EP4595713A1 - Verbindungselement zur elektrischen verbindung von elektronikelementen - Google Patents

Verbindungselement zur elektrischen verbindung von elektronikelementen

Info

Publication number
EP4595713A1
EP4595713A1 EP23744080.5A EP23744080A EP4595713A1 EP 4595713 A1 EP4595713 A1 EP 4595713A1 EP 23744080 A EP23744080 A EP 23744080A EP 4595713 A1 EP4595713 A1 EP 4595713A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
connection
connecting element
region
electronic
element according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23744080.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfram Kienle
Ingo FRITSCH
Marcus Sonner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP4595713A1 publication Critical patent/EP4595713A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/02—Soldered or welded connections
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/14—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • H05K7/1422—Printed circuit boards receptacles, e.g. stacked structures, electronic circuit modules or box like frames
    • H05K7/1427—Housings
    • H05K7/1432—Housings specially adapted for power drive units or power converters
    • H05K7/14329—Housings specially adapted for power drive units or power converters specially adapted for the configuration of power bus bars
    • 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
    • H01R12/50—Fixed connections
    • H01R12/51—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/52—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures connecting to other rigid printed circuits or like structures
    • 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
    • H01R12/50—Fixed connections
    • H01R12/51—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/55—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals
    • H01R12/57—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals surface mounting terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/60—Strap connectors, e.g. thick copper clips for grounding of power devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections

Definitions

  • the present invention relates to a connecting element for electrically connecting electronic elements, an electronic arrangement, and an inverter.
  • Electronic arrangements are known, for example in inverters, in which conductive elements are used to transmit electrical energy, especially current. Sheets made of a conductive material are often used as connectors between two elements. The sheet can be connected to the elements by welding, for example. Thermal and mechanical stress on the electronic arrangement can often cause damage to the electrical connections.
  • the connecting element according to the invention with the features of claim 1 is characterized in that a particularly high level of robustness and longevity of an electrical connection of electronic elements can be provided with high electrical conductivity. In particular, thermal and mechanical stresses and deformations can be compensated particularly well in order to avoid damage to the electrical connection.
  • a connecting element for electrically connecting electronic elements comprising a first connection region, which is set up for connection to a first electronic element, and a second connection area, which is set up for connection to a second electronic element.
  • Each of the two connection areas is designed in the form of a sheet metal.
  • the first connection area lies in a first connection level and the second connection area is arranged at a distance from the first connection level.
  • a connecting element which has two separate connecting regions, each of which can be connected to an electronic element, such as an electronic component, or separate subregions of a single electronic component.
  • the second connecting region is arranged at a distance from a first connecting plane in which the first connecting region is located.
  • the two connecting regions are therefore preferably arranged on different planes.
  • at least one deflection region which causes at least one change in direction of the connecting element, which is preferably completely formed in sheet metal, is thus located between the two connecting regions.
  • connection element This allows the connecting element to compensate for thermally and mechanically caused stresses particularly easily and reliably, which means that high mechanical loads on the connections between the connecting element and the electronic elements can be reduced or avoided.
  • electrical connections This enables the electrical connections to be particularly long-lasting.
  • Another advantage is that a high degree of flexibility in the geometric design of the connecting element can be made possible in a simple manner.
  • the geometry of the connecting element can be adapted to different geometric properties of the electronic elements using simple and cost-effective means.
  • the connecting element is preferably formed from an electrically conductive material, preferably copper or aluminum or a copper alloy or an aluminum alloy.
  • an electrically conductive material preferably copper or aluminum or a copper alloy or an aluminum alloy.
  • the second connection area is preferably located in a second connection level.
  • the first connection level and the second connection level are arranged at a predetermined distance from one another.
  • the distance can be in the range of several millimeters to reliably ensure sufficient flexibility. This makes it possible to achieve a high degree of flexibility and ease of manufacture in a particularly simple and cost-effective manner.
  • the connecting element further comprises a transition region which connects the first connecting region and the second connecting region to one another.
  • the transition region lies in a transition plane which is spaced apart from the first connecting plane and the second connecting plane. This means that the two connecting regions and the transition region lie on a total of three different planes.
  • the first connection level is located between the transition level and the second connection level.
  • the two connection levels and the transition level are arranged parallel to one another. As a result, a particularly large amount of space can be provided for electronic components or the like on a side of the two connection areas opposite the transition area.
  • the transition region, the first connection region and the second connection region are formed together as a one-piece, preferably sheet-metal-shaped component.
  • a particularly reliable high electrical conductivity of the connecting element can be provided.
  • at least one of the two connection areas has a slot.
  • the slot completely penetrates at least a partial area of the connection area, preferably in a direction orthogonal to the respective connection plane. This provides additional mechanical flexibility of the connection element, in particular in a direction parallel to the first connection plane.
  • a slotted connection area can particularly effectively prevent thermally induced stresses in the connection element and in the area of the connection between the connection element and the electronic element.
  • the slot particularly preferably extends into the transition region.
  • the connecting element is completely separated by the slot into at least two separate sub-regions. This allows a particularly effective and reliable reduction of stresses in the connecting region to be achieved.
  • the slot preferably ends in a relief recess.
  • the relief recess has a minimum opening diameter that is larger than a width of the slot.
  • the relief recess preferably has a circular cross-section, with a diameter that is larger than the width of the slot.
  • the diameter is preferably at least 1.5 times, preferably at least twice, the width of the slot.
  • the relief recess can, for example, provide enlarged radii at end regions of the slot, whereby mechanical stresses in this area can be reduced easily and effectively. This enables a particularly robust and durable construction of the connecting elements.
  • the connecting element comprises a plurality of slots in each of the connecting areas.
  • the slots can extend parallel to one another and can preferably be arranged at equal distances from one another.
  • a plurality of slots can provide particularly effective mechanical relief for the electrical connections.
  • the connecting element further preferably comprises a plurality of first connecting regions and/or a plurality of second connecting regions.
  • a plurality of first electronic elements and/or a plurality of second electronic elements can be connected to one another.
  • a single electronic element can also be electrically connected by means of a plurality of first or second connecting regions.
  • the multiple connection areas are designed as separate components and connected to one another by means of an electrically conductive connection.
  • the electrically conductive connection can be made by means of laser welding, soldering, or the like.
  • the multiple connection elements can be connected to one another by means of a suitable connecting means that remains after assembly or can also be removed. This makes it possible to provide a particularly high level of flexibility of the connection element for various applications.
  • the electrically conductive connection of the connection regions designed as separate components is arranged, in particular exclusively, at the transition region, so that a particularly simple and cost-effective production of the connecting element can be made possible, while optimal mechanical flexibility can also be ensured.
  • the invention leads to an electronic arrangement comprising a first electronic element, a second electronic element, and a connecting element described above.
  • the electronic elements can be, for example, electronic components or parts thereof.
  • the electronic elements can preferably be power electronic components.
  • the electronic elements can be arranged on a common circuit board and/or on separate circuit boards.
  • the invention relates to an inverter comprising the described electronic arrangement.
  • Figure 1 is a simplified schematic view of an electronic arrangement with a connecting element according to a first embodiment of the invention
  • Figure 2 is a side view of the electronics arrangement of Figure 1
  • Figure 3 is a simplified schematic view of a connecting element according to a second embodiment of the invention.
  • Figure 1 shows a simplified schematic view of an electronic arrangement 50 which comprises a connecting element 10 according to a first embodiment of the invention.
  • the electronic arrangement 50 can, for example, be part of an inverter (not shown).
  • the electronic arrangement 50 is shown in a perspective view.
  • Figure 2 shows the electronic arrangement 50 of Figure 1 in a side view.
  • the electronic arrangement 50 comprises a plurality of electronic elements 11, 12, which can be electronic components, for example.
  • the electronic arrangement 50 of the first embodiment of Figure 1 comprises exactly one first electronic element 11 and two second electronic elements 12.
  • the second electronic elements 12 can, as shown by way of example, be arranged on a common circuit board 13. Alternatively, any other arrangements with circuit boards or partial areas of circuit boards as electronic elements 11, 12 can also be provided.
  • the connecting element 10 is provided to electrically connect all electronic elements 11, 12 to one another.
  • the connecting element 10 is designed as a sheet made of an electrically conductive material, such as copper.
  • the connecting element 50 comprises a plurality of connecting areas 1, 2, which are directly electrically connected to one of the electronic elements 11, 12. This electrically conductive connection can be made, for example, by means of a laser welding connection or a soldered connection or the like.
  • the connecting element 10 has a special construction, which is described in detail below.
  • the first connection region 1 of the connection element 10 is electrically conductively connected to the first electronic element 11 and lies in a first connection level 21.
  • the two second connection regions 2 of the connection element 10 are electrically conductively connected to one of the two second electronic elements 12 and lie in a common second connection level 22.
  • the connecting element 10 comprises a transition region 3 which connects the first connecting region 1 and the second connecting regions 2 to one another.
  • the transition region 3, the first connecting region 1, and the second connecting regions 2 are formed together as a one-piece component. Angled regions of the connecting element 10 can be provided between the transition region 3 and the respective connecting regions 1, 2.
  • the connecting element 10 is designed as a bent sheet metal in such a way that the first connecting region 1, the second connecting regions 2 and the transition region 3 lie on different levels 21, 22, 23 (see in particular FIG. 2).
  • the respective levels 21, 22, 23 are parallel to one another.
  • the first connection level 21, which is defined by an upper side of the first connection region 1 is arranged at a predetermined first distance 25 from a second connection level 22, which is defined by an upper side of the second connection region 2.
  • the first is Connection level 21 is arranged at a predetermined second distance 26 from a transition level 23, which is defined by an upper side of the transition region 3.
  • the connecting element 10 has several bending points 7 (see Figure 2). At the bending points 7, the connecting element 10 is bent around a bending axis which lies in the respective adjacent plane 21, 22, 23 and which is parallel to a main axis 15 along which the entire connecting element 10 extends (see Figure 1).
  • Figure 3 shows a simplified schematic view of a connecting element 10 according to a second embodiment of the invention.
  • the second embodiment essentially corresponds to the first embodiment of Figures 1 and 2, with the difference that the connecting element 10 is designed in several parts.
  • the connecting element 10 comprises a plurality of connecting regions 1, 2, wherein the plurality of connecting regions 1, 2 are each designed as separate components.
  • exactly one first connecting region 1 and exactly one second connecting region 2 are each designed as a common one-piece component. These individual components are each connected to one another by means of an electrically conductive connection 6.
  • the individual parts of the connecting element 10 of the second exemplary embodiment can, for example, be connected to one another in such a way that There are columns 4' between the individual connection areas 1, 2, which can essentially correspond to the slots 4 of the first exemplary embodiment of FIGS. 1 and 2.
  • the electrically conductive connections 6 can, preferably exclusively, be arranged in the transition region 3 and lie essentially in an extension of the gap 4 '.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Power Engineering (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement (10) zur elektrischen Verbindung von Elektronikelementen (11, 12), umfassend einen ersten Verbindungsbereich (1), der eingerichtet ist zur Verbindung mit einem ersten Elektronikelement (11), und einen zweiten Verbindungsbereich (2) der eingerichtet ist zur Verbindung mit einem zweiten Elektronikelement (12), wobei jeder Verbindungsbereich (1, 2) blechförmig ausgebildet ist, wobei der erste Verbindungsbereich (1) in einer ersten Verbindungsebene (21) liegt, und wobei der zweite Verbindungsbereich (2) von der ersten Verbindungsebene (21) beabstandet angeordnet ist.

