[go: up one dir, main page]

DE102008023451B4 - Elektrische Verbindungsanordnung als Stromverteilungsschaltung - Google Patents

Elektrische Verbindungsanordnung als Stromverteilungsschaltung Download PDF

Info

Publication number
DE102008023451B4
DE102008023451B4 DE102008023451.6A DE102008023451A DE102008023451B4 DE 102008023451 B4 DE102008023451 B4 DE 102008023451B4 DE 102008023451 A DE102008023451 A DE 102008023451A DE 102008023451 B4 DE102008023451 B4 DE 102008023451B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
busbar
substrate
arrangement according
opening
openings
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102008023451.6A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102008023451A1 (de
Inventor
Antonio Palomo
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.)
Lear Corp
Original Assignee
Lear Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lear Corp filed Critical Lear Corp
Publication of DE102008023451A1 publication Critical patent/DE102008023451A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102008023451B4 publication Critical patent/DE102008023451B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0213Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0263High current adaptations, e.g. printed high current conductors or using auxiliary non-printed means; Fine and coarse circuit patterns on one circuit board
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50Fixed connections
    • H01R12/51Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/55Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals
    • H01R12/58Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals terminals for insertion into holes
    • H01R12/585Terminals having a press fit or a compliant portion and a shank passing through a hole in the printed circuit board
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70Coupling devices
    • H01R12/71Coupling devices for rigid printing circuits or like structures
    • H01R12/712Coupling devices for rigid printing circuits or like structures co-operating with the surface of the printed circuit or with a coupling device exclusively provided on the surface of the printed circuit
    • H01R12/716Coupling device provided on the PCB
    • H01R12/718Contact members provided on the PCB without an insulating housing
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10227Other objects, e.g. metallic pieces
    • H05K2201/10272Busbars, i.e. thick metal bars mounted on the printed circuit board [PCB] as high-current conductors
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10227Other objects, e.g. metallic pieces
    • H05K2201/10295Metallic connector elements partly mounted in a hole of the PCB
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10431Details of mounted components
    • H05K2201/1059Connections made by press-fit insertion
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/15Position of the PCB during processing
    • H05K2203/1581Treating the backside of the PCB, e.g. for heating during soldering or providing a liquid coating on the backside
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3447Lead-in-hole components

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)

