WO2017042028A1 - Verfahren zur herstellung einer elektrooptischen schnittstelle, elektrooptische schnittstelle und steuergerät - Google Patents

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Definitions

  • Electro-optical interfaces establish the electrical and optical connections between the circuit on a printed circuit board and electrical and optical power and signal lines, e.g. with the harness of a vehicle.
  • the interface in particular for a control unit of a vehicle specified.
  • the interface has a printed circuit board, wherein the circuit board at least one connection area and a
  • the housing is fluid-tight ver ⁇ closed. In a further development, it is hermetically sealed.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines seitlichen Anschlusses einer elektrooptischen Schnittstelle (10) angegeben. Bei dem Verfahren wird eine Leiterplatte (100) mit einer ungekrümmten Mittelebene (102) bereitgestellt. Ein elektrooptisches Bauelement (120) und ein elektrisches Bauelement (130) werden in einem Anschlussbereich (105) angeordnet und zueinander ausgerichtet. Ein erster Abschnitt (106) der Leiterplatte (100) wird derart umgeformt, dass die Mittelebene (102) im Bereich des ersten Abschnittes (106) einen Winkel (phi) mit der unverformten Lage einschließt. Zudem werden eine elektrooptische Schnittstelle und ein Steuergerät angegeben.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Herstellung einer elektrooptischen Schnittstelle, elektrooptische Schnittstelle und Steuergerät
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines seitlichen Anschlusses einer elektrooptischen Schnittstelle, insbesondere für ein Steuergerät in einem Fahrzeug. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine elektrooptische
Schnittstelle sowie ein Steuergerät, insbesondere in einem Byteflight-Bussystem eines Fahrzeugs, aufweisend eine
elektrooptische Schnittstelle.
Elektrooptische Schnittstellen stellen die elektrischen und optischen Verbindungen zwischen der Schaltung auf einer Leiterplatte und elektrischen und optischen Versorgungs- und Signalleitungen her, z.B. mit dem Kabelbaum eines Fahrzeugs.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Verfahren zur Herstellung eines seitlichen Anschlusses einer elektrooptischen Schnittstelle anzugeben, welches eine besonders einfache Fertigung erlaubt. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine baulich und funktional vorteilhafte elektrooptische Schnittstelle anzugeben.
Die Aufgaben werden mittels eines Verfahrens zur Herstellung eines seitlichen Anschlusses einer elektrooptischen Schnittstelle sowie durch eine elektrooptische Schnittstelle gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens, der Schnittstelle und eines Steuergeräts mit der Schnittstelle sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben .
Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines seitlichen An- Schlusses einer elektrooptischen Schnittstelle angegeben.
Insbesondere handelt es sich um ein Verfahren zur Herstellung einer elektrooptischen Schnittstelle mit einem seitlichen Anschluss. Die Schnittstelle ist insbesondere für ein Steu- ergerät in einem Fahrzeug vorgesehen. Vorzugsweise wird bei dem Verfahren eine optoelektronische Baugruppe mit der elektro- optischen Schnittstelle hergestellt. Bei einem Schritt des Verfahrens wird eine Leiterplatte be¬ reitgestellt, die eine im wesentlichen ungekrümmte Mittelebene aufweist, wobei durch die Mittelebene eine unverformte Lage definiert wird. Mit anderen Worten hat die Leiterplatte einen Anschlussbereich und einen Hauptbereich, sowie insbesondere einen Biegebereich zwischen dem Anschlussbereich und dem
Hauptbereich. Bei der Bereitstellung der Leiterplatte sind eine Mittelebene des Anschlussbereichs und eine Mittelebene des Hauptbereichs parallel zueinander und insbesondere coplanar. Die Leiterplatte weist elektrische Leiterbahnen zur Weiterleitung elektrischer Signale auf. Bei einer Weiterbildung weist sie zusätzlich optische Leiterbahnen zur Weiterleitung optischer Signale auf.
Bei einem weiteren, insbesondere nachfolgenden Verfahrens- schritt wird ein elektrooptisches Bauelement im Anschlussbereich der Leiterplatte angeordnet. Es wird zudem ein elektrisches Bauelement in dem Anschlussbereich angeordnet. Das elektro- optische Bauelement und das elektrische Bauelement werden zueinander ausgerichtet. Das Ausrichten kann beispielsweise zugleich mit der Montage des elektrischen Bauelements erfolgen, beispielsweise durch Einführen des bereits montierten
elektrooptischen Bauelements in eine zur Aufnahme des
elektrooptischen Bauelements vorgesehene Vertiefung in dem elektrischen Bauelement.
