KR101853973B1

KR101853973B1 - 전기 연결 장치

Info

Publication number: KR101853973B1
Application number: KR1020110079333A
Authority: KR
Inventors: 우베 리스코오
Original assignee: 로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date: 2010-08-11
Filing date: 2011-08-10
Publication date: 2018-05-02
Also published as: DE102010039187A1; KR20120015274A; CN102437444A; CN102437444B

Abstract

본 발명은 전기 라인에, 특히 하부 및 상부 커버 필름(32, 34) 사이에서 연장되는 복수의 스트립 도체들을 구비한 가요성의 플랫 라인(14)에 전자 부품 모듈(12)을 접촉하기 위한 전기 연결 장치(10)에 관한 것이며, 이때 전자 부품 모듈(12)은 플라스틱 하우징(18) 내에 매립된 하나 이상의 회로 기판(16)을 포함한다. 본 발명에 따라 전자 부품 모듈(12)은 하나 이상의 접촉판(22), 특히 하나 이상의 플랫 핀을 포함하며, 이때 접촉판(22)은 하나 이상의 연결 지점(44)을 이용하여 회로 기판(16)에 전기 도전성으로 연결되고, 전기 라인은 하나 이상의 접촉판(22)과 하우징 돌출부(26) 사이에 전반적으로 구속력 없이 삽입될 수 있으며 하나 이상의 접촉판(22)이 변형됨으로써 전기 도전성 연결이 형성될 수 있다.
이러한 변형에 따라, 전기 라인은 전자 부품 모듈(12)에 확실히 위치 고정될 수 있으며, 확실한 전기 접촉이 최소의 삽입력으로 제공된다. 특히 플랫 라인(14)의 경우, 상기 전기 접촉은 접촉판(22)과 플랫 라인(14) 내부의 스트립 도체(30) 사이에서 열적으로 접합된 연결 지점(44)을 이용하여 유해한 주변 환경에 대해 저항성을 갖게 된다.
대안적 연결 장치(50)의 경우, 전기 라인, 특히 플랫 라인(54)("FPC")으로 구성된 전기 라인은 하나 이상의 접촉판(62)에 의해 형성된 스프링력을 극복한 이후 비로소 하우징 돌출부(68)와 하나 이상의 접촉판(62) 사이에 삽입되어 연결 지점(90)를 이용하여 추가로 재료 결합식으로 전기 접촉될 수 있다.

Description

전기 연결 장치{ELECTRICAL CONNECTION DEVICE}

본 발명은 전기 라인에, 특히 하부 및 상부 커버 필름 사이에서 연장되는 복수의 스트립 도체들을 구비한 가요성의 플랫 라인에 전자 부품 모듈을 접촉하기 위한 전기 연결 장치에 관한 것이다.

전자 시스템 부품들은 자동차 분야에서 점점 더 중요해지고 있다. 특히, 전자식 모듈(예를 들어 자동차 변속기용으로 오일 팬에 위치한 전자식 변속기 제어 모듈) 사이에 확실한 전기 연결이 보장되는 것에 특히 주목해야 한다. 전자 부품 모듈 내에 통상적으로 위치하며 전자식 및 전기 기계식 부품을 구비한 회로 기판과 외부 연결 기술(소위 "AVT") 사이의 전기 연결은 본딩 와이어에 의해 다양하게 구현되며, 본딩 와이어는 모듈의 하우징 내에 끼워 넣어진 연결 핀에 회로 기판의 연결점을 전기적으로 연결한다. 연결 핀은 "AVT"인 리드 프레임에 레이저 용접에 의해 종종 연결되며, 리드 프레임의 웨브는 추후에 제거된다. 회로 기판은 전자 회로가 상측에 구성되어 있는 인쇄 회로 기판 또는 소위 "LTCC"(저온 동시 소성 세라믹: "Low-Temperature-Cofired-Ceramic")-하이브리드일 수 있다.

DE 10 2005 044 482 A1호에는 균일하게 이격 배치된 복수의 전자 부품 어셈블리를 상측에 구비한 가요성 플랫 리본 라인이 공지되어 있다. 전자 부품 어셈블리를 보호하거나, 전자 부품 어셈블리와 플랫 리본 라인 사이의 접촉 영역을 보호하기 위해, 각각의 전자 부품 어셈블리는 하우징 내에서 캡슐화된다. 그러나 바람직하지 못하게 이러한 구성 형태의 경우, 플랫 리본 라인 상에 전자 부품 어셈블리가 장착된 이후에는 모듈의 기능 검사 및/또는 노후화에 대한 사전 검사를 배선(cabling)과 무관하게 구현할 수 없다.