Abstract

Elektrische Verbindungsanordnung als Stromverteilungsschaltung, die umfasst:
ein Substrat (12) mit einer ersten und einer zweiten Seite (14, 16) und darin ausgebildeten Substratöffnungen (18), wobei das Substrat (12) aus einem elektrisch nicht leitenden Material besteht;
eine Sammelschiene (20), die an der ersten Seite (14) des Substrats (12) angebracht ist, wobei die Sammelschiene (20) aus einem elektrisch leitenden Material besteht und in der Sammelschiene (20) mehrere Sammelschienenöffnungen (26) ausgebildet sind;
mindestens eine Leiterbahn (30), die an der zweiten Seite (16) des Substrats (12) ausgebildet ist und zur Verbindung von Bauteilen oder Schaltungen ausgebildet ist, die auf dem Substrat (12) angebracht oder damit verbunden sind, wobei die Leiterbahn (30) aus einem elektrisch leitenden Material besteht;
mehrere elektrische Verbinder (40, 50, 52) mit jeweils einem oder zwei Stiften (42), der oder die jeweils sowohl in einer Substratöffnung (18), als auch in einer Sammelschienenöffnung (26) angeordnet ist oder sind, wobei der Stift (42) oder die Stifte (42) in elektrischer Verbindung mit der Sammelschiene (20) und der Leiterbahn (30) steht oder stehen;
wobei die Dicke der Leiterbahn (30) an jeden Stift (42) angrenzend geringer ist als die Dicke der Sammelschiene (20) an diesen Stift (42) angrenzend, so dass die Sammelschiene (20) zum Übertragen von relativ starkem Strom ausgeführt ist und die Leiterbahn (30) zum Übertragen von relativ schwachem Strom ausgeführt ist.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Leiterplatten zum Einsatz in Stromverteilungsschaltungen und Verteilerkästen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine verbesserte Stromverbindung zwischen der Leiterplatte und damit zusammenwirkenden Verbindern.
  • Leiterplatten werden verbreitet eingesetzt, um elektronische Bauteile und elektronische Schaltungen mechanisch zu tragen und elektrisch zu verbinden. Leiterplatten sind häufig robust, kostengünstig und sehr zuverlässig für verschiedene Einsatzzwecke, die Transporteinrichtungen, wie beispielsweise Kraftfahrzeuge, einschließen. Wenn sie für derartige Zwecke eingesetzt werden, erfüllen Leiterplatten viele Zwecke, unter anderem als Steuerschaltungen, Überwachungsschaltungen, Verteilerkästen und für die Stromverteilung.
  • Eine Leiterplatte verbindet normalerweise elektronische Bauteile und elektronische Schaltungen unter Verwendung leitender Wege bzw. Leiterbahnen. Die Leiterbahnen können aus Kupferfolien geätzt werden, die auf ein nicht leitendes Substrat laminiert sind. Ein breites Spektrum an elektrischen Festkörperbauelementen, zu denen Widerstände, Kondensatoren, Thyristoren, Gleichrichter, Dioden und Transistoren gehören, können mit der Leiterplatte und elektrisch miteinander über die Leiterbahnen verbunden werden.
  • Um die elektrische Verbindung zwischen dem elektrischen Bauteil und den Leiterbahnen herzustellen, wird normalerweise elektrische Verdrahtung zwischen ihnen verwendet. Ein elektrischer Verbinder wird mit dem Ende des Drahtes verbunden, der seinerseits mit den Leiterbahnen verbunden wird. Ein Beispiel für diesen Typ Verbindung ist im US 4,526,429 A beschrieben. US 4,526,429 A offenbart eine Leiterplatte mit einer nicht leitenden Substrattafel, die eine Vielzahl von Leiterbahnen darauf enthält. Das Substrat hat eine Vielzahl darin ausgebildeter Öffnungen, die eine Innenwand aufweisen. Die Innenwand ist mit dem elektrisch leitenden Material überzogen, das die Leiterbahnen bildet. Ein nachgebender Stift wird durch Reibung festgehalten, indem er elastisch mit der beschichteten Innenwand des Substrats in Kontakt gebracht wird. Der nachgebende Stift kann dann mit einem Draht oder einem anderen elektrischen Element verbunden werden, um ein elektrisches Bauteil mit der Leiterbahn zu verbinden.
  • Die DE 37 88 047 T2 zeigt, wie eine Metallplatte P, eine Schaltungsplatte CB und eine Erdungsfläche G durch einen Halteclip miteinander verbunden werden. Um die einzelnen Schichten zu verbinden wird der Halteclip zunächst in Löcher der Schichten P, CB und G geführt, wodurch er die Schichten zueinander orientiert. Um aber eine feste Verbindung zwischen dem Halteclip und den Schichten herzustellen, ist ein zusätzlicher Lötprozess notwendig. Das Verlöten gewährleistet zwar eine hohe Stabilität der Anordnung, ist jedoch zeitintensiv und bewirkt, dass alle Komponenten einer hohen Wärmebelastung ausgesetzt werden.
  • Die DE 10 2004 006 533 A1 beschreibt einen elektrisch leitfähigen Kontaktstift, der zwei isolierte Leiterbahnen miteinander verbindet. Während der Kontaktstift mit seinem Anschlag auf einer Oberfläche ansetzt, wird ein anderes Ende des Kontaktstifts mit der anderen Oberfläche verlötet.
  • Die EP 388 478 A1 beschreibt einen Stift zum verrastbaren Befestigen in Bohrungen aufeinanderliegender ebener Bauteile.
  • Bei der JP 2003-283093 A verbindet ein Kontaktstift unterschiedliche elektrische Leiterschichten und hält diese mechanisch zusammen. Der Stift wird durch Öffnungen der Leiterschichten gedrückt, wobei zwischen den Komponenten eine Presspassung stattfindet.
