FR2967307A1

FR2967307A1 - ELECTRICAL COMPONENT COMPRISING A CONTACT DEVICE

Info

Publication number: FR2967307A1
Application number: FR1159948A
Authority: FR
Inventors: Michael Schlitzkus; Hartmut Rohde; Stefan Lehenberger; Markus Weimert
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-11-05
Filing date: 2011-11-03
Publication date: 2012-05-11
Also published as: DE102010043493A1; WO2012059263A1

Abstract

Un composant électrique comprend un dispositif de contact dans lequel au moins un élément de contact affecté d'une force de pression ou d'une force de ressort peut être relié respectivement à une surface de contact fixe. La surface de contact fixe (5) est formée par un creux tridimensionnel en forme d'entonnoir, dans lequel peut être introduit l'élément de contact (6) affecté d'une force de pression ou d'une force de ressort. La surface de contact (5) dans le creux en forme d'entonnoir est de préférence formée par des zones métallisées d'un support de circuit moulé par injection du type "MID" (7), qui est rapporté sur le côté frontal du composant électrique.An electrical component comprises a contact device in which at least one contact element having a pressure or spring force can be respectively connected to a fixed contact surface. The fixed contact surface (5) is formed by a funnel-shaped three-dimensional hollow in which the contact element (6) having a pressure or spring force can be introduced. The contact surface (5) in the funnel-shaped recess is preferably formed by metallized areas of an "MID" type injection-molded circuit carrier (7), which is attached to the front side of the component electric.

Description

Etat de la tec L'invention concerne un composant électrique comprenant un dispositif de contact dans lequel au moins un élément de contact affecté d'une force de pression ou d'une force de ressort peut être relié respectivement à une surface de contact fixe. The invention relates to an electrical component comprising a contact device in which at least one contact element assigned a pressure force or a spring force can be respectively connected to a fixed contact surface.

Dans de nombreux appareils électriques, comme par exemple des détecteurs ou capteurs dans un véhicule automobile, il est nécessaire, pour l'établissement d'une connexion avec un appareil de commande, de prévoir des connexions par contact, réalisées par pression ou par ressort. La connexion électrique entre l'appareil de commande et un capteur de haute pression pour un système antiblocage est par exemple réalisée par un système de contact flexible, amovible, le côté de contact sur l'appareil de commande étant, pour des raisons de compensation de tolérances, constitué par un élément élastique comme par exemple un ressort hélicoïdal, tandis que sur le capteur de pression sont agencées des surfaces de contact rigides, par exemple sous la forme de pastilles de contact. Celles-ci sont fixées, au moyen d'un collage conducteur, sur un support de circuit moulé par injection appelé élément ''MID" (de Molded Interconnected Device). In many electrical devices, such as detectors or sensors in a motor vehicle, it is necessary, for the establishment of a connection with a control device, to provide contact connections, made by pressure or by spring. The electrical connection between the control device and a high pressure sensor for an anti-lock system is for example carried out by a flexible, removable contact system, the contact side on the control device being, for reasons of compensation of tolerances, constituted by an elastic element such as a helical spring, while on the pressure sensor are arranged rigid contact surfaces, for example in the form of contact pads. These are fixed, by means of a conductive bonding, on an injection molded circuit support called "MID" element (Molded Interconnected Device).

Un tel élément nMID" est en principe une pièce en matière plastique moulée par injection, dans laquelle une partie de surface est ., électrolyse de manlere 35, conductrice, tandis isée ou revêtue par e électriquement l'autre partie reste e ectriquement non conductrice. L'obtention de ces deux propriétés de surface peut être réalisée de différentes manières. A partir de ces deux propriétés de surface et de la métallisation qui suit, il est en principe possible de réaliser une plaque de circuit imprimé tridimensionnelle. Such a nMID element is in principle an injection-molded plastic part, in which a surface portion is electrically conductive, electrically bonded or electrically coated, while the other portion remains electrically non-conductive. Obtaining these two surface properties can be achieved in different ways.From these two surface properties and the subsequent metallization, it is in principle possible to make a three-dimensional printed circuit board.