Bei einem weiteren, insbesondere der Montage und dem Ausrichten des elektrischen und des elektrooptischen Bauelement nachfolgenden Verfahrensschritt wird ein Biegebereichs der Lei¬ terplatte derart umgeformt, dass nach dem Umformen die Mit- telebene im Bereich des Anschlussabschnittes einen Winkel phi mit der unverformten Lage einschließt, wobei phi zweckmäßig kein gestreckter Winkel ist. Anders ausgedrückt werden durch das Umformen die Mittelebene des Anschlussbereichs und die Mit- telebene des Hauptbereichs zueinander geneigt, so dass sie einen Winkel phi einschließen, der zweckmäßig von 180° verschieden ist. Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung bleiben beim Umformen der Hauptbereich und der Anschlussbereich plan während der Bie- gebereich durch das Umformen gekrümmt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die gewünschte Orientierung des Anschlusses durch einen Umformvorgang der im Ausgangszustand ebenen Leiterplatte erreicht wird. Das Umformen kann vorteilhaft nach der Montage der
Bauelemente erfolgen. Die Verwendung abgewinkelter Anschlussstifte für das elektrische und/oder das elektrooptische Bau¬ element ist mit Vorteil nicht erforderlich, um den seitlichen Anschluss - d.h. eine zur unverformten Lage bzw. zur Mittelebene des Hauptbereichs parallele Ausrichtung der Schnittstelle - zu erzielen. Auf diese Weise sind besonders kleine laterale Abstände der Anschlussstifte und/oder eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung möglich. Der Platzbedarf der
Schnittstelle ist besonders gering. Die Verwendung von Spe- zialbauelementen - wie im Fall einer ebenen Leiterplatte - ist zur Realisierung des seitlichen Anschlusses nicht erforderlich.
Der Winkel phi zwischen dem verformten, insbesondere abgewinkelten Bereich der Leiterplatte und der ursprünglichen Lage der Leiterplatte, ist grundsätzlich beliebig wählbar. In einer bevorzugten Ausführungsform hat der Winkel phi einen Wert zwischen 10° und 170°, bevorzugterweise zwischen 50° und 120°, besonders bevorzugterweise zwischen 80° und 100°. Besonders bevorzugt sind der Anschlussbereich und der Hauptbereich der Leiterplatte nach dem Umformen zueinander senkrecht.
Bei einer Ausführungsform ist der Biegebereich durch eine Materialschwächung in der Leiterplatte gebildet. Vorzugsweise handelt es sich um eine semiflexible Leiterplatte, bei der sich ein starres Trägermaterial einstückig vom Anschlussbereich über den Biegebereich hinweg in den Hauptbereich der Leiterplatte hinein erstreckt und die Semiflexibilität insbesondere durch die im Biegebereich reduzierte Materialstärke des Trägermaterials erzielt ist. Insbesondere ist der Biegebereich der semiflexiblen Leiterplatte auf diese Weise so starr, dass sich die Ausrichtung des Anschlussbereichs zum Hauptbereich nicht aufgrund der Schwerkraft ändert. Bei einer anderen Ausführungsform ist der Biegebereich durch die Anordnung eines flexiblen Materials definiert. Es ist auch denkbar, das Material im gesamten Bereich der Leiterplatte so zu wählen, dass der Biegebereich an beliebiger Stelle der Leiterplatte positioniert werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es insbesondere, ein oberflächenmontierbares Bauelement (SMD, surface mounted de- vice) als elektrooptisches Bauelement zu verwenden. Diese standardisierten Bauelemente sind kostengünstig erhältlich und können wesentlich leichter gehandhabt und verbaut werden als beispielsweise elektrooptische Bauelemente mit abgeknickten Anschlussstiften .
