EP3610539A1 - Elektrische kontaktanordnung - Google Patents

Elektrische kontaktanordnung

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EP3610539A1
EP3610539A1 EP18714485.2A EP18714485A EP3610539A1 EP 3610539 A1 EP3610539 A1 EP 3610539A1 EP 18714485 A EP18714485 A EP 18714485A EP 3610539 A1 EP3610539 A1 EP 3610539A1
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EP
European Patent Office
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circuit board
contact
receiving opening
contact body
electrical contact
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP18714485.2A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Steffen Waldenmeier
Uwe Katzenwadel
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H01R12/51—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
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    • H05K2201/10318—Surface mounted metallic pins

Definitions

  • Printed circuit boards and press-in contacts to provide the circuit board with a receiving opening in the form of a metallized and electrically connected to at least one conductor track of the printed circuit board fürgangsaus originallyung.
  • a press-in contact can be pressed from one side of the circuit board into the receiving opening.
  • the press-in contact for example, have a portion whose outer walls press on pressing against the inner wall of the metallized through-hole, wherein a variety of geometries can be used.
  • Such electrical contacts serve to connect the contact pins of plugs or electronic components to the circuit board. In the literature this becomes
  • Press-in contact in some cases starting from a component side can be performed to the opposite side of the circuit board.
  • the invention relates to an electrical contact arrangement for the connection of a press-fit contact to an electronic circuit.
  • the contact arrangement comprises a printed circuit board provided with the electronic circuit, a receiving opening continuously provided with an electrically conductive inner wall for pressing in a press-fit contact and at least one conductor track of the printed circuit board electrically connected to the electrically conductive inner wall and the electronic circuit.
  • the receiving opening is formed on a contact body which is electrically connected to the conductor track and which is in the form of an SMT-capable contact body Component (SMT: Surface Mount Technology) on a component side of the SMT-capable contact body Component (SMT: Surface Mount Technology) on a component side of the SMT-capable contact body Component (SMT: Surface Mount Technology) on a component side of the SMT-capable contact body Component (SMT: Surface Mount Technology) on a component side of the SMT-capable contact body Component (SMT: Surface Mount Technology) on a component side of the SMT-capable contact body Component (SMT: Surface Mount Technology) on a component side of the SMT-capable contact body Component (SMT: Surface Mount Technology) on a component side of the SMT-capable contact body Component (SMT: Surface Mount Technology) on a component side of the SMT-capable contact body Component (SMT: Surface Mount Technology) on a component side of the SMT-capable contact body Component (
  • Printed circuit board is applied. This includes both embodiments with a single contact body, which has exactly one receiving opening for a single press-in contact, as well as versions with a plurality of stocked on the circuit board and example, each having exactly one receiving opening contact bodies. Likewise, a reaction with one or more contact bodies is possible, each of which has a plurality of receiving openings for the receiving openings
  • An SMD component (SMD: Surface Mount Device) is understood to mean a component which, in contrast to Through Hole Technology (THT) components, has no wire connections for through-hole mounting, but instead uses solderable connection surfaces on the surface of the printed circuit board
  • SMT surface-mounting technology
  • a printed circuit board is understood to mean a rigid printed circuit board substrate, preferably made of fiberglass-reinforced epoxy resin material, which is provided with printed conductors on at least one layer or even several layers, as is known in the art as FR4 material, FR5 material or higher.
  • Circuit board no continuous receiving openings must be provided or these receiving openings can be covered with the contact body. This is particularly advantageous when a potting compound is used on the circuit board to protect the components mounted on the circuit board.
  • HCD Hard Cover Dispense
  • a circumferential dam material can be dispensed onto the component side of the printed circuit board.
  • the potting compound for example, a thermosetting epoxy resin is filled in the area surrounded by the dam material surface area on the component side of the circuit board. If this surface area has through openings, the Run down due to gravity casting compound. For this reason, the known through-hole mounting can not be readily used in conjunction with a potting compound. Necessary would be expensive and space-demanding
  • Inner wall provided receiving opening formed in a contact body, which can be equipped as a separate component in SMT mounting on the circuit board.
  • the contact body advantageously allows an electrical contact by means
  • the contact body has for this purpose a consistently provided with an electrically leicertainen inner wall
  • Receiving opening for example, as a simple hole, especially as
  • Press-fitting presses the press-in contact against the inner wall (press-fit contact) and establishes the electrical connection with the contact body independent of the press-in depth.
  • the contact body may be inexpensive, completely formed of metal or, for example, as a plastic part with a metallic inner sleeve, in which the
  • Receiving opening is arranged.
  • a press-in contact can be pressed into the receiving opening even after a reflow soldering process of the circuit board for contacting electronic components.
  • the contact body has a mounting surface facing the printed circuit board, an outer surface facing away from the mounting surface, and a peripheral lateral surface, wherein the receiving opening extends from the outer surface perpendicular to the component side of the printed circuit board into the contact body.
  • Mounting surface may preferably be flat and allows the exact fit system to a contact surface of the component side of the circuit board.