  • Die US 5,263,247 A zeigt eine verstemmte Verbindung zwischen einer elektrischen Platte und einer Trägerplatte. Dabei wird ein Verbinder derartig plastisch verformt, dass durch Formschluss und Kraftschluss die elektrische Platte mit der Trägerplatte verbunden werden.
  • Die DE 34 33 038 A1 beschreibt ein Anschlusselement mit mehreren Verbinderstiften. Abhängig von der Anzahl an Verbinderstiften kann das Anschlusselement unterschiedlich große Ströme leiten.
  • Obwohl diese Typen von Verbindungen im Allgemeinen gute Leistung zeigen, müssen für bestimmte Einsatzzwecke mit relativ starken elektrischen Strömen (beispielsweise Stromverteilung innerhalb eines Kraftfahrzeugs) die Leiterbahnen und der Überzug eine ausreichende Dicke aufweisen, um diese relativ großen Strommengen zu leiten. So ist bei Leiterbahnen, die eine relativ große Strommenge leiten müssen, die Dicke und/oder die Querschnittsfläche der Leiterbahn größer als bei einer Leiterbahn, die kleinere Strommengen leitet.
  • Obwohl Leiterplatten relativ kostengünstig herzustellen sind, sind Leiterplatten, die Leiterbahnen enthalten, die eine große Strommenge leiten können, aufgrund der vergleichsweise größeren Menge an Leiterbahnmaterial und der höheren Herstellungskosten relativ teuer.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Verbindungsanordnung, die ein Substrat mit einer ersten und einer zweiten Seite und eine darin ausgebildete Substratöffnung enthält. Das Substrat besteht aus einem elektrisch nicht leitenden Material. Eine Sammelschiene ist an der ersten Seite des Substrats angebracht. In der Sammelschiene ist eine Sammelschienenöffnung ausgebildet. Eine Leiterbahn ist an der zweiten Fläche des Substrats ausgebildet. Die Sammelschiene und die Leiterbahn bestehen aus einem elektrisch leitenden Material. Ein Stift ist sowohl in der Substratöffnung als auch in der Sammelschienenöffnung angeordnet, wobei der Stift in elektrischer Verbindung mit der Sammelschiene und der Leiterbahn steht.
  • Verschiedene Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform ersichtlich, wenn diese im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine teilweise als Schnitt dargestellte vergrößerte Perspektivansicht einer elektrischen Verbindungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 2 ist eine vergrößerte, auseinandergezogene Ansicht der in 1 dargestellten elektrischen Verbindungsanordnung.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNG
  • In 1 und 2 der Zeichnungen ist eine elektrische Verbindungsanordnung dargestellt, die allgemein mit 10 gekennzeichnet ist und allgemein die Form einer Leiterplatte hat. Die Anordnung 10 eignet sich für den Einsatz in Fahrzeug-Stromverteilungsschaltungen und Verteilerkästen. Die elektrische Verbindungsanordnung 10 ist, wie weiter unten ausführlich erläutert, so eingerichtet, dass sie eine effiziente elektrische Stromverbindung schafft.
  • Das elektrische Verbindungssystem 10 enthält ein Substrat 12, das allgemein die Form einer relativ dünnen planen Platte hat. Das Substrat 12 kann vollständig aus einem elektrisch nicht leitenden Material ausgebildet sein oder kann aus einer Vielzahl elektrisch leitender Schichten (nicht dargestellt) ausgebildet sein, die durch Schichten aus elektrisch nicht leitendem, isolierendem Material (nicht dargestellt) getrennt und getragen werden.
  • Das Substrat 12 weist, wie des Weiteren in 1 und 2 dargestellt, eine erste Substratseite 14 und eine zweite Substratseite 16 auf. Die erste Substratseite 14 und die zweite Substratseite 16 sind im Wesentlichen parallel zueinander, obwohl dies für die Erfindung nicht notwendig ist.
  • Das Substrat 12 enthält eine Vielzahl darin ausgebildeter Substratöffnungen 18. Die Substratöffnungen 18 erstrecken sich von der ersten Substratseite 14 zu der zweiten Substratseite 16. In der in 1 und 2 dargestellten Ausführungsform sind die Substratöffnungen 18 im Wesentlichen in linearer Ausrichtung entlang einer Kante des Substrats 12 angeordnet. Als Alternative dazu können die Substratöffnungen 18 an einer anderen Position an dem Substrat 12 angeordnet sein und können des Weiteren in einer nichtlinearen Ausrichtung positioniert sein.
  • Eine Sammelschiene 20 ist an der ersten Substratseite 14 des Substrats 12 angebracht. Die Sammelschiene 20 ist so ausgeführt, dass sie relativ starken elektrischen Strom überträgt. Die Sammelschiene 20 besteht aus einem elektrisch leitenden Material. In einer Ausführungsform besteht die Sammelschiene 20 im Wesentlichen aus Material auf Kupferbasis. Als Alternative dazu kann die Sammelschiene 20 aus jedem beliebigen elektrisch leitenden Material, beispielsweise Aluminium, bestehen, das ausreicht, um relativ starken elektrischen Strom zu übertragen. Optional kann die Sammelschiene 20 mit einem leitenden oder einem schützenden Material plattiert sein. Die Plattierung ist so ausgeführt, dass sie die Sammelschiene vor schädlichen Umgebungsbedingungen schützt und des Weiteren das Leiten von relativ hohem elektrischem Strom durch die Sammelschiene 20 unterstützt. In einer Ausführungsform kann die Sammelschiene 20 mit Material auf Zinnbasis plattiert sein. In einer weiteren Ausführungsform kann die Sammelschiene 20 mit einem anderen Material plattiert sein, so beispielsweise Zink, das ausreicht, um die Sammelschiene vor schädlichen Umgebungsbedingungen zu schützen, und das des Weiteren das Leiten von relativ starkem elektrischem Strom durch die Sammelschiene 20 unterstützt.