Description

Beschreibung
Titel
Verbindungselement zur elektrischen Verbindung von Elektronikelementen
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbindungselement zur elektrischen Verbindung von Elektronikelementen, eine Elektronikanordnung, und einen Wechselrichter.
Bekannt sind Elektronikanordnungen, beispielsweise in Wechselrichtern, bei welchen zur Übertragung von elektrischer Energie, insbesondere von Strom, leitfähige Elemente verwendet werden. Häufig werden dabei Bleche aus einem leitfähigen Material als Verbinder zwischen zwei Elementen verwendet. Die Verbindung des Blechs mit den Elementen kann beispielsweise mittels Schweißen erfolgen. Durch thermische und mechanische Belastungen der Elektronikanordnung kann es häufig zu Schädigungen im Bereich der elektrischen Verbindungen kommen.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verbindungselement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zeichnet sich demgegenüber dadurch aus, dass bei hoher elektrischer Leitfähigkeit eine besonders hohe Robustheit und Langlebigkeit einer elektrischen Verbindung von Elektronikelementen bereitgestellt werden kann. Insbesondere können thermische und mechanische Spannungen und Verformungen besonders gut kompensiert werden, um Beschädigungen der elektrischen Verbindung zu vermeiden. Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch ein Verbindungselement zur elektrischen Verbindung von Elektronikelementen, umfassend einen ersten Verbindungsbereich, welcher eingerichtet ist zur Verbindung mit einem ersten Elektronikelement, und einem zweiten Verbindungsbereich, welcher eingerichtet ist zur Verbindung mit einem zweiten Elektronikelement. Jeder der beiden Verbindungsbereiche ist dabei blechförmig ausgebildet. Der erste Verbindungsbereich liegt in einer ersten Verbindungsebene und der zweite Verbindungsbereich ist beabstandet von der ersten Verbindungsebene angeordnet.
Mit anderen Worten wird ein Verbindungselement bereitgestellt, das zwei separate Verbindungsbereiche aufweist, die jeweils mit einem elektronischen Element, wie beispielsweise jeweils einem elektronischen Bauteil, oder separaten Teilbereichen eines einzigen elektronischen Bauteils, verbindbar sind. Dabei ist der zweite Verbindungsbereich beabstandet von einer ersten Verbindungsebene, in der der erste Verbindungsbereich liegt, angeordnet. Bevorzugt sind die beiden Verbindungsbereiche somit auf unterschiedlichen Ebenen angeordnet. Vorzugsweise liegt somit mindestens ein Umlenkbereich, der mindestens eine Richtungsänderung des, bevorzugt vollständig, blechförmig ausgebildeten Verbindungselements bewirkt zwischen den beiden Verbindungsbereichen. Dadurch wird eine mechanische Flexibilität des Verbindungselements bereitgestellt. Insbesondere wird hierdurch eine Flexibilität in einer Richtung orthogonal zur ersten Verbindungsebene sowie parallel zur ersten Verbindungsebene bereitgestellt.
Damit kann das Verbindungselement besonders einfach und zuverlässig thermisch und mechanisch verursachte Spannungen ausgleichen, wodurch hohe mechanische Belastungen der Verbindungen zwischen Verbindungselement und Elektronikelementen reduziert oder vermieden werden können. Damit kann eine besonders hohe Langlebigkeit der elektrischen Verbindungen ermöglicht werden. Ferner ergibt sich der Vorteil, dass eine hohe Flexibilität in der geometrischen Ausgestaltung des Verbindungselements auf einfache Weise ermöglicht werden kann. Beispielsweise kann mit einfachen und kostengünstigen Mitteln eine Geometrie des Verbindungselements an verschiedene geometrische Eigenschaften der Elektronikelemente angepasst werden.
Bevorzugt ist das Verbindungselement aus einem elektrisch leitfähigem Material gebildet, vorzugsweise Kupfer oder Aluminium oder einer Kupferlegierung oder einer Aluminiumlegierung. Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
Bevorzugt liegt der zweite Verbindungsbereich in einer zweiten Verbindungsebene. Die erste Verbindungsebene und die zweite Verbindungsebene sind dabei in einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordnet. Beispielsweise kann der Abstand im Bereich mehrerer Millimeter liegen, um zuverlässig eine ausreichende Flexibilität sicherzustellen. Dadurch kann auf besonders einfache und kostengünstige Weise eine hohe Flexibilität und einfache Herstellbarkeit ermöglicht werden.