  • the contact body can be applied in the production as a compact component in a simple manner by means of an SMD placement device on the circuit board.
  • the SMD Placement device can receive the contact body, for example by means of a suction head on the flat outer surface and put on the contact surface of the circuit board.
  • the receiving opening may also extend as a blind hole in the contact body.
  • the receiving opening is formed as a through hole, which penetrates the contact body from the outer surface to the mounting surface.
  • the printed circuit board has a recess adjoining the receiving opening. This recess may in particular extend coaxially with the receiving opening. The recess may serve to receive one end of the press-in contact, which may optionally protrude from the contact body on the mounting surface, so that it is possible to press the press-in contact deeper into the receiving opening than without the additional recess.
  • the recess of the printed circuit board preferably serves to receive a centering collar.
  • the contact body can project from the mounting surface and into the
  • Electrolytic capacitor or connector parts define.
  • the contact body can be formed in a particularly simple and inexpensive manner, for example in the manner of a socket with a circumferential cylindrical jacket surface.
  • the receiving opening can be formed for example by a central bore in the contact body as a cylindrical channel.
  • Conductor connected contact surface on the component side of the circuit board is applied and the lateral surface are at least partially electrically and mechanically connected by means of a circumferential surface Lot réelles the contact surface.
  • This can be achieved advantageously in the well-controlled SMT technique.
  • Particularly advantageous is the use of the contact body in conjunction with the potting of the circuit board.
  • the electronic circuit on the component side are completely or at least partially covered with a potting compound, wherein the potting surrounds the lateral surface of the contact body sealing and the contact body protrudes with the outer surface through the potting compound to the outside, so that the receiving opening accessible for pressing a press-fit is.
  • the contact body allows the pressing of the press-fit even after the application of the potting compound.
  • the contact body covers the
  • Recess may be provided in the circuit board, in which the potting compound can not penetrate.
  • the potting compound is applied to the printed circuit board after the press-fit contact has been pressed in.
  • no recess in the printed circuit board is provided under the contact body, so that the potting compound can also be applied to the outer surface of the contact body and can penetrate from the outer surface into the receiving opening.
  • the electrical contact arrangement can be used particularly advantageously on a transmission control module for controlling a motor vehicle transmission.
  • Transmission control modules are often installed in the hydraulic fluid of the transmission, so that the sealing of the electronic circuit by means of a potting compound represents a significant added value here.
  • the electrical contact arrangement makes it possible here advantageous to contact components whose electrical connections are formed as press-in contacts, even after the production of the potting compound with the electrical circuit board.
  • FIG. 2 is a plan view of the embodiment of FIG. 1 without potting compound and without press-fit
  • FIG. 3 shows a section through a cross section of a second embodiment of an electrical contact arrangement
  • 4 shows a section through a cross section of a third embodiment of an electrical contact arrangement
  • FIG. 5 shows a section through a cross section of a fourth exemplary embodiment of an electrical contact arrangement.
  • Fig. 1 shows a section through a cross section of a first embodiment of an electrical contact arrangement 1.
  • Fig. 2 shows the same arrangement in plan view without press-fit and without potting compound.
  • the contact arrangement 1 comprises a rigid printed circuit board 2, on which an electronic circuit 26 is arranged.
  • Fig. 1 shows only a single component of the electronic circuit 26, the terminals 27 are electrically connected to a conductor 25 a on a component side 21 of the circuit board 2.
  • the conductor 25a is integrally connected to an example circular contact surface 25 on the component side of the circuit board 2.
  • Contact surface 25 may be formed, for example, as a copper metallization.
  • a contact body 3 is equipped on the component side 21 of the circuit board 2, a contact body 3 is equipped.
  • the contact body 3 has a mounting surface 6 facing the printed circuit board 2, an outer surface 5 facing away from the mounting surface 6 and a peripheral lateral surface 7.
  • the contact body 3 as a socket with a
  • a receiving opening is formed, which extends, starting from the outer surface 5 perpendicular to the component side 21 of the printed circuit board 2 in the contact body 3 inside.
  • the receiving opening 4 is for example formed centrally in the contact body 3 as a cylindrical channel, for example through a bore.
  • the receiving opening is preferably formed as a through hole, which penetrates the contact body 3 from the outer surface 5 to the mounting surface 6.
  • the contact body 3 is fitted as an SMD component in SMT technology on the circuit board, ie, the contact body is placed with the mounting surface 6 on the contact surface 25 and electrically contacted by a heatlötung with the contact surface 25.
  • the solder application is, for example, circular, circumferentially applied around the lateral surface 7 and connects the lower edge of the lateral surface 7 with the contact surface 25 electrically and mechanically.
  • the contact body 3 may be formed entirely of metal or as a plastic part with a metallic inner sleeve, in which the receiving opening 4 is arranged.
  • the metallic inner sleeve can be connected, for example, by means of a guided through the plastic of the contact body conductive bridge contact with a circumferential metallic surface of the outer surface of the contact body 3, which metallic outer surface in turn by means of the Lotrlandes in SMT Technique with the contact surface 25 can be soldered.
