WO2014187834A2 - Elektronisches modul, insbesondere steuergerät für ein fahrzeug und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

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electronic
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Daniela Wolf
Angelika Schingale
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Continental Automotive Gmbh
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Definitions

  • Electronic module in particular control device for a vehicle and method for its production
  • the invention relates to an electronic module, in particular a control device for a vehicle.
  • An electronic module comprises an electronic circuit adapted to the desired application with the necessary components, such as integrated circuits and passive components.
  • the components of the electro ⁇ African circuit having accommodated on a circuit carrier Open conduction path are electrically connected.
  • the electronic module can be connected, for example, with a wire harness or a bus system, the electronic circuit is often supplied via the contact plug with supply voltage.
  • Control signals for controlling the electronic circuit or output signals of the electronic circuit are usually also routed via the contact plug.
  • the basic design of the electronic circuit ie the arrangement of the conductor tracks and the components, depends primarily on their intended use and the shape of the circuit substrate. Often, however, the contact plug is formed un ⁇ different, because, for example, different connector geometries are used for different vehicle types and / or manufacturers. The variations may include a different design of the contact plug and / or a different arrangement of contact pins and / or a different signal assignment of the contact pins.
  • the contact plug is connected in the vast majority of cases via so-called. Pressfit pins with the rigid circuit carrier in order to produce an electrical and mechanical connection to the scarf ⁇ tion carrier. Depending on the design of the contact Plug, the pins (pins) may also be bent. The pressing in of the pins in the circuit carrier takes place with a separate manufacturing step. By pressing in, no surface-mountable components (so-called SMD (Surface Mounted Device) components) can be mounted in the area of the contact plug.
  • SMD Surface Mounted Device
  • the controller includes at least one
  • Printed circuit board which carries an electronic circuit and is connected to the connection elements of the consumer.
  • the control unit further comprises at least one with the circuit ver ⁇ bundenes plug element which is accessible from outside.
  • the printed circuit board has a conductor foil, wherein the printed circuit board consists of a plurality of rigid and flexible regions and at least two rigid parts are connected by a flexible foil region of the conductor foil.
  • the plug element is connected in a rigid area with the conductor foil.
  • the electronic module of the invention comprises a a ⁇ lumpy circuit board having at least a first part and a second part, the first part is fitted with electrical and / or electronic components and the second part with at least one contact pin of a connector electrically and mechanically connected , via which the module is electrically contactable to the outside.
  • the second part of the circuit board according to the invention is flexible and / or bendable.
  • the module is in particular a control device for a vehicle. The module enables a simplified production, since it is possible to dispense with the separate step of pressing in the contact pins into the circuit carrier in the production or to dispense with them due to the flexibility of the second part. Due to the flexibility of the second part of the
  • Connectors are routed to all sides of a housing of the module as needed. Since the connector is no longer arranged on the first part, the area saved on the first part for the connector is available for further electrical and / or electronic components, or the printed circuit board can be reduced by a corresponding area.
  • the first part of the circuit board is rigid.
  • the first part and its structure corresponds to a conventional printed circuit board which is e.g. is formed of several layers of FR4 with interposed or arranged autismzug mecanicen.
  • the second part has a smaller thickness than the first part, whereby the flexibility of the second part is provided.
  • the second part may have a smaller number of layers than the first part.
  • the second part can be arranged in an embodiment between two first parts.
  • the second part may be connected in one embodiment on one side with the first part.
  • the second part forms a free end of the circuit board in this variant. That is, only a side edge of the second part is ver ⁇ connected with a first portion.
  • Semi-flexible circuit board is a circuit board that consists of a composite of several layers.
  • the electrical and / or electronic components are arranged on one or more rigid printed circuit board parts (the first parts).
  • the printed circuit board comprises a plurality of rigid printed ⁇ ten former, so a respective flexible printed ⁇ tenteil connects (a second part) has two rigid circuit board portions.
  • a conductor traction structure is provided in the rigid circuit board parts and the flexible circuit board parts (which form connection sections) for signal routing between the rigid circuit board parts.
  • the conductor pull structure may be formed on the opposite outer sides of the layer composite and / or in the interior between each two adjoining layers.
  • the printed circuit board In the area of the flexible printed circuit board parts or connecting sections, grooves or flat depressions are introduced into the multi-layer structure.
  • the grooves can be milled at ⁇ play as.
  • the printed circuit board In the area of the grooves or depressions, ie in the area of the flexible printed circuit board parts, the printed circuit board has fewer layers than in the rigid printed circuit board parts. In the extreme case, only a single layer is formed in a flexible printed circuit board part. As a result, the printed circuit board is flexible in the region of the flexible printed circuit board part in which, according to the invention, the connecting plug is to be arranged.