전기 라인에, 특히 하부 및 상부 커버 필름 사이에서 연장되는 복수의 스트립 도체들을 구비한 가요성의 플랫 라인에 전자 부품 모듈을 접촉하기 위한 전기 연결 장치는 공지되어 있으며, 이때 전자 부품 모듈은 플라스틱 하우징 내에 매립된 하나 이상의 회로 기판을 포함한다. 본 발명에 따라 전자 부품 모듈은 하나 이이상의 접촉판(contact plate), 특히 하나 이상의 플랫 핀을 포함하며, 이때 접촉판은 하나 이상의 연결 지점을 이용하여 회로 기판에 전기 도전성으로 연결되고, 전기 라인은 하나 이상의 접촉판과 하우징 돌출부 사이에 거의 구속력 없이 삽입될 수 있으며 하나 이상의 접촉판이 변형됨으로써 전기 도전성 연결이 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 연결 장치는 기본적으로 밀폐식으로 캡슐화된 전자 부품 모듈과 다양한 유형[예컨대, 하나 이상의 전기 도체를 구비한 케이블, 압출된 다극 플랫 리본 라인 및, 양측이 (절연) 필름으로 덮인 복수의 얇은 스트립 도체들을 포함하는 가요성 (필름) 플랫 라인]의 전기 라인 사이에 전기 연결을 형성하기에 적합하게 제공된다. 그러나, 이하의 상세한 설명은 유해한 주변 환경에 대해 저항성을 가지며 확실한, 가요성 플랫 라인과 전자 부품 모듈 사이의 전기 접촉을 형성하는데 우선적으로 적용된다. 지지부로서 사용되는 하우징 돌출부와 접촉판 사이에, 전자 부품 모듈에 접촉될 플랫 라인의 연결 영역이 거의 구속력 없이 삽입될 수 있음에도, 접촉판은 하부측이 노출되어 있는 스트립 도체들에 변형 공정을 통해 기계적으로 고정되게 접하므로 확실한 전기 연결이 제공된다. 접촉판은 플랫 라인이 삽입된 이후, 바람직하게는 하부 필름의 리세스 내부에서 상기 접촉판이 규정된 압착력에 의해 스트립 도체에 접할 때까지 적합한 공구에 의해 모든 접촉판들이 위쪽으로 구부러짐으로써 비로소 변형될 수 있다. 이 경우 하우징 돌출부는 플랫 라인을 위한, 또는 상기 플랫 라인에 대해 하부에서부터 가압되는 접촉판을 위한 상부 지지부로서 사용된다. 따라서, 완벽한 전기 접촉을 보장하기 위해, 플랫 라인의 단부 측 연결 영역의 하부 커버 필름 내에는 복수의 리세스들이 형성되어야 한다.

형성된 접촉 압력이 점 형태로 작용하는 것을 증가시키기 위해, 접촉판의 단부들에는 작은 융기부들이 제공되며, 이들은 하부 커버 필름에 위치한 하나 이상의 리세스들 내에 각각 삽입될 수 있다.

바람직하게 상기 융기부들은 접촉 안전성이 더욱 증가하도록 연결 지점에 의해 재료 결합식 및 전기 도전성으로 접촉판에 연결된다. 재료 결합식 연결 지점은 예컨대 레이저 납땜 또는 레이저 용접과 같은 열적 접합 방법에 의해 형성될 수 있다. 바람직하게 전자 부품 모듈의 제조 공정을 단순화하기 위해, 중앙 영역에서 복수의 접촉판들 각각은 플라스틱 재료로 인서트 사출 성형됨으로써 각각 하나의 접촉판 스트립으로 통합된다. 또한, 접촉판 스트립은 그루브를 포함할 수 있으며, 상기 그루브를 통해서는 회로 기판의 하나 이상의 테두리 영역 또는 외측 에지가 바람직하게 약한 압력 결합에 의해 삽입될 수 있다. 더욱이, 접촉판 스트립은 플랫 라인이 전방면에서 전자 부품 모듈에 연결될 수 있도록 프레임 형태로 회로 기판을 둘러쌀 수 있다. 전자 부품 모듈의 제조 시, 회로 기판은 예컨대 열전도성 접착제를 이용하여 높은 열전도성으로써 선택적 베이스판에 접착될 수 있다. 베이스판은 한편으로 자동차에 전자 부품 모듈을 고정하는데 사용되고, 다른 한편으로는 높은 열적 출력 손실을 일으키는 회로 기판 상의 전자 부품들의 냉각에 사용된다. 후속해서, 하나 이상의 접촉판 스트립이 회로 기판에 대해 배향되며 접촉판은 연결 지점에 의해 회로 기판 상의 연결점에 연결된다. 접촉판과 회로 기판 상의 연결점 사이의 직접적인 재료 결합식 연결 대신에, 예컨대 본딩 와이어가 제공될 수도 있다. 회로 기판 상의 연결점은 (구리) 스트립 도체에 의해 회로 기판 상의 전자식 및/또는 전기 기계식 부품에 연결된다. 접촉판 스트립과 회로 기판 사이의 전기 접촉은 바람직하게 일시적인 기판 공구에서 구현된다. 후속 방법 단계에서, 회로 기판, 선택적 기초판 및 전기 접촉된 접촉판 스트립은 적합한 성형 공구 내에 삽입되며 플라스틱 하우징을 형성하기 위한 전기 절연 플라스틱 화합물로써 전방면에서 인서트 사출 성형된다. 접촉판 스트립을 플라스틱 하우징 내에 기계적으로 최대한 고정되도록 집적하기 위해, 상기 두 부품들은 바람직하게 동일한 플라스틱 재료 또는 동일한 플라스틱 화합물로 형성된다. 플라스틱 재료로는 경우에 따라 섬유 강화된 열가소성 플라스틱뿐만 아니라 듀로플라스틱도 고려된다. 접촉판 또는 플랫 핀은 전기적으로 양호한 도전성을 갖는 금속 재료로 형성되며, 상기 재료는 또한 높은 기계적 강도를 갖는다. 회로 기판이 전방면에서 플라스틱 재료로 인서트 사출 성형됨으로써, 전자 부품 모듈은 극심한 주변 환경에 대해 충분한 저항성을 가질 수 있게 된다.