  • the inner wall 14 is provided with a continuous electrically conductive inner wall 14, for example by the contact body is made entirely of metal or has said metallic inner sleeve.
  • the component side 21 of the printed circuit board 2 is covered with a hardenable potting compound 23.
  • This may preferably be a thermoset, in particular a
  • Epoxy resin act.
  • the potting compound 23 covers the electronic circuit 26 and protects it from external influences.
  • the distance of the outer surface 5 of the mounting surface 6 of the contact body 3 is dimensioned so that the contact body 3 projects with the outer surface 5 through the potting compound 23 to the outside, so that the receiving opening 4 in the outer space Pressing in a
  • Press-fit contact 100 is accessible.
  • the potting compound 23 encloses the lateral surface 7 of the contact body 3 sealingly, so that no aggressive medium along the
  • Jacket surface 7 can penetrate to the circuit board 2.
  • a press-fit contact 100 for example, a connection end of an electrical component, actuator, sensor, plug part or capacitor or other electrical component can from the outer surface 5 in the direction of the arrow P in the
  • the press-fit contact 100 presses on at least in sections (for example, with a thickening) against the receiving opening 4, which is provided with an electrically conductive inner wall 14 throughout, so that electrical contact is always ensured, regardless of the press-in depth.
  • Fig. 3 shows a second embodiment, in which a recess 27 is additionally provided in the printed circuit board 2.
  • the recess 27 is disposed in the contact surface 25 and the circuit board 2 as a bore or breakthrough of the Component side 21 penetrate to the side facing away from the mounting side 21 side 22.
  • the recess 27 is formed coaxially with the receiving opening (4), that is, the longitudinal axes of the receiving opening and the recess coincide.
  • the diameter of the recess 27 may correspond to the diameter of the receiving opening 4, so that the recess 27 is aligned with the receiving opening 4.
  • the recess 27 of the printed circuit board 2 advantageously makes it possible to insert the press-fit contact 100 deeper into the receiving opening 4. By soldered to the contact surface 25 contact body 3 is still ensured that the potting compound when applied to the circuit board 2 can not run through the recess 27.
  • the centering collar 16 may have cone-shaped flanks, which in the
  • the centering collar 16 may be provided, for example, with ribs distributed over the circumference.
  • tolerances of the component side (x-y plane) can be reduced.
  • a tolerance in the direction perpendicular thereto (z) can be compensated by the ribs.
  • FIG. 5 shows a fourth exemplary embodiment, in which the potting compound is applied to the printed circuit board 2 after the press-fit contact 100 has been pressed in.
  • the printed circuit board 2 is formed closed under the contact body 3.
  • Potting compound 23 is applied in this embodiment also on the side facing away from the mounting surface 6 outer surface 5 of the contact body 3. From the outer surface 5, the potting compound in this example can also penetrate into the receiving opening 4 and completely or partially fill the not occupied with the press-in contact 100 part of the receiving opening 4. In this case, the potting compound also envelops the
  • Plug-in portion of the press-fit so that it is additionally protected.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Kontaktanordnung für den Anschluss eines Einpresskontaktes (100) an eine elektronische Schaltung (26), umfassend eine mit der elektronischen Schaltung (26) versehene Leiterplatte (2), eine durchgängig mit einer elektrisch leifähigen Innenwandung (14) versehene Aufnahmeöffnung (4) zum Einpressen eines Einpresskontaktes (100) und wenigstens eine mit der Innenwandung (14) und der elektronischen Schaltung (26) elektrisch verbundene Leiterbahn (25a) der Leiterplatte (2). Es wird vorgeschlagen, dass die Aufnahmeöffnung (4) an einem mit der Leiterbahn (25a) elektrisch verbundenen Kontaktkörper (3) ausgebildet ist, der als SMT-fähiges Bauelement auf eine Bestückungsseite (21) der Leiterplatte (2) aufgebracht ist.

Description

Beschreibung Titel
Elektrische Kontaktanordnung
Stand der Technik Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, zur elektrischen Verbindung zwischen
Leiterplatten und Einpresskontakten, die Leiterplatte mit einer Aufnahmeöffnung in Form einer metallisierten und mit wenigstens einer Leiterbahn der Leiterplatte elektrisch verbunden Durchgangsausnehmung zu versehen. Ein Einpresskontakt kann von einer Seite der Leiterplatte in die Aufnahmeöffnung eingepresst werden. Hierzu kann der Einpresskontakt beispielsweise einen Abschnitt aufweisen, dessen Außenwände sich beim Einpressen an die Innenwandung der metallisierten Durchgangsausnehmung andrücken, wobei vielfältige Geometrien eingesetzt werden können. Derartige elektrische Kontaktierungen dienen dazu, die Kontaktpins von Steckern oder elektronischen Bauelementen mit der Leiterplatte zu verbinden. In der Literatur wird diese
Leiterplattenkontaktierung auch als Durchsteckmontage bezeichnet, da der
Einpresskontakt in manchen Fällen ausgehend von einer Bestückungsseite bis auf die gegenüberliegende Seite der Leiterplatte durchgeführt werden kann.