Besonders bevorzugt umfasst das Verbindungselement ferner einen Übergangsbereich, welcher den ersten Verbindungsbereich und den zweiten Verbindungsbereich miteinander verbindet. Der Übergangsbereich liegt dabei in einer Übergangsebene, die von der ersten Verbindungsebene und von der zweiten Verbindungsebene beabstandet ist. Das heißt, die beiden Verbindungsbereiche und der Übergangsbereich liegen auf insgesamt drei verschiedenen Ebenen. Insbesondere liegen somit mehrere, bevorzugt mindestens vier, Richtungswechsel des blechförmigen Verbindungselements zwischen erstem Verbindungsbereich und zweitem Verbindungsbereich vor. Dadurch kann eine besonders hohe mechanische Flexibilität auf einfache Weise bereitgestellt werden.
Vorzugsweise liegt die erste Verbindungsebene zwischen der Übergangsebene und der zweiten Verbindungsebene. Insbesondere sind die beiden Verbindungsebenen und die Übergangsebene dabei parallel zueinander angeordnet. Dadurch kann beispielsweise auf einer dem Übergangsbereich gegenüberliegenden Seite der beiden Verbindungsbereiche besonders viel Platz für elektronische Bauteile oder dergleichen bereitgestellt werden.
Weiter bevorzugt sind der Übergangsbereich, der erste Verbindungsbereich, und der zweite Verbindungsbereich gemeinsam als ein einstückiges, vorzugsweise blechförmiges, Bauteil ausgebildet. Damit kann eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung ermöglicht werden. Zudem kann eine besonders zuverlässige hohe elektrische Leitfähigkeit des Verbindungselements bereitgestellt werden. Bevorzugt weist zumindest einer der beiden Verbindungsbereiche einen Schlitz auf. Insbesondere durchdringt der Schlitz zumindest einen Teilbereich des Verbindungsbereichs, vorzugsweise in einer Richtung orthogonal zur jeweiligen Verbindungsebene, vollständig. Dadurch wird eine zusätzliche mechanische Flexibilität des Verbindungselements, insbesondere in einer zur ersten Verbindungsebene parallelen Richtung bereitgestellt. Durch einen geschlitzten Verbindungsbereich können dabei besonders effektiv thermisch verursachte Spannungen im Verbindungselement sowie im Bereich der Verbindung zwischen Verbindungselement und Elektronikelement vermieden werden.
Besonders bevorzugt erstreckt sich der Schlitz bis in den Übergangsbereich. Mit anderen Worten wird das Verbindungselement durch den Schlitz vollständig in zumindest zwei separate Teilbereiche getrennt. Dadurch kann eine besonders effektive und zuverlässige Reduktion von Spannungen im Verbindungsbereich erreicht werden.
Vorzugsweise endet der Schlitz in einer Entlastungsaussparung. Das heißt, der Schlitz erstreckt sich bevorzugt ausgehend von der Entlastungsaussparung bis zum Rand des blechförmigen Verbindungsbereichs. Die Entlastungsaussparung weist dabei einen minimalen Öffnungsdurchmesser auf, der größer ist als eine Breite des Schlitzes. Bevorzugt weist die Entlastungaussparung einen kreisrunden Querschnitt auf, wobei insbesondere ein Durchmesser größer ist als die Breite des Schlitzes. Vorzugsweise beträgt der Durchmesser mindestens das 1 ,5-fache, bevorzugt mindestens das zweifache, der Breite des Schlitzes. Durch die Entlastungsaussparung können beispielsweise vergrößerte Radien an Endbereichen des Schlitzes bereitgestellt werden, wodurch mechanische Spannungen in diesem Bereich auf einfache Weise und effektiv reduziert werden können. Somit kann eine besonders robuste und langlebige Konstruktion der Verbindungselemente ermöglicht werden.
Besonders bevorzugt umfasst das Verbindungselement mehrere Schlitze in jedem der Verbindungsbereiche. Beispielsweise können sich die Schlitze parallel zueinander erstrecken, und vorzugsweise in gleichmäßigen Abständen zueinander angeordnet sein. Durch mehrere Schlitze kann eine besonders effektive mechanische Entlastung der elektrischen Verbindungen erfolgen. Weiter bevorzugt umfasst das Verbindungselement mehrere erste Verbindungsbereiche und/oder mehrere zweite Verbindungsbereiche. Beispielsweise können dadurch mehrere erste Elektronikelemente und/oder mehrere zweite Elektronikelemente miteinander verbunden werden. Alternativ kann beispielsweise auch ein einzelnes Elektronikelement mittels mehrerer erster oder zweiter Verbindungsbereiche elektrisch angebunden sein.
Vorzugsweise sind die mehreren Verbindungsbereiche als separate Bauteile ausgebildet und mittels einer elektrisch leitfähigen Verbindung miteinander verbunden. Beispielsweise kann die elektrisch leitfähige Verbindung mittels Laserschweißen, Löten, oder dergleichen hergestellt sein. Beispielsweise können die mehreren Verbindungselemente durch ein geeignetes nach der Montage verbleibendes oder auch entfernbares Verbindungsmittel miteinander verbindbar sein. Damit kann eine besonders hohe Flexibilität des Verbindungselements für verschiedene Anwendungen bereitgestellt werden.
Besonders bevorzugt ist die elektrisch leitfähige Verbindung der als separate Bauteile ausgebildeten Verbindungsbereiche, insbesondere ausschließlich, am Übergangsbereich angeordnet, damit kann eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung des Verbindungselements ermöglicht werden, wobei zudem eine optimale mechanische Flexibilität sichergestellt werden kann.