  • At two or more side edges of the first part may be arranged in an embodiment associated second parts with respective connectors.
  • printed circuit boards can be produced with a plurality of rigid parts connected via flexible parts, whereby three-dimensional printed circuit boards can be created.
  • the second part may be provided on the opposite side of the connector with an electrical and / or electronic component and / or another connector, wherein the electrical and / or electronic component and / or the other
  • Connector is arranged inside a housing of the module. As a result, the assembly density or
  • the second part of the circuit board may be bent at an angle of up to 90 ° with respect to a plane of the first part of the circuit board. This means that the second part can be bent by + 90 °, -90 ° or any other angle between these final values and then fastened, for example, in or on the housing of the module.
  • the electrical connection between the contact pins of the connector and the second part of the circuit board can be made by soldering.
  • the electrical connection between the contact pins of the connector and the second part of the circuit board can be made by welding.
  • Connector and the second part of the circuit board can be made by a conductive adhesive. This allows the
  • the inventive method for producing an electronic ⁇ African module in particular a control device for a
  • the first (rigid) part is equipped with electrical and / or electronic components.
  • the second part is electrically and mechanically connected to at least one contact pin of a connector, via which the module is electrically contactable to the outside.
  • the contact pins of the connector on the second part are connected in a common contacting step together with the electrical and / or electronic components on the first part of the circuit board.
  • FIG. 3 is a sectional view of an upwardly bent flexible part of the printed circuit board, on which an electronic component is arranged, which comes to rest after integration in a housing in the interior of the housing
  • Fig. 4 is a sectional view of a bent down flexible part of the circuit board, on the one
  • Connector is arranged, which points after integration into a housing to the outside for an external electrical contact
  • FIG. 5 is a sectional view of an upwardly bent flexible part of the printed circuit board, on which a plug connector is arranged on both opposite main sides,
  • Fig. 6 is a sectional view of a bent printed circuit board with two rigid and a flexible part, wherein a connector is arranged on the flexible part, and
  • Fig. 7 is a sectional view of a curved circuit board with a rigid and two flexible parts, wherein in each case a connector is arranged on the flexible parts.
  • Fig. 1 shows a sectional view through a part of a known electronic module 1.
  • the electronic module is for example an engine or transmission control unit for a motor vehicle. There are also combined control devices for engine and transmission or other control and regulation functions of a motor vehicle conceivable.
  • the module 1 has a housing, not shown in detail, which is shown in FIG.
  • a housing consists of a lower housing part and a housing upper part.
  • the housing formed from the housing lower part and the housing upper part has an opening into which a plug connector 8 of the module 1 can be inserted, via which the module 1 can be contacted electrically to the outside.
  • the inserted connector 8 closes the housing to the outside.
  • the module 1 has a semiflexible printed circuit board 2.
  • the printed circuit board 2 consists of a composite of several layers or layers 5. Between the respective layers 5, a respective Porterkar poetic 6 is formed with conductor tracks. .
  • the embodiment shown in Figure 1 has two first rigid parts 3a, 3b (hereinafter rigid circuit board part), which through a second flexible member 4 (hereinafter flexible Lei ⁇ terplattenteil) are connected together. In the area of the flexible printed circuit board part 4, some of the layers 5, for example by milling, are removed, resulting in a depression in the non-bent state. In the area of the flexible printed circuit board part 4, the printed circuit board 2 has fewer layers than in the rigid printed circuit board parts 3 a, 3 b.
  • the printed circuit board 2 is flexible in the region of the flexible printed circuit board part 4 and can, as shown in FIG. 1, be bent.
  • the bending range is marked with 7.
  • the already mentioned connector 8 is arranged on the rigid printed circuit board part 3b. Not shown electrical and / or electronic components are arranged on the rigid printed circuit board part 3a. On the flexible circuit board part 4 no components are arranged.
  • the conductor traction structures 6 in the rigid circuit board parts 3a, 3b and the flexible circuit board part 4 connect the electrical and / or electronic components to the connector, i. they generally serve for signal routing between the rigid printed circuit board parts 3a, 3b.
  • the conductor pull structure 5 can be formed on the opposite outer sides of the layer composite and / or in the interior between in each case two adjoining layers / layers 5.
  • the connector 8 has a plurality of contact pins 9 or knives.
  • the contact pins 9 are so-called. Pressfit pins and pressed into the rigid circuit board part 3b with a special tool. The pressing requires a separate work step. In addition, the space required by the connector 8 on the rigid printed circuit board part 3b is not available for electrical and / or electronic components.
  • the connector 8 is therefore applied directly to the flexible printed circuit board part 4.
  • the production of an electrical connection to an applied on the outside of the flexible printed circuit board part illustratorzug Quilt by means of soldering, welding or by a conductive adhesive.