Eine elektrische Kontaktanordnung des Standes der Technik ist beispielsweise aus der DE 10 2012 213 812 A1 bekannt.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine elektrische Kontaktanordnung für den Anschluss eines Einpresskontaktes an eine elektronische Schaltung. Die Kontaktanordnung umfasst eine mit der elektronischen Schaltung versehene Leiterplatte, eine durchgängig mit einer elektrisch leifähigen Innenwandung versehene Aufnahmeöffnung zum Einpressen eines Einpresskontaktes und wenigstens eine mit der elektrisch leifähigen Innenwandung und der elektronischen Schaltung elektrisch verbundene Leiterbahn der Leiterplatte.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass die Aufnahmeöffnung an einem mit der Leiterbahn elektrisch verbundenen Kontaktkörper ausgebildet ist, der als SMT-fähiges Bauelement (SMT: Surface Mount Technologie) auf eine Bestückungsseite der
Leiterplatte aufgebracht ist. Dies umfasst sowohl Ausführungen mit einem einzelnen Kontaktkörper, der genau eine Aufnahmeöffnung für einen einzelnen Einpresskontakt aufweist, ebenso wie Ausführungen mit einer Vielzahl von auf der Leiterplatte bestückten und beispielswiese jeweils genau eine Aufnahmeöffnung aufweisenden Kontaktkörpern. Ebenso ist eine Umsetzung mit einem oder mehreren Kontaktkörpern möglich, die jeweils mehrere Aufnahmeöffnungen für den Aufnahmeöffnungen jeweils zugeordnete
Einpresskontakte aufweisen. Unter einem SMD-Bauelement (SMD: Surface Mount Device) wird eine Bauelement verstanden, das im Gegensatz zu Bauelementen der Durchsteckmontage (THT: Through Hole Technology) keine Drahtanschlüsse für die Durchsteckmontage aufweist, sondern mittels lötfähiger Anschlussflächen an der Oberfläche der Leiterplatte direkt auf
Kontaktflächen der Leiterplatte gelötet werden kann. Diese Oberflächenmontagetechnik ist auch als SMT (SMT: Surface-mounting technology) bekannt.
Unter einer Leiterplatte wird ein mit Leiterbahnen auf wenigstens einer Lage oder auch mehreren Lagen versehendes starres Leiterplattensubstrat, vorzugsweise aus glasfaserverstärktem Epoxidharzmaterial verstanden, wie als FR4-Material, FR5-Material oder höherwertig in der Technik bekannt ist.
Vorteile der Erfindung
Die vorgeschlagene elektrische Kontaktanordnung hat den Vorteil, dass auf der
Leiterplatte keine durchgehenden Aufnahmeöffnungen vorgesehen sein müssen oder diese Aufnahmeöffnungen mit dem Kontaktkörper abgedeckt werden können. Dies ist besonders von Vorteil, wenn auf der Leiterplatte eine Vergussmasse eingesetzt wird, um die auf die Leiterplatte bestückten Bauelemente zu schützen. Die Vergusstechnik, auch als HCD (HCD: Hard Cover Dispense) bekannt, gewinnt in letzter Zeit zunehmend an Bedeutung, um elektronische Schaltungsteile auch in aggressiven Umgebungen einsetzten zu können und gleichzeitig auf die oft aufwändige Abdeckung mit metallischen Gehäuseschalen zu verzichten. Hierzu kann beispielsweise ein umlaufendes Damm- Material auf die Bestückungsseite der Leiterplatte dispenst werden. Anschließend wird die Vergussmasse, beispielsweise ein aushärtbares Epoxidharz in den von dem Damm- Material umgebenen Oberflächenbereich auf der Bestückungsseite der Leiterplatte eingefüllt. Wenn dieser Oberflächenbereich Durchgangsöffnungen aufweist, könnte die Vergussmasse schwerkraftbedingt nach unten ablaufen. Aus diesem Grund kann die bekannte Durchsteckmontage nicht ohne weiteres in Verbindung mit einer Vergussmasse eingesetzt werden. Notwendig wären teure und Platz beanspruchende
Zusatzmaßnahmen, wie ein zusätzlicher die Durchgangsöffnung umgebender Wall, der ein Ablaufen oder Eindringen der Vergussmasse in die Durchgangsöffnungen während des Einfüllvorgangs verhindert. Bei der hier vorgeschlagenen Lösung wird vorteilhaft die zur Aufnahme des Einpresskontaktes notwendige, mit der elektrisch leifähigen
Innenwandung versehene Aufnahmeöffnung in einem Kontaktkörper ausgebildet, der als separates Bauteil in SMT-Montage auf die Leiterplatte bestückt werden kann. Der Kontaktkörper ermöglicht es vorteilhaft, eine elektrische Kontaktierung mittels
Einpresskontakten mit den Vorteilen einer Vergussmasse zur Abdeckung von
Bauelementen auf der Leiterplatte zu kombinieren. Der Kontaktkörper weist zu diesem Zweck eine durchgängig mit einer elektrisch leifähigen Innenwandung versehene
Aufnahmeöffnung auf, in welche der Einpresskontakt einpressbar ist. Die
Aufnahmeöffnung kann beispielsweise als einfache Bohrung, insbesondere als
Durchgangsbohrung in einem metallischen Kontaktkörper ausgebildet sein. Beim
Einpressen presst sich der Einpresskontakt an die Innenwandung (Press-Fit-Kontakt) und stellt unabhängig von der Einpresstiefe die elektrische Verbindung mit dem Kontaktköper her. Der Kontaktkörper kann preiswert, vollständig aus Metall gebildet sein oder aber beispielsweise als Kunststoff teil mit einer metallischen Innenhülse, in der die
Aufnahmeöffnung angeordnet ist. Durch den Einsatz der Kontaktkörper wird vorteilhaft erreicht, dass ein Einpresskontakt auch nach einem Reflowlotvorgang der Leiterplatte zur Kontaktierung von elektronischen Bauelementen in die Aufnahmeöffnung eingepresst werden kann.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung werden durch die in den abhängigen Ansprüchen enthaltenden Merkmale ermöglicht.