전기 연결 장치의 제2 실시예에 따라, 본 발명에 따른 전자 부품 모듈은 하나 이상의 탄성의 접촉판, 특히 하나 이상의 플랫 핀을 포함하며, 이때 상기 접촉판은 연결 지점을 이용하여 회로 기판에 전기 도전성으로 연결되고, 전기 라인은 하나 이상의 접촉판과 하우징 돌출부 사이에 힘 결합식(force-fit)으로 삽입될 수 있으며, 접촉판과 전기 라인 사이에는 전기 도전성 연결이 형성된다. 탄성의 접촉판에 의해, 접촉판과 상기 영역에서 노출된 전기 라인 사이에 확실한 전기 접촉이 제공된다. 전기 라인이 가요성 플랫 라인("FPC")인 경우, 하우징 돌출부와 하나 이상의 탄성의 접촉판 사이에 플랫 라인이 삽입된 후, 하부 커버 필름의 하나 이상의 리세스 영역의 스트립 도체와 상기 접촉판 사이에 전기 접촉이 형성된다. 더욱이, 접촉판의 스프링력은 하우징 돌출부와 스트립 도체 사이에 플랫 라인이 삽입됨으로써 이미 위치를 고정시키는데, 이는 추가의 선택적 제조 단계를 줄인다. 접촉판과 스트립 도체 사이의 소정의 접촉 압력이 최대한 점 형태로 작용할 수 있도록, 바람직하게 접촉판의 단부 측에는 하우징 돌출부의 방향으로 위쪽을 향해 있는 하나 이상의 융기부가 각각 제공되며, 이는 하부 커버 필름의 하나 이상의 리세스 내에 삽입될 수 있거나 상기 리세스 내에 로킹된다. 규정된 삽입력과 이에 수반되는, 접촉판과 스트립 도체 사이의 충분한 접촉 압력에 도달하도록, 접촉판과 하우징 돌출부 사이의 거리는 가요성 플랫 라인의 연결 영역에서 상기 플랫 라인의 재료 두께보다 바람직하게 작거나 동일하다. 전기 접촉 안전성을 더욱 향상시키기 위해, 접촉판의 융기부와 스트립 도체 사이에 전기 도전성을 갖는 각각 하나의 연결 지점이 제공되며, 상기 연결 지점은 공지된 열적 접합 방법을 이용하여 형성된다. 제1 실시예에 상응하게, 접촉판은 접촉판 스트립을 형성하기 위해 중앙 영역에서 절연 플라스틱 재료로 인서트 사출 성형된다.

기계적 안정화를 위해, 플랫 라인의 연결 영역에는 단부 부재가 제공될 수 있다. 단부 부재는 2개 이상의 로킹 부재를 구비하며, 로킹 부재는 상기 로킹 부재에 대해 적어도 영역별로 상호 보완되게 형성된 플라스틱 하우징 내부의 리세스 내에 스냅인된다. 추가로, 단부 부재 하부에는 연결 영역을 전방면에서 캡슐화하기 위해 하부 부분이 제공될 수 있다. 상기 두 부품들은 예컨대 접착되거나, 가압되거나, 클램핑되거나 열적으로 접합될 수 있다. 내연 기관의 오일 팬 내에 상기 연결 장치가 위치한 경우에는, 주변 오일에 대해 연결 영역을 밀폐 방식으로 캡슐화하지 않아도 된다. 오히려, 오일은 유해한 장시간 침전을 저지하기 위해 상기 영역을 관류해야 한다. 이러한 목적으로 단부 부재뿐만 아니라 하부 부분에도 개구 또는 보어가 제공되어야 하며, 상기 개구 또는 보어는 오일이 자유롭게 통과해서 흐르도록 하지만, 엔진 및/또는 변속기에서 작동 시 실제로 항상 발생하는 금속 절삭 부스러기, 금속 마모물 및/또는 생산 잔류물이 유입되는 것은 비임계적인 최소 정도까지로 확실히 저지함으로써 접촉판들 사이의 단락을 방지한다. 예를 들어 접촉판들 사이의 거리가 0.1mm이면, 단부 부재 및/또는 하부 부분의 보어들은 단락이 확실하게 방지되도록 0.1mm보다 훨씬 작게 선택되어야 한다. 단부 부재와 상기 단부 분재의 하부 부분은 조합된 방식으로 단락 방지부를 형성하는 동시에 플랫 라인의 인장 완화부 및/또는 꼬임 방지부를 나타낸다. 단부 부재와 하부 부분은 집적된 부품으로서 형성될 수 있다. 이러한 경우 하부 부분의 영역에는, 전기 플랫 라인 내부의 스트립 도체와 접촉판 사이의 연결 지점 형성에 일반적으로 사용되는 레이저 빔이 통과해서 안내될 수 있도록 충분히 큰 보어가 존재해야 한다. 또한, 접촉 판의 융기부가 관통되도록 하나 이상의 공동부가 제공되어야 한다. 단부 부재 및 하부 부분은 연결 장치의 상기 제1 실시예에도 적용될 수 있다. 더욱이, 전기 플랫 라인의 삽입 시 요구되는 기계적 힘을 최소로 하기 위해 공구가 사용될 수 있다. 이 경우 플랫 라인은 참여한 모든 접촉판들이 공구를 이용하여, 접촉판의 융기부의 높이에 적어도 거의 상응하는 길이값 만큼 아래쪽으로 동시에 구부러짐으로써 삽입될 수 있다. 본원에서 전자 부품 모듈은 종래 기술에 충분히 공지되어 있는 전자식 및/또는 전기 기계식 회로 및/또는 센서 및/또는 액추에이터일 수 있다. 본 발명에 따른 전기 연결 장치의 두 실시예들은 가요성 플랫 라인(소위 "FPC")에 전자 부품 모듈을 연결하는데 뿐만 아니라, 압출된 플랫 리본 케이블 및 또 다른 다극 전기 케이블을 상기의 모듈에 연결하는데 적합하며 이를 위해 제공된다.