Weiterhin führt die Erfindung zu einer Elektronikanordnung, umfassend ein erstes Elektronikelement, ein zweites Elektronikelement, und ein oben beschriebenes Verbindungselement. Die Elektronikelemente können beispielsweise elektronische Bauteile oder Teile davon sein. Bevorzugt kann es sich bei den Elektronikelementen um leistungselektronische Bauteile handeln. Beispielsweise können die Elektronikelemente auf einer gemeinsamen Leiterplatte und/oder oder auf separaten Leiterplatten angeordnet sein.
Ferner betrifft die Erfindung einen Wechselrichter, der die beschriebene Elektronikanordnung umfasst.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Figuren beschrieben. In den Figuren sind funktional gleiche Bauteile jeweils mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Dabei zeigt:
Figur 1 eine vereinfachte schematische Ansicht einer Elektronikanordnung mit einem Verbindungselement gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 2 eine Seitenansicht der Elektronikanordnung der Figur 1 , und
Figur 3 eine vereinfachte schematische Ansicht eines Verbindungselements gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
Figur 1 zeigt eine vereinfachte schematische Ansicht einer Elektronikanordnung 50, die ein Verbindungselement 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst. Die Elektronikanordnung 50 kann beispielsweise Teil eines (nicht dargestellten) Wechselrichters sein. Dargestellt ist die Elektronikanordnung 50 dabei in perspektivischer Ansicht. Figur 2 zeigt die Elektronikanordnung 50 der Figur 1 in einer Seitenansicht.
Die Elektronikanordnung 50 umfasst mehrere Elektronikelemente 11, 12, welche beispielsweise elektronische Bauteile sein können. Beispielhaft umfasst die Elektronikanordnung 50 des ersten Ausführungsbeispiels der Figur 1 genau ein erstes Elektronikelement 11 und zwei zweite Elektronikelemente 12. Die zweiten Elektronikelemente 12 können, wie beispielhaft dargestellt, auf einer gemeinsamen Leiterplatte 13 angeordnet sein. Alternativ können auch beliebige weitere Anordnungen mit Leiterplatten oder Teilbereichen von Leiterplatten als Elektronikelemente 11, 12 vorgesehen sein.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Verbindungselement 10 vorgesehen, um alle Elektronikelemente 11 , 12 elektrisch miteinander zu verbinden. Hierfür ist das Verbindungselement 10 als ein Blech aus einem elektrisch leitfähigen Material, wie beispielsweise Kupfer, ausgebildet. Das Verbindungselement 50 umfasst mehrere Verbindungsbereiche 1, 2, die direkt elektrisch leitend mit jeweils einem der Elektronikelemente 11, 12 verbunden sind. Diese elektrisch leitende Verbindung kann beispielsweise mittels einer Laserschweißverbindung oder einer Lötverbindung oder dergleichen hergestellt sein.
Um eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber thermomechanischen Belastungen und damit eine hohe Langlebigkeit bereitzustellen, weist das Verbindungselement 10 eine spezielle Konstruktion auf, welche nachfolgend im Detail beschrieben wird.
Der erste Verbindungsbereich 1 des Verbindungselements 10 ist dabei mit dem ersten Elektronikelement 11 elektrisch leitend verbunden und liegt in einer ersten Verbindungsebene 21. Die beiden zweiten Verbindungsbereiche 2 des Verbindungselements 10 sind elektrisch leitend mit jeweils einem der beiden zweiten Elektronikelemente 12 elektrisch leitend verbunden und liegen in einer gemeinsamen zweiten Verbindungsebene 22.
Zusätzlich umfasst das Verbindungselement 10 einen Übergangsbereich 3, der den ersten Verbindungsbereich 1 und die zweiten Verbindungsbereiche 2 miteinander verbindet. Der Übergangsbereich 3, der erste Verbindungsbereich 1, und die zweiten Verbindungsbereiche 2 sind dabei gemeinsam als ein einstückiges Bauteil ausgebildet. Zwischen dem Übergangsbereich 3 und den jeweiligen Verbindungsbereichen 1, 2 können gewinkelte Bereiche des Verbindungselements 10 vorgesehen sein.
Das Verbindungselement 10 ist dabei derart als ein gebogenes Blech ausgebildet, dass der erste Verbindungsbereich 1, die zweiten Verbindungsbereiche 2 und der Übergangsbereich 3 auf jeweils unterschiedlichen Ebenen 21, 22, 23 liegen (vgl. insbesondere Figur 2). Insbesondere sind die jeweiligen Ebenen 21, 22, 23 parallel zueinander. Im Detail ist die erste Verbindungsebene 21, welche durch eine Oberseite des ersten Verbindungsbereichs 1 definiert ist, in einem vorbestimmten ersten Abstand 25 zu einer zweiten Verbindungsebene 22, welche durch eine Oberseite des zweiten Verbindungsbereich 2 definiert ist, angeordnet. Zudem ist die erste Verbindungsebene 21 in einem vorbestimmten zweiten Abstand 26 zu einer Übergangsebene 23, die durch eine Oberseite des Übergangsbereichs 3 definiert ist, angeordnet.