  • the connector 8 and / or another electrical and / or electronic component 10 can be contacted in a joint step with the electrical and / or electronic components on the printed circuit board 2 and the rigid printed circuit board parts.
  • the press-in process is eliminated. Necessary, expensive tools are not needed.
  • the flexible printed circuit board part 4 can be bent upwards at an angle 12 (see FIG. 3) or below (see FIG. 4).
  • the angle 12 may be, for example, 90 ° upwards and 135 ° downwards relative to a plane of the rigid printed circuit board part 3.
  • the plane of the rigid printed circuit board part 3 extends perpendicular to the page plane and from left to right.
  • the component comes to be integrated into a housing inside the housing Housing for lying.
  • the component may be, for example, a capacitor (reference numeral 10), which is connected to the associated conductor conductor structure by soldering / welding / conductive bonding as described.
  • the component may be the described connector 8 here.
  • components 8, 10 are applied to both main sides of the flexible printed circuit board part 4, wherein the Lei ⁇ terplattenteil 4 is bent upwards.
  • the component 10 is, for example, the capacitor, the component 8 of the connector.
  • the curved printed circuit board 2 shown in FIG. 6 has, for example, two rigid and one flexible printed circuit board parts 3a, 3b and 4, wherein the plug connector 8 is arranged on the flexible printed circuit board part 4 so that it comes to rest outwardly after integration in a housing ,
  • the two rigid printed circuit board parts 3a, 3b come for example opposite and parallel to lying.
  • the curved printed circuit board 2 shown in FIG. 7 has two flexible and one rigid printed circuit board parts 4a, 4b and 3, wherein two plug connectors 8a, 8b are arranged on the flexible printed circuit board parts 4a, 4b in such a way that they face away from each other and after Integration in a housing each come to lie outside.
  • the two flexible Circuit board parts 4a, 4b come for example opposite and parallel to lying.
  • the flexible printed circuit board parts 4 a, 4 b are arranged on opposite side edges of the rigid printed circuit board part 4.
  • the flexible printed circuit board parts 4a, 4b may alternatively or additionally be arranged on adjacent side edges of the rigid printed circuit board part 4.
  • the invention has the following advantages:
  • the connector can be soldered, glued or welded, for example, together with SMD components.
  • PCB area is saved because the connector is applied directly to the flexible circuit board part and contacted.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Modul, insbesondere ein Steuergerät für ein Fahrzeug, das eine einstückige Leiterplatte (2) umfasst, die zumindest einen ersten Teil (3; 3a, 3b) und einen zweiten Teil (4; 4a, 4b) aufweist, wobei der erste Teil (3; 3a, 3b) mit elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen bestückt ist und der zweite Teil (4; 4a, 4b) mit zumindest einem Kontaktstift eines Steckverbinders (8; 8a, 8b) elektrisch und mechanisch verbunden ist, über den das Modul nach außen elektrisch kontaktierbar ist. Der zweite Teil (4; 4a, 4b) der Leiterplatte (2) ist flexibel und/oder biegbar.

Description

Beschreibung
Elektronisches Modul, insbesondere Steuergerät für ein Fahrzeug und Verfahren zu dessen Herstellung
Die Erfindung betrifft ein elektronisches Modul, insbesondere ein Steuergerät für ein Fahrzeug.
Ein elektronisches Modul umfasst eine dem gewünschten Ein- satzzweck angepasste elektronische Schaltung mit den dazu notwendigen Bauelementen, wie z.B. integrierte Schaltkreise und passive Bauelemente. Zur Übertragung und Verarbeitung analoger und/oder digitaler Signale sind die Bauelemente der elektro¬ nischen Schaltung mit einer auf einem Schaltungsträger auf- gebrachten Leiterzugstruktur elektrisch miteinander verbunden. Über einen Kontaktstecker kann das elektronische Modul z.B. mit einem Kabelbaum oder einem Bussystem verbunden werden, wobei die elektronische Schaltung über den Kontaktstecker häufig mit Versorgungsspannung versorgt wird. Über den Kontaktstecker werden üblicherweise ferner Steuersignale zur Steuerung der elektronischen Schaltung oder Ausgangssignale der elektronischen Schaltung geführt.