Dans ce cadre, il est également usuel que l'élément "MID" serve de support pour des pastilles de contact du type de celles mentionnées précédemment, par l'intermédiaire desquelles est établie une connexion électrique avec l'appareil de commande. Les pastilles de contact possèdent dans ce cas un profil en forme de T, et sont placées dans des cavités correspondantes sur un côté frontal de l'élément "MID". Pour établir une connexion électrique entre ces cavités de type trous borgnes, vers la suite des pistes conductrices, les cavités possèdent un système de passage de contact ou contact traversant. Il est ainsi possible, dans le bain électrolytique, de réaliser une connexion électrique directe entre la surface intérieure des cavités et une piste conductrice située en-dessous. In this context, it is also customary for the "MID" element to serve as a support for contact pads of the type mentioned above, through which an electrical connection is established with the control device. The contact pads have in this case a T-shaped profile, and are placed in corresponding cavities on a front side of the "MID" element. To establish an electrical connection between these blind hole-type cavities, towards the following conductive tracks, the cavities have a contact passage system or through contact. It is thus possible, in the electrolytic bath, to make a direct electrical connection between the inner surface of the cavities and a conductive track located below.

D'après le document DE 10 2007 041 892 Al, il est par exemple connu d'agencer de tels éléments "MID" sur une plaque de circuit imprimé en tant que support, ces éléments "MID" s'élevant hors du plan de la plaque de circuit imprimé et pouvant à leur tour être connectés à d'autres éléments de contact à agencer en regard, par exemple également des éléments "MID". According to the document DE 10 2007 041 892 A1, it is for example known to arrange such elements "MID" on a printed circuit board as a support, these elements "MID" rising out of the plane of the circuit board and can in turn be connected to other contact elements to be arranged next, for example also "MID" elements.

Pris en soi, on connaît en outre d'après le document DE 20 2004 006 998 Ul, un dispositif de contact conçu de façon telle qu'un élément de contact, ici une plaque de circuit imprimé munie d'éléments "MID", puisse être introduit frontalement dans des branches de contact présentent une inclinaison prédéterminée pour assurer une insertion aisée, éventuellement affectée de tolérances. Taken in itself, DE 20 2004 006 998 U1 discloses a contact device designed in such a way that a contact element, in this case a printed circuit board provided with elements "MID", can to be introduced frontally in contact legs have a predetermined inclination to ensure easy insertion, possibly affected by tolerances.

Dans le cas de composants électriques du type de ceux mentionnés précédemment, il apparaît toujours des problèmes lors de l'établissement du contact avec l'appareil de commande, en particulier en raison de contaminations. De fines particules de crasse viennent à se déposer sur la surface de contact du composant et IO peuvent ainsi empêcher un contact électrique avec l'élément de contact de l'appareil de commande. Un autre point faible des surfaces de contact connues est constitué par les faibles distances entre les surfaces de contact voisines, qui peuvent conduire, dans le cas 15 d'une contamination avec des particules électriquement conductrices comme par exemple des copeaux métalliques, à des courts-circuits entre les surfaces de contact. A l'inverse du premier cas cité, de tels copeaux doivent toutefois présenter une grandeur minimum, qui dépend 20 naturellement de la distance la plus faible entre les surfaces de contact les unes par rapport aux autres. In the case of electrical components of the type mentioned above, there are still problems in establishing contact with the control unit, in particular due to contamination. Fine dirt particles are deposited on the contact surface of the component and can thus prevent electrical contact with the contact element of the control apparatus. Another weak point of the known contact surfaces is the small distances between the adjacent contact surfaces, which can lead, in the case of contamination with electrically conductive particles such as metal chips, to short distances. circuits between the contact surfaces. In contrast to the first case cited, however, such chips must have a minimum size, which naturally depends on the smallest distance between the contact surfaces relative to each other.