이하에서는 도면을 토대로 본 발명이 상세히 설명된다.
도 1은 플랫 라인이 삽입된 전기 연결 장치의 제1 실시예를 도시한 단면도.
도 2는 변형된 접촉판과 연결 지점을 구비한 도 1의 연결 장치를 도시한 도면.
도 3은 플랫 라인이 삽입되지 않은 전기 연결 장치의 제2 실시예를 도시한 단면도.
도 4는 (탄성으로) 클램핑된 플랫 라인 및 연결 지점을 구비한 도 3에 따른 연결 장치를 도시한 도면.
도 5 내지 도 7은 접촉판의 단부 측 융기부의 3개의 다양한 실시예들을 도시한 도면.
도 8은 스트립 도체를 구비한 플랫 라인과, 하부 커버 필름의 리세스의 다양한 실시예들을 도시한 평면도.
도 9는 플랫 라인의 연결 영역에 배치된 단부 부재와 해당 하부 부분을 구비한, 도 3 및 도 4에 따른 연결 장치를 도시한 단면도.
도 10은 도 9의 절단선 X-X를 따라 절단하여 도시한 개략도.
도 11은 도 9에 따른 연결 장치의 평면도.

도 1에는 플랫 라인이 삽입은 되지만 아직 전기적으로 접촉되지는 않는 본 발명에 따른 전기 연결 장치의 제1 실시예의 단면도가 도시되어 있다.

연결 장치(10)는 특히 전자 부품 모듈(12)과 상기 전자 부품 모듈(12) 내에 삽입된 가요성 플랫 라인(14)을 포함한다. 회로 기판(16)은 회로 기판(16)이 전방면에서 플라스틱 재료로 인서트 사출 성형됨으로써 형성된 플라스틱 하우징(18) 내에 집적된다. 플라스틱 하우징(18)에는, 바람직하게 균일하게 이격되어 나란히 배치된 복수의 접촉판들[이들 중 하나의 접촉판(22)이 도시되어 있다]을 구비한 하나의 접촉판 스트립(20)이 집적된다. 도시되지 않은 회로 기판(16) 상의 전자 부품들은 연결 지점(24)에 의해 플라스틱 하우징(18) 내부의 접촉판(22)에 전기 도전성으로 연결된다. 본원에서 접촉판(22)은 소위 플랫 핀으로서 구현된다. 내부 연결 지점(24)은 예컨대 레이저 용접 또는 레이저 납땜에 의해 형성될 수 있다. 하우징 돌출부(26)와 접촉판(22) 사이에는 가요성 플랫 라인(14)의 연결 영역(28)이 거의 구속력 없이 삽입될 수 있으며, 이 경우 우선은 확실한 전기 접촉이 아직 형성되지 않는다. 플랫 라인(14)은 서로 평행하게 이격되어 연장되는 복수의 스트립 도체들을 포함하며, 스트립 도체들 중 하나의 스트립 도체(30)가 도시되어 있다. 스트립 도체들은 하부 및 상부 커버 필름(32, 34)에 의해 덮이며, 하부 커버 필름(32)에는 리세스(36)가 제공되고 상기 리세스 내에는 위쪽을 향해 있는 접촉판(22)의 융기부(38)가 맞물리거나 로킹된다. 이로써 플랫 라인(14)이 전자 부품 모듈(12)에 위치 고정될 수 있다. 스트립 도체(30)는 리세스(36)의 영역에서 노출된다. 또한, 접촉판 스트립(20)은 직사각형 횡단면 기하 구조를 갖는 그루브(40)를 구비하며[상기 그루브는 약한 압력 결합의 형성 하에 회로 기판(16) 상에 접촉판 스트립(20)이 장착되도록 한다], 접촉판 스트립(20)은 회로 기판(16)에 대해 정확히 배향될 수 있다. 이로써, 접촉판과 회로 기판 사이에 연결 지점을 형성하는 것과, 플라스틱 하우징(18)을 형성하기 위해 전체 구조를 플라스틱 재료로 인서트 사출 성형하는 것이 쉬워진다. 접촉판(22)은 바람직하게 쉽게 변형될 수 있는 전기 도전성의 금속 합금으로 형성된다. 바람직하게 접착성을 향상시키기 위해, 접촉판(22)은 예컨대 플라즈마 빔 방법에 의해 기계적, 화학적 및/또는 물리적으로 표면 처리된다. 하우징 돌출부(26)와 접촉판(22) 또는 접촉판의 융기부(38) 사이에 플랫 라인(14)이 전반적으로 구속력 없이 삽입될 수 있도록, 융기부(38)와 하우징 돌출부(26) 사이의 (도시되지 않은) 거리는 가요성 플랫 라인(14)의 재료 두께 즉, 필름 형태의 (구리) 스트립 도체(30)의 두께를 포함한 두 커버 필름(32, 34)의 두께에 거의 상응한다.