Der erste Verbindungsbereich 1 liegt dabei entlang einer zu den Ebenen 21 , 22, 23 orthogonalen Richtung zwischen dem Übergangsbereich 3 und den zweiten Verbindungsbereichen 2. Das heißt, das Verbindungselement 10 weist eine gestufte Geometrie auf, mit den Verbindungsbereichen 1, 2, die auf unterschiedlichen Ebenen 21, 22 liegen. Zudem ist der Übergangsbereich 3 vorgesehen, welcher ebenfalls auf einer weiteren zusätzlichen Ebene 23 liegt.
Diese spezielle Geometrie wird dabei dadurch erreicht, dass das Verbindungselement 10 mehrere Biegestellen 7 (vgl. Figur 2) aufweist. An den Biegestellen 7 ist das Verbindungselement 10 jeweils um eine Biegeachse gebogen, welche in der jeweiligen angrenzenden Ebene 21, 22, 23 liegt, und welche parallel zu einer Hauptachse 15, entlang der sich das gesamte Verbindungselement 10 erstreckt (vgl. Figur 1) ist.
Dadurch ergibt sich der Vorteil einer besonders hohen mechanischen Flexibilität des Verbindungselements 10. Durch die Biegungen und die Anordnung der Verbindungsbereiche 1 , 2 auf unterschiedlichen Ebenen 21 , 22, 23 wird eine besonders hohe Flexibilität in den in Figur 1 und 2 gekennzeichneten Richtungen 51 und 52 bereitgestellt. So kann sich das Verbindungselement 10 beispielsweise leicht elastisch verformen, um thermische und mechanische Spannungen, die beispielsweise durch den Betrieb oder durch Umgebungsbedingungen der Elektronikanordnung 50 auftreten können, ausgleichen zu können. Dadurch werden insbesondere die elektrischen Verbindungen zwischen den Verbindungsbereich 1, 2 und den Elektronikelementen 11, 12 entlastet, sodass diese besonders zuverlässig eine hohe Lebensdauer erreichen können.
Eine weitere zusätzliche Entlastung der elektrischen Verbindungsstellen wird durch eine Schlitzung der Verbindungsbereiche 1 , 2 erreicht. Hierbei weist jeder Verbindungsbereich 1, 2 mindestens einen Schlitz 4 auf, der sich vollständig durch den jeweiligen Verbindungsbereich 1 , 2 erstreckt. Im Detail erstreckt sich jeder Schlitz 4 orthogonal zur Hauptachse 15 von einem äußeren Rand des jeweiligen Verbindungsbereichs 1, 2 bis hin zum Übergangsbereich 3. Dadurch wird jeder Verbindungsbereich 1 , 2 in mehrere Verbindunglaschen 1a, 2a unterteilt.
Im Detail wird im dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der erste Verbindungsbereich 1 durch insgesamt drei Schlitze 4 in insgesamt vier erste Verbindunglaschen 1a aufgeteilt. Jeder zweite Verbindungsbereich 2 wird zudem durch jeweils genau einen Schlitz 4 in jeweils zwei Verbindunglaschen 2a aufgeteilt. Jede Verbindunglasche 1a, 2a ist dabei separat mit dem entsprechenden Elektronikelement 11 , 12 elektrisch leitend verbunden.
Durch die Schlitze 4 kann somit eine zusätzliche mechanische Entlastung in einer weiteren Richtung, dargestellt in der Figur 1 durch die Richtung 53, welche parallel zur Hauptachse 15 ist, erreicht werden.
Zusätzlich ist vorgesehen, dass zumindest manche der Schlitze 4, wie in der Figur 1 dargestellt, in einer Entlastungsaussparung 40 enden, welche einen kreisrunden Öffnungsdurchmesser 42 aufweist, der größer ist als eine Breite 41 des Schlitzes 4. Dadurch kann am Endbereich des Schlitzes 4 ein vergrößerter Radius bereitgestellt werden, wodurch mechanische Spannungen in diesem Bereich reduziert werden können.
Figur 3 zeigt eine vereinfachte schematische Ansicht eines Verbindungselements 10 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das zweite Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2, mit dem Unterschied, dass das Verbindungselement 10 mehrteilig ausgebildet ist. Im Detail umfasst das Verbindungselement 10 mehrere Verbindungsbereiche 1 , 2, wobei die mehreren Verbindungsbereiche 1, 2 jeweils als separate Bauteile ausgebildet sind. Im Detail sind dabei jeweils genau ein erster Verbindungsbereich 1 und genau ein zweiter Verbindungsbereich 2 jeweils als ein gemeinsames einstückiges Bauteil ausgebildet. Diese einzelnen Bauteile sind jeweils mittels einer elektrisch leitfähigen Verbindung 6 miteinander verbunden.
Dabei können die einzelnen Teile des Verbindungselements 10 des zweiten Ausführungsbeispiels beispielsweise derart miteinander verbunden sein, dass zwischen den einzelnen Verbindungsbereichen 1 , 2 jeweils Spalte 4' vorliegen, welche im Wesentlichen den Schlitzen 4 des ersten Ausführungsbeispiels der Figuren 1 und 2 entsprechen können. Die elektrisch leitfähigen Verbindungen 6 können dabei, vorzugsweise ausschließlich, im Übergangsbereich 3 angeordnet sein und im Wesentlichen in einer Verlängerung der Spalte 4' liegen.

