WO2014111313A1 - Vorrichtung zur aufnahme von elektronikbauteilen - Google Patents

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WO2014111313A1
WO2014111313A1 PCT/EP2014/050388 EP2014050388W WO2014111313A1 WO 2014111313 A1 WO2014111313 A1 WO 2014111313A1 EP 2014050388 W EP2014050388 W EP 2014050388W WO 2014111313 A1 WO2014111313 A1 WO 2014111313A1
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WO
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circuit board
printed circuit
contact
components
board part
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Application number
PCT/EP2014/050388
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English (en)
French (fr)
Inventor
Daniela Wolf
Andreas Bernhardt
Original Assignee
Continental Automotive Gmbh
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Publication date
Application filed by Continental Automotive Gmbh filed Critical Continental Automotive Gmbh
Publication of WO2014111313A1 publication Critical patent/WO2014111313A1/de

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    • 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
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/14—Structural association of two or more printed circuits
    • H05K1/148—Arrangements of two or more hingeably connected rigid printed circuit boards, i.e. connected by flexible means
    • 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
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0263—High current adaptations, e.g. printed high current conductors or using auxiliary non-printed means; Fine and coarse circuit patterns on one circuit board

Definitions

  • the invention relates to a device for receiving electronic components
  • the invention relates to a device for switching large currents.
  • the device comprises a logic circuit and a power circuit controllable by the logic circuit, wherein the logic circuit and the power circuit are arranged on a printed circuit board.
  • the circuit board consists of several, via respective connec ⁇ tion sections flexibly interconnected Porterplat ⁇ ten puzzle. About a PorterzugDeutsch in the circuit board parts and the connecting portions signal routing between the circuit board parts is possible.
  • Such devices are needed, for example, in automobiles for shifting loads (e.g., actuators in the vehicle).
  • the control of switching elements of the power circuit for switching the currents takes place by means of the logic circuit.
  • Logic circuit and the switching elements for switching the currents are usually arranged in a common housing. Frequently, the components associated with the logic are arranged on one circuit board and the switching elements for switching the currents on another circuit board.
  • the two circuit boards are e.g. electrically and mechanically connected to each other by means of pressfit pins. In general, one of the two circuit boards is connected to a contact plug.
  • the production of such a device must be done within narrow, predetermined tolerances. This makes the production complex.
  • Another disadvantage is that the heat dissipation of the device is difficult to implement.
  • a housing for installation in motor vehicles for receiving electronic components are arranged in the electronic components on a flexible circuit board.
  • the flexible circuit board is mounted in a loop in the housing, that the two, the Loop closing side edges of the flexible circuit board with two connectors that open into a common connector frame of the housing are connected. In this case, one side edge is connected to a first connector and the other side edge is connected to a second connector.
  • the circuit board is guided, starting from the connector frame along the inner surfaces of the housing.
  • a heat dissipation is made possible by the fact that the flexible circuit board is glued with its underside on an inner surface of a support plate of the housing.
  • a disadvantage of this housing is that the manufacture of the housing is complicated due to the attachment of the circuit board to opposite support plates of the housing.
  • the invention relates to a device for receiving electronic components, in particular for switching large currents, comprising a logic circuit and a power circuit controllable by the logic circuit.
  • flows are understood to be greater than 100 A.
  • the logic circuit and the power circuit are arranged on a printed circuit board, which consists of a plurality of interconnected via respective connecting portions interconnected circuit board parts.
  • a conductor traction structure is provided in the circuit board parts and the connection portions for signal routing between the circuit board parts.
  • Such a printed circuit board is referred to as semiflexible printed circuit board, which consists of a composite of several layers.
  • the conductor traction structure can be applied to the opposite outer Side of the layer composite and / or be formed in the interior between each two adjacent layers.
  • grooves are introduced More ⁇ layer structure in the.
  • the grooves can be milled, for example.
  • the printed circuit board has fewer layers than in the printed circuit board parts. In the extreme case, only a single layer is formed in a connecting section. As a result, the printed circuit board is flexible in the area of the connecting sections.
  • the device is characterized by the following features:
  • the components of the logic circuit and the components of the power circuit are arranged on at least one printed circuit board part of the printed circuit board.
  • At least one printed circuit board part is a contact printed circuit board part which has first contact openings which are electrically connected to first contact elements of a contact plug and are electrically connected via the conductor pull structure of the printed circuit board exclusively to components of the logic circuit on the at least one printed circuit board part.
  • At least one second contact circuit board has with second contact elements of the contact plug electrically connected to second contact openings which finally to the at least one circuit board part are electrically connected from ⁇ with components of the power circuit.
  • the at least one second contact circuit board is in each case a separated from the circuit board PCB, the second Kon ⁇ clock of the openings are connected to at least one printed circuit board part by individual wires to the conduction path.
  • the mechanical connection of the second contact printed circuit board to the printed circuit board takes place solely via the wires producing the electrical connection.
  • the circuit board By using a semi-flexible circuit board and the use of wires, the circuit board with one or two connecting a plurality of printed circuit board (s) separated therefrom, it is possible to provide a device optimized in terms of manufacture and operation.
  • the device can be used for example as a control unit in a motor vehicle.
  • the device comprises only a single contact plug, via whose first and second contact elements the electrical connection to the at least one first contact conductor plate part and the at least one second contact conductor plate is produced.
  • the first and second contact elements of the contact plug are thus connected to different "ladder ⁇ plates.” While the at least one first Kon ⁇ clock circuit board part part of the printed circuit board, at least one circuit board part are transmitted via the logic signals to the logic circuit on the, the at least one second Contact circuit board independent from the circuit board component via which the currents generated or carried by the power circuit to be transported. Since the wires may have a substantially larger cross section than the conductor tracks of the conductor track, can due to lower internal resistance of the components of the Leis ⁇ processing circuit with a reduced loss of heat or higher currents are operated.
  • the transmission of power signals and logic signals via different contact printed circuit boards also makes it possible to arrange the components of the logic circuit and the power circuit in an optimized manner on the printed circuit board, so as to achieve a simple heat dissipation of the components, in particular the power circuit, due to the signal path resulting from the function of the device. sure.
  • the components of the logic circuit and the components of the power circuit are arranged on different first and second printed circuit board parts.
  • this can reduce the volume required for the device become.
  • each of the second printed circuit board parts, which comprises components of the power circuit is assigned a second contact printed circuit board, which is electrically connected via wires to the associated, second printed circuit board part.
  • first Kunststofflei ⁇ terplattenteil and the one or more second printed circuit board parts are arranged on different side edges of the first printed circuit board part.
  • two second printed ⁇ tenmaschine at opposite side edges of the first printed circuit board part are arranged. This results in a particularly skillful course of the signal path, which ensures not only improved cooling, but also a device with small dimensions.
  • the at least one second printed circuit board part is arranged in a plane perpendicular to the plane of the first printed circuit board part.
  • the first printed circuit board part and / or the second printed circuit board part or parts may be thermally connected to a respective cooling plate.
  • the cooling plate for example, the
  • the thermal connection of the relevant printed circuit board part can be realized by bonding, in particular using a heat-conductive adhesive. Likewise, a non-positive or positive connection of the respective Lei ⁇ terplattenteils with the cooling plate comes into consideration.
