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DE10217099A1 - Elektrische Anschlussvorrichtung - Google Patents

Elektrische Anschlussvorrichtung

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DE10217099A1
DE10217099A1 DE2002117099 DE10217099A DE10217099A1 DE 10217099 A1 DE10217099 A1 DE 10217099A1 DE 2002117099 DE2002117099 DE 2002117099 DE 10217099 A DE10217099 A DE 10217099A DE 10217099 A1 DE10217099 A1 DE 10217099A1
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DE
Germany
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electrical connection
connection device
circuit board
contact elements
connector
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Withdrawn
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DE2002117099
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English (en)
Inventor
Guido Woeste
Thomas Bolte
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Delphi Technologies Inc
Original Assignee
Delphi Technologies Inc
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Publication date
Application filed by Delphi Technologies Inc filed Critical Delphi Technologies Inc
Priority to DE2002117099 priority Critical patent/DE10217099A1/de
Publication of DE10217099A1 publication Critical patent/DE10217099A1/de
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/665Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit
    • H01R13/6658Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit on printed circuit board
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    • H01R4/2416Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having insulation-cutting edges, e.g. of tuning fork type
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    • H01R43/0256Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections for soldering or welding connectors to a printed circuit board

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Abstract

Eine elektrische Anschlussvorrichtung umfasst eine Leiterplatte mit Leiterbahnen, mit denen wenigstens ein elektronisches Bauelement verbunden ist, einen einstückigen Grundkörper, der einen flächig ausgedehnten Aufnahmebereich für die Leiterplatte aufweist und an dem mindestens zwei Verbinderkörper ausgebildet sind, und in den Verbinderkörpern angeordnete Kontaktelemente zum Anschluss der elektrischen Anschlussvorrichtung an externe Zuleitungen, wobei wenigstens eine der Leiterbahnen auf der Leiterplatte mit wenigstens einem der Kontaktelemente mittels Dickdrahtbonding verbunden ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Anschlussvorrichtung.
  • Moderne Kraftfahrzeuge weisen eine Vielzahl von elektrischen oder elektronischen Komponenten auf, die zur Spannungsversorgung und zur Ansteuerung über entsprechende Kabel mit einer Bordstromversorgung und/oder miteinander verbunden werden müssen. Bedingt durch die große Anzahl von elektrischen oder elektronischen Komponenten sind hierzu sehr viele Kabel notwendig, die zum einen nicht unerheblich zum Gewicht des Kraftfahrzeugs beitragen und zum anderen sowohl bei der Herstellung als auch beim Einbau nicht unerhebliche Kosten verursachen.
  • Bei einer neuen Architektur der Fahrzeugelektrik, die auch als "multi drop wiring" bezeichnet wird, werden die elektrischen oder elektronischen Komponenten verkettet, wobei über eine Verbindung zu einer elektrischen oder elektronischen Komponente jeweils nur eine Versorgungsspannung und zur Ansteuerung der elektrischen oder elektronischen Komponenten ein Multiplexsignal geführt wird. Dazu wird ein konventionelles, beispielsweise DIN ISO- oder SAE-Normen genügendes Verkabelungssystem verwendet. Dessen Kabel weisen drei bis vier Adern auf, von denen zwei Adern für die Spannung und Masse und die verbleibenden Adern für Multiplexsignale verwendet werden. Die elektrischen Komponenten werden mit den Kabeln über elektrische Anschlussvorrichtungen mit darin integrierten elektronischen Schaltungen, die auch als "Smart Connector" bezeichnet werden, verbunden. Die in diesen elektrischen Anschlussvorrichtungen enthaltenen elektronischen Schaltungen dienen dazu, die Multiplexsignale zu decodieren und die jeweilige elektrische bzw. elektronische Komponente individuell anzusteuern, d. h. beispielsweise ein- oder auszuschalten.
  • Solche elektrischen Anschlussvorrichtungen mit darin integrierten elektronischen Schaltungen haben jedoch den Nachteil, dass sie größer als normale elektrische Anschlussvorrichtungen sind, da sie eine Leiterplatte mit der elektronischen Schaltung aufnehmen müssen.
  • Darüber hinaus sind solche elektrische Anschlussvorrichtungen mit darin integrierten elektronischen Schaltungen anfällig gegen Vibrationen, die Lötverbindungen zwischen mit Kabeln zu verbindenden Kontaktelementen der elektrischen Anschlussvorrichtungen und Leiterbahnen auf der darin enthaltenen Leiterplatte leicht beschädigen können.