Par ailleurs, le positionnement de ressorts de contact de l'appareil de commande par rapport à ceux du 25 composant électrique, par exemple un détecteur ou capteur, peut devenir critique. Dans le cas où les ressorts de contact viennent s'appliquer plutôt sur la zone périphérique des surfaces de contact du capteur, cela peut, par exemple dans le cas de secousses ou de 30 vibrations, être préjudiciable à une connexion électrique fiable. On the other hand, the positioning of contact springs of the control apparatus with respect to those of the electrical component, for example a sensor or sensor, can become critical. In the case where the contact springs rather apply to the peripheral area of the contact surfaces of the sensor, this can, for example in the case of shaking or vibration, be detrimental to a reliable electrical connection.

Présentation de l'invention Presentation of the invention

L'invention concerne un composant électrique comprenant un dispositif de contact dans lequel au moins un élément de contact affecté d'une force de pression ou d'une force de ressort peut être relié respectivement à une surface de contact fixe. Conformément à l'invention, en vue de permettre l'établissement d'un contact fiable, éventuellement également affecté de tolérances, dans le 10 dispositif de contact, la surface de contact fixe est avantageusement formée par un creux tridimensionnellement en forme d'entonnoir, dans lequel peut être introduit l'élément de contact affecté d'une force de pression ou d'une force de ressort. 15 De manière avantageuse, la surface de contact dans le creux en forme d'entonnoir est ici formée par des zones métallisées d'un support de circuit moulé par injection du type nMID", qui est rapporté sur le côté frontal du 20 corps du composant électrique. The invention relates to an electrical component comprising a contact device in which at least one contact element with a pressure or spring force can be connected respectively to a fixed contact surface. According to the invention, in order to allow the establishment of a reliable contact, possibly also affected by tolerances, in the contact device, the fixed contact surface is advantageously formed by a tridimensionally funnel-shaped hollow, wherein the contact element with a pressure or spring force can be introduced. Advantageously, the contact surface in the funnel-shaped recess here is formed by metallized areas of an nMID-type injection molded circuit carrier, which is attached to the front side of the component body. electric.

Par ailleurs, la surface de contact dans le creux en forme d'entonnoir peut être formée par une pièce de métal, qui est insérée, sur le côté frontal, dans le 25 composant électrique. On the other hand, the contact surface in the funnel-shaped recess may be formed by a piece of metal, which is inserted on the front side into the electrical component.

L'élément de contact affecté d'une force de pression ou d'une force de ressort peut avantageusement être un ressort hélicoïdal métallique, 1, pour l'établissement 30 d'un contact électrique, peut être introduit, dans la direction de son axe longitudinal, dans le creux en forme d'entonnoir. The contact element with a pressure or spring force may advantageously be a metallic helical spring, 1, for the establishment of an electrical contact, may be introduced in the direction of its axis. longitudinal, in the funnel-shaped hollow.

s'avère particulièrement avantageux que le creux en 35 forme d'entonnoir et l'élément de contact affecté d'une force de pression d'une force de ressort soient 4 dimensionnés de façon telle qu'au centre du creux en forme d'entonnoir, se forme, même après l'établissement du contact, un espace susceptible de recevoir des particules de crasse ou d'autres particules. Au centre du creux en forme d'entonnoir, peut se trouver une ouverture de passage de contact en direction de pistes conductrices menant plus loin à l'intérieur du composant électrique. It is particularly advantageous if the funnel-shaped depression and the contact element with a spring force pressure force are so dimensioned that in the center of the funnel-shaped recess , even after the establishment of the contact, a space is formed capable of receiving particles of dirt or other particles. In the center of the funnel-shaped recess, there may be a contact passage opening towards conductive tracks further to the interior of the electrical component.

On obtient une application avantageuse de l'invention lorsque le composant électrique est un capteur de pression pour un système antiblocage dans un véhicule automobile, sur un côté frontal duquel se trouvent plusieurs creux en forme d'entonnoir adaptés à assurer 15 le contact avec les éléments de contact affectés d'une force de pression ou d'une force de ressort, d'un appareil de commande. An advantageous application of the invention is obtained when the electrical component is a pressure sensor for an anti-lock system in a motor vehicle, on a front side of which there are several funnel shaped recesses adapted to ensure contact with the elements. contact members having a pressing force or a spring force, of a control apparatus.