  • the components of the logic circuit and / or the components of the power circuit are arranged on the or their respective circuit board parts such that from the first contact elements to the second contact elements, an annular or T-shaped
  • the at least one first contact conductor plate part and the at least one second Kon ⁇ clock printed circuit board are arranged in a common plane.
  • the first and second contact elements can be provided as straight contact pins (so-called pins).
  • the preparation of the electrical connection can be done by the so-called. Pressfit process.
  • the common plane is perpendicular to the plane of the circuit board part on which the logic circuit is arranged.
  • the common plane is also preferably perpendicular to the plane of the printed circuit board part, on which the power circuit is arranged. This results in a particularly compact device in terms of their spatial dimensions.
  • the wires for producing the electrical connection between the second contact printed circuit board and the at least one printed circuit board part are laminated into the respective contact printed circuit board and the at least one printed circuit board part.
  • FIG. 1 shows an illustration of a first exemplary embodiment of a printed circuit board arrangement for a device according to the invention
  • FIG. 2 is a plan view of a device according to the invention, in which the circuit board assembly shown in FIG. 1 is inserted into a housing,
  • Fig. 3 is a sectional view of a printed circuit board part of a
  • Fig. 4 is a sectional view of a contact circuit board of
  • Circuit board assembly of Fig. 1, 5 is a front view of the device of FIG. 2,
  • FIG. 6 is a plan view of the device of FIG. 2, in which a lid is not yet connected to the housing,
  • FIG. 7 is a plan view of a second embodiment of a device according to the invention
  • FIG. 8 is a front view of the device of FIG. 7,
  • FIG. 9 is a plan view of the device of FIG. 7, in which a lid is not yet connected to the housing,
  • FIG. 10 is a rear view of the device of FIG. 7,
  • FIG. 11 shows an illustration of a third exemplary embodiment of a printed circuit board arrangement of the device according to the invention
  • FIG. 12 is a plan view of the device according to the invention, in which the printed circuit board assembly shown in FIG. 11 is inserted into a housing,
  • FIG. 13 is a sectional view through a connecting portion of the printed circuit board of the printed circuit board assembly of FIG. 11, and FIG. 14 is a sectional view of a printed circuit board part of FIG.
  • FIG. 1 shows an illustration of a first exemplary embodiment of a printed circuit board arrangement for a device according to the invention.
  • FIG. 2 shows the printed circuit board arrangement shown in FIG. 1 inserted into a housing 25.
  • the device 1 thus provided represents, for example, a control device for use in a motor vehicle.
  • the Device 1 for switching large currents, such as for connecting or disconnecting an energy storage device to a vehicle electrical system, or for switching consumers.
  • the printed circuit board assembly consists of a printed circuit board 2 and two contact conductor plate parts 7, 8, for example, which are manufactured and provided independently of the printed circuit board 2.
  • the circuit board 2 comprises a total of four circuit board parts 3, 4, 5 and 6.
  • circuit board part 3 represents a first circuit board part for receiving a logic circuit
  • circuit board parts 4 and 5 represent second circuit board parts, each of which is a part of a logic circuit or independent Record power circuits.
  • the printed circuit board part 5 represents a first contact conductor plate part 6.
  • the printed circuit board 2 is a so-called semiflexible conductor ⁇ plate.
  • a semiflexible circuit board consists of several layers. In the sectional illustration of a printed circuit board part of the printed circuit board 2 shown in FIG. 3, three layers 37, 38, 39 are shown by way of example, which are connected to one another, eg by lamination. On the two outer side surfaces of the semiflexible circuit board 2 each Porterzug MUST 40 may be applied. Depending on the design of the printed circuit board 2, a Porterzug poetic 40 may be provided only on one of the outer sides. Likewise, 2 conductor tracks can run inside the circuit board. In the schematic cross-sectional representation of FIG. 3, conductor conductor structures 41 are provided by way of example between each of the two adjoining layers 37, 38 and 38, 39. It is understood that the location and the design of Porterzug poeticen 40, 41 depends on the function to be achieved.
  • the printed circuit board parts 3, 4, 5, 6 are flexibly interconnected by respective connecting sections 9, 10, 11.
  • connection portions 9, 10, 11 grooves are in the positions shown in Fig. 3 multi-layer structure of the printed circuit board 2 turned ⁇ introduced.
  • Connecting sections 9, 10, 11 fewer layers (in the extreme case only a single layer) than in the printed circuit board parts 3, 4, 5, 6.
  • the circuit board 2 in the region of the connecting portions 9, 10, 11 is flexible.
  • the conductor pull structure for signal routing between the circuit board parts 3, 4, 5, 6 can be provided both inside the connection sections 9, 10, 11 and outside.
  • components 21, 22 of the logic circuit are arranged on the first printed circuit board part 3.
  • the components 21 represent, for example, components of an input circuit, the component 22 an arithmetic unit of the logic circuit.
  • Components 23, 24 of the power circuit (s) are arranged on the second printed circuit board parts 4, 5, which are arranged on opposite side edges of the first printed circuit board part 3.
  • the logic circuit certain of the components of the power circuit (s) on the second printed circuit board parts 4, 5 control. For example, a command to open or close a power semiconductor switching element may be given.
  • the printed circuit board part 6 is a Kon ⁇ clock printed circuit board part, which serves for producing the electrical connection with the first contact pins of the contact plug 20 shown in Fig. 2.
  • the contact conductor plate part 6 comprises for this purpose first contact openings 14 for receiving the first contact pins 17 of the contact plug, which are shown in Fig. 2.
  • the straight formed contact pins 17 can be
  • the first contact openings 14 are electrically connected via the unillustrated Porterzug Weg 40, 41 of the circuit board 2 with the components 21, 22 of the logic circuit on the first printed circuit board part 3. About the first
  • the first contact pins 17 are thus only transmitted logic signals.
  • the first contact pins 17 can be correspondingly small, ie with a correspondingly small diameter.
  • the two contact printed circuit boards 7, 8 (which are not an integral part of the printed circuit board 2) each have second contact openings 15, 16 for second contact pins 18, 19 of the contact plug 20.
  • the trained through the contact openings 15, 16, straight formed contact pins 18, 19 are shown in Fig. 2 and may be Pressfit pins.
  • the second contact pins 18, 19 have a substantially larger cross-sectional area.
  • An electrical connection to the components 23, 24 of the power circuit (s) is produced via the second contact conductor plates 7, 8.
  • each of the second contact ⁇ printed circuit board 7, 8 via individual wires 12 and 13 with the associated second printed circuit board part 4, 5 electrically connected.
  • the wires 12, 13 may be laminated into the contact circuit board 7, 8 and the second circuit board parts 4, 5. This can be better understood, for example, from the cross-sectional illustration of FIG. 4.
  • Fig. 4 shows a cross-section along the line "Z" shown in Fig. 1. It is good to see that in the second
  • Contact circuit board 8 by way of example three wires 13 are introduced.
  • the wires 13 extend through the material layer 39 and partially through the material layer 38.
  • a Porterzugteil 40 is applied by way of example in each case.
  • both the second contact pins 18, 19 and the wires 13, which are thicker compared to circuit traces of the conductor pull structures 40, 41, are used as supply lines to the components 23, 24 of the power circuit (s) provide a high current carrying capacity. If currents are transmitted via the electrical conductors mentioned, which are transmitted in a conventional device via conductor tracks on a printed circuit board, so falls to a much lower power loss. This favors the cooling of the device.