Vorteilhaft weist der Kontaktkörper eine der Leiterplatte zugewandte Montagefläche, eine von der Montagefläche abgewandte Außenfläche und eine umlaufende Mantelfläche auf, wobei sich die Aufnahmeöffnung ausgehend von der Außenfläche senkrecht zu der Bestückungsseite der Leiterplatte in den Kontaktkörper hinein erstreckt. Die
Montagefläche kann vorzugsweise eben ausgebildet sein und ermöglicht die passgenaue Anlage an einer Kontaktfläche der Bestückungsseite der Leiterplatte. Der Kontaktkörper kann in der Fertigung als kompaktes Bauteil in einfacher Weise mittels einer SMD- Bestückungsvorrichtung auf die Leiterplatte aufgebracht werden. Die SMD- Bestückungsvorrichtung kann den Kontaktkörper beispielsweise mittels eines Saugkopfes an der ebenen Außenfläche aufnehmen und auf die Kontaktfläche der Leiterplatte aufsetzen. Die Aufnahmeöffnung kann sich auch als Sackloch in den Kontaktkörper erstrecken.
Besonders bevorzugt ist jedoch eine Ausführungsform, in welcher die Aufnahmeöffnung als Durchgangsöffnung ausgebildet ist, die den Kontaktkörper von der Außenfläche bis zu der Montagefläche durchdringt. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Leiterplatte eine sich an die Aufnahmeöffnung anschließende Ausnehmung aufweist. Diese Ausnehmung kann insbesondere koaxial zu der Aufnahmeöffnung verlaufen. Die Ausnehmung kann der Aufnahme eines Endes des Einpresskontaktes dienen, das gegebenenfalls auch auf der Montagefläche von dem Kontaktkörper abstehen kann, so dass es möglich ist, den Einpresskontakt tiefer in die Aufnahmeöffnung als ohne die zusätzliche Ausnehmung einzupressen.
Vorzugsweise dient die Ausnehmung der Leiterplatte der Aufnahme eines Zentrierbundes. Der Kontaktkörper kann einen von der Montagefläche vorspringenden und in die
Ausnehmung der Leiterplatte hineinragenden Zentrierbund aufweisen. Durch die Anlage dieses Zentrierbundes an der Innenwandung der Ausnehmung wird der Kontaktkörper an der Leiterplatte ausgerichtet. Da der Einpresskontakt selbst durch das Einpressen in die Aufnahmeöffnung des Kontaktkörpers ausgerichtet werden kann, kann der Kontaktkörper daher vorteilhaft auch die Lage des Einpresskontaktes und des gegebenenfalls mit dem Einpresskontakt auf die Leiterplatte bestückten Bauteils (beispielsweise eines
Elektrolytkondensators oder Steckerteils) definieren.
Vorteilhaft kann der Kontaktkörper in besonders einfacher und preiswerter weise beispielsweise buchsenförmig mit einer umlaufenden zylindrischen Mantelfläche ausgebildet sein. Die Aufnahmeöffnung kann beispielsweise durch eine zentrische Bohrung in dem Kontaktkörper als zylindrischer Kanal ausgebildet werden.