  • Diese Lötverbindungen sind weiterhin bei sehr starken Temperaturschwankungen unter Umständen nicht unerheblichen mechanischen Belastungen durch die unterschiedlichen Temperaturausdehnungskoeffizienten der verwendeten Materialien ausgesetzt, was ebenfalls das Risiko eines Defekts birgt.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Anschlussvorrichtung bereitzustellen, in die ein elektronisches Bauelement integriert ist und die bei kleinen Abmessungen und einfachem Aufbau robust gegenüber Vibrationen und Temperaturschwankungen ist.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine elektrische Anschlussvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Die erfindungsgemäße elektrische Anschlussvorrichtung umfasst eine Leiterplatte mit Leiterbahnen, mit denen wenigstens ein elektronisches Bauelement verbunden ist, einen einstückigen Grundkörper, der einen flächig ausgedehnten Aufnahmebereich für die Leiterplatte aufweist und an dem mindestens zwei Verbinderkörper ausgebildet sind, und in den Verbinderkörpern angeordnete Kontaktelemente zum Anschluss der elektrischen Anschlussvorrichtung an externe Zuleitungen, wobei wenigstens eine der Leiterbahnen auf der Leiterplatte mit wenigstens einem der Kontaktelemente mittels Dickdrahtbonding verbunden ist.
  • Bei dem elektronischen Bauelement kann es sich insbesondere um einen Teil einer Schaltung oder auch eine integrierte Schaltung mit einem Demultiplexer zur Verwendung in einer Kraftfahrzeugelektrik mit "multi drop wiring"-Architektur handeln.
  • Der Grundkörper der erfindungsgemäßen elektrischen Anschlussvorrichtung dient zugleich als Aufnahme für die Leiterplatte und zur Bereitstellung der zwei Verbinderkörper zur Aufnahme der Kontaktelemente zum Anschluss an externe Zuleitungen oder eine elektrische oder elektronische Komponente in beispielsweise einem Kraftfahrzeug. Durch die einstückige Ausbildung, die insbesondere bei Herstellung durch Spritzguss mit einem geeigneten, vorzugsweise technischen, Kunststoff erhältlich ist, ergibt sich ein sehr einfacher und gleichzeitig robuster Aufbau der elektrischen Anschlussvorrichtung.
  • Die Verbindung wenigstens einer der Leiterbahnen auf der Leiterplatte mit wenigstens einem der Kontaktelemente erfolgt mittels Dickdrahtbonding. Für das Dickdrahtbonding können insbesondere Aluminium-, Gold- oder Kupferdrähte verwendet werden. Die Verbindung mit den Kontaktelementen und den Leiterbahnen kann dabei mittels bekannter Dickdrahtbonding-Verfahren hergestellt werden. Da dabei insbesondere kein Lötmittel erforderlich ist, ist eine so hergestellte Verbindung zwischen Kontaktelement und Leiterbahn aufgrund der Flexibilität der verwendeten Drähte unempfindlich gegen eine Relativbewegung der in dem Aufnahmebereich des Grundkörpers angeordneten Leiterplatte und damit der darauf angeordneten Leiterbahn gegenüber dem damit verbundenen, in dem Grundkörper angeordneten Kontaktelement. Auftretende Vibrationen oder Verschiebungen aufgrund von Temperaturschwankungen können somit von der Dickdrahtbonding-Verbindung ausgeglichen werden, so dass sich insgesamt eine robuste elektrische Anschlussvorrichtung ergibt.
  • Darüber hinaus zeichnet sich die Dickdrahtbonding-Verbindung durch einen nur sehr geringen Platzbedarf aus, so dass die resultierende elektrische Anschlussvorrichtung kleiner ist als eine elektrische Anschlussvorrichtung, bei der die Leiterbahnen auf andere Weise mit dem Kontaktelement verbunden sind.
  • Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen beschrieben.
  • Um eine möglichst stabile und sichere Halterung der Leiterplatte zu gewährleisten, ist es bevorzugt, dass der Grundkörper einen Rahmen bildet, der den Aufnahmebereich umschließt. Die Leiterplatte mit dem darauf angeordneten elektrischen Bauelement wird so von dem Grundkörper umschlossen und damit seitlich mechanisch sehr gut geschützt.