도 2에는 전기 접촉된 플랫 라인을 구비한, 도 1에 따른 연결 장치(10)의 단면도가 도시되어 있다.

스트립 도체(30)와 접촉판(22)의 융기부(38) 사이에 확실한 전기 접촉이 형성되도록, 우선 규정된 힘이 사용되면서 접촉판(22)이 흰색 화살표(42)의 방향으로 변형되는데 즉, 상기 접촉판이 플랫 라인(14)에 고정되게 접해서 지지부인 하우징 돌출부(26)에 대해 플랫 라인을 가압할 때까지 위쪽으로 구부러진다. 이 경우 융기부(38)는 유효한 점 형태의 접촉 압력을 상승시킨다. 또한, 전기 접촉을 더욱 최적화하고, (인장 완화 상태에서) 전자 부품 모듈(12)로부터 플랫 라인(14)이 통제되지 않는 방식으로 빠져나오는 것을 방지하기 위해, 융기부(38)와 스트립 도체(30) 사이에는 연결 지점(44)이 제공된다. 상기 연결 지점(44)은 예컨대 레이저 납땜 또는 레이저 용접에 의해 형성된다.

도 3에는 힘이 사용되면서 전자 부품 모듈 내로 플랫 라인이 삽입되는 전기 연결 장치의 제2 실시예가 도시되어 있다.

연결 장치(50)는 가요성 플랫 라인(54)에 연결된 전자 부품 모듈(52)을 포함한다. 회로 기판(56)은 플라스틱 하우징(58) 내에 집적된다. 이와 유사하게, 접촉판 스트립(60)은 플라스틱 하우징(58)의 집적된 부품이며 복수의 접촉판들을 갖는데, 이들 중 하나의 접촉판(62)이 도시되어 있다. 회로 기판(56)과 접촉판(62) 사이의 전기 접촉은 또한 레이저 용접 또는 레이저 납땜점에 의해 형성되는 연결 지점(64)에 의해 실행된다. 접촉판(62)과 하우징 돌출부(68) 사이의 거리(66)는 플랫 라인(54)의 재료 두께(70)에 거의 상응한다. 또한, 접촉판(62)은 융기부(72)를 지나 플랫 라인(54)을 향해 있는 구간과 이에 우측으로 연결되는 변위부(74)를 또한 갖는다. 화살표(78) 방향으로 플랫 라인(54)의 연결 영역(76)을 삽입하기 위해서는, 기계적 힘을 사용하여 스프링 탄성의 접촉판(62)을 화살표(80) 방향으로 아래쪽으로 구부려야 한다. 이를 위해 요구되는 힘은 30N까지에 해당될 수 있다. 이는 예를 들어, 변위부(74) 내에 맞물리는 도시되지 않은 적합한 공구를 이용하여 실행될 수 있다. 플랫 라인(54)은 복수의 스트립 도체들을 포함하며, 이들 중 하나의 스트립 도체(82)가 도시되어 있다. 스트립 도체들의 양측은 하부 및 상부 커버 필름(84, 86)으로 덮인다. 하부 커버 필름(84)은 연결 영역(76)에 리세스(88)를 가지며, 리세스의 영역에서 스트립 도체(82)가 노출된다. 하우징 돌출부(68)와 접촉판(62) 사이에 플랫 라인(54)이 완전히 삽입된 후, 접촉판은 힘 작용이 중단된 후 상기 접촉판의 원래 위치로 되돌아간다(특히 도 4 참조). 이로써 위쪽을 향해 있는 융기부(72)와 하우징 돌출부(68) 사이에 클램핑 작용이 야기됨에 따라, 전자 부품 모듈(52)과 플랫 라인(54) 사이에 확실한 전기 접촉이 형성된다. 상기 접촉판(62)은 양호한 스프링 특성을 갖는 동시에 전기 도전성을 갖는 금속 합금으로 형성된다. 바람직하게, 플라스틱 하우징(58) 또는 접촉판 스트립(60)에서의 접착성을 향상시키기 위해 접촉판(62)은 적합하게 표면 처리된다.