Bei einer Ausführungsform weist das elektrooptische Bauelement eine lichtemittierende Diode und/oder eine Fotodiode auf. Bei einer weiteren Ausführungsform ist das elektrische Bauelement ein Stecker. In diesem Fall umfasst der Schritt des Ausrichtens vorzugsweise, dass das elektrooptische Bauelement derart ausgerichtet wird, dass von dem elektrooptischen Bauelement ausgehendes und/oder empfangenes Licht durch den Stecker ge- leitet wird. Das elektrische Bauelement kann dabei insbesondere als Lötstecker oder als Press-fit-Stecker ausgebildet sein, da das erfindungsgemäße Verfahren keinerlei diesbezügliche Ein¬ schränkung bei der Ausbildung des Steckers mit sich bringt. Dies wird als besonderer Vorteil der Erfindung angesehen. Ein „Press-fit-Stecker" ist dabei ein Stecker mit Anschlussstiften, die zum Einpressen in metallisierte Öffnungen der Leiterplatte ausgebildet sind, wobei insbesondere die elektrische Verbindung zwischen den Anschlussstiften und der Leiterplatte lotfrei beim Einpressen hergestellt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise bei der Herstellung einer elektrooptischen Schnittstelle eingesetzt werden, die Bestandteil eines Steuergerätes ist, insbesondere in einem Byteflight-Bussystem. Das sogenannte „ByteFlight-Bus- system" ist insbesondere ein dem Fachmann bekanntes Standard- Bussystem für sicherheitskritische Anwendungen in der Automobiltechnik. Es hat insbesondere eine Datenrate von 10 Mbit/s und kann als Übertragungsmedium optische Polymerfasern benutzen. ByteFlight ist typisch ein Netzwerk in Sterntopologie mit einem intelligenten Sternkoppler . Wie der CAN-Bus arbeitet ByteFlight insbesondere mit einem nachrichtenorientierten Übertragungs¬ protokoll: Alle Nachrichten werden allen ByteFlight-Stationen zur Verfügung gestellt. Die Datenpakete (Frames) ähneln dann den CAN-Datenpaketen, die maximale Länge des Datenfeldes liegt bei 12 Byte. Um ein vorhersagbares Echtzeitverhalten zu erreichen, kann ByteFlight zweckmäßig mit dem deterministischen Zu¬ gangsverfahren TDMA arbeiten, bei dem jede angeschlossene Busstation innerhalb einer bestimmten Zeit eine definierte Zeitspanne (Timeslot) für die Datenübertragung erhält.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine elektrooptische
Schnittstelle, insbesondere für ein Steuergerät eines Fahrzeugs angegeben. Die Schnittstelle hat eine Leiterplatte, wobei die Leiterplatte zumindest einen Anschlussbereich und einen
Hauptbereich aufweist. Die Leiterplatte weist elektrische Leiterbahnen zur Weiterleitung elektrischer Signale auf. Bei einer Weiterbildung weist sie zusätzlich optische Leiterbahnen zur Weiterleitung optischer Signale auf.
Zudem hat die elektrooptische Schnittstelle zumindest ein elektrooptisches Bauelement und zumindest ein elektrisches Bauelement. Das elektrische Bauelement ist mit zumindest einer elektrischen Leiterbahn verbunden . Bei einer Ausführungsform ist das elektrooptische Bauelement mit zumindest einer optischen und/oder mit einer elektrischen Leiterbahn verbunden. Vorzugsweise ist das elektrooptische Bauelement zum Empfangen elektrischer und zum Senden optischer Signale und/oder zum Empfangen optischer und zum Senden elektrischer Signale ausgebildet. Zum Senden bzw. Empfangen der elektrischen Signale ist es vorzugsweise mit einer elektrischen Leiterbahn der Leiterplatte verbunden. Das elektrooptische Bauelement und das elektrische Bauelement sind im Anschlussbereich mit der Leiterplatte verbunden und zueinander ausgerichtet, wobei eine Mittelebene der Leiterplatte im Anschlussbereich einen von 180° verschiedenen Winkel phi mit einer Mittelebene der Leiterplatte im Hauptbereich einschließt. Der Winkel phi hat bei einer Ausführungsform einen Wert zwischen 10° und 170°, bevorzugterweise zwischen 50° und 120°, besonders bevorzugterweise zwischen 80° und 100°.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist das elektrooptische Bauelement ein oberflächenmontiertes Bauelement (SMD, surface mounted device) , das insbesondere eine lichtemittierende Diode und/oder eine Fotodiode aufweist. Das elektrische Bauelement ist bei einer Ausführungsform der Erfindung ein Stecker. Vorzugsweise sind der Stecker und das elektrooptische Bauelement derart zueinander ausgerichtet, dass von dem elektrooptischen Bauelement ausgehendes und/oder empfangenes Licht durch den Stecker geleitet wird. Als elektrisches Bauelement kann wiederum ein Lötstecker oder ein Press-fit-Stecker verwendet werden.