Die prinzipielle Ausgestaltung der elektronischen Schaltung, d.h. die Anordnung der Leiterzüge und der Bauelemente, richtet sich primär nach deren Verwendungszweck und der Gestalt des Schaltungsträgers. Häufig ist jedoch der Kontaktstecker un¬ terschiedlich ausgebildet, weil z.B. für unterschiedliche Fahrzeugtypen und/oder Hersteller unterschiedliche Stecker- geometrien zum Einsatz kommen. Die Variationen können dabei eine unterschiedliche Bauform des Kontaktsteckers und/oder eine andere Anordnung von Kontaktstiften und/oder eine andere Signalbelegung der Kontaktstifte umfassen. Der Kontaktstecker wird in den allermeisten Fällen über sog. Pressfit-Pins mit dem starren Schaltungsträger verbunden, um eine elektrische und mechanische Verbindung zu dem Schal¬ tungsträger herzustellen. Je nach Ausgestaltung des Kontakt- Steckers können die Pins (Anschlussstifte) auch gebogen sein . Das Einpressen der Pins in den Schaltungsträger erfolgt mit einem gesonderten Herstellungsschritt. Durch das Einpressen können im Bereich des Kontaktsteckers keine oberflächenmontierbaren Bauelemente (sog. SMD (Surface Mounted Device) -Bauteile) montiert werden.
Aus der DE 43 21 331 AI ist ein Steuergerät zur Ansteuerung von Verbrauchern mit einem Gehäuse zur Aufnahme einer Elektro- nikeinheit bekannt. Das Steuergerät umfasst mindestens eine
Leiterplatte, die eine elektronische Schaltung trägt und mit den Anschlusselementen der Verbraucher verbunden ist. Das Steuergerät umfasst weiter mindestens ein mit der Schaltung ver¬ bundenes Steckerelement, das von außen zugänglich ist. Die Leiterplatte weist eine Leiterfolie auf, wobei die Leiterplatte aus mehreren starren und flexiblen Bereichen besteht und mindestens zwei starre Teile durch einen flexiblen Folienbereich der Leiterfolie verbunden sind. Das Steckerelement ist in einem starren Bereich mit der Leiterfolie verbunden. Ein Nachteil dieses Steuergeräts ist der hohe Aufwand bei der Fertigung.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektronisches Modul anzugeben, das baulich und/funktional verbessert ist und eine einfachere Fertigung erlaubt.
Diese Aufgabe wird durch ein elektronisches Modul mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Das erfindungsgemäße elektronische Modul umfasst eine ein¬ stückige Leiterplatte, die zumindest einen ersten Teil und einen zweiten Teil aufweist, wobei der erste Teil mit elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen bestückt ist und der zweite Teil mit zumindest einem Kontaktstift eines Steckverbinders elektrisch und mechanisch verbunden ist, über den das Modul nach außen elektrisch kontaktierbar ist. Der zweite Teil der Leiterplatte ist erfindungsgemäß flexibel und/oder biegbar. Das Modul ist insbesondere ein Steuergerät für ein Fahrzeug. Das Modul ermöglicht eine vereinfachte Fertigung, da auf den gesonderten Schritt des Einpressens der Kontaktstifte in den Schaltungsträger bei der Herstellung verzichtet werden kann bzw. aufgrund der Flexibilität des zweiten Teils verzichtet werden muss. Durch die Flexibilität des zweiten Teils kann der
Steckverbinder je nach Bedarf zu allen Seiten aus einem Gehäuse des Moduls geführt werden. Da der Steckverbinder nicht mehr auf dem ersten Teil angeordnet wird, steht die auf dem ersten Teil für den Steckverbinder eingesparte Fläche für weitere elekt- rische und/oder elektronische Bauelemente zur Verfügung oder die Leiterplatte kann um eine entsprechende Fläche verkleinert werden .
Der erste Teil der Leiterplatte ist starr. Der erste Teil und dessen Aufbau entspricht einer herkömmlichen Leiterplatte, welche z.B. aus mehreren Lagen aus FR4 mit dazwischen angeordneter oder angeordneten Leiterzugstrukturen gebildet ist.
Der zweite Teil weist eine geringere Dicke als der erste Teil auf, wodurch die Flexibilität des zweiten Teils bereitgestellt ist. Der zweite Teil kann eine geringere Anzahl an Lagen aufweisen als der erste Teil.
Das zweite Teil kann in einer Ausgestaltung zwischen zwei ersten Teilen angeordnet sein.
Das zweite Teil kann in einer anderen Ausgestaltung einseitig mit dem ersten Teil verbunden sein. Das zweite Teil bildet bei dieser Variante ein freies Ende der Leiterplatte. D.h. nur eine Seitenkante des zweiten Teils ist mit einem ersten Teil ver¬ bunden .