Der Kontaktkörper kann vorteilhaft mit der Montagefläche direkt auf eine mit der
Leiterbahn verbundene Kontaktfläche auf der Bestückungsseite der Leiterplatte aufgebracht ist und die Mantelfläche wenigstens teilweise mittels eines die Mantelfläche umlaufenden Lotauftrags mit der Kontaktfläche elektrisch und mechanisch verbunden werden. Dies kann vorteilhaft in der gut beherrschten SMT-Technik erreicht werden. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung des Kontaktkörpers in Verbindung mit dem Verguss der Leiterplatte. So kann beispielsweise die elektronische Schaltung auf der Bestückungsseite ganz oder zumindest teilweise mit einer Vergussmasse abgedeckt werden, wobei die Vergussmasse die Mantelfläche des Kontaktköpers dichtend umschließt und der Kontaktkörper mit der Außenfläche durch die Vergussmasse nach außen ragt, so dass die Aufnahmeöffnung zum Einpressen eines Einpresskontaktes zugänglich ist. Der Kontaktkörper ermöglicht das Einpressen des Einpresskontaktes auch nach dem Auftragen der Vergussmasse. Außerdem deckt der Kontaktkörper den
Leiterplattenbereich unter der Montagefläche vollständig ab, so dass dort auch eine
Ausnehmung in der Leiterplatte vorgesehen werden kann, in welche die Vergussmasse nicht eindringen kann.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Vergussmasse nach dem Einpressen des Einpresskontaktes auf die Leiterplatte aufgetragen wird. In diesem Fall ist unter dem Kontaktkörper keine Ausnehmung in der Leiterplatte vorgesehen, so dass die Vergussmasse auch auf der Außenfläche des Kontaktkörpers aufgetragen werden kann und von der Außenfläche in die Aufnahmeöffnung eindringen kann. Die elektrische Kontaktanordnung kann besonders vorteilhaft eingesetzt werden an einem Getriebesteuermodul zur Ansteuerung eines Kraftfahrzeuggetriebes. Die
Getriebesteuermodule werden oft im Hydraulikfluid des Getriebes verbaut, so dass die Abdichtung der elektronischen Schaltung mittels einer Vergussmasse hier einen erheblichen Mehrwert darstellt. Die elektrische Kontaktanordnung ermöglicht es hier vorteilhaft, Bauteile, deren elektrische Anschlüsse als Einpresskontakte ausgebildet sind, auch nach der Herstellung der Vergussmasse mit der elektrischen Leiterplatte zu kontaktieren.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt durch einen Querschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels einer elektrischen Kontaktanordnung,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Ausführungsform von Fig. 1 ohne Vergussmasse und ohne Einpresskontakt,
Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt durch einen Querschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels einer elektrischen Kontaktanordnung, Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt durch einen Querschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels einer elektrischen Kontaktanordnung,
Fig. 5 zeigt einen Ausschnitt durch einen Querschnitt eines vierten Ausführungsbeispiels einer elektrischen Kontaktanordnung.
Ausführungsformen der Erfindung
Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt durch einen Querschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels einer elektrischen Kontaktanordnung 1. Fig. 2 zeigt die gleiche Anordnung in Draufsicht ohne Einpresskontakt und ohne Vergussmasse. Die Kontaktanordnung 1 umfasst eine starre Leiterplatte 2, auf der eine elektronische Schaltung 26 angeordnet ist. Fig. 1 zeigt nur ein einzelnes Bauelement der elektronischen Schaltung 26, dessen Anschlüsse 27 mit einer Leiterbahn 25a auf einer Bestückungsseite 21 der Leiterplatte 2 elektrisch verbunden sind. Die Leiterbahn 25a ist einstückig an eine beispielsweise kreisförmige Kontaktfläche 25 auf der Bestückungsseite der Leiterplatte 2 angebunden. Die
Kontaktfläche 25 kann beispielsweise als Kupfermetallisierung ausgebildet sein. Auf die Bestückungsseite 21 der Leiterplatte 2 ist ein Kontaktkörper 3 bestückt. Der Kontaktkörper 3 weist eine der Leiterplatte 2 zugewandte Montagefläche 6, eine von der Montagefläche 6 abgewandte Außenfläche 5 und eine umlaufende Mantelfläche 7 auf. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Kontaktkörper 3 als Buchse mit einer
umlaufenden zylindrischen Mantelfläche 7 ausgebildet. In dem Kontaktkörper 3 ist eine Aufnahmeöffnung ausgebildet, die sich ausgehend von der Außenfläche 5 senkrecht zu der Bestückungsseite 21 der Leiterplatte 2 in den Kontaktkörper 3 hinein erstreckt. Die Aufnahmeöffnung 4 ist beispielsweise zentrisch in dem Kontaktkörper 3 als zylindrischer Kanal beispielsweise durch eine Bohrung ausgebildet. Obwohl es möglich ist die
Aufnahmeöffnung als Sackloch auszubilden, ist die Aufnahmeöffnung vorzugsweise als Durchgangsöffnung ausgebildet, die den Kontaktkörper 3 von der Außenfläche 5 bis zu der Montagefläche 6 durchdringt. Der Kontaktkörper 3 ist als SMD-Bauelement in SMT-Technik auf die Leiterplatte bestückt, d.h. der Kontaktkörper ist mit der Montagefläche 6 auf die Kontaktfläche 25 aufgesetzt und durch eine Oberflächenlötung mit der Kontaktfläche 25 elektrisch kontaktiert. Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, ist der Lotauftrag beispielsweise kreisringförmig, umlaufend um die Mantelfläche 7 aufgetragen und verbindet den unteren Rand der Mantelfläche 7 mit der Kontaktfläche 25 elektrisch und mechanisch. Der Kontaktkörper 3 kann vollständig aus Metall gebildet ist oder als Kunststoff teil mit einer metallischen Innenhülse, in der die Aufnahmeöffnung 4 angeordnet ist. Zur elektrischen Kontaktierung der Innenhülse des Kontaktköpers mit der Kontaktfläche 25 kann die metallische Innenhülse beispielsweise mittels eines durch den Kunststoff des Kontaktkörpers geführten leitenden Brückenkontaktes mit einer umlaufenden metallischen Fläche der äußeren Mantelfläche des Kontaktköpers 3 angebunden sein, welche metallische Außenfläche wiederum mittels des Lotauftrages in SMT-Technik mit der Kontaktfläche 25 verlötet werden kann. Unabhängig von der Ausbildung des
Kontaktkörpers 3 ist die Innenwandung 14 mit einer durchgängigen elektrisch leitfähigen Innenwandung 14 versehen, beispielsweise indem der Kontaktkörper ganz aus Metall besteht oder die besagte metallische Innenhülse aufweist.