Gemäß einem dritten Aspekt wird ein Steuergerät, insbesondere ein elektronisches Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, angegeben. Vorzugsweise handelt es sich um ein Steuergerät in einem Byteflight-Bussystem eines Fahrzeugs. Das Steuergerät weist ein Gehäuse und eine in dem Gehäuse angeordnete elektrooptische Schnittstelle auf, insbesondere gemäß mindestens einer der vorstehend in Zusammenhang mit der Schnittstelle oder deren Herstellungsverfahren Ausführungsformen auf.
Bei einer Ausführungsform ist das Gehäuse fluiddicht ver¬ schlossenen. Bei einer Weiterbildung ist es hermetisch dicht verschlossen .
Bei einer Ausführungsform des Verfahrens, der Schnittstelle b des Steuergeräts wird bzw. ist zwischen dem elektrischen Bauelement und der der Leiterplatte und/oder zwischen dem elektrooptischen Bauelement und der Leiterplatte ist ein Dichtelement angeordnet, das insbesondere zur fluiddichten Abdichtung des Steuergeräts beiträgt. Das Dichtelement kann eine Einlegedichtung oder ein direkt an das elektrische Bauelement und/ oder an das elektrooptische Bauelement angespritztes Dichtelement sein.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile des Verfahrens, der Schnittstelle und des Steuergeräts ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, welche in den Figuren dargestellt sind.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Fertigungsstadium während der Herstellung einer elektrooptischen Schnittstelle gemäß dem erfindungs¬ gemäßen Verfahren; und
Fig. 2 eine erfindungsgemäße elektrooptische Schnittstelle 10, hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.
Gleiche Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Be¬ zugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere Ver¬ ständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein.
Figur 1 zeigt ein Fertigungsstadium während der Herstellung einer elektrooptischen Schnittstelle 10 gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren.
Die elektrooptische Schnittstelle 10 weist eine Leiterplatte 100 auf, auf der Bauelemente 110 sowie nicht dargestellte elektrische Leiterbahnen angebracht sind. Die Leiterplatte 100 ist ein scheibenartiges Bauelement mit einer bei Bereitstellung im
Wesentlichen ungekrümmten, planen Mittelebene 102. Vorliegend handelt es sich um eine semiflexible Leiterplatte mit einem Hauptbereich 104, einem Anschlussbereich 105 und einem Bie- 0
gebereich 103 reduzierter Trägermaterialstärke, der zwischen Anschlussbereich 105 und Hauptbereich 104 angeordnet ist und sich von einer der Seitenkanten bis zur gegenüberliegenden Seitenkante der Leiterplatte 100 erstreckt. Der Hauptbereich ist vorzugsweise mit den Bauelementen 110 oder zumindest mit der Mehrzahl der Bauelemente 110 bestückt. Beispielsweise ist ein MikroController auf dem Hauptbereich angeordnet.
Bei dem Verfahren wird eine elektrooptische Schnittstelle 10 hergestellt, die eine elektrooptische Steckervorrichtung 140 aufweist. Hierzu wurde in dem dargestellten Fertigungsstadium im Anschlussbereich 105 der Leiterplatte 100 bereits ein
elektrooptisches Bauelement 120 und ein elektrisches Bauelement, nämlich ein Stecker 130, so an der Leiterplatte 100 angebracht, dass das elektrooptische Bauelement 120 und der elektrische Stecker 130 derart zueinander ausgerichtet sind, dass das elektrooptische Bauelement 120 Licht durch die elektrooptische Steckervorrichtung 140 emittieren kann. Das elektrooptische Bauelement 120 ist dabei ein standardisiertes oberflächen¬ montiertes Bauelement, das eine lichtemittierende Diode auf¬ weist. Das elektrooptische Bauelement 120 wird bei der Montage des Steckers 130 vorliegend in einer Ausnehmung eines Kunst¬ stoffgehäuses des Steckers 130 aufgenommen, wobei die Form der Ausnehmung der Gestalt des elektrooptischen Bauelements 120 angepasst ist, und auf diese Weise zum Stecker 130 ausgerichtet.