도 4에는 삽입된 플랫 라인과 재료 결합식 연결 지점을 갖는 전기 연결 장치(50)가 도시되어 있다.

접촉판(62)은 상기 접촉판의 출발 위치로 되돌아오므로, 융기부(72)는 상기 영역의 리세스(88)로 인해 노출되는 스트립 도체(82)에 대해 규정된 기계적 힘에 의해 가압된다. 이때 하우징 돌출부(68)는 접촉판(62)으로부터 시작되어 수직으로 위쪽을 향하는 스프링력에 대한 지지부로서 사용된다. 융기부(72)가 리세스(88) 내로 로킹됨에 따라, 플랫 라인(54)은 삽입 직후 전자 부품 모듈(52)로부터 통제되지 않는 방식으로 빠져나오지 않도록 보호된다. 전기 접촉을 더욱 최적화하기 위해, 융기부(72)의 영역에는 공지된 접합 방법에 의해 형성된 연결 지점(90)이 제공된다. 이로써 융기부(72)와 스트립 도체(82) 사이는 추가로 재료 결합식으로 전기 연결되며, 이는 방해가 되는 주변 영향 하에서도 신뢰성을 갖는 전기 접촉을 나타낸다. 열적으로 접합된 연결 지점(90)은 높은 힘 작용 및/또는 높은 가속도에서도 전자 부품 모듈(52)로부터 플랫 라인(54)이 통제되지 않는 방식으로 빠져나오는 것을 방지한다.

이하에서 후속되는 상세한 설명이 동시에 참조로 하는 도 5 내지 도 7에는 접촉판(62)의 융기부의 3개의 가능한 실시예들이 심하게 확대된 사시도로 도시되어 있다.

도 5에는 도 3 및 도 4에 따른 융기부(72)의 도면이 도시되어 있으며, 이는 거의 반구형의 기하학적 형상을 갖는다. 도 6에는 원뿔대의 형상에 거의 상응하는 형상을 갖는 융기부(92)가 도시되는 반면, 도 7에 따른 접촉판(62)의 융기부(94)는 파형으로 구현된다. 특히 원뿔대형의 융기부(92)는 거의 평평한 상부면을 이용하여 접촉판(62)과 스트립 도체 사이의 넓은 접촉 면적을 보장하는 반면, 다른 2개의 실시예는 높은 표면 압력을 이용한 점 형태의 접촉을 형성한다.

도 8에는 하부 커버 필름의 리세스들이 상이하게 구성된 플랫 라인(54)이 확대되어 평면도로 도시되어 있다.

플랫 라인(54)의 하부 커버 필름(84)의 리세스(88)는 원형으로 형성된다. 스트립 도체(82)로부터 우측으로 이격되어 연장되는 스트립 도체(96)는 직사각형 리세스(98)를 가지며, 도시되지 않은 상기 리세스의 폭은 스트립 도체의 폭보다 약간 작다. 도시되지 않은 추가의 스트립 도체들의 영역에는 각각의 직사각형 리세스들이 위치하며, 상기 리세스들의 폭은 스트립 도체들의 폭에 거의 상응하고, 상기 리세스들은 하부 커버 필름(84)의 플랫 라인(54)의 단부까지 연장된다. 도 8에 도시된 리세스들의 예시적인 실시예들을 토대로, 리세스들의 복수의 다른 기하학적 구성들도 고려할 수 있다.

이하에서 후속되는 상세한 설명이 동시에 참조로 하는 도 9 내지 도 11에는 플랫 라인의 연결 영역에 배치된 단부 부재와 해당 하부 부분을 구비한 연결 장치(50)가 도시되어 있다.