  • In einer Ausführungsform ist die Sammelschiene 20 so ausgeführt, dass sie elektrischen Strom in einem Bereich von ungefähr 1 Ampere bis ungefähr 150 Ampere überträgt. In einer anderen Ausführungsform kann die Sammelschiene 20 so ausgeführt sein, dass sie elektrischen Strom von mehr oder weniger als 150 Ampere leitet. Die Sammelschiene 20 weist, wie in 1 und 2 dargestellt, eine im Wesentlichen rechteckige Querschnittsform auf und hat eine Sammelschienen-Dicke t1. In einer anderen Ausführungsform kann die Sammelschiene 20 jede beliebige andere Querschnittsform und Sammelschienen-Dicke t1 haben, die ausreichen, um relativ starken elektrischen Strom zu übertragen.
  • Die Sammelschiene 20 kann an dem Substrat auf jede beliebige geeignete Weise, so beispielsweise durch Löten, angebracht bzw. mit ihm verbunden werden. Als Alternative dazu kann die Sammelschiene 20 mit mechanischen Befestigungseinrichtungen, wie beispielsweise Nieten, Stiften oder Schrauben, an dem Substrat angebracht werden.
  • Die Sammelschiene 20 enthält, wie weiterhin in 1 und 2 dargestellt, eine erste Sammelschienenseite 22 und eine zweite Sammelschienenseite 24. Die Sammelschienenseite 22 und die zweite Sammelschienenseite 24 sind im Wesentlichen parallel zueinander, wobei dies jedoch für die Erfindung nicht notwendig ist. Die Sammelschiene 20 enthält eine Vielzahl von Sammelschienenöffnungen 26. Die Sammelschienenöffnungen 26 erstrecken sich von der ersten Sammelschienenseite 14 zu der zweiten Sammelschienenseite 24. Die Sammelschienenöffnungen 26 sind, wie in 1 und 2 dargestellt, im Wesentlichen in linearer Ausrichtung und im Allgemeinen den Substratöffnungen 18 entsprechend angeordnet. Jede Sammelschienenöffnung 26 weist eine Wand 28 auf, die in der Sammelschiene 20 ausgebildet ist. Die Wand 28 erstreckt sich von der ersten Sammelschienenseite 14 zu der zweiten Sammelschienenseite 24. Die Sammelschienenöffnung 26 und die Wände 28 haben im Allgemeinen zylindrische Form, es versteht sich jedoch, dass sie mit jeder beliebigen Querschnittsform ausgebildet sein können.
  • Eine oder mehrere elektrisch leitende Schichten bzw. Leiterbahnen 30 ist/sind, wie weiterhin in 1 und 2 dargestellt, an der zweiten Seite 16 des Substrats 12 angebracht. Die Leiterbahn/en 30 ist/sind so ausgebildet, dass sie eine vorgegebene Anzahl von Bauteilen oder Schaltungen (nicht dargestellt) verbindet/verbinden, die zusammen auf dem Substrat 12 angebracht oder damit verbunden sind. Die Leiterbahnen bilden ein Gitter elektrischer Verbindungen für die verschiedenen Bauteile oder Schaltungen. Die Leiterbahnen 30 können aus Kupfer bestehen und können auf Abschnitte des Substrats, die elektrisch nicht leitend sind, mit verschiedenen Verfahren aufgebracht werden, so beispielsweise Siebdrucken, Fotogravieren und Leiterplattenfräsen. Als Alternative dazu können andere Verfahren zum Verbinden der Leiterbahnen mit dem Substrat 12 eingesetzt werden. In einer ersten Ausführungsform können die Abschnitte des Substrats 12, mit denen die Leiterbahnen verbunden sind, Glasfasermaterial umfassen. In einer anderen Ausführungsform können Keramik- oder Polymermaterialien verwendet werden, um die elektrisch leitenden Schichten ausreichend zu isolieren. In dieser Ausführungsform besteht die Leiterbahn 30 aus einem elektrisch leitenden Material, wie beispielsweise Kupfer. In einer anderen Ausführungsform kann die Leiterbahn 30 aus einem anderen Material, wie beispielsweise Aluminium, bestehen. Die Leiterbahn 30 kann jede beliebige Form, Struktur oder Dicke haben, die ausreicht, um vorgegebene Bauteile und Schaltungen elektrisch zu verbinden. Als alternative Ausführung kann das Substrat so ausgebildet sein, dass es mehrere Schichten aus elektrisch nicht leitendem Material mit Leiterbahnen dazwischen aufweist, so dass ein mehrschichtiges Substrat (nicht dargestellt) entsteht.
  • Die Leiterbahn 30 enthält eine erste Leiterbahnseite 32 und eine zweite Leiterbahnseite 34. Die erste Leiterbahnseite 32 und die zweite Leiterbahnseite 34 sind im Wesentlichen parallel zueinander, wobei dies jedoch für die Erfindung nicht notwendig ist. Die Leiterbahn 30 enthält eine Vielzahl von Leiterbahnöffnungen 36. Die Leiterbahnöffnungen 36 erstrecken sich von der ersten Leiterbahnseite 32 zu der zweiten Leiterbahnseite 34. Die Leiterbahnöffnungen 36 sind, wie in 1 und 2 dargestellt, den Substratöffnungen 18 entsprechend positioniert. Jede Leiterbahnöffnung 36 weist eine Leiterbahnwand 37 auf, die in der Leiterbahn 30 ausgebildet ist. Die Leiterbahnwand 37 erstreckt sich von der ersten Leiterbahnseite 32 zu der zweiten Leiterbahnseite 34. Die Leiterbahnwand 37 kann jede beliebige Querschnittsform haben. Die Leiterbahn 30 hat, wie am Besten in 2 dargestellt, eine Leiterbahn-Dicke t2 zwischen den Seiten 32 und 34. Die Leiterbahn-Dicke t2 wird unter Berücksichtigung des erwarteten elektrischen Stroms dimensioniert, der durch die Leiterbahn 30 fließt.