  • the second printed circuit board parts 4, 5 are bent along the connecting sections 9, 10 perpendicular to the first printed circuit board part 3, so that the planes of the second printed circuit board parts 4, 5 are parallel to each other and perpendicular to the plane of the drawing.
  • the contact conductor plate part 6 is bent along the connection ⁇ section 11 such that this is also perpendicular to the first circuit board part 3 and thus the drawing plane.
  • Logic signals are fed from the contact plug 20 via the first contact pins 17 (A) to the input circuit (B) and from there to the computer unit C of the logic circuit.
  • Control signals are transmitted from the arithmetic unit 22 to power modules and drivers (D), which are arranged in the form of the components 23, 24 on the printed circuit board parts 4, 5.
  • This embodiment allows easy connection to heat sinks, which is provided by the housing in the present embodiment.
  • the back sides 35, 36 of the printed circuit board parts 4, 5 abut on lateral housing walls 26, 27.
  • the lateral housing walls 26, 27 may be provided for better heat dissipation with cooling fins 31.
  • the side housing walls 26, 27, together with a rear housing wall 28 a forwardly open frame, which is closed by the contact plug 20.
  • Above and below the housing is closed by a respective cover plate 29, 30, wherein a rear side of the first printed circuit ⁇ tenteils 3 rests on one of the cover plates 29, 30 for heat dissipation.
  • Fig. 7 shows another embodiment in which a slightly modified circuit board assembly 50 in a
  • first contact board part 6 extends over the entire length of the associated side edge of the board part 3.
  • the second contact boards 7, 8 are in one plane with the first contact board part 3, but extend outward with respect to the first board part 3.
  • the contact pins 17, 18, 19 are parallel, so that they are arranged in a common con ⁇ tact plug 20.
  • the lateral housing walls 26, 27 have a greater thickness.
  • Figures 8, 9 and 10 show a front view, a plan view and a rear view of the device of Fig. 7. Again, on the side housing walls 26, 27 cooling fins 31 are provided (see FIG. 10).
  • Fig. 11 shows a third embodiment of a ladder ⁇ plate assembly.
  • the circuit board 2 comprises only the printed circuit board part 3 and the Kunststoffleiterplattenteil 6. Adjacent to the contact conductor ⁇ plate member 6 are independent of the circuit board 2 contact printed circuit boards 7, 8 arranged in a manner as shown in Fig. 1.
  • the components of the logic circuit and the components of the power circuit are arranged together on the printed circuit board part 3.
  • the contact conductor plate part 6 along the connecting portion 11 bent at 90 ° perpendicular to the plane of the printed circuit board part 3.
  • the wires 12, 13, which connect the contact circuit board 7, 8 and the circuit board part 3 with each other bent by 90 °.
  • the planes of the contact circuit board 7, 8 and the contact board part 6 come to rest in a common plane and side by side.
  • the respectively visible in Fig. 12 pins 17, 18, 19 come hereby in turn parallel to lying and open into the common contact plug 20th
  • FIG. 13 shows a section through the printed circuit board arrangement in the area DA of FIG. 11.
  • the printed circuit board is reduced in its thickness by the connecting section 11 present here and therefore has only two layers.
  • FIG. 14 shows a section through the printed circuit board arrangement in region DB of FIG. 11.
  • the printed circuit board part 3 comprises three material layers, on the opposite surfaces a respective conductor traction structure 40, in the region of the adjoining surfaces of the material layers a respective conductor traction structure 41 and in the region the lowest material layers the laminated wires 12, 13 are shown.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Aufnahme von Elektronikbauteilen, insbesondere zum Schalten großer Ströme, mit einer Logikschaltung und einer durch die Logikschaltung steuerbaren Leistungsschaltung vorgeschlagen. Die Logikschaltung und die Leistungsschaltung sind auf einer Leiterplatte (2) angeordnet, welche aus mehreren, über jeweilige Verbindungsabschnitte (9, 10, 11) flexibel miteinander verbundenen Leiterplattenteilen (3, 4, 5, 6) besteht. Eine Leiterzugstruktur (40, 41) ist in den Leiterplattenteilen (3, 4, 5, 6) und den Verbindungsabschnitten zur Signalführung zwischen den Leiterplattenteilen (3, 4, 5, 6) vorgesehen. Die Komponenten (21, 22) der Logikschaltung und die Komponenten (23, 24) der Leistungsschaltung sind auf zumindest einem Leiterplattenteil (3, 4, 5, 6) der Leiterplatte (2) angeordnet. Zumindest ein Leiterplattenteil (3, 4, 5, 6) ist ein Kontaktleiterplattenteil (6), das mit ersten Kontaktelementen (17) eines Kontaktsteckers (20) elektrisch verbundene erste Kontaktöffnungen (14) aufweist, die über die Leiterzugstruktur (40, 41) der Leiterplatte (2) ausschließlich mit Komponenten der Logikschaltung auf dem zumindest einen Leiterplattenteil (3, 4, 5, 6) elektrisch verbunden sind. Zumindest eine zweite Kontaktleiterplatte (7, 8) weist mit zweiten Kontaktelementen (18, 19) des Kontaktsteckers (20) elektrisch verbundene zweite Kontaktöffnungen (15, 16) auf, die ausschließlich mit Komponenten (23, 24) der Leistungsschaltung auf dem zumindest einen Leiterplattenteil (3, 4, 5, 6) elektrisch verbunden sind. Die zumindest eine zweite Kontaktleiterplatte (7, 8) ist jeweils eine von der Leiterplatte (2) separierte Leiterplatte, deren zweite Kontaktöffnungen (15, 16) mit der Leiterzugstruktur (40, 41) des zumindest einen Leiterplattenteils (3, 4, 5, 6) über einzelne Drähte (12, 13) verbunden sind.

Description

Beschreibung
Vorrichtung zur Aufnahme von Elektronikbauteilen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufnahme von
Elektronikbauteilen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Schalten großer Ströme. Die Vorrichtung umfasst eine Logikschaltung und eine durch die Logikschaltung steuerbare Leistungsschaltung, wobei die Logikschaltung und die Leis- tungsschaltung auf einer Leiterplatte angeordnet sind. Die Leiterplatte besteht aus mehreren, über jeweilige Verbin¬ dungsabschnitte flexibel miteinander verbundenen Leiterplat¬ tenteilen. Über eine Leiterzugstruktur in den Leiterplattenteilen und den Verbindungsabschnitten ist eine Signalführung zwischen den Leiterplattenteilen möglich.
Solche Vorrichtungen werden beispielsweise in Kraftfahrzeugen zum Schalten von Lasten (z.B. Aktuatoren im KFZ) benötigt. Die Steuerung von Schaltelementen der Leistungsschaltung zum Schalten der Ströme erfolgt mittels der Logikschaltung. Die
Logikschaltung und die Schaltelemente zum Schalten der Ströme sind üblicherweise in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Häufig werden die der Logik zugeordneten Komponenten auf einer Leiterplatte und die Schaltelemente zum Schalten der Ströme auf einer anderen Leiterplatte angeordnet. Die beiden Leiterplatten werden z.B. mittels Pressfit-Pins elektrisch und mechanisch miteinander verbunden. In der Regel eine der beiden Leiterplatten wird mit einem Kontaktstecker verbunden. Die Herstellung einer derartigen Vorrichtung muss innerhalb enger, vorgegebener Toleranzen erfolgen. Dies macht die Fertigung aufwändig. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Entwärmung der Vorrichtung nur aufwändig zu realisieren ist.