Grâce à la configuration géométrique de la surface de 20 contact conforme à l'invention,, de préférence dans le cas de l'établissement d'un contact dit de ressort sur une surface, comme il est par exemple utilisé dans le cas de la connexion par contact de capteurs de pression dans des systèmes antiblocage, on obtient en raison de 25 la configuration tridimensionnelle en forme d'entonnoir, les avantages suivants : Des particules de crasse ne restent pas posées sur la surface intérieure (surface de contact), mais tombent au contraire au centre, où elles peuvent se déposer en-dehors de la zone de contact, dans un genre de piège crasses. Même si des particules les plus fines tombent par l'ouverture de passage de contact, à l'intérieur du capteur, cela ne pose généralement pas de problème. Comme il s'agit généralement, dans ce cas, de particules 35 non conductrices, elles ne peuvent pas y occasionner dg dommages. Des particules électriquement conductrices, par exemple des copeaux, sont en règle générale trop grandes pour parvenir â l'intérieur du capteur, à travers l'ouverture de passage de contact qui est relativement petite. - Le risque d'un court-circuit électrique est fortement réduit, puisque des copeaux électriquement conducteurs ne trouvent plus de surfaces extérieures sur lesquelles ils pourraient rester posés. Le danger d'un échappement par glissement de l'élément de contact affecté d'une force de ressort, hors de la zone de contact, est fortement diminué par la surface de contact en creux. La forme d'entonnoir de la surface de contact sert ainsi en supplément à capter et à centrer le ressort de contact pendant la phase de l'établissement du contact. Due to the geometric configuration of the contact surface according to the invention, preferably in the case of the establishment of a so-called spring contact on a surface, as it is for example used in the case of the connection By contacting pressure sensors in anti-lock systems, due to the funnel-shaped three-dimensional configuration, the following advantages are obtained: Grit particles do not remain on the inner surface (contact surface), but fall on the contrary in the center, where they can be deposited outside the contact zone, in a kind of trap dross. Even if the finest particles fall through the contact passage opening, inside the sensor, this is generally not a problem. Since this is usually a case of nonconductive particles, they can not cause damage. Electrically conductive particles, for example chips, are generally too large to reach the interior of the sensor through the relatively small contact passage opening. - The risk of an electrical short circuit is greatly reduced, since electrically conductive chips no longer find external surfaces on which they could remain. The danger of sliding escapement of the contact element affected by a spring force, out of the contact zone, is greatly reduced by the recessed contact surface. The funnel shape of the contact surface thus serves in addition to capture and center the contact spring during the phase of the establishment of the contact.

Dessins annexés Annexed drawings

Un exemple de réalisation (non limitatif) de l'invention 20 va à présent être explicité au regard des figures annexées, qui montrent : Figure 1: une vue de face d'un capteur de pression formant composant électrique, comprenant un dispositif de contact connu, et 25 Figure 2: une coupe d'un dispositif de contact selon l'invention, dans un capteur de pression pour un système antiblocage. An exemplary (non-limiting) embodiment of the invention will now be explained with reference to the appended figures, which show: FIG. 1: a front view of a pressure sensor forming an electrical component, comprising a known contact device and Figure 2: a section of a contact device according to the invention in a pressure sensor for an anti-lock system.