Als Leiterplatte kann bei dem erfindungsgemäßen Modul somit eine sog. semiflexible Leiterplatte zum Einsatz kommen. Als semi- flexible Leiterplatte wird eine Leiterplatte bezeichnet, die aus einem Verbund von mehreren Schichten besteht. Die elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente sind auf einem oder mehreren starren Leiterplattenteilen (den ersten Teilen) angeordnet. Besteht die Leiterplatte aus mehreren, starren Leiterplat¬ tenteilen, so verbindet ein jeweiliges flexibles Leiterplat¬ tenteil (ein zweites Teil) zwei starre Leiterplattenteile. Eine Leiterzugstruktur ist in den starren Leiterplattenteilen und den flexiblen Leiterplattenteilen (welche Verbindungsabschnitte ausbilden) zur Signalführung zwischen den starren Leiterplattenteilen vorgesehen. Die Leiterzugstruktur kann auf den gegenüberliegenden Außenseiten des Schichtenverbunds und/oder im Inneren zwischen jeweils zwei aneinandergrenzenden Schichten ausgebildet sein. Im Bereich der flexiblen Leiterplattenteile bzw. Verbindungsabschnitte sind Nuten oder flächige Vertiefungen in den Mehrschichtaufbau eingebracht. Die Nuten können bei¬ spielsweise gefräst sein. Im Bereich der Nuten oder Vertiefungen, d.h. im Bereich der flexiblen Leiterplattenteile, weist die Leiterplatte weniger Schichten als in den starren Leiterplattenteilen auf. Im äußersten Fall ist in einem flexiblen Leiterplattenteil lediglich eine einzige Schicht ausgebildet. Hierdurch ist die Leiterplatte im Bereich des flexiblen Leiterplattenteils, in dem erfindungsgemäß der Verbindungsstecker angeordnet sein soll, flexibel.
An zwei oder mehr Seitenkanten des ersten Teils können in einer Ausgestaltung zugeordnete zweite Teile mit jeweiligen Steckverbindern angeordnet sein. Hierdurch lassen sich Leiterplatten mit einer Mehrzahl von über flexible Teile verbundenen starren Teilen herstellen, wodurch dreidimensionale Leiterplatten geschaffen werden können.
In einer weiteren Ausgestaltung kann der zweite Teil auf der von dem Steckverbinder gegenüberliegenden Hauptseite mit einem elektrischen und/oder elektronischen Bauelement und/oder einem weiteren Steckverbinder versehen sein, wobei das elektrische und/oder elektronische Bauelement und/oder der weitere
Steckverbinder im Inneren eines Gehäuses des Moduls angeordnet ist. Hierdurch lässt sich die Bestückungsdichte bzw.
Packungsdichte des Moduls erhöhen. Der zweite Teil der Leiterplatte kann in einem Winkel um bis zu 90° gegenüber einer Ebene des ersten Teils der Leiterplatte verbogen sein. D.h. der zweite Teil kann um +90°, um -90° oder einen beliebigen anderen Winkel zwischen diesen Endwerten verbogen werden und dann z.B. in oder an dem Gehäuse des Moduls befestigt werden.
Die elektrische Verbindung zwischen den Kontaktstiften des Steckverbinders und dem zweiten Teil der Leiterplatte kann durch Löten hergestellt werden. Die elektrische Verbindung zwischen den Kontaktstiften des Steckverbinders und dem zweiten Teil der Leiterplatte kann durch Schweißen hergestellt werden. Die elektrische Verbindung zwischen den Kontaktstiften des
Steckverbinders und dem zweiten Teil der Leiterplatte kann durch einen Leitkleber hergestellt werden. Dies ermöglicht den
Verzicht auf den gesonderten Herstellungsschritt des Einpressens der Kontaktstifte. Dies senkt die Herstellungskosten, da auf hierzu notwendige Einpresswerkzeuge verzichtet werden kann. Ferner kann die Herstellung der elektrischen Kontaktierung des Steckverbinders zusammen mit der Kontaktierung der elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente erfolgen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines elektro¬ nischen Moduls, insbesondere eines Steuergeräts für ein
Fahrzeug, umfasst die folgenden Schritte: Es wird eine ein¬ stückige Leiterplatte, die zumindest einen ersten Teil und einen zweiten, flexiblen und/oder biegbaren Teil aufweist, bereitgestellt. Der erste (starre) Teil wird mit elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen bestückt. Der zweite Teil wird mit zumindest einem Kontaktstift eines Steckverbinders elektrisch und mechanisch verbunden, über den das Modul nach außen elektrisch kontaktierbar ist. Die Kontaktstifte des Steckverbinders auf dem zweiten Teil werden in einem gemeinsamen Kontaktierungsschritt zusammen mit den elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen auf dem ersten Teil mit der Leiterplatte verbunden. Das Verfahren weist die gleichen Vorteile auf, wie diese vorstehend in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben wurden. Die Erfindung wird nachfolgend näher anhand von Ausführungs¬ beispielen in der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch einen Teil eines bekannten elektronische Moduls,
Fig. 2 eine Schnittdarstellung durch einen Teil eines erfindungsgemäßen elektronischen Moduls,
Fig. 3 eine Schnittdarstellung eines nach oben gebogenen flexiblen Teils der Leiterplatte, auf dem ein elektronisches Bauelement angeordnet ist, das nach Integration in ein Gehäuse im Inneren des Gehäuses zum Liegen kommt, Fig. 4 eine Schnittdarstellung eines nach unten gebogenen flexiblen Teils der Leiterplatte, auf dem ein
Steckverbinder angeordnet ist, das nach Integration in ein Gehäuse nach außen weist für eine externe elektrische Kontaktierung,
Fig. 5 eine Schnittdarstellung eines nach oben gebogenen flexiblen Teils der Leiterplatte, auf dem auf beiden gegenüberliegenden Hauptseiten ein Steckverbinder angeordnet ist,
Fig. 6 eine Schnittdarstellung einer gebogenen Leiterplatte mit zwei starren und einem flexiblen Teil, wobei ein Steckverbinder auf dem flexiblen Teil angeordnet ist, und
Fig. 7 eine Schnittdarstellung einer gebogenen Leiterplatte mit einem starren und zwei flexiblen Teilen, wobei jeweils ein Steckverbinder auf den flexiblen Teilen angeordnet ist.