Aus der DE 39 36 906 AI ist ein Gehäuse für den Einbau in Kraftfahrzeugen zur Aufnahme von Elektronikbauteilen bekannt, bei dem Elektronikbauteile auf einer flexiblen Leiterplatte angeordnet sind. Die flexible Leiterplatte wird derart schleifenförmig in das Gehäuse montiert, dass die beiden, die Schleife schließenden Seitenkanten der flexiblen Leiterplatte mit zwei Steckern, die in einen gemeinsamen Steckerrahmen des Gehäuses münden, verbunden sind. Dabei ist die eine Seitenkante mit einem ersten Stecker und die andere Seitenkante mit einem zweiten Stecker verbunden. Die Leiterplatte ist, ausgehend von dem Steckerrahmen entlang der inneren Flächen des Gehäuses geführt. Eine Entwärmung wird dadurch ermöglicht, dass die flexible Leiterplatte mit ihrer Unterseite auf eine innere Fläche einer Trägerplatte des Gehäuses geklebt ist. Ein Nachteil dieses Gehäuses besteht darin, dass die Herstellung des Gehäuses aufwändig ist, aufgrund der Befestigung der Leiterplatte an gegenüberliegenden Trägerplatten des Gehäuses.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Aufnahme von Elektronikbauteilen, insbesondere zum Schalten großer Ströme anzugeben, welches auf einfachere Weise her¬ stellbar ist und gleichzeitig eine optimierte Entwärmung von Verlustwärme ermöglicht. Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung gemäß den
Merkmalen des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
Es wird eine Vorrichtung zur Aufnahme von Elektronikbauteilen, insbesondere zum Schalten großer Ströme vorgeschlagen, mit einer Logikschaltung und einer durch die Logikschaltung steuerbaren Leistungsschaltung. Unter großen Strömen werden insbesondere Ströme von größer als 100 A verstanden. Die Logikschaltung und die Leistungsschaltung sind auf einer Leiterplatte angeordnet, welche aus mehreren über jeweilige Verbindungsabschnitte flexibel miteinander verbundenen Leiterplattenteilen besteht. Eine Leiterzugstruktur ist in den Leiterplattenteilen und den Verbindungsabschnitten zur Signalführung zwischen den Leiterplattenteilen vorgesehen.
Eine solche Leiterplatte wird als semiflexible Leiterplatte bezeichnet, die aus einem Verbund von mehreren Schichten besteht . Die Leiterzugstruktur kann auf den gegenüberliegenden Außen- Seiten des Schichtenverbunds und/oder im Inneren zwischen jeweils zwei aneinandergrenzenden Schichten ausgebildet sein. Im Bereich der Verbindungsabschnitte sind Nuten in den Mehr¬ schichtaufbau eingebracht. Die Nuten können beispielsweise gefräst sein. Im Bereich der Nuten, d.h. der Verbindungsabschnitte, weist die Leiterplatte weniger Schichten als in den Leiterplattenteilen auf. Im äußersten Fall ist in einem Verbindungsabschnitt lediglich eine einzige Schicht ausgebildet. Hierdurch ist die Leiterplatte im Bereich der Verbindungsab- schnitte flexibel.
Die Vorrichtung zeichnet sich durch folgende Merkmale aus: Die Komponenten der Logikschaltung und die Komponenten der Leistungsschaltung sind auf zumindest einem Leiterplattenteil der Leiterplatte angeordnet . Zumindest ein Leiterplattenteil ist ein Kontaktleiterplattenteil, das mit ersten Kontaktelementen eines Kontaktsteckers elektrisch verbundene erste Kontaktöffnungen aufweist, die über die Leiterzugstruktur der Leiterplatte ausschließlich mit Komponenten der Logikschaltung auf dem zumindest einen Leiterplattenteil elektrisch verbunden sind. Eine mechanische Verbindung eines jeweiligen Kontaktleiterplattenteils mit dem Leiterplattenteil, auf dem die Logik¬ schaltung angeordnet ist, erfolgt über einen jeweiligen Verbindungsabschnitt. Zumindest eine zweite Kontaktleiterplatte weist mit zweiten Kontaktelementen des Kontaktsteckers elektrisch verbundene zweite Kontaktöffnungen auf, die aus¬ schließlich mit Komponenten der Leistungsschaltung auf dem zumindest einen Leiterplattenteil elektrisch verbunden sind. Die zumindest eine zweite Kontaktleiterplatte ist jeweils eine von der Leiterplatte separierte Leiterplatte, deren zweite Kon¬ taktöffnungen mit der Leiterzugstruktur des zumindest einen Leiterplattenteils über einzelne Drähte verbunden sind. Die mechanische Verbindung der zweiten Kontaktleiterplatte zu der Leiterplatte erfolgt alleine über die die elektrische Verbindung herstellenden Drähte.
Durch den Einsatz einer semiflexiblen Leiterplatte und die Verwendung von Drähten, die die Leiterplatte mit einer oder mehreren davon separierten Leiterplatte (n) miteinander verbinden, ist es möglich, eine hinsichtlich der Herstellung und des Betriebs optimierte Vorrichtung bereitzustellen. Die Vorrichtung kann z.B. als Steuergerät in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden.
Die Vorrichtung umfasst lediglich einen einzigen Kontaktstecker, über dessen erste und zweite Kontaktelemente die elektrische Verbindung zu dem zumindest einen ersten Kontaktleiterplat- tenteil und der zumindest einen zweiten Kontaktleiterplatte hergestellt ist. Die ersten und zweiten Kontaktelemente des Kontaktsteckers sind somit mit unterschiedlichen „Leiter¬ platten" verbunden. Während das zumindest eine erste Kon¬ taktleiterplattenteil Bestandteil der Leiterplatte ist, über die Logiksignale zu der Logikschaltung auf dem zumindest einen Leiterplattenteil übertragen werden, ist die zumindest eine zweite Kontaktleiterplatte ein von der Leiterplatte unabhängiges Bauteil, über welches die von der Leistungsschaltung erzeugten oder getragenen Ströme transportiert werden. Da die Drähte gegenüber den Leiterbahnen der Leiterzugstruktur einen wesentlich größeren Querschnitt aufweisen können, können aufgrund des geringeren Innenwiderstands die Komponenten der Leis¬ tungsschaltung mit verringerter Verlustwärmeabgabe bzw. höheren Strömen betrieben werden.