Claims

Ansprüche
1. Verbindungselement zur elektrischen Verbindung von Elektronikelementen (11 , 12), umfassend:
- einen ersten Verbindungsbereich (1), der eingerichtet ist zur Verbindung mit einem ersten Elektronikelement (11), und
- einen zweiten Verbindungsbereich (2) der eingerichtet ist zur Verbindung mit einem zweiten Elektronikelement (12),
- wobei jeder Verbindungsbereich (1, 2) blechförmig ausgebildet ist,
- wobei der erste Verbindungsbereich (1) in einer ersten Verbindungsebene (21) liegt, und
- wobei der zweite Verbindungsbereich (2) von der ersten Verbindungsebene (21) beabstandet angeordnet ist.
2. Verbindungselement nach Anspruch 1 , wobei der zweite Verbindungsbereich (2) in einer zweiten Verbindungsebene (22) liegt, und wobei die erste Verbindungsebene (21) und die zweite Verbindungsebene (22) parallel zueinander und in einem vorbestimmten Abstand (25) voneinander angeordnet sind.
3. Verbindungselement nach Anspruch 2, ferner umfassend einen Übergangsbereich (3), der den ersten Verbindungsbereich (1) und den zweiten Verbindungsbereich (2) miteinander verbindet, wobei der Übergangsbereich (3) in einer Übergangsebene (23) liegt, die von der ersten Verbindungsebene (21) und von der zweiten Verbindungsebene (22) beabstandet ist.
4. Verbindungselement nach Anspruch 3, wobei die erste Verbindungsebene (21) zwischen der Übergangsebene (23) und der zweiten Verbindungsebene (22) liegt. Verbindungselement nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Übergangsbereich (23), der erste Verbindungsbereich (1) und der zweite Verbindungsbereich (2) gemeinsam als ein einstückiges Bauteil ausgebildet sind. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei zumindest einer der Verbindungsbereiche (1 , 2) einen Schlitz (4) aufweist. Verbindungselement nach Anspruch 6, wobei sich der Schlitz (4) bis in den Übergangsbereich (3) erstreckt. Verbindungselement nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Schlitz (4) in einer Entlastungsaussparung (40) endet, wobei die Entlastungsaussparung (40) einen minimalen Öffnungsdurchmesser (42) aufweist, der größer ist als eine Breite (41) des Schlitzes (4). Verbindungselement nach einem der Ansprüche 6 bis 8, umfassend mehrere Schlitze (4) in jedem der Verbindungsbereiche (1 , 2). Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend mehrere erste Verbindungsbereiche (1) und/oder mehrere zweite Verbindungsbereiche (2). Verbindungselement nach Anspruch 10, wobei die mehreren Verbindungsbereiche (1 , 2) als separate Bauteile ausgebildet sind und mittels einer elektrisch leitfähigen Verbindung (6) miteinander verbunden sind. Verbindungselement nach Anspruch 11 und einem der Ansprüche 3 bis 10, wobei die elektrisch leitfähige Verbindung (6), insbesondere ausschließlich, am Übergangsbereich (3) angeordnet ist. Elektronikanordnung, umfassend ein erstes Elektronikelement (11), ein zweites Elektronikelement (12), und ein Verbindungselement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Wechselrichter, umfassend eine Elektronikanordnung (50) nach Anspruch 13.
EP23744080.5A 2022-09-30 2023-07-13 Verbindungselement zur elektrischen verbindung von elektronikelementen Pending EP4595713A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022210375.0A DE102022210375A1 (de) 2022-09-30 2022-09-30 Verbindungselement zur elektrischen Verbindung von Elektronikelementen
PCT/EP2023/069427 WO2024068079A1 (de) 2022-09-30 2023-07-13 Verbindungselement zur elektrischen verbindung von elektronikelementen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4595713A1 true EP4595713A1 (de) 2025-08-06

Family

ID=87419184

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP23744080.5A Pending EP4595713A1 (de) 2022-09-30 2023-07-13 Verbindungselement zur elektrischen verbindung von elektronikelementen

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20260088523A1 (de)
EP (1) EP4595713A1 (de)
JP (1) JP2025531518A (de)
KR (1) KR20250079169A (de)
CN (1) CN119968932A (de)
DE (1) DE102022210375A1 (de)
WO (1) WO2024068079A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102023210387A1 (de) * 2023-10-20 2025-04-24 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Kontaktvorrichtung und Leistungsmodulanordnung

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4226200B2 (ja) * 2000-07-25 2009-02-18 三菱電機株式会社 半導体装置およびその製造方法
US6593527B1 (en) * 2002-04-17 2003-07-15 Delphi Technologies, Inc. Integrated circuit assembly with bar bond attachment
US7038308B2 (en) * 2004-08-17 2006-05-02 Delphi Technologies, Inc. Multi-path bar bond connector for an integrated circuit assembly
JP4566678B2 (ja) * 2004-10-04 2010-10-20 日立オートモティブシステムズ株式会社 パワーモジュール
JP4816962B2 (ja) * 2007-09-20 2011-11-16 サンケン電気株式会社 半導体装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20260088523A1 (en) 2026-03-26
WO2024068079A1 (de) 2024-04-04
KR20250079169A (ko) 2025-06-04
JP2025531518A (ja) 2025-09-19
CN119968932A (zh) 2025-05-09
DE102022210375A1 (de) 2024-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69328662T2 (de) Filterverbinder hoher Dichte
DE102017105186B4 (de) Rundsteckverbinderbuchse für eine daran anordenbare Leiterplatte
EP3477781A1 (de) Steckerbuchse für leiterplatinen
EP1680840A1 (de) Flachsteckbuchse
WO2024068079A1 (de) Verbindungselement zur elektrischen verbindung von elektronikelementen
DE102022200622A1 (de) Leistungselektronik
DE202017101396U1 (de) Rundsteckverbinderbuchse für eine daran anordenbare Leiterplatte
DE102019208778A1 (de) Einpressanschluss und Substratanordnung
WO2017186790A1 (de) Laterale leiterplattenverbindung
DE102008016076B4 (de) Verbinderschirmung, Verbindersystem und Verwendung
EP2208405B1 (de) Anordnung zur verbindung von leiterplatten
EP3740050A1 (de) Leiterplatte mit einer steckverbindung
DE10063251B4 (de) Kontaktanordnung zur Verbindung eines Steckers mit hoher Kontaktdichte mit einer Leiterplatte
DE102020110176B4 (de) Elektrische Kontaktvorrichtung für einen elektrischen Verbinder und Verbinder
DE102023212949B4 (de) Baugruppe mit einem Verbindungselement, Inverter mit einer Baugruppe
DE102024127006B3 (de) Leistungshalbleitermodul mit einem ersten und einem zweiten Gleichspannungs-Lastanschluss
DE102012011047B4 (de) Verbindungsbauteil und Schaltungsanordnung mit dem Verbindungsbauteil
DE102019120496A1 (de) Anschlusselement zur elektrischen kontaktierung und verfarhen zur herstellung eines anschlusselements
WO2024046633A1 (de) Filteranordnung
EP4383462A1 (de) Leiteranschlussmodul
DE102017011472B4 (de) USB-Anschluss zur senkrechten Montage und USB-Anschluss System
DE102022119193A1 (de) Schraubanschlussanordnung
DE102024201497A1 (de) Schaltungsanordnung und Steuergerät
DE102023109166A1 (de) Elektrischer Verbinder, Steckadapter, damit gebildete Anordnung und Verfahren zur Montage eines Steckadapters
DE102022134501A1 (de) Gehäuseelement für eine elektronische Schaltung

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20250430

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)