkontaktsteckers 03 entsprechende Steckerleiterplatte 04 mit einer der Anzahl von Kontaktmitteln 30 entsprechenden Zahl von mit den elektrischen Anschlüssen des Leiterbahnträgers 02 elektrisch verbundenen und/oder verbindbaren, von zumindest einem Rand 41 der Steckerleiterplatte 04 aus für die Kontaktmittel 30 des Randkontaktsteckers 03 zugänglichen elektrischen Kontaktstellen 40.
  • Die Steckerleiterplatte 04 kann damit optimal auf den Randkontaktstecker 03 ausgelegt und aus einem kostengünstigen Werkstoff hergestellt sein.
  • Sich hierdurch ergebende Vorteile sind, dass für den eine Hauptleiterplatte bildenden Leiterbahnträger 02 andere Materialien und Stärken verwendet werden können, die nicht zu einer einen Randkontaktstecker 03 umfassenden Direktsteckverbindung passen, wie etwa Metallkernplatinen 21 oder dünnes FR-4.
  • Die Kontaktstellen 40 sind bevorzugt durch Leiterbahnen der Steckerleiterplatte 04 gebildet.
  • Das oder die Kontaktmittel 30 des Randkontaktsteckers 03 kontaktieren in einer in Fig. 1 bis Fig. 6 dargestellten Endmontagestellung des Randkontaktsteckers 03 die Kontaktstellen 40 der Steckerleiterplatte 04. In der Endmontagestellung greift der Randkontaktstecker 03 von einem Rand 41 der Steckerleiterplatte 04 her kommend mit je einer Kontaktschwinge 32 seiner als Klammern 31 ausgeführten Kontaktmittel 30 die Steckerleiterplatte 04 von einer ersten Oberfläche 42 her, und mit je einer Kontaktschwinge 32 seiner als Klammern 31 ausgeführten Kontaktmittel 30 die Steckerleiterplatte 04 von einer der ersten Oberfläche 42 gegenüberliegenden und via des Rands 41 mit der ersten Oberfläche 42 verbundenen, zweiten Oberfläche 43 her, so dass die Steckerleiterplatte 04 von beiden Seiten vom Rand 41 her kommend an ihren beiden einander gegenüberliegenden und durch den Rand miteinander verbundenen Oberflächen 42, 43 von den beiden Kontaktschwingen 32 des mindestens einen als Klammer 31 ausgeführten Kontaktmittels 30 umgriffen und jede Kontaktstelle 40 unter Herstellung eines elektrischen Kontakts zwischen ihr und einem Kontaktmittel 30 zwischen den Kontaktschwingen 32 der als Klammern 31 ausgeführten Kontaktmittel 30 des Randkontaktsteckers 03 geklemmt wird.
  • Ist der Randkontaktstecker 03 vom Rand 41 der Steckerleiterplatte 04 her aufgesteckt, klemmt damit zumindest je eine Kontaktschwinge 32 jeder der als Klammern 31 ausgeführten Kontaktmittel 30 des Randkontaktsteckers 03 die Steckerleiterplatte 04 an je einer ihrer mit den elektrischen Anschlüssen des Leiterbahnträgers 02 elektrisch verbundenen und/oder verbindbaren Kontaktstellen 40.
  • Auf dem einen mit einer oder mehreren Leiterbahnen versehenen Leiterbahnträger 01 können beispielsweise ein oder mehrere via der auf dem Leiterbahnträger 01 ausgebildeten Leiterbahnen elektrisch kontaktierte, beispielsweise untereinander elektrisch verbundene Elektronikbauteile angeordnet sein. Die Anzahl von Kontaktmitteln 30 des Randkontaktsteckers 03 entspricht bevorzugt einer Zahl von beispielsweise zum Betrieb wenigstens einer durch ein oder mehrere via auf dem Leiterbahnträger 02 ausgebildeten Leiterbahnen untereinander elektrisch verbundene Elektronikbauteile gebildeten Einrichtung erforderlichen elektrischen Anschlüssen des Leiterbahnträgers 02.