  • Das elektrische Verbindungssystem 10 enthält des Weiteren einen oder mehrere elektrische Verbinder, die durch drei verschiedene Typen von Verbindern 40, 50 und 52 dargestellt werden. Jeder der Verbinder 40, 50 und 52 enthält einen Haupt- oder oberen Teil 48, der so ausgeführt ist, dass er mit einem passenden Verbinder (nicht dargestellt) oder einem elektrischen Draht (nicht dargestellt) verbunden wird. Die oberen Teile 48 können als ein Flachstecker, ein Wickelstift und ein Quetschverbinder ausgebildet sein oder können jede beliebige andere geeignete Struktur haben, die zur Verbindung mit einem passenden Verbinder oder mit einem elektrischen Draht ausreicht. Der Einfachheit halber wird im Folgenden nur der einzelne Verbinder 40 in Bezug auf das System 10 beschrieben.
  • Der elektrische Verbinder 40 hat einen Stiftabschnitt, der allgemein mit 42 gekennzeichnet ist. Der Stiftabschnitt 42 und der obere Teil 48 bilden eine Schulter 43, die in direktem Kontakt mit der ersten Seite 22 der Sammelschiene 20 sein kann, um so zusätzliche elektrische Verbindung zwischen der Sammelschiene 20 und dem Verbinder 40 zu erzeugen.
  • Der Stiftabschnitt 42 ist so ausgeführt, dass elektrische Verbindung mit der Sammelschiene 20 entsteht. Die elektrischen Verbinder 40, 50 und 52 können, wie in 1 und 2 dargestellt, mit einem einzelnen Stiftabschnitt 42 oder mehreren Stiftabschnitten 42 ausgeführt sein. Die Stiftabschnitte 42 sind im Allgemeinen in den Öffnungen 26, 18 und 36 der Sammelschiene 20, des Substrats 12 bzw. der Leiterbahn 30 angeordnet.
  • Der Stiftabschnitt 42 enthält einen federnden Teil, der allgemein mit 44 gekennzeichnet ist. Der federnde Teil 44 ist so ausgeführt, dass er sich elastisch verformt, wenn er in Presspassung in die Sammelschienenöffnung 26 eingeführt wird, so dass der Verbinder 40 durch Reibung an der Sammelschiene 20 gehalten wird. In der dargestellten Ausführungsform wird der federnde Teil 44 durch ein Paar sich nach außen erstreckender Zungen 60 gebildet, die durch eine Öffnung 62 getrennt sind. In Funktion werden, wenn der elektrische Verbinder 40 in die Öffnung 26 der Sammelschiene 20 eingeführt wird, die Zungen leicht nach innen aufeinander zu gedrückt, so dass der elektrische Verbinder 40 durch Reibung an der Sammelschiene 20 gehalten wird. Die äußeren Enden der Zungen 60 kommen mit der Wand 28 der Sammelschiene 20 in Kontakt und erzeugen so elektrische Verbindung zwischen der Sammelschiene 20 und dem Verbinder 40.
  • Der Verbinder 40 ist des Weiteren elektrisch mit der Leiterbahn 30 verbunden. In einer Ausführungsform kann der Stiftabschnitt 42 auch einen Endteil 46 enthalten, um diese elektrische Verbindung herzustellen. Der Endteil 46 ist durch die Substratöffnung 18 und die Leiterbahnöffnung 36 hindurch angeordnet. Der Endteil 46 kann in direktem Kontakt mit der Leiterbahnwand 37 sein, um so einen elektrischen Kontakt mit der Leiterbahn 30 herzustellen. Als Alternative dazu kann der Endteil 46 durch eine Lötverbindung 70 (wie in Bezug auf den Verbinder 50 gezeigt) elektrisch mit der Leiterbahn 30 verbunden sein. In dieser Ausführungsform wird der Endteil 46 durch Löten an der Leiterbahn 30 angebracht. In einer weiteren alternativen Ausführungsform ist der Endteil 46 des Stiftabschnitts 42 im Allgemeinen bündig mit der zweiten Leiterbahnseite 34 (wie in Bezug auf den Verbinder 40 gezeigt).
  • Die Sammelschienen-Dicke t1 ist in Funktion, verglichen mit der Leiterbahn-Dicke t2, relativ dick. Dieser Dickenunterschied hat den Vorteil, dass es die vergleichsweise dickere Sammelschiene 20 im Unterschied zu herkömmlichen Leiterplatten, die keine derartige Sammelschiene haben, zulässt, dass vergleichsweise starker Strom durch die Sammelschiene 20 geleitet wird, und ermöglicht es, dass der vergleichsweise schwache elektrische Strom durch die Leiterbahn 30 geleitet wird. Bei den herkömmlichen Leiterplatten sind die Leiterbahnen dicker und größer, um den stärkeren elektrischen Strom zu leiten. Durch das Ausbilden dickerer Leiterbahnen steigen die Herstellungskosten sowie die Materialkosten für die Leiterbahnen. Dementsprechend kann die Dicke t2 der Leiterbahn 30 bei der vorliegenden Erfindung verringert werden, wodurch ein weniger teures elektrisches Verbindungssystem 10 entsteht.
  • Gemäß den Vorgaben der Patentgesetzgebung sind das Prinzip und die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung in ihrer bevorzugten Ausführungsform erläutert und dargestellt worden. Es versteht sich jedoch, dass die vorliegende Erfindung auf andere Weise als im Einzelnen erläutert und dargestellt ausgeführt werden kann, ohne von ihrem Geist oder Schutzumfang abzuweichen.