Das elektrooptische Bauelement 120 ist mit zumindest einer der nicht dargestellten Leiterbahnen zum Empfang eines elektrischen Signals über die Leiterplatte 100 ausgebildet und mittels der lichtemittierenden Diode zur Umwandlung des elektrischen Signals in ein Lichtsignal zur Weiterleitung über den elektrooptischen Stecker 140 - beispielsweise an eine optische Leitung eines Kabelbaums - vorgesehen. Darüber hinaus ist der elektrische Stecker 130 mit zumindest einer oder mehreren weiteren der nicht dargestellten elektrischen Leiterbahnen zur Weiterleitung eines elektrischen Signals von der Leiterplatte 100 über die elektrooptische Steckervorrichtung 140 - beispielsweise an eine elektrische Leitung des Kabelbaums - verbunden. Der elektrische Stecker 130 hat gerade Anschlussstifte 136, die zur Herstellung des elektrischen Kontakts mit der zumindest einen elektrischen Leiterbahn und zur mechanischen Fixierung des Steckers 130 durch Einpressen (press fit) mit der Leiterplatte 100 verbunden werden. Alternativ hierzu kann auch eine
Lötverbindung zum Einsatz kommen. Zwischen dem elektrischen Bauelement 130 und der der Leiterplatte 100 und/oder zwischen dem elektrooptischen Bauelement 110 und der Leiterplatte 100 und/oder zwischen dem elektrischen Bauelement 130 und dem elektrooptischen Bauelement 120 kann ein Dichtelement angeordnet sein (in den Figuren nicht dargestellt) . Das Dichtelement bzw. die Dichtelement kann/können dabei eine Einlegedichtung oder eine direkt an das elektrische Bauelement 130 und/oder an das elektrooptische Bauelement 120 angespritzte Dichtung sein.
Des Weiteren ist in Figur 1 ein semiflexibler Biegebereich 103 zu erkennen, der vorliegend durch eine Materialschwächung des einstückigen Trägermaterials der Leiterplatte 100 in dem be- treffenden Bereich hergestellt wurde. Der Biegebereich 103 trennt den Anschlussbereich 105 von dem Hauptbereich 104 und erstreckt sich senkrecht zur Zeichenebene entlang des An¬ schlussbereichs 105. Sowohl der Hauptbereich 104 als auch der Anschlussbereich 105 der Leiterplatte 100 sind plan und so zueinander ausgerichtet dass bei dem vorliegenden Verfahrensstadium die Mittelebene 102 der gesamten Leiterplatte 100 plan und ungekrümmt verläuft. Anders ausgedrückt haben der Anschlussbereich 105 und der Hauptbereich 104 coplanare Mittelebenen 102a, 102b, repräsentiert durch die gemeinsame Mittelebene 102.
Figur 2 zeigt die elektrooptische Schnittstelle 10 nach dem Verfahrensschritt des Umformens des Biegebereichs 103. Bei diesem Verfahrensschritt wird der Biegebereich 103 um eine zu seiner Haupterstreckungsrichtung parallele Biegachse gebogen, sodass nach dem Umformen eine Mittelebene 102b des An¬ schlussabschnitts 105 einen Winkel phi mit der Mittelebene 102 des Hauptabschnitts 104 einschließt. Im dargestellten Beispiel hat der Winkel phi einen Wert von 90°, er kann aber auch einen anderen Wert zwischen 10° und 170°, bevorzugterweise zwischen 50° und 120°, und besonders bevorzugterweise zwischen 80° und 100° haben .
Man entnimmt der Figur 2, dass es sich bei der elektrooptischen Steckervorrichtung 140 um einen seitlichen Steckerabgang handelt. Das bedeutet insbesondere, dass die Steckrichtung des Steckers 130 parallel zur Mittelebene 102b des Hauptbereichs 104 der Leiterplatte ist. Im fertiggestellten Zustand der
Schnittstelle 10 sind die Anschlussstifte 136 des Steckers ebenfalls parallel zur Mittelebene 102a des Hauptbereichs 104. Zudem sind sie senkrecht zur Mittelebene des Anschlussabschnitts 105 angeordnet.