  • Die Einrichtung kann eine Elektronikschaltung umfassen, die einen Teil, etwa eine Ansteuereinrichtung, eines eine oder mehrere Lichtquellen umfassenden Leuchtmittels einer Fahrzeugleuchte bildet, und/oder die Einrichtung eine oder mehrere Lichtquellen eines Leuchtmittels einer Fahrzeugleuchte umfasst.
  • Mindestens eine zur Erfüllung wenigstens einer Lichtfunktion einer Fahrzeugleuchte vorgesehene Lichtquelle kann als mindestens ein Elektronikbauteil oder zusätzlich zu einem oder mehreren Elektronikbauteilen auf dem Leiterbahnträger 02 vorgesehen sein. Die Leiterbahnen des Leiterbahnträgers 02 können somit direkt oder indirekt über eine Elektronikschaltung mit elektrischen Anschlüssen der mindestens einen auf dem Leiterbahnträger 02 vorgesehenen Lichtquelle verbunden sein.
  • Zumindest eine LED und/oder wenigstens eine OLED kann als zumindest eine Lichtquelle vorgesehen sein.
  • Die Steckerleiterplatte 04 kann im selben Arbeitsgang mit dem Leiterbahnträger 02 zumindest elektrisch verbunden werden, beispielsweise verlötet werden, wie auf dem die Hauptleiterplatte bildenden Leiterbahnträger 02 angeordnete und elektrisch kontaktierte Elektronikbauteile, wie beispielsweise eine oder mehrere LEDs und/oder Wiederstände und/oder Halbleiter-Bauelemente, um ohne Anspruch auf Vollständigkeit nur einige denkbare verbleibende Elektronikbauteile aufzulisten, so dass kein separater Montageschritt zur Anbringung der Steckerleiterplatte 04 auf dem die Hauptleiterplatte bildenden Leiterbahnträger 02 benötigt wird.
  • Die Kontaktschwingen 32 können einseitig mittels eines Stegs einstückig federelastisch miteinander elektrisch leitfähig verbunden sein.
  • Jedes der Kontaktmittel 30 des Randkontaktsteckers umfasst hierbei eine Klammer 31 mit zwei einander gegenüberliegenden, einseitig an einer Verbindungsseite 33 beispielsweise mittels eines Stegs vorzugsweise einstückig federelastisch miteinander elektrisch leitfähig verbundenen Kontaktschwingen 32.
  • Der vorgegebene Abstand zwischen den Kontaktschwingen 32 ist bevorzugt derart bemessen, um die bevorzugt als eine Standard-Leiterplatte, besonders bevorzugt als eine FR-4 Platine ausgeführte Steckerleiterplatte 04, bevorzugt unter Kontakt mit den Kontaktschwingen 32 zwischen diese einschieben zu können.
  • Zumindest in einem Bereich an den von der Verbindungsseite 33 beabstandeten freien Enden 34 der Kontaktschwingen 32 herrscht bevorzugt ein geringerer Abstand, so dass die zwischen die Kontaktschwingen 32 eingeschobene Steckerleiterplatte 04 zumindest im Bereich deren freier Enden 34 federelastisch eingeklemmt wird.
  • Die Kontaktschwingen 32 sind hierbei an der Verbindungsseite 33 um den vorgegebenen Abstand voneinander beabstandet, der zu den freien Enden 34 hin abnimmt.
  • Zwischen den Kontaktschwingen 32 eines Kontaktmittels 30 kann von den freien Enden 34 her kommend eine Aufweitung vorgesehen sein, um die Steckerleiterplatte 04 einfach zwischen die Kontaktschwingen einschieben zu können.
  • Der Randkontaktstecker 03 kann ein Gehäuse 05 aufweisen, welches das eine oder die mehreren Kontaktmittel 30 teilweise umgibt.
  • An den Kontaktmitteln 30 können beispielsweise zu einem Kabelbaum zusammengefasste elektrische Leitungen 06 angeschlossen oder anschließbar sein.