Fig. 1 zeigt eine Schnittdarstellung durch einen Teil eines bekannten elektronischen Moduls 1. Das elektronische Modul ist beispielsweise ein Motor- oder Getriebesteuergerät für ein Kraftfahrzeug. Es sind auch kombinierte Steuergeräte für Motor und Getriebe oder sonstige Steuer- und Regelfunktionen eines Kraftfahrzeugs denkbar. Das Modul 1 weist ein nicht näher dargestelltes Gehäuse auf, das die in Fig. 1 dargestellte
Anordnung aufnimmt. Meist besteht ein solches Gehäuse aus einem Gehäuseunterteil und einem Gehäuseoberteil. Das aus Gehäuse¬ unterteil und Gehäuseoberteil gebildete Gehäuse weist eine Öffnung auf, in die ein Steckverbinder 8 des Moduls 1 eingesetzt werden kann, über den das Modul 1 nach außen elektrisch kontaktierbar ist. Der eingesetzte Steckverbinder 8 schließt das Gehäuse nach außen ab.
Das Modul 1 weist eine semiflexible Leiterplatte 2 auf. Die Leiterplatte 2 besteht aus einem Verbund von mehreren Schichten bzw. Lagen 5. Zwischen den jeweiligen Lagen 5 ist eine jeweilige Leiterzugstruktur 6 mit Leiterbahnen ausgebildet. Das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel weist zwei erste, starre Teile 3a, 3b (nachfolgend: starres Leiterplattenteil) auf, welche durch ein zweites, flexibles Teil 4 (nachfolgend: flexibles Lei¬ terplattenteil) miteinander verbunden sind. Im Bereich des flexiblen Leiterplattenteils 4 sind einige der Lagen 5, z.B. durch Fräsen, abgetragen, wodurch sich im nicht gebogenen Zustand eine Vertiefung ergibt. Im Bereich des flexiblen Leiterplat- tenteils 4 weist die Leiterplatte 2 weniger Schichten als in den starren Leiterplattenteilen 3a, 3b auf. Im äußersten Fall ist in dem flexiblen Leiterplattenteil 4 lediglich eine einzige Schicht/Lage 5 ausgebildet. Hierdurch ist die Leiterplatte 2 im Bereich des flexiblen Leiterplattenteils 4 flexibel und kann, wie in Fig. 1 dargestellt, gebogen werden. Der Biegebereich ist mit 7 gekennzeichnet. Der bereits erwähnte Steckverbinder 8 ist auf dem starren Leiterplattenteil 3b angeordnet. Nicht näher dargestellte elektrische und/oder elektronische Bauelemente sind auf dem starren Leiterplattenteil 3a angeordnet. Auf dem flexiblen Leiterplattenteil 4 sind keine Bauelemente angeordnet.
Die Leiterzugstrukturen 6 in den starren Leiterplattenteilen 3a, 3b und dem flexiblen Leiterplattenteil 4 verbinden die elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente mit dem Steckverbinder, d.h. sie dienen allgemein zur Signalführung zwischen den starren Leiterplattenteilen 3a ,3b. Die Leiterzugstruktur 5 kann auf den gegenüberliegenden Außenseiten des Schichtenverbunds und/oder im Inneren zwischen jeweils zwei aneinandergrenzenden Schichten/Lagen 5 ausgebildet sein.