Ein Steuergerät in einem Byteflight-Bussystem eines Fahrzeugs kann ein (in den Figuren nicht dargestelltes) Gehäuse und eine in dem Gehäuse angeordnete erfindungsgemäße elektrooptische Schnittstelle 10 aufweisen, wobei das Gehäuse bevorzugterweise fluiddicht verschlossenen ist.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von
Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Ausführungsbeispielen und Patentansprüchen beinhaltet.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines seitlichen Anschlusses einer elektrooptischen Schnittstelle (10), insbesondere für ein Steuergerät in einem Fahrzeug, welches die folgenden Schritte umfasst :
- Bereitstellen einer Leiterplatte (100), die eine ungekrümmte, plane Mittelebene (102, 102a) aufweist, wobei durch die Mit¬ telebene (102, 102a) eine unverformte Lage definiert wird; - Anordnen eines elektroelektrooptischen Bauelements (120) in einem Anschlussbereich (105) der Leiterplatte (100);
- Anordnen eines elektrischen Bauelements (130) in dem Anschlussbereich (105) und Ausrichtung des elektrooptischen Bauelements (110) und des elektrischen Bauelements (130) zu- einander; und
-Umformen, insbesondere Umbiegen, eines Biegebereichs (103) der Leiterplatte (100), derart dass nach dem Umformen die Mittelebene (102b) im Bereich des Anschlussabschnittes (120) einen Winkel (phi) mit der unverformten Lage einschließt.
2. Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Bauelement (130) ein Stecker ist, und dass der Schritt des Ausrichtens beinhaltet, dass das elektrooptische Bauelement (120) derart ausgerichtet wird, dass von dem elektrooptischen Bauelement (120) ausgehendes und/oder empfangenes Licht durch den Stecker geleitet wird.
3. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (phi) einen Wert zwischen 10° und 170°, bevorzugterweise zwischen 50° und 120°, besonders bevorzugterweise zwischen 80° und 100° hat.
4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Umformen in einem Biegebereich (103) erfolgt, der durch eine Materialschwächung in der Leiterplatte (100) oder durch die Anordnung eines flexiblen Materials definiert ist.
5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrooptische Bauelement (120) ein oberflächenmontiertes Bauelement (SMD, surface mounted device) ist .
6. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass elektrische Bauelement (130) als Lötstecker oder als Press-fit-Stecker ausgebildet ist.
7. Elektrooptische Schnittstelle (10), insbesondere für ein Steuergerät eines Fahrzeuges, mit
- einer Leiterplatte (100), wobei die Leiterplatte (100) zu¬ mindest einen Anschlussbereich (105) und einen Hauptbereich (104) aufweist;
- zumindest einem elektrooptischen Bauelement (120; und
- zumindest einem elektrischen Bauelement (130), wobei das elektrooptische Bauelement (120) und das elektrische Bauelement (130) im Anschlussbereich (105) mit der Leiterplatte (100) verbunden und zueinander ausgerichtet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Mittelebene (102b) der Leiterplatte (100) im Anschluss¬ bereich (105) einen Winkel (phi) mit einer Mittelebene (102a) der Leiterplatte (100) im Hauptbereich (104) einschließt, wobei der Winkel (phi) einen Wert zwischen 10° und 170°, bevorzugterweise zwischen 50° und 120°, besonders bevorzugterweise zwischen 80° und 100° hat.
8. Elektrooptische Schnittstelle (10) gemäß dem vorherge¬ henden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das elektroop¬ tische Bauelement (120) ein oberflächenmontiertes Bauelement (SMD, surface mounted device) ist, dass das elektrische Bau¬ element (130) ein Stecker ist, und dass der Stecker und das elektrooptische Bauelement (120) derart ausgerichtet sind, dass von dem elektrooptischen Bauelement (120) ausgehendes und/oder empfangenes Licht durch den Stecker geleitet wird.
9. Elektrooptische Schnittstelle (10) gemäß dem vorherge¬ henden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass elektrische Bauelement (130) als Lötstecker oder als Press-fit-Stecker ausgebildet ist.
10. Elektrooptische Schnittstelle gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem elektrischen Bauelement (130) und der Leiterplatte (100) und/oder zwischen dem elektrooptischen Bauelement (110) und der Leiterplatte (100) ein Dichtelement angeordnet ist.
11. Elektrooptische Schnittstelle gemäß dem vorhergehenden
Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement eine Einlegedichtung ist oder direkt an das elektrische Bauelement (130) und/oder an das elektrooptische Bauelement (120) ange¬ spritzt ist.