  • Um die Leiterplatte in dem Grundkörper stabil zu halten, ist es bevorzugt, dass der Grundkörper wenigstens drei nicht kollineare Vorsprünge aufweist, auf denen eine in den Aufnahmebereich eingesetzte Leiterplatte abstützbar ist. Insbesondere können die drei nicht kollinearen Vorsprünge bei einer rahmenartigen Ausbildung des Grundkörpers um den Aufnahmebereich herum durch in den Aufnahmebereich vorstehende wenigstens teilweise umlaufende Leisten gebildet sein.
  • Weiterhin ist es bevorzugt, dass der Grundkörper im Bereich des Aufnahmebereichs Befestigungsmittel zur Befestigung einer Leiterplatte aufweist. Hierbei kann es sich insbesondere um Zapfen handeln, auf die die Leiterplatte mit entsprechenden Öffnungen schiebbar ist, wobei Zapfen und Öffnungen so ausgebildet sind, dass die Leiterplatte im Klemmsitz auf den Zapfen gehalten wird. Es können jedoch auch Schnapp- und/oder Rastelemente zur Befestigung der Leiterplatte vorgesehen sein, wodurch eine sehr einfache Montage ermöglicht wird.
  • Es ist bevorzugt, dass wenigstens ein Kontaktelement als Schneidklemme ausgebildet ist. Diese Ausbildung erlaubt einen sehr einfachen Anschluss der elektrischen Anschlussvorrichtung an Kabel ohne weitere Werkzeuge, wobei insbesondere eine nicht lösbare elektrische Verbindung zwischen den Kabeln und der elektrischen Anschlussvorrichtung erreicht wird. Dies erlaubt es, eine erfindungsgemäße elektrische Anschlussvorrichtung fest mit einem Kabelbaum vor dessen Montage zu verbinden, wodurch eine spätere Montage des Kabelbaums mit der elektrischen Anschlussvorrichtung in einem Kraftfahrzeug wesentlich vereinfacht werden kann. Weiterhin ist eine solche Verbindung mit einem Kabel besonders einfach und kostengünstig, da ein kabelseitiger Steckverbinder entfällt.
  • Zur einfachen Verbindung der elektrischen Anschlussvorrichtung mit einer elektrischen Komponente in einem Kraftfahrzeug ist es bevorzugt, dass ein Verbindungskörper und die darin angeordneten Kontaktelemente als zumindest ein Teil eines Steckverbinders ausgebildet sind. Diese Ausbildung erlaubt eine sehr einfache und lösbare Verbindung der elektrischen Anschlussvorrichtung mit einer entsprechenden elektrischen oder elektronischen Komponente in einem Kraftfahrzeug, wenn diese einen entsprechenden komplementären Steckverbinder aufweist. Insbesondere kann ein Kabelbaum, der bereits erfindungsgemäße elektrische Anschlussvorrichtungen mit Schneidklemmen aufweist, über diese elektrischen Anschlussvorrichtungen einfach mit der elektrischen bzw. elektronischen Komponente durch Zusammenstecken verbunden werden.
  • Um eine möglichst flache und damit für einen Einbau in ein Kraftfahrzeug günstige Form der elektrischen Anschlussvorrichtung als solcher und insbesondere auch in Verbindung mit einem auf diese aufgesteckten Steckverbinder zu erreichen, ist es bevorzugt, dass die durch die Lage und Ausbildung der Kontaktelemente bestimmte Steckrichtung des als zumindest ein Teil eines Steckverbinders ausgebildeten Verbinderkörpers im Wesentlichen parallel zu einer durch den Aufnahmebereich definierten Ebene verläuft. Der Steckverbinder wird dann parallel zur Ebene der Leiterplatte an die elektrische Anschlussvorrichtung angesteckt, wodurch sich insgesamt eine flache und damit sehr raumsparende Verbindung einer elektrischen oder elektronischen Komponente eines Kraftfahrzeugs mit einem Kabel ergibt.