Description de l'exemple de réalisation Description of the exemplary embodiment

La figure 1 montre une vue de face d'un capteur de pression 1 formant composant électrique. Ce capteur de pression est une pièce constitutive d'un système antiblocage dans un véhicule automobile. L'établissement 35 d'une connexion à un appareil de commande ici non représenté, nécessite des connexions par contact, sont réalisées par un système de connexion amovible par pression ou ressort. Dans le cas présent, on peut voir quatre surfaces de contact planes 2 sur le côté frontal du capteur de pression 1, par l'intermédiaire desquelles peut être réalisée la connexion électrique amovible avec l'appareil de commande. Dans cet appareil connu de l'état de la technique, les surfaces de contact 2 sont formées sur un élément du type "MID" 3 {MID = molded interconnected devise à savoir support de circuit de connexion moulé par injection}, qui, comme on l'a évoqué plus haut, est une pièce moulée par injection pouvant être métallisée ou revêtue par dépôt électrolytique, en étant alors électriquement conductrice dans ces zones, tandis que d'autres zones restent électriquement non conductrices. Figure 1 shows a front view of a pressure sensor 1 forming an electrical component. This pressure sensor is a constituent part of an anti-lock system in a motor vehicle. The establishment of a connection to a control apparatus, not shown here, requires contact connections, is realized by a removable connection system by pressure or spring. In the present case, there can be seen four planar contact surfaces 2 on the front side of the pressure sensor 1, through which the removable electrical connection with the control device can be made. In this apparatus known from the state of the art, the contact surfaces 2 are formed on an element of the type "MID" 3 {MID = molded interconnected motto ie support injection molded connection circuit}, which, as one As mentioned above, is an injection molded part that can be metallized or electroplated, then being electrically conductive in these areas, while other areas remain electrically non-conductive.

La formation des surfaces de contact 2 peut être réalisée de différentes manières. D'une part sous la forme de pastilles de contact qui sont fixées par collage conducteur sur l'élément "MID" sur le côté frontal du capteur de pression 1, de sorte que l'élément "MID" 3 sert de support pour des pastilles de contact par l'intermédiaire desquelles est établie une connexion électrique avec l'appareil de commande. Les pastilles de contact présentent ici un profil en forme de T et sont placées dans des cavités en creux correspondantes sur le côté frontal de l'élément "MID" 3 et donc du capteur de pression 1. La connexion électrique entre ces cavités en forme de trous borgnes vers la suite des pistes conductrices dans le capteur de pression, est réalisée par un système de contact de passage ou contact traversant non visible ici. The formation of the contact surfaces 2 can be carried out in different ways. On the one hand in the form of contact pads which are fixed by conductive bonding on the element "MID" on the front side of the pressure sensor 1, so that the element "MID" 3 serves as support for pellets contact via which an electrical connection is made to the control device. The contact pads here have a T-shaped profile and are placed in corresponding recessed cavities on the front side of the element "MID" 3 and therefore the pressure sensor 1. The electrical connection between these cavities in the form of blind holes towards the continuation of the conducting tracks in the pressure sensor, is carried out by a system of contact of passage or crossing contact not visible here.

Le mode de réalisation le plus simple pour fo mer les surfaces de contact 2, serait toutefois de réaliser des surfaces de contact planes 2 métallisées sur la surface frontale également plane de l'élément "MID" 3, chacune des surfaces de contact ayant un contact de passage vers les pistes conductrices situées en-dessous. Le côté de contact ici non montré, sur l'appareil de commande, est ici en règle générale constitué par un élément élastique du type ressort. The simplest embodiment for forming the contact surfaces 2, however, would be to make metallized flat contact surfaces 2 on the equally flat front surface of the "MID" element 3, each of the contact surfaces having a contact passing to the conductive tracks below. The contact side here not shown, on the control device, here is generally constituted by a resilient member of the spring type.

La figure 2 montre une coupe d'un dispositif de contact selon un mode de réalisation de l'invention, pour un IO capteur de pression 4, dans lequel des surfaces de contact 5 sont formées chacune en tant que creux tridimensionnel en forme d'entonnoir, un élément de contact 6, ici sous forme de ressort hélicoïdal, le cas échéant avec un manchon, pouvant être introduit dans 15 chacun desdits creux. Les surfaces de contact 5 dans le creux en forme d'entonnoir sont placées sur un élément "MID" 7, qui par ailleurs forme la zone frontale du capteur de pression 4. Mais il est également possible de mettre en oeuvre une pièce métallique massive en guise de 20 surface de contact 5, qui peut être insérée dans le capteur de pression 4. FIG. 2 shows a section of a contact device according to an embodiment of the invention, for a pressure sensor 4, in which contact surfaces 5 are each formed as three-dimensional funnel-shaped cavities a contact element 6, here in the form of a helical spring, possibly with a sleeve, which can be introduced into each of said recesses. The contact surfaces 5 in the funnel-shaped recess are placed on a "MID" element 7, which moreover forms the frontal zone of the pressure sensor 4. However, it is also possible to use a solid metal part in FIG. as contact surface 5, which can be inserted into the pressure sensor 4.