Die Übertragung von Leistungssignalen und Logiksignalen über unterschiedliche Kontaktleiterplatten ermöglicht ist zudem, die Komponenten der Logikschaltung und der Leistungsschaltung in optimierter Weise auf der Leiterplatte anzuordnen, um so aufgrund des durch die Funktion der Vorrichtung sich ergebenden Signalpfads eine einfache Entwärmung der Komponenten, insbesondere der Leistungsschaltung, sicherzustellen.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung sind die Komponenten der Logikschaltung und die Komponenten der Leistungsschaltung auf unterschiedlichen ersten und zweiten Leiterplattenteilen angeordnet. Neben einer vereinfachten Entwärmung kann hierdurch der für die Vorrichtung benötigte Volumenbedarf verringert werden. Insbesondere ist jedem der zweiten Leiterplattenteile, das Komponenten der Leistungsschaltung umfasst, eine zweite Kontaktleiterplatte zugeordnet, welche über Drähte mit dem zugeordneten, zweiten Leiterplattenteil elektrisch verbunden ist .
Es kann weiter vorgesehen sein, dass das erste Kontaktlei¬ terplattenteil und das oder die zweiten Leiterplattenteile an unterschiedlichen Seitenkanten des ersten Leiterplattenteils angeordnet sind. Zum Beispiel sind zwei zweite Leiterplat¬ tenteile an gegenüberliegenden Seitenkanten des ersten Leiterplattenteils angeordnet. Hierdurch ergibt sich ein besonders geschickter Verlauf des Signalpfads, welcher nicht nur eine verbesserte Entwärmung, sondern auch eine Vorrichtung mit geringen Abmaßen sicherstellt.
Insbesondere ist das zumindest eine zweite Leiterplattenteil in einer Ebene senkrecht zur Ebene des ersten Leiterplattenteils angeordnet .
Das erste Leiterplattenteil und/oder das oder die zweiten Leiterplattenteile können an eine jeweilige Kühlplatte thermisch angebunden sein. Die Kühlplatte kann beispielsweise die
Gehäusewand eines Gehäuses der Vorrichtung darstellen. Die thermische Anbindung des betreffenden Leiterplattenteils kann durch eine Verklebung, insbesondere unter Verwendung eines wärmeleitenden Klebstoffs, realisiert sein. Ebenso kommt eine kraft- oder formschlüssige Verbindung des betreffenden Lei¬ terplattenteils mit der Kühlplatte in Betracht.
In einer weiteren Ausgestaltung sind die Komponenten der Logikschaltung und/oder die Komponenten der Leistungsschaltung derart auf dem oder ihren jeweiligen Leiterplattenteilen angeordnet, dass sich von den ersten Kontaktelementen zu den zweiten Kontaktelementen ein ringförmiger oder T-förmiger
Signalpfad ergibt. Hierdurch ist es möglich, Komponenten mit hoher Verlustleistung örtlich zu konzentrieren und an eine der Kühlplatten anzubinden. Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass das zumindest eine erste Kontaktleiterplattenteil und die zumindest eine zweite Kon¬ taktleiterplatte in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind. Hierdurch können die ersten und zweiten Kontaktelemente als gerade ausgebildete Kontaktstifte (sog. Pins) bereitgestellt werden. Die Herstellung der elektrischen Verbindung kann durch den sog. Pressfit-Vorgang erfolgen.
Insbesondere ist die gemeinsame Ebene senkrecht zur Ebene des Leiterplattenteils, auf dem die Logikschaltung angeordnet ist. Die gemeinsame Ebene ist bevorzugt ferner senkrecht zur Ebene des Leiterplattenteils, auf dem die Leistungsschaltung angeordnet ist. Hierdurch ergibt sich eine hinsichtlich ihrer räumlichen Abmaße besonders kompakte Vorrichtung.
Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung sind die Drähte zur Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen der zweiten Kontaktleiterplatte und dem zumindest einen Leiterplattenteil in die jeweilige Kontaktleiterplatte und das zumindest eine Leiterplattenteil einlaminiert.
Die Erfindung wird nachfolgend näher anhand von Ausführungs¬ beispielen in den Figuren erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Leiterplattenanordnung für eine erfindungsgemäße Vorrichtung,
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung, bei der die in Fig. 1 gezeigte Leiterplattenanordnung in ein Gehäuse eingesetzt ist,
Fig. 3 eine Schnittdarstellung eines Leiterplattenteils einer
Leiterplatte der Leiterplattenanordnung aus Fig. 1,
Fig. 4 eine Schnittdarstellung einer Kontakt-Leiterplatte der
Leiterplattenanordnung aus Fig. 1, Fig. 5 eine Vorderansicht der Vorrichtung aus Fig. 2,
Fig. 6 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 2, in welcher ein Deckel noch nicht mit dem Gehäuse verbunden ist,
Fig. 7 eine Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 8 eine Vorderansicht der Vorrichtung aus Fig. 7,
Fig. 9 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 7, in welcher ein Deckel noch nicht mit dem Gehäuse verbunden ist,
Fig. 10 eine Rückansicht der Vorrichtung aus Fig. 7,
Fig. 11 eine Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer Leiterplattenanordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 12 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung, bei der die in Fig. 11 gezeigte Leiterplattenanordnung in ein Gehäuse eingesetzt ist,
Fig. 13 eine Schnittdarstellung durch einen Verbindungsabschnitt der Leiterplatte der Leiterplattenanordnung aus Fig. 11, und Fig. 14 eine Schnittdarstellung eines Leiterplattenteils der
Leiterplatte der Leiterplattenanordnung aus Fig. 11.
Fig. 1 zeigt eine Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Leiterplattenanordnung für eine erfindungsgemäße Vor- richtung. Fig. 2 zeigt die in Fig. 1 gezeigte Leiterplattenanordnung in ein Gehäuse 25 eingesetzt. Die so bereitgestellte Vorrichtung 1 stellt beispielsweise ein Steuergerät für die Verwendung in einem Kraftfahrzeug dar. Beispielsweise dient die Vorrichtung 1 zum Schalten großer Ströme, wie zum Beispiel zum Zu-oder Wegschalten eines Energiespeichers zu einem Bordnetz, oder zum Schalten von Verbrauchern. Die Leiterplattenanordnung besteht aus einer Leiterplatte 2 und beispielhaft zwei Kontaktleiterplattenteilen 7, 8, welche unabhängig von der Leiterplatte 2 gefertigt und bereit gestellt sind. Die Leiterplatte 2 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel insgesamt vier Leiterplattenteile 3, 4, 5 und 6. Während das Leiterplattenteil 3 ein erstes Leiterplattenteil zur Aufnahme einer Logikschaltung darstellt, repräsentieren die Leiterplattenteile 4 und 5 zweite Leiterplattenteile, welche jeweils einen Teil einer Logikschaltung oder für sich unabhängige Leistungsschaltungen aufnehmen. Das Leiterplattenteil 5 stellt ein erstes Kontaktleiterplattenteil 6 dar.
Die Leiterplatte 2 ist eine so genannte semiflexible Leiter¬ platte. Eine semiflexible Leiterplatte besteht aus mehreren Schichten. In der in Fig. 3 dargestellten Schnittdarstellung eines Leiterplattenteils der Leiterplatte 2 sind exemplarisch drei Schichten 37, 38, 39 dargestellt, welche miteinander, z.B. durch Lamination, verbunden sind. Auf den beiden äußeren Seitenflächen der semiflexiblen Leiterplatte 2 können jeweils Leiterzugstrukturen 40 aufgebracht sein. Je nach Ausgestaltung der Leiterplatte 2 kann auch nur auf einer der Außenseiten eine Leiterzugstruktur 40 vorgesehen sein. Ebenso können im Inneren der Leiterplatte 2 Leiterzüge verlaufen. In der schematischen Querschnittsdarstellung von Fig. 3 sind zwischen den jeweils zwei aneinandergrenzenden Schichten 37, 38 bzw. 38, 39 exemplarisch Leiterzugstrukturen 41 vorgesehen. Es versteht sich, dass der Ort und die Ausgestaltung der Leiterzugstrukturen 40, 41 sich nach der zu erreichenden Funktion richtet.