  • Die Kontaktstellen 40 können auf einer Oberfläche 42 der Steckerleiterplatte 04 ausgebildet sein, die durch den Rand 41 mit einer ihr gegenüberliegenden Oberfläche 43 der Steckerleiterplatte verbunden ist.
  • Alternativ können die Kontaktstellen 40 symmetrisch zu einer parallel zwischen den beiden Oberflächen 42, 43 verlaufenden Spiegelebene an beiden durch den Rand 41 miteinander verbundenen Oberflächen 42, 43 der Steckerleiterplatte 04 ausgebildet sein, um von den als Klammern 31 ausgebildeten Kontaktmitteln 30 des Randkontaktsteckers 03 zur Erhöhung der elektrischen Kontaktsicherheit der Steckverbindung 01 beidseitig elektrisch kontaktiert werden zu können.
  • Wie bereits angedeutet, kann es sich bei der Steckerleiterplatte 04 um eine FR-4 Platine handeln und/oder beim Leiterbahnträger 02 um eine Metallkernplatine 21 handeln und/oder beim Leiterbahnträger 02 um einen in MID-Technik hergestellten Leiterbahnträger 02 handeln und/oder beim Leiterbahnträger 02 um eine Flexplatine handeln.
  • Die Kontaktstellen 40 der Steckerleiterplatte 04 und/oder die mit den Kontaktstellen 40 der Steckerleiterplatte 04 elektrisch verbundenen Leiterbahnen der Steckerleiterplatte 04 können mit den elektrischen Anschlüssen des Leiterbahnträgers 02 durch Löten beispielsweise in SMD-Technik oder in THT-Technik oder vermittels Leitkleber (ACF; Anisotropic conductive film) elektrisch verbunden oder elektrisch verbindbar sein.
  • Mit anderen Worten können zumindest die elektrischen Verbindungen zwischen den Kontaktstellen 40 der Steckerleiterplatte 04 beziehungsweise den mit den Kontaktstellen 40 der Steckerleiterplatte 04 elektrisch verbundenen Leiterbahnen der Steckerleiterplatte 04 und den elektrischen Anschlüssen des Leiterbahnträgers 02 durch Löten beispielsweise in SMD-Technik oder in THT-Technik oder vermittels Leitkleber hergestellt sein oder werden.
  • Die Steckerleiterplatte 04 kann zusätzlich zu den beispielsweise durch Lötverbindungen hergestellten elektrischen Verbindungen ihrer Kontaktstellen 40 mit den elektrischen Anschlüssen des die Hauptleiterplatte bildenden Leiterbahnträgers 02 eine oder mehrere weitere, mechanische Verbindungen zum Leiterbahnträger 02 aufweisen, welche mechanische Belastungen zwischen Haupt- und Steckerleiterplatte 04 übertragen.
  • Denkbare mechanische Verbindungen können durch Verschrauben und/oder Nieten und/oder Kleben hergestellt sein.
  • Zur Verwirklichung der Erfindung kann beispielsweise eine kleine Platine, welche die Steckerleiterplatte 04 darstellt, auf eine den Leiterbahnträger 02 darstellende Hauptplatine, etwa eine Metallkernplatine 21 gelötet werden. Falls notwendig kann sie noch zusätzlich befestigt werden durch Verschrauben und/oder Kleben und/oder Nieten. Die Steckerleiterplatte 04 wird vorzugsweise im selben Arbeitsgang mit den übrigen Elektronikbauteilen, wie etwa LEDs, Widerstände, Halbleiter, etc. in einem Arbeitsgang verlötet, so dass kein separater Prozess dazu nötig ist. Die Steckerleiterplatte 04 kann damit optimal auf den Randkontaktstecker 03 ausgelegt und aus kostengünstigem Werkstoff hergestellt sein.