Claims (12)

  1. Elektrische Verbindungsanordnung als Stromverteilungsschaltung, die umfasst: ein Substrat (12) mit einer ersten und einer zweiten Seite (14, 16) und darin ausgebildeten Substratöffnungen (18), wobei das Substrat (12) aus einem elektrisch nicht leitenden Material besteht; eine Sammelschiene (20), die an der ersten Seite (14) des Substrats (12) angebracht ist, wobei die Sammelschiene (20) aus einem elektrisch leitenden Material besteht und in der Sammelschiene (20) mehrere Sammelschienenöffnungen (26) ausgebildet sind; mindestens eine Leiterbahn (30), die an der zweiten Seite (16) des Substrats (12) ausgebildet ist und zur Verbindung von Bauteilen oder Schaltungen ausgebildet ist, die auf dem Substrat (12) angebracht oder damit verbunden sind, wobei die Leiterbahn (30) aus einem elektrisch leitenden Material besteht; mehrere elektrische Verbinder (40, 50, 52) mit jeweils einem oder zwei Stiften (42), der oder die jeweils sowohl in einer Substratöffnung (18), als auch in einer Sammelschienenöffnung (26) angeordnet ist oder sind, wobei der Stift (42) oder die Stifte (42) in elektrischer Verbindung mit der Sammelschiene (20) und der Leiterbahn (30) steht oder stehen; wobei die Dicke der Leiterbahn (30) an jeden Stift (42) angrenzend geringer ist als die Dicke der Sammelschiene (20) an diesen Stift (42) angrenzend, so dass die Sammelschiene (20) zum Übertragen von relativ starkem Strom ausgeführt ist und die Leiterbahn (30) zum Übertragen von relativ schwachem Strom ausgeführt ist.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, wobei jeder Stift (42) einen elastischen Abschnitt (44) enthält, der in einer der Sammelschienenöffnungen (26) angeordnet und mit einer Innenwand (28) im Eingriff ist, die durch die Sammelschienenöffnung (26) gebildet wird, und sich der elastische Abschnitt (44) verformt, wenn er in der Sammelschienenöffnung (26) angeordnet wird, um so den Stift (42) durch Reibung relativ zu der Sammelschiene (20) zu halten.
  3. Anordnung nach Anspruch 2, wobei der elastische Abschnitt (44) durch ein Paar sich nach außen erstreckender Zungen (60) gebildet wird, die in Kontakt mit der Innenwand (28) der in der Sammelschiene (20) vorgesehenen Sammelschienenöffnung (26) sind.
  4. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Leiterbahn (30) mehrere Leiterbahnöffnungen (36) enthält und ein Stift (42) eines der elektrischen Verbinder (40, 50, 52) in einer der Leiterbahnöffnungen (36) angeordnet ist.
  5. Anordnung nach Anspruch 4, wobei einer der Stifte (42) an der Leiterbahn (30) angelötet ist und so elektrische Verbindung zwischen ihnen hergestellt wird.
  6. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jeder Verbinder (40) einen Hauptteil (48) umfasst, wobei zwischen dem Hauptteil (48) und jedem Stift (42) eine Schulter (43) ausgebildet ist, der Stift (42) in der ihm zugeordneten Substratöffnung (18) und der Sammelschienenöffnung (26) angeordnet ist und die Schulter (43) mit der Sammelschiene (20) in Kontakt ist.
  7. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Sammelschiene (20) Strom im Bereich von 1 A bis 150 A übertragen kann.
  8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Sammelschiene (20) elektrischen Strom von mehr als 150 Ampere leiten kann.
  9. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Sammelschiene (20) eine rechteckige Querschnittsform hat.
  10. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Sammelschiene (20) aus Kupfer besteht.
  11. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Sammelschiene (20) plattiert ist.
  12. Anordnung nach Anspruch 11, wobei die Plattierung aus Zinn oder Zink besteht.
DE102008023451.6A 2007-08-06 2008-05-14 Elektrische Verbindungsanordnung als Stromverteilungsschaltung Expired - Fee Related DE102008023451B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/890,331 US7957156B2 (en) 2007-08-06 2007-08-06 Busbar circuit board assembly
US11/890,331 2007-08-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102008023451A1 DE102008023451A1 (de) 2009-02-19
DE102008023451B4 true DE102008023451B4 (de) 2014-01-30