  • Wie bereits oben beschrieben ist der Grundkörper der erfindungsgemäßen elektrischen Anschlussvorrichtung einfach durch Spritzguss aus entsprechenden Kunststoffen herstellbar. Um das Einbringen der Kontaktelemente in die erfindungsgemäße elektrische Anschlussvorrichtung zu vereinfachen, ist es bevorzugt, dass die Verbinderkörper zur Aufnahme und Halterung von Kontaktelementen jeweils durch sie hindurch verlaufende Kammern aufweisen, in die Kontaktelemente einschiebbar sind, und dass die Kontaktelemente in die Kammern eingeschoben und dort gehalten sind und in den Aufnahmebereich hineinreichende und zur Kontaktierung der Leiterbahnen der Leiterplatte ausgebildete freie Enden aufweisen. Bei dieser Weiterbildung der erfindungsgemäßen elektrischen Anschlussvorrichtung können zu deren Herstellung nach Ausbildung des Grundkörpers mittels Spritzguss und gegebenenfalls nach Einsetzen der Leiterplatte in den Aufnahmebereich des Grundkörpers die Kontaktelemente einfach in die Kammern eingeschoben werden, wobei sich die freien Enden der Kontaktelemente in einem für eine Verbindung mit den Leiterbahnen durch Dickdrahtbonding geeigneten Position befinden.
  • Besonders bevorzugt ist es, dass die Einschubrichtungen für die Kontaktelemente im Wesentlichen parallel zu einer durch den Aufnahmebereich definierten Ebene angeordnet sind, wobei insbesondere die Kontaktelement-Einschubrichtungen zueinander entgegengesetzt ausgerichtet sind. Hierdurch wird zum einen die oben beschriebene, bevorzugte Ausrichtung der Kontaktelemente und damit der Steckrichtung bei Ausbildung als Steckverbinder erreicht. Zum anderen können die Kontaktelemente in die zwei Verbinderkörper gleichzeitig eingeschoben werden, wobei sich die Einschubkräfte wenigstens teilweise aufheben, so dass die Herstellung der erfindungsgemäßen elektrischen Anschlussvorrichtung wesentlich erleichtert wird.
  • Besonders bevorzugt sind die Kontaktelemente in den Kammern verrastet oder verklemmt, wozu sie entsprechende Rastelemente, beispielsweise Zungen oder Rastnasen aufweisen können.
  • Auf der Leiterplatte ist erfindungsgemäß wenigstens ein elektronisches Bauelement angeordnet. Hierbei kann es sich vorzugsweise um eine integrierte elektronische Schaltung handeln, die gegebenenfalls mit weiteren elektronischen Bauelementen auf der Leiterplatte zusammenwirkt. Insbesondere kann die auf der Leiterplatte angeordnete elektronische Schaltung zur Verwendung in einer "multi drop wiring"-Architektur, das heißt zur Decodierung entsprechender Multiplexsignale und Ansteuerung einer einzelnen elektrischen oder elektronischen Komponente, ausgebildet sein.
  • Um die elektronischen Bauelemente bzw. die gesamte Schaltung der erfindungsgemäßen elektrischen Anschlussvorrichtung vor Umwelteinwirkungen, das heißt zum einen mechanischer Beschädigung und zum anderen auch Feuchtigkeit zu schützen, können grundsätzlich die Leiterplatte in dem Aufnahmebereich und die darauf angeordneten Bauelemente von einem harten Kunststoff abgedeckt sein. Dies kann jedoch zu einer starken Übertragung von Vibrationen von dem Grundkörper auf die Leiterplatte führen. Es ist daher bevorzugt, dass die Leiterplatte und die darauf angeordneten Bauelemente mit einem, vorzugsweise schwingungsdämpfenden, Elastomer abgedeckt sind. Durch seine Dämpfungseigenschaften kann ein solches Elastomer eine Übertragung von Schwingungen von dem Grundkörper auf die elektronischen Bauelemente reduzieren.
  • Bevorzugt können die Leiterplatte und die darauf angeordneten Bauelemente jedoch auch mit einem, vorzugsweise elastischen, Gel abgedeckt sein, bei dem es sich insbesondere um silikonbasierte Gele, nicht aber um ein Hydrogel handeln kann. Besonders bevorzugt sind diese Gele selbstheilend, das heißt, dass sie nach einer mechanischen Verletzung, beispielsweise einem Schnitt, nach einiger Zeit wieder eine geschlossene Oberfläche bilden.
  • Um die erfindungsgemäße elektrische Anschlussvorrichtung insbesondere im Rahmen einer "multi drop wiring"-Architektur möglichst einfach verwenden zu können, ist es bevorzugt, dass die durch die Leiterbahnen und das elektronische Bauelement gebildete Schaltung eine Schaltung ist, deren mit Kontaktelementen des einen Verbinderkörpers verbundene Anschlüsse als Eingänge oder als Ausgänge der Schaltung verwendbar sind, wobei dann deren mit Kontaktelementen des anderen Verbinderkörpers verbundene Anschlüsse entsprechend jeweils als Ausgänge bzw. als Eingänge der Schaltung verwendbar sind. Das bedeutet, dass die elektrische Anschlussvorrichtung sowohl mit den Kontaktelementen des einen Verbinderkörpers als auch mit denen des anderen Verbinderkörpers als Eingang verwendet werden kann. Hierdurch können Einschränkungen durch das Vorhandensein genau eines definierten Eingangs und eines definierten Ausgangs vermieden werden.
  • Eine weitere Reduktion in der Größe der erfindungsgemäßen elektrischen Anschlussvorrichtung kann in einer bevorzugten Ausführungsform dadurch erreicht werden, dass als elektronisches Bauelement ein Multichip- Modul verwendet wird.
  • Weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Kabelsatz mit einer erfindungsgemäßen elektrischen Anschlussvorrichtung mit wenigstens einer Schneidklemme, wobei ein Kabel des Kabelsatzes mit der Schneidklemme verbunden ist. Wie bereits beschrieben, kann ein solcher Kabelsatz, mit dem die erfindungsgemäßen elektrischen Anschlussvorrichtungen mittels der Schneidklemmen unlösbar verbunden sind, einfach bereits vor dem Einbau in ein Kraftfahrzeug hergestellt werden, so dass er bei der späteren Montage nur als ganzer in das Fahrzeug eingesetzt werden muss, wodurch ein kompliziertes Hantieren mit einzelnen Kabeln des Kabelsatzes und verschiedenen elektrischen Anschlussvorrichtungen vermieden werden kann.
  • Die Erfindung wird nun weiter beispielhaft anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
  • Fig. 1 eine schematische, perspektivische teilweise Ansicht einer elektrischen Anschlussvorrichtung nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, in der eine Gelabdeckung einer darin enthaltenen Leiterplatte nicht gezeigt ist, und
  • Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der elektrischen Anschlussvorrichtung in Fig. 1 mit einem in eine Schneidklemme eingeführten Kabel und der Gelabdeckung.
  • In Fig. 1 weist eine elektrische Anschlussvorrichtung nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung einen Grundkörper 10 mit einem Steckverbinderkörper 12, einem Klemmverbinderkörper 14 und einem Aufnahmebereich 16 auf, in dem eine Leiterplatte 18 mit elektronischen Bauelementen 20 und 20' gehalten ist. Auf den Klemmverbinderkörper 14 ist ein Kopfteil 22 aufgesteckt.
  • Der Grundkörper 10 mit dem Steckverbinderkörper 12 und dem Klemmverbinderkörper 14 ist einstückig als Spritzgusskörper aus Kunststoff geformt.
  • Der Grundkörper 10 umgibt den rechteckigen Aufnahmebereich 16 rahmenartig. Entlang der Wände des Aufnahmebereichs 16 ist ein in den Aufnahmebereich vorspringender Halterahmen 24 ausgebildet.
  • Der Steckverbinderkörper 12 weist durch den Steckverbinderkörper 12 hindurchgehende Kammern 26 auf, die sich parallel zu dem Halterahmen 24 durch den Steckverbinderkörper 12 hindurch erstrecken und zur Aufnahme von Buchsenelementen 28 als Kontaktelementen dienen. Letztere sind in die Kammern 26 eingeschoben und dort mittels in den Figuren nicht gezeigter Rastnasen verrastet.
  • Freie Enden der Buchsenelemente 28 ragen in den Aufnahmebereich 16 und liegen dort auf dem Halterahmen 24 auf (vgl. Fig. 2).
  • Der Steckverbinderkörper 12 ist weiterhin so ausgebildet, dass er in eine komplementäre Aufnahme eines komplementären Steckverbinders, beispielsweise an einer elektronischen Komponente einer Kraftfahrzeugelektronik, einführbar ist. Zur Führung weist er dazu Führungsleisten 29 auf.
  • In dem Klemmverbinderkörper 14 sind drei Kammern 30 ausgebildet, die sich durch den Klemmverbinderkörper 14 hindurch bis in den Aufnahmebereich 16 erstrecken und im Wesentlichen parallel zu der Leiterplatte 18 verlaufen. In den Kammern 30 sind konventionelle Schneidklemmen 32 angeordnet.
  • Die freien Enden der Schneidklemmen 32 ragen dabei bis in den Aufnahmebereich 16 hinein und liegen auf dem Halterahmen 24 auf, während die anderen Enden der Schneidklemmen mit einer Klemme für Kabel aus dem Grundkörper hervorstehen (vgl. Fig. 2).
  • Auf den Klemmverbinderkörper 14 ist das Kopfteil 22 aufgesteckt, das Aussparungen 34 aufweist, die, wenn das Kopfteil 22 auf den Klemmverbinderkörper 14 aufgesteckt ist, die Kammern 30 verlängern und die zur Aufnahme von Kabeln 38 mit einer Klemme versehenen Enden der Schneidklemmen 32 aufnehmen.
  • Im Bereich der sich berührenden Stirnflächen des Klemmverbinderkörpers 14 und des Kopfteils 22 weisen der Klemmverbinderkörper 14 und das Kopfteil 22 zueinander komplementäre, Kabelkanäle 36 bildende Ausnehmungen auf, die sich im Wesentlichen senkrecht zur Ebene des Aufnahmebereichs 16 erstrecken und in Bezug auf die Schneidklemmen 32 so angeordnet sind, dass ein in eine Schneidklemme 32 eingeklemmtes Kabel 38 in dem Kabelkanal 36 führbar ist.
  • Zum Einführen eines Kabels 38 in die Schneidklemmen 32 wird das Kabel 38 bei abgenommenem Kopfteil 22 parallel zum Aufnahmebereich 16 in die Schneidklemme 32 gedrückt, wodurch die Isolierung des Kabels 38 wenigstens im Bereich der Schneidklemme 32 durchtrennt und damit ein Kontakt hergestellt wird. Danach wird das Kopfteil 22 zum Schutz der Schneidklemmen 32 auf den Klemmverbinderkörper 14 aufgesteckt.
  • In den Aufnahmebereich 16 eingesetzt ist die Leiterplatte 18, die dabei an dem Halterahmen 24 anliegt und, in den Figuren nicht sichtbar, mittels Rastelementen an diesem gehalten wird.
  • Die Leiterplatte 18 weist in den Figuren nur teilweise und schematisch gezeigte Leiterbahnen 40 und 42 auf, die die elektronischen Bauelemente 20 und 20' mit Kontaktflächen 44 bzw. 46 auf der Leiterplatte 18 verbinden.
  • Bei den elektronischen Bauelementen 20 und 20' handelt es sich um Multichip-Module, die dazu dienen, Multiplexsignale einer Kraftfahrzeugelektrik in "multi drop wiring"-Architektur in Steuersignale für elektronische Komponenten der Kraftfahrzeugelektrik umzusetzen.
  • Die Kontaktflächen 44 und die freien Enden 32 der Schneidklemmen sowie die Kontaktflächen 46 und die freien Enden der Buchsenelemente 28 sind durch Aluminium-Bondingdrähte 48 bzw. 50 mittels Dickdrahtbonding miteinander elektrisch verbunden. Durch die Bondingdrähte 48 bzw. 50 wird eine flexible elektrische Verbindung zwischen den Schneidklemmen 32 und den Kontaktflächen 44 bzw. den Buchsenelementen 28und den Kontaktflächen 46 bewirkt, so dass eine kleine Relativbewegung zwischen den Schneidklemmen 32 und den Kontaktflächen 44 bzw. den Buchsenelementen 28 und den Anschlussflächen 46 nicht zu einer Beschädigung der elektrischen Verbindungen führen kann.
  • Wie nur in Fig. 2 gezeigt ist, sind die Leiterplatte 18 mit den elektronischen Bauelementen 20 und 20' und den Bondingdrähten 48 bzw. 50 sowie die freien Enden der Schneidklemmen 32 und der Buchsenelemente 28 durch ein elastomeres Gel 52 auf Silikonbasis abgedeckt und so zum einen vor Feuchtigkeit bzw. Kondensation und zum anderen vor mechanischer Beschädigung geschützt.
  • Als zusätzlicher mechanischer Schutz kann der Grundkörper 10 in ein entsprechendes hülsenartiges Gehäuse eingeschoben sein, das jedoch in den Figuren nicht gezeigt ist.