도 3, 도 4에 따른 도면과 달리, 본 실시예에서 플랫 라인(54)의 연결 영역(76)은 무엇보다도 연결 영역(76)에서의 플랫 라인(54)의 기계적 안정화에 사용되는 단부 부재(100) 및 하부 부분(102)을 가지므로, 특히 플랫 라인이 전자 부품 모듈(52) 내에 삽입될 경우, 통상 매우 얇은 상기 플랫 라인(54)의 업세팅은 방지된다. 회로 기판(56)은 연결 지점(64)에 의해 접촉판(72)에 전기 도전성으로 연결되며 접촉판(62) 또는 본 실시예에 도시되지 않은 접촉판 스트립과 함께 전자 부품 모듈(52)의 플라스틱 하우징(58) 내에 집적된다. 단부 부재(100)는 하부 및 상부 레그(104, 106)를 구비한 거의 U자형 횡단면 기하 구조를 가지며, 바람직하게는 약한 압입 끼워맞춤이 형성되면서 플랫 라인(54)의 연결 영역(76)이 상기 레그들 사이에 삽입된다. 두 레그들(104, 106)은 도시되지 않은 거리를 두고 서로 거의 평행하게 연장된다. 하부 레그(106)는 접촉판(62)의 융기부(72)가 자유롭게 관통되도록 공동부(108)를 갖는다. 융기부(72)는 접촉판(22)의 스프링력으로 인해, 리세스(88)의 영역에서 아래쪽으로 개방된 스트립 도체(82)에 고정되게 접하며, 이와 동시에 이러한 접촉에 의해 전기 접촉이 형성된다. 전기 접촉 안전성을 더욱 증가시키기 위해, 융기부(72)는 연결 지점(90)을 이용하여 스트립 도체(82)에 재료 결합식으로 연결된다. 하부 부분(102)은 긴 레그 및 짧은 레그(110, 112)를 갖는 거의 L자형 횡단면 기하 구조를 가지며, 상기 레그들은 대략 90°의 각으로 서로 만난다. 하부 레그(104)의 전방 구간(114)의 영역에서, 단부 부재(100)와 하부 부분(102)은 서로 연결되는데, 예컨대 접착되거나, 클램핑되거나, 용접된다. 대안적으로, 단부 부재(100) 및 하부 부분(102)은 일부재로 형성될 수 있다. 단부 부재(100) 및 하부 부분(102)은 플라스틱 하우징(58) 또는 접촉판 스트립(60)과 같이 동일한 절연 플라스틱 재료로 제조될 수 있다. 단부 부재(100) 및 해당 하부 부분(102)은 기계적 안정화가 더욱 상승하도록 플랫 라인(54)과 접착되거나, 용접되거나, 상기 플랫 라인에 집적 방식으로 분사될 수 있다. 단부 부재(100) 및 하부 부분(102)이 일부재로 형성되는 경우, 긴 레그(110)에는 하나 이상의 보어(116)가 제공되며, 재료 결합식 연결 지점(90)의 형성에 필요한 레이저 빔이 상기 보어를 관통할 수 있다. 단부 부재(100)와 하부 부분(102)이 일부재로 구현되는 경우, 바람직하게 이들은 제조 시에 이미 플랫 라인(54)의 연결 영역 상에 고정된다. 열적 접합 이후, 플라스틱 재료로 보어(116)가 폐쇄될 수 있다. 이부재 실시예의 경우에는 보어(116)를 제공할 필요가 없는데, 그 이유는 연결 지점(90)이 형성된 이후에야 하부 부분(102)이 단부 부재(100)에 조립되기 때문이다. 단부 부재(100)와 하부 부분(102)이 일부재로 구성되면 접촉판(62)의 변위부(74)가 불필요해지는데, 그 이유는 이러한 경우 접촉판을 아래로 구부리기 위해 공구를 접근시키는 것이 가능하지 않기 때문이다. 또한, 단부 부재(100) 뿐만 아니라 하부 부분(102)에서도 도시되지 않은 복수의 추가의 보어들이 보어(116) 외에 제공될 수 있다. 이로써 연결 장치(50)를 둘러싸는 유체(예컨대 오일)가 자유롭게 통과해서 흐를 수 있으므로, 단부 부재(100) 및 하부 부분(102) 내부에 유해한, 특히 전도성 침전물이 형성되는 것은 장시간 방지된다. 이 경우 바람직하게 상기 보어들은 주변 유체에 함유될 수 있는 전기 도전성 입자(예컨대 금속 절삭 부스러기, 금속 마모물 또는 제조 잔류물)보다 약간 작게 선택된 직경을 가지므로, 전기 단락이 방지되도록 연결 영역(76)으로부터 또는 접촉판으로부터 상기 입자가 확실히 멀리 떨어질 수 있다. 접촉판들 사이의 거리가 예컨대 0.1mm이면, 보어들은 상기의 오염물들을 확실히 저지할 수 있도록 훨씬 더 작은 직경을 가져야 한다. 플랫 라인(54)이 쉽게 삽입되도록 단부 부재(100)에는 테이퍼부(117)가 제공된다. 도 10에는 절단선 X-X를 따라 절단한 연결 장치(50)의 평면도가 도시되어 있지만, 전자 부품 모듈(52)의 플라스틱 하우징(58)은 도시되지 않는다. 전기 절연 효과를 향상시키기 위해, 하부 부분(102)의 인접한 각각 2개의 접촉판들 사이에 2개의 리브(118, 120)가 제공된다. 이때 리브들의 수는 전기 연결 장치에 제공된 접촉판들의 수보다 항상 1개 더 많아야 한다. 도 11에는 전자 부품 모듈(52)의 플라스틱 하우징(58) 및 도 9에 따라 삽입된 플랫 라인(54)을 구비한 연결 장치(50)의 개략적 평면도가 도시되어 있다. 인장 완화를 구현하기 위해, 단부 부재(100)는 바람직하게 집적 방식으로 양측에 분사된 2개 이상의 로킹 부재를 구비하며, 도 11에는 이들 중 상부 로킹 부재만이 도시되어 있고 도면 부호 122로 표시되어 있다. 로킹 부재(122)는 전자 부품 모듈(52)의 플라스틱 하우징(58)의 리세스(124) 내에 스냅인되거나 로킹된다. 이러한 목적으로 리세스(124)의 기하학적 형태는 로킹 부재(122)의 기하학적 형태에 대해 적어도 부분적으로 상호 보완적으로 구성된다.

본 발명에 따른 연결 장치(10, 50)는 무엇보다 전자 부품 모듈과 전기 라인 또는 케이블 사이에, 특히 구리 필름으로 구성된 스트립 도체를 구비한 얇은 가요성 플랫 라인 형태의 케이블 사이에 전기적으로 확실한 접촉을 형성하기 위해 제공된다. 상기 두 실시예들에서 연결 장치(10, 50)는 극심한 주변 환경 하에서도 장시간 안정성을 갖는 확실한 접촉을 보장하며, 이는 예를 들어 내연 기관 또는 자동차 변속기의 오일 팬에서 일반적이다.

Claims

하부 및 상부 커버 필름(32, 34) 사이에서 연장되는 복수의 스트립 도체들을 구비한 전기 라인(14)에 전자 부품 모듈(12)을 접촉하기 위한 전기 연결 장치(10)이며, 이때 전자 부품 모듈(12)은 플라스틱 하우징(18) 내에 매립된 하나 이상의 회로 기판(16)을 포함하는 전기 연결 장치에 있어서,
전자 부품 모듈(12)은 하나 이상의 접촉판(22)을 포함하며, 접촉판(22)은 하나 이상의 연결 지점(44)을 이용하여 회로 기판(16)에 전기 도전성으로 연결되고, 전기 라인은 하나 이상의 접촉판(22)과 하우징 돌출부(26) 사이에 구속력 없이 삽입될 수 있으며 하나 이상의 접촉판(22)이 변형됨으로써 전기 도전성 연결이 형성될 수 있고,
전기 라인은 가요성의 플랫 라인(14)이며, 하나 이상의 접촉판(22)은 전기 도전성 연결을 형성하기 위해 변형에 기초해서 하부 커버 필름(32)의 리세스(36) 영역에서 스트립 도체(30)에 접하고,
접촉판(22)의 단부 측은, 하부 커버 필름(32)의 하나 이상의 리세스(36) 내에 삽입될 수 있는 하나 이상의 융기부(38)를 포함하고,
하나 이상의 융기부(38)는 하나 이상의 재료 결합식 연결 지점(44)에 의해 접촉판(22)에 연결되는 것을 특징으로 하는 전기 연결 장치(10).
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제1항에 있어서, 복수의 접촉판들(22)은 하나의 접촉판 스트립(20)에서 균일하게 서로 이격되어 배치되고, 상기 접촉판 스트립(20)은 플라스틱 하우징(18) 내에 집적되는 전기 연결 장치(10).
하부 및 상부 커버 필름(84, 86) 사이에서 연장되는 복수의 스트립 도체들을 구비한 전기 라인(54)에 전자 부품 모듈(52)을 접촉하기 위한 전기 연결 장치(50)이며, 이때 전자 부품 모듈(52)은 플라스틱 하우징(58) 내에 매립된 하나 이상의 회로 기판(56)을 포함하는 전기 연결 장치에 있어서,
전자 부품 모듈(52)은 하나 이상의 탄성의 접촉판(62)을 포함하며, 이때 상기 접촉판(62)은 연결 지점(64)을 이용하여 회로 기판(56)에 전기 도전성으로 연결되고, 전기 라인은 하나 이상의 접촉판(62)과 하우징 돌출부(68) 사이에 힘 결합식(force-fit)으로 삽입될 수 있으며, 접촉판(62)과 전기 라인 사이에는 전기 도전성 연결이 형성되고,
전기 라인은 가요성의 플랫 라인(54)이며, 하부 커버 필름(84)의 하나 이상의 리세스(88) 영역에서 탄성의 접촉판(62)과 스트립 도체(82) 사이에 전기 도전성 연결이 형성되고,
하나 이상의 접촉판(62)은, 하부 커버 필름(84)의 하나 이상의 리세스(88) 내에 로킹 방식으로 삽입될 수 있는 하나 이상의 융기부(72, 92, 94)를 포함하고,
하나 이상의 융기부(72, 92, 94)와 하나 이상의 접촉판(62) 사이에 하나 이상의 재료 결합식 연결 지점(90)이 제공되는 것을 특징으로 하는 전기 연결 장치(50).
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제6항에 있어서, 접촉판(62)과 하우징 돌출부(68) 사이의 거리(66)는 플랫 라인(54)의 재료 두께(70)에 상응하는 전기 연결 장치(50).
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제6항에 있어서, 복수의 접촉판들(62)은 하나의 접촉판 스트립(60)에서 균일하게 서로 이격되어 배치되고, 상기 접촉판 스트립(60)은 플라스틱 하우징(58) 내에 집적되는 전기 연결 장치(50).
제6항에 있어서, 플랫 라인(54)의 연결 영역(76)은 기계적 안정화를 위해 단부 부재(100)를 포함하는 전기 연결 장치(50).
제12항에 있어서, 단부 부재(100)는, 인장 완화를 위해 전자 부품 모듈(52)의 플라스틱 하우징(58)의 2개 이상의 리세스(124) 내에 로킹될 수 있는 2개 이상의 로킹 부재(122)를 구비하는 전기 연결 장치(50).
제12항에 있어서, 하부 부분(102)은 금속 절삭 부스러기에 대한 보호를 위해 단부 부재(100)와 조립될 수 있는 전기 연결 장치(50).