Family

ID=40279615

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102008023451.6A Expired - Fee Related DE102008023451B4 (de) 2007-08-06 2008-05-14 Elektrische Verbindungsanordnung als Stromverteilungsschaltung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7957156B2 (de)
CN (1) CN101364679B (de)
DE (1) DE102008023451B4 (de)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8038855B2 (en) * 2009-04-29 2011-10-18 Freeport-Mcmoran Corporation Anode structure for copper electrowinning
DE102009043176A1 (de) * 2009-09-26 2011-04-21 Amphenol-Tuchel Electronics Gmbh Einpressverbinder
DE102010006483A1 (de) * 2010-02-02 2011-08-04 Wilo Se, 44263 Anschlusselement mit Messerkontakt und Pressfit-Kontakt
US8221600B2 (en) * 2010-09-23 2012-07-17 Sunpower Corporation Sealed substrate carrier for electroplating
US8221601B2 (en) * 2010-09-23 2012-07-17 Sunpower Corporation Maintainable substrate carrier for electroplating
DE102011005073A1 (de) * 2011-03-03 2012-09-06 Würth Elektronik Ics Gmbh & Co. Kg Tandem Multi Fork Einpresspin
DE102012201752A1 (de) * 2012-02-07 2013-08-08 Zf Friedrichshafen Ag Kondensator und Verfahren zum Herstellen eines Kondensators
DE102012005120A1 (de) * 2012-03-14 2013-09-19 Diehl Metal Applications Gmbh Verbindungssystem für eine Energiespeichereinrichtung und Energiespeichereinrichtung mit dem Verbindungssystem
JP5541305B2 (ja) * 2012-03-16 2014-07-09 第一精工株式会社 プレスフィット用コネクタ端子
US20130260182A1 (en) * 2012-03-27 2013-10-03 Caterpillar, Inc. PCB with Both High and Low Current Traces for Energy Storage Modules
CA2871287C (en) 2012-04-23 2018-12-11 Eaton Corporation Methods and systems for measuring hose resistance
WO2014043351A1 (en) * 2012-09-14 2014-03-20 Eaton Corporation Wave contact arrangement for hose assembly
US8747124B2 (en) * 2012-10-08 2014-06-10 Tyco Electronics Corporation Eye-of-the needle pin contact
US10024465B2 (en) 2012-11-22 2018-07-17 Eaton Intelligent Power Limited Energy harvesting circuit for life-sensing hose assembly
CN103227372A (zh) * 2013-03-15 2013-07-31 沈阳兴华航空电器有限责任公司 一种压入连接印制板式矩形连接器
US10211444B2 (en) * 2013-09-06 2019-02-19 Johnson Controls Technology Company System and method for venting pressurized gas from a battery module
US9265150B2 (en) * 2014-02-14 2016-02-16 Lear Corporation Semi-compliant terminals
DE102014011703A1 (de) * 2014-08-07 2016-02-11 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt Elektronische Baueinheit, insbesondere kapazitiver Näherungssensor
US9437946B2 (en) * 2014-12-17 2016-09-06 Lear Corporation Printed circuit board assembly having improved terminals
CN105990715B (zh) * 2015-02-13 2019-01-04 泰科电子(上海)有限公司 电源连接器
FR3049776B1 (fr) * 2016-03-29 2019-06-21 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de connexion electrique, dispositif de chauffage et installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation
CN106207531B (zh) * 2016-06-21 2018-08-24 上海沪工汽车电器有限公司 免焊pcb式音叉端子及其安装方法
DE102018201022A1 (de) * 2018-01-23 2019-07-25 Robert Bosch Gmbh Schaltungsträgeranordnung mit verbesserter elektrischer Kontaktierung
JP7206624B2 (ja) * 2018-04-25 2023-01-18 日本電産エレシス株式会社 インバータ制御装置
CN210535947U (zh) * 2019-10-28 2020-05-15 天津莱尔德电子材料有限公司 母头连接器及连接器组合
CN210692927U (zh) * 2019-10-28 2020-06-05 天津莱尔德电子材料有限公司 母头连接器及连接器组合
JP7535228B2 (ja) * 2021-04-09 2024-08-16 住友電装株式会社 電気接続箱
US20230361496A1 (en) * 2022-05-06 2023-11-09 Lear Corporation Electrical assembly and header
DE102023202707B3 (de) 2023-03-24 2024-07-11 Zf Friedrichshafen Ag Kontaktvorrichtung, Leiterplattenvorrichtung und Verfahren zum Herstellen von Kontaktvorrichtungen sowie Stromrichter, elektrischer Achsantrieb und Kraftfahrzeug

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4526429A (en) * 1983-07-26 1985-07-02 Augat Inc. Compliant pin for solderless termination to a printed wiring board
DE3433038A1 (de) * 1984-09-08 1986-03-20 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Anschlusselement fuer leiterplatten in einpresstechnik
EP0388478A1 (de) * 1989-03-18 1990-09-26 CANNON ELECTRIC GmbH Stift zum verrastbaren Befestigen in einer Bohrung einer Leiterplatte od, dgl.
US5263247A (en) * 1991-10-23 1993-11-23 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method of fastening a busbar to a large-current printed circuit board
DE3788047T2 (de) * 1986-12-08 1994-05-05 Whitaker Corp Halteclip.
JP2003283093A (ja) * 2002-03-22 2003-10-03 Mitsubishi Electric Corp 多層プリント配線板
DE102004006533A1 (de) * 2004-02-11 2005-09-01 Conti Temic Microelectronic Gmbh Elektrisch leitfähiger Kontaktstift zum Einpressen in eine Öffnung einer Leiterplatte sowie elektrische Baugruppe mit einem solchen Kontaktstift