  • Es ergibt sich so eine sehr kompakte elektrische Anschlussvorrichtung mit darin integrierten elektronischen Bauelementen, die gegenüber Vibrationen und starken Temperaturänderungen weitgehend unempfindlich ist. Bezugszeichenliste 10 Grundkörper
    12 Steckverbinderkörper
    14 Klemmverbinderkörper
    16 Aufnahmebereich
    18 Leiterplatte
    20, 20' elektronische Bauelemente
    22 Kopfteil
    24 Halterahmen
    26 Kammern
    28 Buchsenelemente
    29 Führungsleisten
    30 Kammern
    32 Schneidklemmen
    34 Aussparungen
    36 Kabelkanäle
    38 Kabel
    40 Leiterbahnen
    42 Leiterbahnen
    44 Kontaktflächen
    46 Kontaktflächen
    48 Bondingdrähte
    50 Bondingdrähte
    52 Gel

Claims (12)

1. Elektrische Anschlussvorrichtung mit
einer Leiterplatte (18) mit Leiterbahnen (40, 42), mit denen wenigstens ein elektronisches Bauelement (20, 20') verbunden ist, einem einstückigen Grundkörper (10), der einen flächig ausgedehnten Aufnahmebereich (16) für die Leiterplatte (18) aufweist und an dem mindestens zwei Verbinderkörper (12, 14) ausgebildet sind, und
in den Verbinderkörpern (12, 14) angeordneten Kontaktelementen (28, 32) zum Anschluss der elektrischen Anschlussvorrichtung an externe Zuleitungen (38),
wobei wenigstens eine der Leiterbahnen (40, 42) auf der Leiterplatte (18) mit wenigstens einem der Kontaktelemente (28, 32) mittels Dickdrahtbonding verbunden ist.
2. Elektrische Anschlussvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (10) einen Rahmen bildet, der den Aufnahmebereich (16) umschließt.
3. Elektrische Anschlussvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (10) wenigstens drei nicht kollineare Vorsprünge (24) aufweist, auf denen eine in den Aufnahmebereich (16) eingesetzte Leiterplatte (18) abstützbar ist.
4. Elektrische Anschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (10) im Bereich des Aufnahmebereichs (16) Befestigungsmittel zur Befestigung einer Leiterplatte (18) aufweist.
5. Elektrische Anschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Kontaktelement als Schneidklemme (32) ausgebildet ist.
6. Elektrische Anschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verbinderkörper (12) und die darin angeordneten Kontaktelemente (28) als zumindest ein Teil eines Steckverbinders ausgebildet sind.
7. Elektrische Anschlussvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Lage und Ausbildung der Kontaktelemente (18) bestimmte Steckrichtung des als zumindest ein Teil eines Steckverbinders ausgebildeten Verbinderkörpers (12) im wesentlichen parallel zu einer durch den Aufnahmebereich (16) definierten Ebene verläuft.
8. Elektrische Anschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Verbinderkörper (12, 14) zur Aufnahme und Halterung von Kontaktelementen (28, 32) jeweils durch sie hindurch verlaufende Kammern aufweisen, in die Kontaktelemente (28, 32) einschiebbar sind, und
dass die Kontaktelemente (28, 32) in die Kammern eingeschoben und dort gehalten sind und in den Aufnahmebereich (16) hineinreichende und zur Kontaktierung der Leiterbahnen (40, 42) der Leiterplatte (18) ausgebildete freie Enden aufweisen.
9. Elektrische Anschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (18) und die darauf angeordneten Bauelemente (20, 20') mit einem Elastomer (52) abgedeckt sind.
10. Elektrische Anschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (18) und die darauf angeordneten Bauelemente (20, 20') mit einem Gel (52) abgedeckt sind.
11. Elektrische Anschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Leiterbahnen (40, 42) und das elektronische Bauelement (20, 20') gebildete Schaltung eine Schaltung ist, deren mit Kontaktelementen (28, 32) des einen Verbinderkörpers (12, 14) verbundene Anschlüsse als Eingänge oder als Ausgänge der Schaltung verwendbar sind, wobei dann deren mit Kontaktelementen (32, 28) des anderen Verbinderkörpers (14, 12) verbundene Anschlüsse entsprechend jeweils als Ausgänge bzw. als Eingänge der Schaltung verwendbar sind.
12. Kabelsatz mit einer elektrischen Anschlussvorrichtung nach Anspruch 5 oder einem der Ansprüche 6 bis 11 und Anspruch 5, wobei ein Kabel (38) des Kabelsatzes mit der Schneidklemme (32) verbunden ist.
DE2002117099 2002-04-17 2002-04-17 Elektrische Anschlussvorrichtung Withdrawn DE10217099A1 (de)

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