Die Bestückungsseite 21 der Leiterplatte 2 ist mit einer aushärtbaren Vergussmasse 23 abgedeckt. Dabei kann es sich vorzugsweise um ein Duroplast, insbesondere ein
Epoxidharz handeln. Die Vergussmasse 23 bedeckt die elektronische Schaltung 26 und schützt diese dadurch vor äußeren Einflüssen. Wie in Fig. 1 gut zu erkennen ist, ist der Abstand der Außenfläche 5 von der Montagefläche 6 des Kontaktkörpers 3 so bemessen, dass der Kontaktkörper 3 mit der Außenfläche 5 durch die Vergussmasse 23 nach außen ragt, so dass die Aufnahmeöffnung 4 im Außenraum zum Einpressen eines
Einpresskontaktes 100 zugänglich ist. Die Vergussmasse 23 umschließt die Mantelfläche 7 des Kontaktköpers 3 dichtend, so dass kein aggressives Medium entlang der
Mantelfläche 7 zur Leiterplatte 2 vordringen kann.
Ein Einpresskontakt 100, beispielsweise ein Anschlussende eines elektrischen Bauteils, Aktuators, Sensors, Steckerteils oder Kondensators oder eines anderen elektrischen Bauelementes kann von der Außenfläche 5 in Richtung des Pfeils P in die
Aufnahmeöffnung 4 des Kontaktkörpers 3 eingepresst werden. Die maximale
Einpresstiefe wird dabei in diesem Ausführungsbeispiel durch die Anlage des
Einpresskontaktes an der Kontaktfläche 25 begrenzt. Der Einpresskontakt 100 presst sich wenigstens abschnittsweise (beispielsweise mit einer Verdickung) an die durchgängig mit einer elektrisch leitfähigen Innenwandung 14 versehende Aufnahmeöffnung 4 an, so dass unabhängig von der Einpresstiefe stets ein elektrischer Kontakt gewährleistet ist.
Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem zusätzlich eine Ausnehmung 27 in der Leiterplatte 2 vorgesehen ist. Die Ausnehmung 27 ist in der Kontaktfläche 25 angeordnet und kann die Leiterplatte 2 als Bohrung oder Durchbruch von der Bestückungsseite 21 bis zu der von der Bestückungsseite 21 abgewandten Seite 22 durchdringen. Vorzugsweise ist die Ausnehmung 27 koaxial zu der Aufnahmeöffnung (4) ausgebildet, das heißt, die Längsachsen der Aufnahmeöffnung und der Ausnehmung zusammen fallen. Zusätzlich aber nicht notwendiger Weise kann der Durchmesser der Ausnehmung 27 dem Durchmesser der Aufnahmeöffnung 4 entsprechen, so dass die Ausnehmung 27 mit der Aufnahmeöffnung 4 fluchtet. Die Ausnehmung 27 der Leiterplatte 2 ermöglicht es vorteilhaft, den Einpresskontakt 100 tiefer in die Aufnahmeöffnung 4 einzuführen. Durch den auf die Kontaktfläche 25 aufgelöteten Kontaktkörper 3 ist dennoch sichergestellt, dass die Vergussmasse beim Auftragen auf die Leiterplatte 2 nicht durch die Ausnehmung 27 ablaufen kann.
Fig. 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel, bei dem der Kontaktkörper 3 einen von der Montagefläche 6 vorspringenden und in die Ausnehmung 27 der Leiterplatte 2
hineinragenden Zentrierbund 16 zur Ausrichtung des Kontaktkörpers 3 an der Leiterplatte 2 aufweist. Der Zentrierbund 16 kann konusförmige Flanken aufweisen, die sich beim
Aufsetzen des Kontaktkörpers 3 an die Innenwandung 28 der Ausnehmung 27 andrücken und dadurch den Kontaktkörper 3 in seiner Bestückungsposition auf der Leiterplatte 2 ausrichtet und zusätzlich zentriert. Der Zentrierbund 16 kann beispielsweise mit über den Umfang verteilten Rippen versehen sein. Beim Eindrücken in die Ausnehmung 27 können Toleranzen der Bestückungsseite (x-y-Ebene) verringert werden. Durch die Rippen kann zusätzlich eine Toleranz in der dazu senkrechten Richtung (z) ausgeglichen werden.