Der Steckverbinder 8 weist eine Mehrzahl an Kontaktstiften 9 oder -messern auf. Die Kontaktstifte 9 sind sog. Pressfit-Pins und in das starre Leiterplattenteil 3b mit einem speziellen Werkzeug eingepresst. Das Einpressen erfordert einen gesonderten Ar- beitsschritt . Zudem steht der von dem Steckverbinder 8 benötigte Platz auf dem starren Leiterplattenteil 3b nicht für elektrische und/oder elektronische Bauelemente zur Verfügung.
Bei der erfindungsgemäßen Realisierung, die in Fig. 2 dargestellt ist, ist der Steckverbinder 8 daher direkt auf den flexiblen Leiterplattenteil 4 aufgebracht. Die Herstellung einer elektrischen Verbindung zu einer auf der Außenseite des flexiblen Leiterplattenteils aufgebrachten Leiterzugstruktur erfolgt mittels Löten, Schweißen oder durch einen Leitkleber. Dadurch kann der Steckverbinder 8 und/oder ein anderes elektrisches und/oder elektronisches Bauelement 10 in einem gemeinsamen Arbeitsschritt mit den elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen auf der Leiterplatte 2 bzw. den starren Leiterplattenteilen kontaktiert werden. Der Einpressvorgang entfällt. Dafür notwendige, teure Werkzeuge werden nicht benötigt.
Durch die bereits beschriebene Flexibilität des flexiblen Leiterplattenteils 4 gegenüber dem starren Leiterplattenteil 3 kann das flexible Leiterplattenteil 4 um einen Winkel 12 nach oben (vgl. Fig. 3) oder unten (vgl. Fig. 4) gebogen werden . Der Winkel 12 kann z.B. 90° nach oben und 135° nach unten gegenüber einer Ebene des starren Leiterplattenteils 3 betragen. Die Ebene des starren Leiterplattenteils 3 erstreckt sich senkrecht zur Blattebene und von links nach rechts.
Ist das flexible Leiterplattenteil 4 nach oben gebogen und, wie in Fig. 3 gezeigt, auf der Hauptseite des flexiblen Leiter- plattenteils 4 angeordnet, welche nach dem Abtragen von Schichten 5 entstanden ist, so kommt das Bauelement nach Integration in ein Gehäuse im Inneren des Gehäuses zum Liegen. Das Bauelement kann in diesem Fall z.B. ein Kondensator sein (Bezugszeichen 10) , der wie beschrieben durch Löten/Schweißen/Leitkleben mit der zu- geordneten Leiterzugstruktur verbunden ist. Durch das Biegen nach unten kommt das Bauelement nach Integration in ein Gehäuse nach außen zum Liegen (Fig. 4) . Das Bauelement kann hier der beschriebene Steckverbinder 8 sein. In Fig. 5 sind auf beiden Hauptseiten des flexiblen Leiterplattenteils 4 Bauelemente 8, 10 aufgebracht, wobei das Lei¬ terplattenteil 4 nach oben gebogen ist. Das Bauelement 10 ist z.B. der Kondensator, das Bauelement 8 der Steckverbinder. Die in Fig. 6 dargestellte, gebogene Leiterplatte 2 weist beispielsweise zwei starre und einen flexiblen Leiterplattenteil 3a, 3b und 4 auf, wobei der Steckverbinder 8 auf dem flexiblen Leiterplattenteil 4 derart angeordnet ist, dass dieses nach Integration in einem Gehäuse nach außen zum Liegen kommt. Die beiden starren Leiterplattenteile 3a, 3b kommen beispielhaft gegenüberliegend und parallel zum Liegen.
Die in Fig. 7 dargestellte, gebogene Leiterplatte 2 weist zwei flexible und einen starre Leiterplattenteil 4a, 4b und 3 auf, wobei zwei Steckverbinder 8a, 8b auf den flexiblen Leiterplattenteilen 4a, 4b derart angeordnet sind, dass diese von¬ einander weg weisend und nach Integration in einem Gehäuse jeweils nach außen zum Liegen kommen. Die beiden flexiblen Leiterplattenteile 4a, 4b kommen beispielhaft gegenüberliegend und parallel zum Liegen. In diesem Ausführungsbeispiel sind die flexiblen Leiterplattenteile 4a, 4b an gegenüberliegenden Seitenkanten des starren Leiterplattenteils 4 angeordnet. In einer Abwandlung können die flexiblen Leiterplattenteile 4a, 4b alternativ oder zusätzlich an benachbarten Seitenkanten des starren Leiterplattenteils 4 angeordnet sein.