Le ressort hélicoïdal formant élément de contact 6, peut alors être introduit, respectivement dans la direction 25 de son axe longitudinal, dans le creux en forme d'entonnoir, pour l'établissement d'un contact électrique avec la surface de contact 5. La figure 2 laisse en outre entrevoir qu'il est également possible de prendre en considération une certaine tolérance dans 30 la distance d'espacement des deux éléments de contact 6, sans mettre en danger une position fiable et l'établissement du contact nécessaire entre les éléments de contact 6 et les surfaces de contact 5. The helical spring forming a contact element 6 can then be introduced, in the direction of its longitudinal axis, into the funnel-shaped recess for the purpose of establishing an electrical contact with the contact surface 5. FIG. 2 also suggests that it is also possible to take into account a certain tolerance in the spacing distance of the two contact elements 6, without endangering a reliable position and establishing the necessary contact between the elements. of contact 6 and the contact surfaces 5.

35 Les surfaces de contact, 5 peuvent, grâce à la géométrie du creux en forme d'entonnoir et de l'élément de contact 6, être dimensionnées de façon telle qu'au centre, se forme, même après l'établissement du contact, un espace susceptible de recevoir des particules de crasse ou d'autres particules 8 ou 9. The contact surfaces, thanks to the geometry of the funnel-shaped recess and the contact element 6, can be dimensioned such that in the center, even after contact is established, a space capable of receiving dirt particles or other particles 8 or 9.

Des particules plus petites, en règle générale non conductrices, peuvent ici, conformément â la flèche 10, tomber au fond et, éventuellement également à travers un contact de passage ou contact traversant 11, jusqu'à l'intérieur du capteur de pression, sans y produire de dommages. Des copeaux métalliques 9, plus grands, peuvent par exemple également rester accrochés au centre, sans mettre en danger l'établissement du contact de connexion.15 Smaller particles, generally non-conductive, can here, in accordance with the arrow 10, fall to the bottom and, possibly also through a through contact or through contact 11, to the inside of the pressure sensor, without produce damage. Larger metallic chips 9 can for example also remain hooked in the center, without endangering the establishment of the connection contact.

Claims

REVENDICATIONS1. An electrical component comprising a contact device in which at least one contact element having a pressure or spring force is connected respectively to a fixed contact surface, characterized in that the fixed contact surface ( 5) is formed by a three-dimensional funnel-shaped depression in which the contact element (6) having a pressure force or a spring force can be introduced.

Electrical component according to claim 1, characterized in that the funnel-shaped hollow funnel-shaped contact surface (5) is formed by metallized areas of an "MID" type injection-molded circuit carrier (7). , which is attached to the front side of the electrical component.

Electrical component according to claim 1, characterized in that the contact surface (5) in the funnel-shaped recess is formed by a piece of metal, which is inserted on the front side into the electrical component.

Electrical component according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the contact element (6) with a pressure or spring force is a metallic coil spring for The establishment of an electrical contact is adapted to be introduced, in the direction of its longitudinal axis, into the funnel-shaped recess. Electrical component according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the funnel-shaped recess and the contact element (6) with a pressure or spring force are dimensioned such that in the center of the funnel-shaped depression, even after contact is established, a space capable of receiving dirt particles or other particles (8, 9). Electrical component according to claim 5, characterized in that in the center of the funnel-shaped recess there is a contact opening (11) in the direction of conductive tracks leading further into the interior of the component. electric. Electrical component according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the electrical component is a pressure sensor (1) for an anti-lock system in a motor vehicle, on a front side of which there are several recesses in funnel shape to ensure contact with the contact members (6) assigned a pressing force or a spring force of a control apparatus.