Fig. 5 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel, bei dem die Vergussmasse nach dem Einpressen des Einpresskontaktes 100 auf die Leiterplatte 2 aufgetragen wird. In diesem Fall ist die Leiterplatte 2 unter dem Kontaktkörper 3 geschlossen ausgebildet. Die
Vergussmasse 23 ist in diesem Ausführungsbeispiel auch auf der von der Montagefläche 6 abgewandten Außenfläche 5 des Kontaktkörpers 3 aufgetragen. Von der Außenfläche 5 kann die Vergussmasse in diesem Beispiel auch in die Aufnahmeöffnung 4 eindringen und den nicht mit dem Einpresskontakt 100 belegten Teil der Aufnahmeöffnung 4 ganz oder teilweise auffüllen. In diesem Fall umhüllt die Vergussmasse auch den
Einsteckabschnitt des Einpresskontakt, so dass dieser zusätzlich geschützt wird.

Claims

Ansprüche 1 . Elektrische Kontaktanordnung für den Anschluss eines Einpresskontaktes (100) an eine elektronische Schaltung (26), umfassend eine mit der elektronischen Schaltung (26) versehene Leiterplatte (2), eine durchgängig mit einer elektrisch leifahigen Innenwandung (14) versehene Aufnahmeöffnung (4) zum Einpressen eines Einpresskontaktes (100) und wenigstens eine mit der Innenwandung (14) und der elektronischen Schaltung (26) elektrisch verbundene Leiterbahn (25a) der Leiterplatte (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeöffnung (4) an einem mit der Leiterbahn (25a) elektrisch verbundenen Kontaktkörper (3) ausgebildet ist, der als SMT-fähiges Bauelement auf eine
Bestückungsseite (21 ) der Leiterplatte (2) aufgebracht ist.
2. Elektrische Kontaktanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktkörper (3) eine der Leiterplatte zugewandte Montagefläche (6), eine von der Montagefläche (6) abgewandte Außenfläche (5) und eine umlaufende Mantelfläche (7) aufweist und dass die Aufnahmeöffnung (4) sich ausgehend von der Außenfläche (5) senkrecht zu der Bestückungsseite (21 ) der Leiterplatte (2) in den Kontaktkörper (3) hinein erstreckt.
3. Elektrische Kontaktanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeöffnung (4) als Durchgangsöffnung ausgebildet ist, die den Kontaktkörper (3) von der Außenfläche (5) bis zu der Montagefläche (6) durchdringt.
4. Elektrische Kontaktanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (2) eine sich an die Aufnahmeöffnung (4) anschließende und insbesondere koaxial zu der Aufnahmeöffnung (4) verlaufende Ausnehmung (27) aufweist.
5. Elektrische Kontaktanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktkörper (3) einen von der Montagefläche (6) vorspringenden und in die
Ausnehmung (27) der Leiterplatte (2) hineinragenden Zentrierbund (16) zur Ausrichtung des Kontaktkörpers (3) an der Leiterplatte (2) aufweist.
6. Elektrische Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktkörper (3) buchsenförmig mit einer umlaufenden zylindrischen Mantelfläche (7) ausgebildet ist und dass die Aufnahmeöffnung (4) zentrisch in dem Kontaktkörper (3) als zylindrischer Kanal ausgebildet ist.
7. Elektrische Kontaktanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktkörper (3) mit der Montagefläche (6) direkt auf eine mit der Leiterbahn (25a) verbundene Kontaktfläche (25) auf der Bestückungsseite (21 ) der Leiterplatte aufgebracht ist und die Mantelfläche (7) wenigstens teilweise mittels eines die Mantelfläche (7) umlaufenden Lotauftrags (24) mit der Kontaktfläche (25) elektrisch und mechanisch verbunden ist.
8. Elektrische Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktkörper (3) vollständig aus Metall gebildet ist oder als Kunststoffteil mit einer metallischen Innenhülse, in der die Aufnahmeöffnung (4) angeordnet ist.
9. Elektrische Kontaktanordnung nach Anspruch 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Schaltung (26) auf der Bestückungsseite (21 ) zumindest teilweise mit einer Vergussmasse (23) abgedeckt ist, dass die Vergussmasse (23) die Mantelfläche (7) des Kontaktköpers (3) dichtend umschließt und dass der Kontaktkörper (3) mit der Außenfläche (5) durch die Vergussmasse (23) nach außen ragt, so dass die
Aufnahmeöffnung (4) zum Einpressen eines Einpresskontaktes (100) zugänglich ist.
10. Elektrische Kontaktanordnung nach Anspruch 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Schaltung (26) auf der Bestückungsseite (21 ) zumindest teilweise mit einer Vergussmasse (23) abgedeckt ist und dass die Vergussmasse (23) die Mantelfläche (7) und die Außenfläche (5) des Kontaktköpers (3) dichtend umschließt.
1 1 . Elektrische Kontaktanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Kontaktanordnung (1 ) ein Teil eines
Getriebesteuermoduls zur Ansteuerung eines Kraftfahrzeuggetriebes ist.
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