Zusammenfassend weist die Erfindung folgende Vorteile auf:
Der Prozessschritt des Einpressens von Pins entfällt, statt¬ dessen kann der Steckverbinder z.B. zusammen mit SMD Bauteilen aufgelötet, geklebt oder geschweißt werden. Leiterplattenfläche wird eingespart, da der Steckverbinder direkt auf den flexiblen Leiterplattenteil aufgebracht und kontaktiert wird. Damit kann ein Teil der Leiterplatte der sonst mehrlagigen Leiterplattenfläche, die zum Einpressen des
Steckverbinders benötigt wird, entfallen.
Durch die Flexibilität des flexiblen Leiterplattenteils kann der Steckverbinder je nach Bedarf zu allen Seiten aus dem Gehäuse des Moduls geführt werden. Es fallen geringere Werkzeugkosten an, da teure Einpress¬ werkzeuge nicht benötigt werden.
Es ist eine rückseitige Bestückung im Bereich des Steckverbinders möglich, der z.B. für Abblock-Kondensatoren, aber auch einen zweiten Steckverbinder genutzt werden kann. Bezugs zeichenliste
1 Elektronisches Modul
2 Leiterplatte
3 erster Teil
4 zweiter Teil
5 Lage der Leiterplatte
6 Leiterzugstruktur
7 Biegebereich
8 Steckverbinder
9 Kontaktstift
10 Steckverbinder
11 Kontaktstift
12 Winkel

Claims

Patentansprüche
1. Elektronisches Modul, insbesondere Steuergerät für ein Fahrzeug, umfassend eine einstückige Leiterplatte (2), die zumindest einen ersten Teil (3; 3a, 3b) und einen zweiten Teil (4; 4a, 4b) aufweist, wobei der erste Teil (3; 3a, 3b) mit elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen bestückt ist und der zweite Teil (4; 4a, 4b) mit zumindest einem Kontaktstift eines Steckverbinders (8; 8a, 8b) elektrisch und mechanisch verbunden ist, über den das Modul nach außen elektrisch kontaktierbar ist, wobei der zweite Teil (4; 4a, 4b) der Leiterplatte (2) flexibel und/oder biegbar ist.
2. Modul nach Anspruch 1, bei dem der erste Teil (3; 3a, 3b) starr ist.
3. Modul nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der zweite Teil (4; 4a, 4b) eine geringere Dicke als der erste Teil (3; 3a, 3b) aufweist.
4. Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der zweite Teil (4; 4a, 4b) eine geringere Anzahl an Lagen (5) aufweist als der erste Teil (3; 3a, 3b) .
5. Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das zweite Teil (4; 4a, 4b) zwischen zwei ersten Teilen (3; 3a, 3b) angeordnet ist.
6. Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das zweite Teil (4; 4a, 4b) einseitig mit dem ersten Teil (3; 3a, 3b) verbunden ist.
7. Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem an zwei oder mehr Seitenkanten des ersten Teils (3; 3a, 3b) zugeordnete zweite Teile (4; 4a, 4b) mit jeweiligen Steckverbindern an- geordnet sind.
8. Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der zweite Teil (4; 4a, 4b) auf der von dem Steckverbinder (8; 10) gegenüberliegenden Hauptseite mit einem elektrischen und/oder elektronischen Bauelement und/oder einem weiteren Steckverbinder versehen ist, wobei das elektrische und/oder elektro¬ nische Bauelement im Inneren eines Gehäuses des Moduls angeordnet ist .
9. Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der zweite Teil (4; 4a, 4b) in einem Winkel um bis zu 90° gegenüber einer Ebene des ersten Teils (3; 3a, 3b) verbogen ist.
10. Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die elektrische Verbindung zwischen den Kontaktstiften des
Steckverbinders (8; 8a, 8b) und dem zweiten Teil (4; 4a, 4b) der Leiterplatte (2) durch Löten oder Schweißen oder durch einen Leitkleber hergestellt ist.
11. Verfahren zum Herstellen eines elektronischen Moduls, insbesondere eines Steuergeräts für ein Fahrzeug, bei dem: eine einstückige Leiterplatte (2) , die zumindest einen ersten Teil (3; 3a, 3b) und einen zweiten, flexiblen und/oder biegbaren Teil aufweist, bereitgestellt wird;
der erste Teil (3; 3a, 3b) mit elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen bestückt wird;
der zweite Teil (4; 4a, 4b) mit zumindest einem Kontaktstift eines Steckverbinders (8; 8a, 8b) elektrisch und mechanisch verbunden wird, über den das Modul nach außen elektrisch kontaktierbar ist; und
die Kontaktstifte (9; 11) des Steckverbinders (8; 8a, 8b) auf dem zweiten Teil (4; 4a, 4b) in einem gemeinsamen Kontak- tierungsschritt zusammen mit den elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen auf dem ersten Teil (3; 3a, 3b) mit der Leiterplatte (2) verbunden wird.
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