  • Beispielsweise kann zur Verwirklichung der Erfindung auf einer als Leiterbahnträger 02 dienenden Hauptplatine aus beispielsweise Sondermaterial und/oder in ungewöhnlicher Dicke eine als Steckerleiterplatte 04 dienende Steckerplatine aufgelötet werden, welche die eigentliche Möglichkeit zur Steckerkontaktierung herstellt. Die Steckerleiterplatte 04 weist die nötigen elektrischen Kontaktstellen 40, sowie beispielsweise einen Seitenbereich 44 zur mechanischen Befestigung durch Löten oder Schraubverbindung, Nieten, Verrastung oder dergleichen auf. Die elektrische Verbindung von Steckerleiterplatte 04 und Leiterbahnträger 02 kann beispielsweise über eine Lötverbindung auf der durch die Oberfläche 43 gebildeten Unterseite der Steckerleiterplatte 04 zur Oberseite 20 des Leiterbahnträgers 02 im dazwischen liegenden Kontaktbereich 07 hergestellt werden. Die Kontaktierungsbereiche der Steckerleiterplatte 04 und des Leiterbahnträgers 02 decken sich hierbei.
  • Zwischen der Steckerleiterplatte 04 und dem die Hauptleiterplatte bildenden Leiterbahnträger 02 kann mindestens ein Zwischenstück angeordnet sein.
  • Hierdurch ist es möglich, einen Höhenversatz einzustellen, beispielsweise um eine Anpassung an eine gegebene Einbausituation des Leiterbahnträgers 02 in eine Fahrzeugleuchte zu ermöglichen, indem die Steckerleiterplatte 04 versetzt, beispielsweise erhöht gegenüber dem Leiterbahnträger 02 sitzt.
  • Durch Anbringung weiterer Zwischenstücke kann ein Höhenversatz zwischen Steckerleiterplatte 04 und dem Leiterbahnträger 02 an eine Einbausituation in einen von einem Leuchtengehäuse und einer Lichtscheibe zumindest zum Teil umschlossenen Leuchteninnenraum einer Fahrzeugleuchte angepasst werden.
  • Durch den hierdurch einstellbaren Höhenversatz, um den die Steckerleiterplatte 04 beispielsweise über dem Leiterbahnträger 02 angeordnet ist, können Leiterbahnträger 02 tiefer über einer Fläche und damit tiefer in einem Leuchtengehäuse einer Fahrzeugleuchte montiert werden, da der zur Herstellung einer durch einen Randkontaktstecker 03 gebildeten Direktsteckverbindung notwendige Überstand nach unten verringert wird.
  • Durch Anbringung weiterer Zwischenstücke kann der Höhenversatz so weit gesteigert werden, beispielsweise um den Randkontaktstecker 03 so weit anzuheben, dass sich der Leiterbahnträger 02 auf eine ebene Fläche anbringen lässt.
  • Darüber hinaus kann ein Höhenversatz verwirklicht werden, um die Montage zu vereinfachen, da die Steckerleiterplatte 04 höher und dadurch leichter zugänglich zum Anbringen des Randkontaktsteckers 03 der Steckverbindung 01 sitzt.
  • Das mindestens eine zwischen der Steckerleiterplatte 04 und dem die Hauptleiterplatte bildenden Leiterbahnträger 02 angeordnete Zwischenstück kann vertikale elektrische Verbindungen, beispielsweise in Form von Durchkontaktierungen, Durchsteigern oder VIAs (Vertical Interconnect Access) zwischen den die Kontaktstellen 40 der Steckerleiterplatte 04 und die elektrischen Anschlüsse des Leiterbahnträgers 02 umfassenden Leiterbahnebenen der Steckerleiterplatte 04 und des Leiterbahnträgers 02 aufweisen. Die vertikalen elektrischen Verbindungen können durch innen metallisierte Bohrungen im Zwischenstück oder durch Niete und Stifte ausgeführt sein, um nur einige denkbare Ausgestaltungen zu nennen. Alternativ ist denkbar, dass bei der Verwendung eines oder mehrerer Zwischenstücke die Kontaktstellen 40 oder mit diesen verbundene Leiterbahnen der Steckerleiterplatte 04 und die elektrischen Anschlüsse oder mit diesen verbundene Leiterbahnen des Leiterbahnträgers 02 beispielsweise durch Bonddrähte miteinander vertikal elektrisch verbunden werden oder sind.