12. Steuergerät, insbesondere in einem Byteflight-Bussystem eines Fahrzeugs, aufweisend ein Gehäuse und eine in dem Gehäuse angeordnete elektrooptische Schnittstelle (10) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 11.
13. Steuergerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse des Steuergerätes fluiddicht verschlossenen ist.
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120237159A1 (en) * 2011-03-14 2012-09-20 Nitto Denko Corporation Opto-electric hybrid board and manufacturing method therefor
WO2012141333A1 (en) * 2011-04-12 2012-10-18 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical transceiver implementing with flexible printed circuit connecting optical subassembly to circuit board
US20120266434A1 (en) * 2011-04-19 2012-10-25 Avago Technologies Fiber Ip (Singapore) Pte. Ltd. Methods and apparatuses for protecting flexible (flex) circuits of optical transceiver modules from being damaged during manufacturing and assembly of the modules
WO2013158094A1 (en) * 2012-04-18 2013-10-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Flexible circuit cable with floating contact
US20140036218A1 (en) * 2012-08-06 2014-02-06 Yun-Kai Yu Camera module and method for making same
US20140099123A1 (en) * 2012-10-08 2014-04-10 Electronics And Telecommunications Research Institute Flexible printed circuit board and optical communication module including the same
US20140212086A1 (en) * 2013-01-28 2014-07-31 Hitachi Metals, Ltd. Optical module
US20140284463A1 (en) * 2011-10-31 2014-09-25 Yamaichi Electronics Co., Ltd. Optical module

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6450704B1 (en) 2000-10-05 2002-09-17 Corona Optical Systems, Inc. Transparent substrate and hinged optical assembly
US6863444B2 (en) * 2000-12-26 2005-03-08 Emcore Corporation Housing and mounting structure
JP3759494B2 (ja) 2002-12-12 2006-03-22 セイコーエプソン株式会社 光通信装置
US8031992B2 (en) 2004-05-07 2011-10-04 Finisar Corporation Optoelectronic module and method for producing an optoelectronic module
JP4569376B2 (ja) 2005-05-12 2010-10-27 日立電線株式会社 光トランシーバ
JP4957503B2 (ja) * 2007-10-16 2012-06-20 住友電気工業株式会社 光モジュールおよび光モジュールの製造方法
EP2211217B1 (de) * 2009-01-21 2016-01-13 Harman Becker Automotive Systems GmbH Fiberoptischer Leiterplatten-Sender-Empfänger in Oberflächemontagetechnik
DE102011010400A1 (de) * 2011-02-04 2012-08-09 Peiker Acustic Gmbh & Co. Kg Steuergerät oder Hybridgerät
EP2728982B1 (de) * 2012-10-30 2017-07-26 Continental Automotive GmbH Leiterplattenbaugruppe für ein Steuergerät, Steuergerät für ein Kraftfahrzeug und Signalverarbeitungsanordnung
DE102015203592A1 (de) * 2015-02-27 2016-09-01 Zf Friedrichshafen Ag Elektronische Einheit mit einer Steckeranordnung

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120237159A1 (en) * 2011-03-14 2012-09-20 Nitto Denko Corporation Opto-electric hybrid board and manufacturing method therefor
WO2012141333A1 (en) * 2011-04-12 2012-10-18 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical transceiver implementing with flexible printed circuit connecting optical subassembly to circuit board
US20120266434A1 (en) * 2011-04-19 2012-10-25 Avago Technologies Fiber Ip (Singapore) Pte. Ltd. Methods and apparatuses for protecting flexible (flex) circuits of optical transceiver modules from being damaged during manufacturing and assembly of the modules
US20140284463A1 (en) * 2011-10-31 2014-09-25 Yamaichi Electronics Co., Ltd. Optical module
WO2013158094A1 (en) * 2012-04-18 2013-10-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Flexible circuit cable with floating contact
US20140036218A1 (en) * 2012-08-06 2014-02-06 Yun-Kai Yu Camera module and method for making same
US20140099123A1 (en) * 2012-10-08 2014-04-10 Electronics And Telecommunications Research Institute Flexible printed circuit board and optical communication module including the same
US20140212086A1 (en) * 2013-01-28 2014-07-31 Hitachi Metals, Ltd. Optical module

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