Die Leiterplattenteile 3, 4, 5, 6 sind durch jeweilige Ver- bindungsabschnitte 9, 10, 11 flexibel miteinander verbunden. Im Bereich der Verbindungsabschnitte 9, 10, 11 sind Nuten in den in Fig. 3 gezeigten Mehrschichtaufbau der Leiterplatte 2 einge¬ bracht. Hierdurch weist die Leiterplatte 2 im Bereich der „
Verbindungsabschnitte 9, 10, 11 weniger Schichten (im äußersten Fall nur eine einzige Schicht) auf als in den Leiterplattenteilen 3, 4, 5, 6. Hierdurch ist die Leiterplatte 2 im Bereich der Verbindungsabschnitte 9, 10, 11 flexibel. Je nach Anzahl der in den Verbindungsabschnitten noch vorhandenen Materialschichten kann die Leiterzugstruktur zur Signalführung zwischen den Leiterplattenteilen 3, 4, 5, 6 sowohl im Inneren der Verbindungsabschnitte 9, 10, 11 als auch Außen vorgesehen sein.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel werden auf dem ersten Leiterplattenteil 3 Komponenten 21, 22 der Logikschaltung (siehe Fig. 2) angeordnet. Die Komponenten 21 stellen beispielsweise Bauteile einer Eingangsbeschaltung, die Komponente 22 eine Recheneinheit der Logikschaltung dar. Auf den zweiten Leiterplattenteilen 4, 5, welche an gegenüberliegenden Seitenkanten des ersten Leiterplattenteils 3 angeordnet sind, werden Komponenten 23, 24 der Leistungsschaltung (en) angeordnet. Über die in den Verbindungsabschnitten 9, 10 vorhandene Leiterzugstruktur (in Fig. 1 und 2 nicht ersichtlich) kann die Logikschaltung bestimmte der Komponenten der Leistungsschaltung (en) auf den zweiten Leiterplattenteilen 4, 5 steuern. Zum Beispiel kann ein Befehl zum Öffnen oder Schließen eines Leistungs-Halbleiterschaltelements gegeben werden. Wie oben beschrieben, ist das Leiterplattenteil 6 ein Kon¬ taktleiterplattenteil, welches zur Herstellung der elektrischen Verbindung mit ersten Kontaktstiften des in Fig. 2 dargestellten Kontaktsteckers 20 dient. Das Kontaktleiterplattenteil 6 umfasst zu diesem Zweck erste Kontaktöffnungen 14 zur Aufnahme der ersten Kontaktstifte 17 des Kontaktsteckers, die in Fig. 2 dargestellt sind. Die gerade ausgebildeten Kontaktstifte 17 können
Pressfit-Pins sein. Die ersten Kontaktöffnungen 14 sind über die nicht dargestellte Leiterzugstruktur 40, 41 der Leiterplatte 2 mit den Komponenten 21, 22 der Logikschaltung auf dem ersten Leiterplattenteil 3 elektrisch verbunden. Über die ersten
Kontaktstifte 17 werden damit lediglich Logiksignale übertragen. Hierzu können die ersten Kontaktstifte 17 entsprechend klein, d.h. mit entsprechend kleinem Durchmesser, ausgebildet sein. Die beiden Kontaktleiterplatte mit 7, 8 (welche nicht integraler Bestandteil der Leiterplatte 2 sind) weisen jeweils zweite Kontaktöffnungen 15, 16 für zweite Kontaktstifte 18, 19 des Kontaktsteckers 20 auf. Die durch die Kontaktöffnungen 15, 16 durchgeführten, gerade ausgebildeten Kontaktstifte 18, 19 sind in Fig. 2 dargestellt und können Pressfit-Pins sein. Gegenüber den ersten Kontaktstiften 17 weisen die zweiten Kontaktstifte 18, 19 eine wesentlich größere Querschnittsfläche auf. Über die zweiten Kontaktleiterplatten 7, 8 wird eine elektrische Ver- bindung zu den Komponenten 23, 24 der Leistungsschaltung (en) hergestellt. Zu diesem Zweck ist jede der zweiten Kontakt¬ leiterplatte 7, 8 über einzelne Drähte 12 bzw. 13 mit dem zugeordneten zweiten Leiterplattenteil 4, 5 elektrisch verbunden. Die Drähte 12, 13 können in die Kontaktleiterplatte 7, 8 und die zweiten Leiterplattenteile 4, 5 einlaminiert sein. Dies geht beispielsweise besser aus der Querschnittsdarstellung der Fig. 4 hervor.
Fig. 4 stellt einen Querschnitt längs der in Fig. 1 dargestellten Linie „Z" dar. Es ist gut zu erkennen, dass in die zweite
Kontaktleiterplatte 8 beispielhaft drei Drähte 13 eingebracht sind. Die Drähte 13 erstrecken sich durch die Materialschicht 39 und teilweise durch die Materialschicht 38 hindurch. Auf den beiden gegenüberliegenden Oberflächen der Kontaktleiterplatte 8 ist beispielhaft jeweils eine Leiterzugstruktur 40 aufgebracht.
Dadurch, dass sowohl die zweiten Kontaktstifte 18, 19 als auch die im Vergleich zu Leiterzügen der Leiterzugstrukturen 40, 41 dickeren Drähte 13 als Zuleitungen zu den Komponenten 23, 24 der Leistungsschaltung (en) verwendet werden, besteht eine große Stromtragfähigkeit. Werden über die genannten elektrischen Leiter Ströme übertragen, welche in einer herkömmlichen Vorrichtung über Leiterzüge auf einer Leiterplatte übertragen werden, so fällt eine wesentlich geringere Verlustleistung an. Dies begünstigt die Entwärmung der Vorrichtung.
Die Kombination einer semiflexiblen Leiterplatte 2 mit zusätzlichen Kontaktleiterplatten 7, 8, welche über Drähte 12, 13 mit der semiflexiblen Leiterplatte 2 verbunden sind, ermöglicht eine optimale Verteilung der Eingangs- und Ausgangssignale und berücksichtigt deren jeweilige Eigenheiten (Logik oder Leis¬ tung) .
Wie unschwer der Fig. 2 zu entnehmen ist, werden die zweiten Leiterplattenteile 4, 5 längs der Verbindungsabschnitte 9, 10 senkrecht zu dem ersten Leiterplattenteil 3 gebogen, so dass die Ebenen der zweiten Leiterplattenteile 4, 5 parallel zueinander und senkrecht zur Zeichnungsebene stehen. In gleicher Weise wird das Kontaktleiterplattenteil 6 derart längs des Verbindungs¬ abschnitts 11 gebogen, dass dieses ebenfalls senkrecht zum ersten Leiterplattenteil 3 und damit der Zeichnungsebene steht. Nach einer 90° Biegung der Kontaktleiterplatten 7, 8 in Richtung des Kontaktleiterplattenteils 6 liegen das Kontaktleiterplattenteil 6 und die zweiten Kontaktleiterplatten 7, 8 in einer gemeinsamen Ebene. Hierdurch kommen die Kontaktstifte 17, 18, 19 parallel zum Liegen und münden in den gemeinsamen Kontaktstecker 20. Der sich aus oben beschriebener Anordnung ergebende Signalpfad ist in Fig. 2 mit den Buchstaben A, B, C, D und E gekennzeichnet. Logiksignale werden vom Kontaktstecker 20 über die ersten Kontaktstifte 17 (A) zu der Eingangsbeschaltung (B) und von dort zur Rechnereinheit C der Logikschaltung geführt. Steuersignale werden von der Recheneinheit 22 an Leistungsbausteine und Treiber (D) übertragen, welche in Form der Komponenten 23, 24 auf den Leiterplattenteilen 4, 5 angeordnet sind. Entsprechende
Leistungsströme werden über die Drähte 12, 13 und die Kon¬ taktstifte 18, 19 geführt.
Diese Ausgestaltung ermöglicht eine leichte Anbindung an Wärmesenken, die in der vorliegenden Ausgestaltung durch das Gehäuse bereitgestellt ist. Zu diesem Zweck liegen die Rückseiten 35, 36 der Leiterplattenteile 4, 5 an seitlichen Gehäusewänden 26, 27 an.
Wie aus Fig. 5 hervorgeht, können die seitlichen Gehäusewände 26, 27 zur besseren Wärmeabfuhr mit Kühlrippen 31 versehen sein. Die seitlichen Gehäusewände 26, 27 bilden zusammen mit einer rückseitigen Gehäusewand 28 einen nach vorne offenen Rahmen, welcher durch den Kontaktstecker 20 geschlossen wird. Oben und unten wird das Gehäuse durch eine jeweilige Deckelplatte 29, 30 abgeschlossen, wobei eine Rückseite des ersten Leiterplat¬ tenteils 3 an einer der Deckelplatten 29, 30 zur Wärmeabfuhr anliegt .
Fig. 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem eine geringfügig modifizierte Leiterplattenanordnung 50 in einem
Gehäuse angeordnet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel erstreckt sich das erste Kontaktleiterplattenteil 6 über die gesamte Länge der zugeordneten Seitenkante des Leiterplattenteils 3. Die zweiten Kontaktleiterplatten 7, 8 liegen in einer Ebene mit dem ersten Kontaktleiterplattenteil 3, erstrecken sich jedoch bezogen auf das erste Leiterplattenteil 3 nach außen. Wie beim vorangegangenen Ausführungsbeispiel liegen die Kontaktstifte 17, 18, 19 parallel, so dass diese in einem gemeinsamen Kon¬ taktstecker 20 angeordnet sind. Durch diese Ausgestaltung haben die seitlichen Gehäusewände 26, 27 eine größere Dicke.
Die Figuren 8, 9 und 10 zeigen eine Vorderansicht, eine Draufsicht und eine Rückansicht der Vorrichtung von Fig. 7. Auch hier sind an den seitlichen Gehäusewänden 26, 27 Kühlrippen 31 vorgesehen (vergleiche Fig. 10) .
Fig. 11 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer Leiter¬ plattenanordnung. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Leiterplatte 2 lediglich das Leiterplattenteil 3 und das Kontaktleiterplattenteil 6. Benachbart zu dem Kontaktleiter¬ plattenteil 6 sind die von der Leiterplatte 2 unabhängigen Kontaktleiterplatten 7, 8 in einer wie in Fig. 1 beschriebenen Weise angeordnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Komponenten der Logikschaltung und die Komponenten der Leis- tungsschaltung gemeinsam auf dem Leiterplattenteil 3 angeordnet .
Für den Einbau der Leiterplattenanordnung in das Gehäuse 25 wird das Kontaktleiterplattenteil 6 längs des Verbindungsabschnitts 11 um 90° senkrecht zur Ebene des Leiterplattenteils 3 gebogen. In entsprechender Weise werden die Drähte 12, 13, welche die Kontaktleiterplatte 7, 8 und das Leiterplattenteil 3 miteinander verbinden, um 90° verbogen. Somit kommen die Ebenen der Kon- taktleiterplatte 7, 8 und das Kontaktleiterplattenteil 6 in einer gemeinsamen Ebene und nebeneinander zum Liegen. Die in Fig. 12 jeweils ersichtlichen Kontaktstifte 17, 18, 19 kommen hierdurch wiederum parallel zum Liegen und münden in den gemeinsamen Kontaktstecker 20.
Fig. 13 zeigt einen Schnitt durch die Leiterplattenanordnung im Bereich DA der Fig. 11. Hier ist gut ersichtlich, dass die Leiterplatte durch den hier vorhandenen Verbindungsabschnitt 11 in ihrer Dicke reduziert ist und daher lediglich zwei Schichten aufweist. Gut zu erkennen sind auch die in das Leiterplat¬ tenmaterial einlaminierten Drähte 12, 13 sowie eine auf der Oberfläche und im Inneren angeordnete Leiterzugstruktur 40, 41.
Fig. 14 zeigt einen Schnitt durch die Leiterplattenanordnung im Bereich DB der Fig. 11. Hier umfasst das Leiterplattenteil 3 drei Materialschichten, wobei auf den gegenüberliegenden Oberflächen eine jeweilige Leiterzugstruktur 40, im Bereich der aneinander grenzenden Flächen der Materialschichten eine jeweilige Leiterzugstruktur 41 und im Bereich der untersten Materialschichten die einlaminierten Drähte 12, 13 dargestellt sind.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Aufnahme von Elektronikbauteilen, insbesondere zum Schalten großer Ströme, mit einer Logikschaltung und einer durch die Logikschaltung steuerbaren Leistungsschaltung, wobei die Logikschaltung und die Leistungsschaltung auf einer Leiterplatte (2) angeordnet sind, welche aus mehreren, über j eweilige Verbindungsabschnitte (9, 10, 11) flexibel miteinander verbundenen Leiterplattenteilen (3, 4, 5, 6) besteht und wobei eine Leiterzugstruktur (40, 41) in den Leiterplattenteilen (3, 4, 5, 6) und den Verbindungsabschnitten zur Signalführung zwischen den Leiterplattenteilen (3, 4, 5, 6) vorgesehen ist, wobei
die Komponenten (21, 22) der Logikschaltung und die Kom- ponenten (23, 24) der Leistungsschaltung auf zumindest einem
Leiterplattenteil (3, 4, 5, 6) der Leiterplatte (2) an¬ geordnet sind;
zumindest ein Leiterplattenteil (3, 4, 5, 6) ein Kon¬ taktleiterplattenteil (6) ist, das mit ersten Kontakt- elementen (17) eines Kontaktsteckers (20) elektrisch verbundene erste Kontaktöffnungen (14) aufweist, die über die Leiterzugstruktur (40, 41) der Leiterplatte (2) ausschließlich mit Komponenten der Logikschaltung auf dem zumindest einen Leiterplattenteil (3, 4, 5, 6) elektrisch verbunden sind;
zumindest eine zweite Kontaktleiterplatte (7, 8) mit zweiten Kontaktelementen (18, 19) des Kontaktsteckers (20) elektrisch verbundene zweite Kontaktöffnungen (15, 16) aufweist, die ausschließlich mit Komponenten (23, 24) der Leistungsschaltung auf dem zumindest einen Leiterplattenteil (3, 4, 5, 6) elektrisch verbunden sind,
die zumindest eine zweite Kontaktleiterplatte (7, 8) jeweils eine von der Leiterplatte (2) separierte Leiterplatte ist, deren zweite Kontaktöffnungen (15, 16) mit der Leiter- zugstruktur (40, 41) des zumindest einen Leiterplattenteils
(3, 4, 5, 6) über einzelne Drähte (12, 13) verbunden sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Komponenten (21, 22) der Logikschaltung und die Komponenten (23, 24) der Leistungsschaltung auf unterschiedlichen ersten und zweiten Leiterplattenteilen (3, 4, 5) angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der jedem zweiten Leiterplattenteil (4, 5), das Komponenten (23, 24) der Leis¬ tungsschaltung umfasst, eine zweite Kontaktleiterplatte (7, 8) zugeordnet ist, welche über Drähte (12, 13) mit dem zugeordneten zweiten Leiterplattenteil (4, 5) elektrisch verbunden ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der das erste Kontaktleiterplattenteil (3) und das oder die zweiten Lei¬ terplattenteile (4, 5) an unterschiedlichen Seitenkanten des ersten Leiterplattenteils (3) angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei der zwei zweite Leiterplattenteile (4, 5) an gegenüberliegenden Sei¬ tenkanten des ersten Leiterplattenteils (3) angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei der das zumindest eine zweite Leiterplattenteil (4, 5) in einer Ebene senkrecht zur Ebene des ersten Leiterplattenteils (3) angeordnet ist .
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das erste Leiterplattenteil (3) und/oder das oder die zweiten Leiterplattenteile (4, 5) an eine jeweilige, Kühlplatte thermisch angebunden sind.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Komponenten (21, 22) der Logikschaltung und/oder die Komponenten (23, 24) der Leistungsschaltung derart auf dem oder ihren jeweiligen Leiterplattenteilen (3, 4, 5) angeordnet sind, dass sich von den ersten Kontaktelementen (17) zu den zweiten Kontaktelementen (18, 19) ein ringförmiger oder T-förmiger Signalpfad ergibt.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das zumindest eine erste Kontaktleiterplattenteil (6) und die zumindest eine zweite Kontaktleiterplatte (7, 8) in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der die gemeinsame Ebene senkrecht zur Ebene des Leiterplattenteils (3) ist, auf dem die Logikschaltung angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, bei der die gemeinsame Ebene senkrecht zur Ebene des Leiterplattenteils (3) ist, auf dem die Leistungsschaltung angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Drähte (12, 13) zur Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen der zweiten Kontaktleiterplatte (7, 8) und dem zumindest einen Leiterplattenteil (3, 4, 5, 6) in die jeweilige Kon¬ taktleiterplatte (7, 8) und das zumindest eine Leiterplattenteil (3, 4, 5, 6) einlaminiert sind.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9660365B2 (en) 2014-09-18 2017-05-23 Continental Automotive Gmbh Printed circuit board

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015216419B4 (de) 2015-08-27 2022-06-15 Vitesco Technologies GmbH Elektronisches Gerät mit einem Gehäuse mit einer darin angeordneten Leiterplatte

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4858071A (en) * 1987-02-24 1989-08-15 Nissan Motor Co., Ltd. Electronic circuit apparatus
DE3936906A1 (de) 1989-11-06 1991-05-08 Telefunken Electronic Gmbh Gehaeuse fuer kfz-elektronik
EP0708583A1 (de) * 1994-10-21 1996-04-24 Robert Bosch Gmbh Elektrisches Gerät und Verfahren zu dessen Herstellung
EP0901211A2 (de) * 1997-09-08 1999-03-10 Delco Electronics Europe GmbH Stromverteilungssystem
US20010015887A1 (en) * 2000-02-23 2001-08-23 Kazuya Sanada Electronic control unit having connector positioned between two circuit substrates
EP1176683A2 (de) * 2000-07-24 2002-01-30 Autonetworks Technologies, Ltd. Verteilerkasten für Fahrzeuge und Verfahren zum Verbinden einer Steuerungsleiterplatte mit dem Verteilerkasten
US20030135991A1 (en) * 2002-01-21 2003-07-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electronic component mounting device and mounting head unit for electronic component
EP1388465A1 (de) * 2002-08-09 2004-02-11 Denso Corporation Elektrische Steuereinheit
DE102005053478A1 (de) * 2004-11-09 2006-06-08 Funai Electric Co., Ltd., Daito Flüssigkristallfernsehvorrichtung
US20090322149A1 (en) * 2008-06-27 2009-12-31 Kokusan Denki Co., Ltd. Onboard electric power control device
EP2246837A1 (de) * 2009-04-30 2010-11-03 Funai Electric Co., Ltd. Anzeigevorrichtung

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4240754A1 (de) 1992-12-03 1994-06-16 Siemens Ag Steuergerät, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
DE4332716A1 (de) 1993-09-25 1995-03-30 Vdo Schindling Kombinations-Instrument
DE19701854C1 (de) 1997-01-21 1998-05-14 Telefunken Microelectron Gehäuse für den Einbau in Kraftfahrzeugen

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4858071A (en) * 1987-02-24 1989-08-15 Nissan Motor Co., Ltd. Electronic circuit apparatus
DE3936906A1 (de) 1989-11-06 1991-05-08 Telefunken Electronic Gmbh Gehaeuse fuer kfz-elektronik
EP0708583A1 (de) * 1994-10-21 1996-04-24 Robert Bosch Gmbh Elektrisches Gerät und Verfahren zu dessen Herstellung
EP0901211A2 (de) * 1997-09-08 1999-03-10 Delco Electronics Europe GmbH Stromverteilungssystem
US20010015887A1 (en) * 2000-02-23 2001-08-23 Kazuya Sanada Electronic control unit having connector positioned between two circuit substrates
EP1176683A2 (de) * 2000-07-24 2002-01-30 Autonetworks Technologies, Ltd. Verteilerkasten für Fahrzeuge und Verfahren zum Verbinden einer Steuerungsleiterplatte mit dem Verteilerkasten
US20030135991A1 (en) * 2002-01-21 2003-07-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electronic component mounting device and mounting head unit for electronic component
EP1388465A1 (de) * 2002-08-09 2004-02-11 Denso Corporation Elektrische Steuereinheit
DE102005053478A1 (de) * 2004-11-09 2006-06-08 Funai Electric Co., Ltd., Daito Flüssigkristallfernsehvorrichtung
US20090322149A1 (en) * 2008-06-27 2009-12-31 Kokusan Denki Co., Ltd. Onboard electric power control device
EP2246837A1 (de) * 2009-04-30 2010-11-03 Funai Electric Co., Ltd. Anzeigevorrichtung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9660365B2 (en) 2014-09-18 2017-05-23 Continental Automotive Gmbh Printed circuit board

Also Published As

Publication number Publication date
DE102013200635B4 (de) 2021-10-14
DE102013200635A1 (de) 2014-07-17

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