  • Wichtig ist hervorzuheben, dass die Steckerleiterplatte 04 wie in Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3 dargestellt, vollständig mit dem Leiterbahnträger 02 überlappend angeordnet sein kann. Dabei ist im Leiterbahnträger 02 ein Ausschnitt vorgesehen, um den Randkontaktstecker 03 vom Rand 41 der Steckerleiterplatte 04 her kommend unter Herstellung eines elektrischen Kontakts mit den Kontaktstellen 40 direkt auf die Steckerleiterplatte 04 aufzustecken. Dies ermöglicht eine besonders bauraumsparende Verwirklichung der Steckverbindung 01.
  • Alternativ kann die Steckerleiterplatte 04 wie in Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6 dargestellt, teilweise mit dem Leiterbahnträger 02 überlappend angeordnet sein. Im Leiterbahnträger 02 wird hierbei kein Ausschnitt benötigt, um den Randkontaktstecker 03 vom Rand 41 der Steckerleiterplatte 04 her kommend unter Herstellung eines elektrischen Kontakts mit den Kontaktstellen 40 direkt auf die Steckerleiterplatte 04 aufzustecken.
  • Die Steckerleiterplatte 04 selbst kann wie in Fig. 1 bis Fig. 6 dargestellt eingeschnitten sein, beispielsweise um einen Randkontaktstecker 03 aufzunehmen, dessen äußerste Kontaktmittel 30 zur Seite des Randkontaktsteckers 03 hin von einem Gehäuse 05 umgeben und dadurch isoliert sind.
  • Ebenfalls wichtig ist hervorzuheben, dass die in der vorliegenden Beschreibung verwendete Bezeichnung Randkontaktstecker stellvertretend für jegliche zur Herstellung einer Direktsteckverbindung geeigneten Steckverbinder steht. Grundsätzlich sind für die Steckerleiterplatte 04 über die beschriebenen Direktsteckverbindungen mittels Randkontaktsteckern 03 hinaus grundsätzlich alle weiteren denkbaren Steckverbinder einsetzbar.
  • Es ist ersichtlich, dass die Erfindung eine Lösung des Problems darstellt, Metallkernplatinen und Randkontaktstecker kostengünstig zu kombinieren.
  • Metallkernplatinen lassen sich bislang nicht über Direktsteckverbinder, wie beispielsweise Randkontaktstecker, verbinden, da die Aluminium- oder Kupferrückseite von Metallkernplatinen den Steckverbinder kurzschließt. Eine Verbindung kann daher bislang nur über teure indirekte Steckverbindungen hergestellt werden, deren ein leitungsseitig montiertes Buchsen- oder Steckerteil aufnehmendes leiterplattenmontiertes Stecker- oder Buchsenteil beispielsweise in SMD-Technik elektrisch und mechanisch mit den Leiterbahnen beispielsweise einer Metallkernplatine verbunden sein kann.
  • Die bisher verwendeten teuren indirekten Steckverbindungen bestehen aus zwei miteinander verrastenden Teilen, einem Steckerteil, das mit beispielsweise zu einem Kabelbaum zusammengefassten Leitungen verbunden ist, und einem ein Steckerteil aufnehmenden Gegenstück, das an die Metallkernplatine gelötet wird. Bei der Herstellung der indirekten Steckverbindung ist darüber hinaus darauf zu achten, dass die beiden Teile der indirekten Steckverbindung richtig miteinander verrasten, bevor das Leuchtengehäuse und die Lichtscheibe einer eine solche Steckverbindung aufweisenden Fahrzeugleuchte miteinander stoffschlüssig, beispielsweise durch eine Schweißverbindung, wie etwa eine Laserschweißverbindung, miteinander verbunden werden.
  • Um diese Nachteile zu beseitigen sieht die Erfindung vor, auf einem eine Hauptleiterplatte bildenden, beispielsweise als Metallkernplatine ausgeführten Leiterbahnträger eine vorzugsweise kleine, bevorzugt als konventionelle Platine, besonders bevorzugt als FR-4 Platine ausgeführte Steckerleiterplatte anzuordnen, beispielsweise aufzulöten, so dass deren Kontaktstellen zur elektrischen Kontaktierung mit einem Randkontaktstecker aufweisenden Leiterbahnen mit den elektrischen Anschlüssen der Hauptleiterplatte elektrisch verbunden sind.
  • Anstelle einer Lötverbindung kann auch beispielsweise ein Interfacematerial, wie etwa einem beim ACF-Bonding verwendeten Leitkleber, oder eine leitende Paste, oder ein Metallteil eingesetzt werden, welches die Kontaktierung zwischen Kontaktstellen der Steckerleiterplatte und den elektrischen Anschlüssen des Leiterbahnträgers herstellt.
  • Die Steckverbindung 01 kann alternativ oder zusätzlich einzelne oder eine Kombination mehrerer einleitend in Verbindung mit dem Stand der Technik und/oder in einem oder mehreren der zum Stand der Technik erwähnten Dokumente und/oder in der vorangehenden Beschreibung zu den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen beschriebene Merkmale aufweisen.
  • Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmaler in den Ansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Ansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
  • Die Erfindung ist insbesondere im Bereich der Herstellung von Fahrzeugleuchten, insbesondere Kraftfahrzeugleuchten gewerblich anwendbar.
    • Bezugszeichenliste
    • 01
    Steckverbindung
    02
    Leiterbahnträger
    03
    Randkontaktstecker
    04
    Steckerleiterplatte
    05
    Gehäuse
    06
    Leitung
    07
    Kontaktbereich
    20
    Oberseite
    21
    Metallkernplatine
    30
    Kontaktmittel
    31
    Klammer
    32
    Kontaktschwinge
    33
    Verbindungsseite
    34
    freies Ende
    40
    Kontaktstelle
    41
    Rand
    42
    Oberfläche
    43
    Oberfläche
    44
    Seitenbereich

Claims (15)

  1. Steckverbindung (01) zur elektrischen Kontaktierung von Leiterbahnträgern (02) in Fahrzeugleuchten umfassend:
    - einen mit einer oder mehreren Leiterbahnen versehenen Leiterbahnträger (02),
    - einen Randkontaktstecker (03) mit einer Anzahl von Kontaktmitteln (30), welche einer Zahl von elektrischen Anschlüssen des Leiterbahnträgers (02) entsprechen,
    wobei jedes der Kontaktmittel (03) eine Klammer (31) mit zwei um einen vorgegebenen Abstand einander gegenüberliegend angeordneten, elektrisch leitfähig verbundenen Kontaktschwingen (32) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine in ihrer Dicke dem vorgegebenen Abstand zwischen den Kontaktschwingen (32) entsprechende Steckerleiterplatte (04) mit einer der Anzahl von Kontaktmitteln (30) entsprechenden Zahl von mit den elektrischen Anschlüssen des Leiterbahnträgers (02) elektrisch verbundenen, von zumindest einem Rand (41) der Steckerleiterplatte (04) aus für die Kontaktmittel (30) des Randkontaktsteckers (03) zugänglichen elektrischen Kontaktstellen (40) vorgesehen ist.
  2. Steckverbindung nach Anspruch 1, wobei die Kontaktschwingen (32) einseitig mittels eines Stegs einstückig federelastisch miteinander elektrisch leitfähig verbunden sind.
  3. Steckverbindung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der vorgegebene Abstand derart bemessen ist, um eine Leiterplatte (04), bevorzugt eine Standard-Leiterplatte, besonders bevorzugt eine FR-4 Platine, unter Kontakt mit den Kontaktschwingen (32) zwischen diese einzuschieben.
  4. Steckverbindung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei zumindest in einem Bereich an den freien Enden (34) der Kontaktschwingen (32) ein geringerer Abstand herrscht.
  5. Steckverbindung nach Anspruch 4, wobei zwischen den Kontaktschwingen (32) eines Kontaktmittels (30) von den freien Enden (34) her kommend eine Aufweitung vorgesehen ist.
  6. Steckverbindung nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der Randkontaktstecker (03) ein Gehäuse (05) aufweist, welches das eine oder die mehreren Kontaktmittel (30) teilweise umgibt.
  7. Steckverbindung nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei an den Kontaktmitteln (30) elektrische Leitungen (06) angeschlossen sind.
  8. Steckverbindung nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Kontaktstellen (40) auf einer Oberfläche (42) der Steckerleiterplatte (04) ausgebildet sind, die durch den Rand (41) mit einer ihr gegenüberliegenden Oberfläche (43) der Steckerleiterplatte (04) verbunden ist, oder symmetrisch zu einer parallel zwischen den beiden Oberflächen (42, 43) verlaufenden Spiegelebene an beiden durch den Rand (41) miteinander verbundenen Oberflächen (42, 43) der Steckerleiterplatte (04) ausgebildet sind, um von den als Klammern (31) ausgebildeten Kontaktmitteln (30) des Randkontaktsteckers (03) zur Erhöhung der elektrischen Kontaktsicherheit der Steckverbindung (01) beidseitig elektrisch kontaktiert werden zu können.
  9. Steckverbindung nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei es sich bei der Steckerleiterplatte (04) um eine FR-4 Platine handelt und/oder beim Leiterbahnträger (02) um eine Metallkernplatine (21) handelt und/oder beim Leiterbahnträger (02) um einen in MID-Technik hergestellten Leiterbahnträger (02) handelt und/oder beim Leiterbahnträger (02) um eine Flexplatine handelt.
  10. Steckverbindung nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Kontaktstellen (40) der Steckerleiterplatte (04) und/oder die mit den Kontaktstellen (40) der Steckerleiterplatte (04) elektrisch verbundenen Leiterbahnen der Steckerleiterplatte (04) mit den elektrischen Anschlüssen des Leiterbahnträgers (02) durch Löten beispielsweise in SMD-Technik oder in THT-Technik oder vermittels Leitkleber (ACF; Anisotropic conductive film) elektrisch verbunden sind.
  11. Steckverbindung nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Steckerleiterplatte (04) mit dem Leiterbahnträger (02) im selben Arbeitsgang zumindest elektrisch verbunden wird, wie ein oder mehrere auf dem Leiterbahnträger (02) angeordnete Elektronikbauteile.
  12. Steckverbindung nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Steckerleiterplatte (04) zusätzlich zu den elektrischen Verbindungen ihrer Kontaktstellen (40) mit den elektrischen Anschlüssen des Leiterbahnträgers (02) eine oder mehrere weitere, mechanische Verbindungen zum Leiterbahnträger (02) aufweisen, welche mechanische Belastungen zwischen Leiterbahnträger (02) und Steckerleiterplatte (04) übertragen.
  13. Steckverbindung nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei zwischen der Steckerleiterplatte (02) und dem Leiterbahnträger (02) mindestens ein Zwischenstück angeordnet ist.
  14. Steckverbindung nach Anspruch 13, wobei das mindestens eine zwischen der Steckerleiterplatte (04) und dem Leiterbahnträger (02) angeordnete Zwischenstück eine oder mehrere vertikale elektrische Verbindungen zwischen den die Kontaktstellen (40) der Steckerleiterplatte (04) und die elektrischen Anschlüsse dem Leiterbahnträger (02) umfassenden Leiterbahnebenen der Steckerleiterplatte (04) und dem Leiterbahnträger (02) aufweisen.
  15. Steckverbindung nach Anspruch 14, wobei die vertikalen elektrischen Verbindungen durch:
    - innen metallisierte Bohrungen im Zwischenstück und/oder
    - Niete und/oder
    - Stifte
    ausgeführt sind, und/oder, dass die Kontaktstellen (40) oder mit diesen verbundene Leiterbahnen der Steckerleiterplatte (04) und die elektrischen Anschlüsse oder mit diesen verbundene Leiterbahnen des Leiterbahnträgers (02) miteinander durch Bonddrähte vertikal elektrisch verbunden sind.
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