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4206964A (en) * 1976-05-28 1980-06-10 Amp Incorporated Terminal device having improved retention means
US4353609A (en) * 1980-10-02 1982-10-12 Henes Products Corp. Terminal for printed circuit boards
US4585285A (en) * 1984-11-01 1986-04-29 Elfab Corp. Multi-row press fit connector for use with bus bars
JPH10292254A (ja) 1997-04-10 1998-11-04 Oji Paper Co Ltd Frp用湿式不織布
JPH11243618A (ja) * 1998-02-23 1999-09-07 Sumitomo Wiring Syst Ltd 電気接続箱
US6530811B1 (en) 1999-06-04 2003-03-11 Astec International Limited Modular distribution assembly
US6302709B1 (en) * 2000-06-05 2001-10-16 Power-One, Inc. Multiple function high current interconnect with integrated bus bar
JP2005072385A (ja) 2003-08-26 2005-03-17 Sumitomo Wiring Syst Ltd バスバーのタブとプリント基板の半田接続構造
JP2006054116A (ja) 2004-08-12 2006-02-23 Tyco Electronics Amp Kk コンプライアントピンおよびコンプライアントピンを使用した電気コネクタ

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4526429A (en) * 1983-07-26 1985-07-02 Augat Inc. Compliant pin for solderless termination to a printed wiring board
DE3433038A1 (de) * 1984-09-08 1986-03-20 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Anschlusselement fuer leiterplatten in einpresstechnik
DE3788047T2 (de) * 1986-12-08 1994-05-05 Whitaker Corp Halteclip.
EP0388478A1 (de) * 1989-03-18 1990-09-26 CANNON ELECTRIC GmbH Stift zum verrastbaren Befestigen in einer Bohrung einer Leiterplatte od, dgl.
US5263247A (en) * 1991-10-23 1993-11-23 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method of fastening a busbar to a large-current printed circuit board
JP2003283093A (ja) * 2002-03-22 2003-10-03 Mitsubishi Electric Corp 多層プリント配線板
DE102004006533A1 (de) * 2004-02-11 2005-09-01 Conti Temic Microelectronic Gmbh Elektrisch leitfähiger Kontaktstift zum Einpressen in eine Öffnung einer Leiterplatte sowie elektrische Baugruppe mit einem solchen Kontaktstift

Also Published As

Publication number Publication date
CN101364679B (zh) 2012-08-22
US20090042419A1 (en) 2009-02-12
US7957156B2 (en) 2011-06-07
CN101364679A (zh) 2009-02-11
DE102008023451A1 (de) 2009-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008023451B4 (de) Elektrische Verbindungsanordnung als Stromverteilungsschaltung
DE3908481C2 (de)
DE69112658T2 (de) Abgeschirmter Verbinder.
DE112016005794T5 (de) Schaltungsanordnung und elektrischer Anschlusskasten
DE112016004181T5 (de) Schaltungsanordnung und elektrischer Verteilerkasten
EP2434846B1 (de) Verdrahtungselement, Leistungsverteiler und Fahrzeugbatterie
DE102018212473B4 (de) Leiterverbindungsanordnung plattenförmiger leiterelemente
DE60315954T2 (de) Laminierte kontakte in sockel
DE102012008514A1 (de) Leiterplatte mit hochbelastbarem Strompfad
DE102021120385B4 (de) Oberflächenmontagetechnik-Anschluss-Header, On-Board-Ladegerät und Oberflächenmontagetechnik-Verfahren zum Bereitstellen einer elektrischen Verbindung zu einer Leiterplatte
DE202016104297U1 (de) Leiterplattenanordnung mit einer Kontaktvorrichtung zur leitenden Verbindung der Leiterplatten der Leiterplattenanordnung nach Art eines Bussystems
DE3731413A1 (de) Elektrisches schaltgeraet
DE69839421T2 (de) Elektrisches verbindungsgehäuse
DE69411294T2 (de) Anschlussblock für elektrisches Geräte und Leistungsumformer mit einem derartigen Anschlu block
DE102018215495A1 (de) Leiterverbindungsstruktur für plattenartige Leitweglenkungselemente
DE60016105T2 (de) Elektrisches Anschlussgehäuse
DE102008052925A1 (de) Schnittstelle von Sammelschiene mit gedruckter Leiterplatte für Elektro- und Hybridelektrofahrzeuge
DE29621580U1 (de) Leitungs-Steckverbindung
DE102016101305B4 (de) Verfahren zum Bestücken einer Leiterplatte und Leiterplattenbaugruppe
DE102024200742B4 (de) Sammelschienensystem
DE102012216785A1 (de) Kontaktanordnung für einen mehrlagigen Schaltungsträger und Verfahren zum Kontaktieren eines mehrlagigen Schaltungsträgers
DE102012223077A1 (de) Kontaktanordnung für einen mehrlagigen Schaltungsträger
DE69514941T2 (de) Kühlkörper mit einer integrierten stromschiene
DE202010013738U1 (de) Elektrischer Verbinder
DE102019113068A1 (de) Leiterplatte mit einer Steckverbindung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R009 Remittal by federal patent court to dpma for new decision or registration
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01R0012340000

Ipc: H01R0012580000

Effective date: 20121005

R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R020 Patent grant now final

Effective date: 20141031

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee