DE3422768A1

DE3422768A1 - Elektrisches geraet

Info

Publication number: DE3422768A1
Application number: DE19843422768
Authority: DE
Inventors: Dieter 7070 Schwäbisch-Gmünd Wiesner
Original assignee: SWF Auto Electric GmbH
Current assignee: SWF Auto Electric GmbH
Priority date: 1984-06-20
Filing date: 1984-06-20
Publication date: 1986-01-02

Description

Elektrisches Gerät
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Gerät gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Bei bekannten elektrischen Geräten, bei denen Leiterbahnen auf einer flexiblen Folie mit den Leiterbahnen auf einer starren Leiterplatte elektrisch leitend verbunden sind, sind an die Leiterbahnen der flexiblen Folie Steckkontakte angeschlagen, die dann in Bohrungen der Leiterplatte eingesetzt und auf der Rückseite mit den Leiterbahnen auf der starren Leiterplatte verlötet werden. Eine solche Ausführung entspricht hinsichtlich der elektrischen Eigenschaften den Anforderungen, doch ist die Montage sehr umständlich und zeitraubend. Bei einer anderen bekannten Ausführung wird die Folie mittels einer Spannvorrichtung an der Leiterplatte derart festgeklemmt, daß die Leiterbahnen auf der Folie und die Leiterbahnen auf der Leiterplatte übereinanderliegen. Bei dieser Ausführung können verhältnismäßig hohe Ubergangswiderstände zwischen den Leiterbahnen auftreten. Außerdem benötigt man zusätzliche Teile zum Festspannen der Folie an der Leiterplatte.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem elektrischen Gerät die Verbindung zwischen der Leiterbahn auf einer Folie und der Leiterbahn auf einer Leiterplatte so auszugestalten, daß eine einfache Montage möglich ist und die elektrische Verbindung zwischen den Leiterbahnen allen Anforderungen entspricht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Der wesentliche Gedanke der vorliegenden Erfindung besteht dabei darin, daß man die Leiterbahn auf der Folie mit der Leiterbahn auf der Leiterplatte direkt verlöten kann, wenn man die Folie etwa senkrecht zur Leiterplatte in einen Durchbruch steckt und dabei darauf achtet, daß diese flexible Folie federnd gegen eine Seitenwand des Durchbruchs gedrückt wird, an der die Leiterbahn auf der Leiterplatte endet. Durch dieses Andrücken der Folie an die Seitenwand des Durchbruches wird nämlich sichergestellt, daß sich die Leiterbahnen berühren, so daß eine einwandfreie Lötverbindung möglich ist.
Wesentlich ist weiterhin, daß die Breite des Durchbruchs wesentlich größer ist als die Materialstärke der Folie, damit diese ohne Schwierigkeiten in den Durchbruch eingesteckt werden kann. Damit unterscheidet sich die vorliegende Erfindung entscheidend von solchen Ausführungen, bei denen eine ebenfalls starre Leiterplatte in einen Durchbruch in einer zweiten Leiterplatte etwa senkrecht eingesteckt wird. Bei diesen Ausführungen entspricht nämlich die Breite des Durchbruchs etwa der Materialstärke der in den Durchbruch hineingesteckten Leiterplatte.Eine solche Ausführung würde bei Verwendung einer flexiblen Leiterfolie Schwierigkeiten bei der Montage mit sich bringen, weil diese Folie im Gegensatz zur starren Leiterplatte niemals eben ist und daher ein Einfädeln in den Durchbruch schwierig wäre, wenn dessen Breite nicht wesentlich größer wäre als die Materialstärke der Folie.
Die exakte Anlage der Folie an die Seitenwand des Durchbruchs kann man mit einer separaten Rastfeder erreichen, die in den Durchbruch eingesteckt wird.
Dieses zusätzliche Federelement wird jedoch nicht benötigt, wenn man gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung die Folie etwa U-förmig abbiegt, so daß sich die an diese Abbiegung anschließenden Abschnitte der Folie aufgrund der Elastizität der Folie federnd an den gegenüberliegenden Seitenwänden des Durchbruches abstützen. Dabei werden also Eigenschaften der Folie zur Verwirklichung des Grundgedankens der Erfindung ausgenutzt, so daß zusätzliche Teile entfallen können. Bei einer bevorzugten Ausführung ist die Biegelinie senkrecht zur Leiterbahn auf der Folie ausgerichtet. Damit wird eine gleichmäßige Anlage der Folie auch dann erreicht, wenn diese verhältnismäßig breit ist und mehrere parallel nebeneinanderliegende Leiterbahnen aufweist.
Mit den Merkmalen der Ansprüche 4 bis 9 wird ohne zusätzliche Hilfsmittel eine exakte Ausrichtung und Festlegung der Folie relativ zur Leiterplatte sichergestellt. Wichtig ist dabei insbesondere, daß der Scheitelpunkt der Abbiegung der Folie in einem definierten Abstand von der Oberfläche der Leiterplatte liegt. Abhängig von der Elastizität des Folienwerkstoffes kann man dann nämlich erreichen, daß der Krümmungsradius der Folie im Bereich der Abbiegung etwas größer ist als die Breite des Durchbruches, so daß die Folie in diesem Durchbruch quasi festgespannt ist. Damit kann man die Leiterbahnen auf der Folie mit den Leiterbahnen auf der Leiterplatte in einem Lötbad verlöten, ohne daß die Gefahr besteht, daß beim Lötvorgang die Folie aus dem Durchbruch herausgedrückt wird. Dieser Abstand zwischen dem Scheitelpunkt der Abbiegung der Oberfläche der Leiterplatte wird durch Anschläge sichergestellt, die unmittelbar an der Folie ausgebildet sind.
Eine genaue Zuordnung der Leiterbahnen auf der Folie zu den Leiterbahnen auf der Leiterplatte ist gewährleistet, wenn die Breite des in den Durchbruch hineingesteckten Folienabschnittes der Länge des Durchbruches entspricht.
Damit dennoch die Folie leicht in den Durchbruch eingesteckt werden kann, soll die Folie wenigstens auf der einen Längsseite, vorzugsweise aber auf beiden Längsseiten je einen kerbartigen Einschnitt aufweisen. Der in den Durchbruch eingesteckte Folienabschnitt weist daher eine Einführschräge auf, wobei durch diese kerbartigen Einschnitte zugleich auch wegen Materialschwächung in diesem Bereich die Biegelinie festgelegt ist.
Die Erfindung und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht auf eine Leiterplatte und eine Folie, Fig. 2 eine Ansicht in Pfeilrichtung A in Fig. 1, Fig. 3 eine Teilansicht einer Folie und Fig. 4 Teilschnitte durch verschiedenartige Ausführungsbeispiele.
bis 6 Eine Leiterplatte 10 hat auf der Oberfläche 11 parallel nebeneinanderliegend mehrere Leiterbahnen 12, die alle am Rand eines Durchbruches 13 enden.
Eine flexible Folie 20 hat ebenfalls parallel nebeneinanderliegend mehrere Leiterbahnen 21, die mit den Leiterbahnen 12 auf der starren Leiterplatte 10 direkt verlötet sind. Dazu wird die Folie 20 etwa senkrecht zur Leiterplatte 10 in den Durchbruch 13 hineingesteckt, wie dies die Abbildungen zeigen.
Der Durchbruch 13 in der Leiterplatte 10 hat eine bestimmte Länge L, die von der Anzahl der Leiterbahnen 12 bzw. deren Breite abhängt. Die Breite B des Durchbruchs ist wesentlich größer als die Materialstärke der Folie 20. Damit wird ein leichtes Einfädeln der Folie in den Durchbruch gewährleistet, auch wenn diese Folie aufgrund ihrer Flexibilität nicht genau eben ist. Die Breite B kann ein zehnfaches der Materialstärke der Folie 20 betragen.
Zur einfachen Montage und zur exakten Ausrichtung der Folie relativ zu der starren Leiterplatte 10 ist die Folie 20 in besonderer Weise ausgestaltet, was im einzelnen aus Fig. 3 hervorgeht. Die Folie hat in einem Abschnitt A, der später in den Durchbruch 13 hineintaucht, eine Breite B1, die der Länge L des Durchbruchs 13 entspricht. Im Anschluß an diesen Abschnitt A hat die Folie 20 beidseitig eine Breite B2, die größer ist als die Länge L des Durchbruchs 13. Man kann diesen Sachverhalt auch so ausdrücken, daß eine Folie 20 der Breite B2 zu beiden Längsseiten hin randoffene rechteckige Aussparungen 23 aufweist. Damit werden Anschläge 24 gebildet, die nach der Montage der Folie 20 an der Leiterplatte 10 auf dessen Grundfläche 14 anliegen. Mittig in dem später in den Durchbruch 13 eingesteckten Abschnitt A hat die Folie 20 auf beiden Längsseiten je einen kerbartigen Einschnitt 25, deren Spitzen zueinander ausgerichtet sind und die Biegelinie L markieren.
Eine derart nach Fig. 3 ausgebildete Folie 20 wird längs der Biegelinie L, die senkrecht zu den Leiterbahnen 21 verläuft, etwa U-förmig abgebogen und dann in den Durchbruch 13 der Leiterplatte 10 hineingesteckt, bis die Anschläge 24 auf der Grundfläche 14 anliegen. Der Scheitelpunkt der U-förmigen Abbiegung 26 liegt dann in einem definierten Abstand D von der Oberfläche 11 der Leiterplatte 10, auf der die Leiterbahnen angeordnet sind. Dieser Abstand D ist so gewählt, daß der Krümmungsradius R im Bereich dieser Abbiegung 26 geringfügig größer ist als die Breite B des Durchbruchs 13. Da sich die an die Abbiegung 26 anschließenden Abschnitte der Folie 20 aufgrund der Elastizität der Folie federnd an den gegenüberliegenden Seitenwänden 15 und 16 des Durchbruchs 13 abstützen, ist auf diese Weise eine gewisse Klemmwirkung zwischen der Folie 20 und der starren Leiterplatte 10 gewährleistet.
Insgesamt ist also festzustellen, daß die Folie 20 etwa senkrecht zur Leiterplatte 10 in dessen Durchbruch 13 eingesteckt ist und daß aufgrund der Elastizität des Folienwerkstoffes ohne zusätzliche Mittel die Folie federnd gegen zumindest eine Seitenwand 15 des Durchbruches 13 gedruckt wird. Die Leiterbahn 21 auf der Folie 20 durchsetzt dabei den Durchbruch 13 und liegt damit direkt an der an dem Durchbruch 13 auslaufenden Leiterbahn 12 auf der Leiterplatte 10 an.
Die derart vormontierte Baueinheit aus Leiterplatte 10 und Folie 20 kann dann ohne weiteres einem Lötbad zugeführt werden. Damit das flüssige Lötzinn ohne Schwierigkeiten den Übergangsbereich der beiden Leiterbahnen auf der Folie 20 bzw. der Leiterplatte 10 erreicht, wird man diese Baueinheit vorzugsweise in Pfeilrichtung P, also quer zur Ausrichtung der Leiterbahnen durch das Lötbad ziehen. Eine dazu senkrechte Bewegungsrichtung der Baueinheit über das Lötbad ist aber auch möglich, wenn der Abstand D nicht zu groß ist. Die Folie 20 darf also nicht zu weit aus der Oberfläche 11 der Leiterplatte 10 herausragen.
Die Fig. 4 bis 6 zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele. Man erkennt in Fig. 4, daß die Leiterbahn 21 auf der Folie 20 im Bereich der Abbiegung 26 endet und dort mit einer Leiterbahn 12 auf der starren Leiterplatte 10 verlötet ist. Der Endabschnitt 30 der Folie 20 trägt keine Leiterbahn. Dieser Endabschnitt 30 dient lediglich zur Fixierung der Folie 20 in dem Durchbruch 13 und sorgt dafür, daß die Leiterbahn 21 auf der Folie 20 an der gegenüberliegenden Seitenwand 15 der Leiterplatte 10 anliegt, an der die Leiterbahn 12 endet.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 hat die Folie 20 beidseitig der Abbiegung 26 Leiterbahnen die beide mit Leiterbahnen 12 auf der Leiterplatte 10 verlötet sind. Dabei kann es sich um eine einzige Leiterbahn 21 auf der Folie 20 handeln. Fig. 5 zeigt jedoch ein Ausführungsbeispiel, bei der die Folie 20 links und rechts der Abbiegung 26 zwei nicht miteinander elektrisch leitend verbundene Leiterbahnen aufweist, die je für sich mit einer entsprechenden Leiterbahn 12 auf der Leiterplatte 10 verbunden sind.
Fig. 6 zeigt schließlich ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Leiterplatte 10 mehrere Durchbrüche 13 aufweist. Die Folie 20 hat mehrere U-förmige Abbiegungen, die in diese Durchbrüche 13 hineingesteckt sind. Auf diese Weise kann man ohne zusätzlichen Aufwand eine elektrische Brücke Uber Leiterbahnen schaffen, die auf der Leiterplatte 10 angeordnet sind. In Fig. 6 ist außerdem dargestellt, daß ein Endabschnitt 30 der Folie eine Leiterbahn aufweisen kann, die mit einem Leiterpunkt 31 auf der Leiterplatte 10 verlötet ist, wobei weder die Leiterbahn in diesem Endabschnitt 30 noch der Leiterpunkt 31 mit irgendeinem anderen Bauteil verbunden sind. Die Lötstelle 22 in diesem Bereich hat also keine elektrische Funktion, sondern dient nur zur Erhöhung der Stabilität.
Fig. 7 zeigt zur Verdeutlichung des Grundgedankens der Erfindung eine Ausführung, bei der eine separate Rastfeder 40 zur Fixierung der Folie 20 in dem Durchbruch der starren Leiterplatte 10 verwendet wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist diese Rastfeder 40 zwischen zwei Endabschnitten 30 zweier Folien 20 in den Durchbruch eingesteckt, und drückt die Folien gegen die sich gegenüberliegenden Seitenwänden 15 und 16. Natürlich könnte einer der beiden Folien auch entfallen, so daß die Rastfeder selbst mit einem federnden Schenkel direkt an einer Seitenwand 16 anliegt. Natürlich werden die Ausführungen nach den Fig. 1 bis 6 bevorzugt, weil eine separate Rastfeder dort entfällt und die Elastizität des Werkstoffes der Folie zur Verankerung der Folie in dem Durchbruch ausgenutzt wird. Andererseits kann man sich vorstellen, daß insbesondere bei sehr breiten Folien eine ausreichende Verankerung der Folie in dem Durchbruch nicht gewährleistet ist, so daß man auch bei einer U-förmig abgebogenen Folie zusätzlich noch eine Rastfeder ähnlich Fig. 7 vorsehen kann.

Claims

Elektrisches Gerät Patentansprüche: 1. Elektrisches Gerät mit einer Leiterplatte mit wenigstens einer Leiterbahn sowie mit einer flexiblen, ebenfalls mit wenigstens einer Leiterbahn versehenen Folie, wobei die Leiterbahn auf der Leiterplatte mit der Leiterbahn auf der Folie elektrisch leitend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (10) einen Durchbruch (13) aufweist, an dessen Rand die Leiterbahn (12) auf der Leiterplatte (10) ausläuft, wobei die Breite (B) des Durchbruchs (13) wesentlich größer ist als die Materialstärke der Folie (20), daß die Folie (20) etwa senkrecht zur Leiterplatte (10) in diesem Durchbruch (13) steckt und federnd gegen eine Seitenwand (15) des Durchbruchs (13) gedrückt ist und daß die beiden Leiterbahnen (12,21) direkt miteinander verlötet sind.
2. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (20) etwa U-förmig abgebogen ist und sich die an die Abbiegung anschließenden Abschnitte der Folie (20) aufgrund der Elastizität der Folie (20) federnd an den gegenüberliegenden Seitenwänden (15,16) des Durchbruches (13) abstützen.
3. Elektrisches Geräte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegelinie (L) senkrecht zur Leiterbahn (21) auf der Folie (20) ausgerichtet ist.
4. Elektrisches Gerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheitelpunkt der U-förmigen Abbiegung (26) der Folie (20) in einem definierten Abstand (D) von der Oberfläche (11) der Leiterplatte (10) liegt, auf der die Leiterbahn (12) angeordnet ist.
5. Elektrisches Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (B2) der Folie (20) im Anschluß an den in den Durchbruch (13) eingesteckten Abschnitt (A) wenigstens auf der einen Seite größer ist als die Länge (L) des Durchbruchs (13) und somit wenigstens ein Anschlag (24) gebildet ist, der auf der Grundfläche (14) der Leiterplatte (10) aufliegt.
6. Elektrisches Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (B2) der Folie (20) größer ist als die Länge (L) des Durchbruchs (13) und daß die Folie (20) im Bereich des in den Durchbruch (13) hineingesteckten Abschnittes (A) zu beiden Längsseiten hin randoffene, rechteckige Aussparungen (23) aufweist.
7. Elektrisches Gerät nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (B1) des in den Durchbruch (13) hineingesteckten Abschnittes (A) der Folie (20) der Länge (L) des Durchbruchs (13) entspricht.
8. Elektrisches Gerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (20) mittig in dem in den Durchbruch (13) hineingesteckten Abschnitt (A) wenigstens auf der einen Längsseite einen kerbartigen Einschnitt (25) aufweist.
9. Elektrisches Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (20) auf beiden Längsseiten je einen kerbartigen Einschnitt (25) aufweist und die zueinander ausgerichteten Spitzen dieser Einschnitte die Biegelinie (L) der Folie (20) markieren.
10. Elektrisches Gerät nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (10) mehrere im Abstand voneinander angeordnete Durchbrüche (13) aufweist und daß die Folie (20) mehrere U-förmige Abbiegungen (26) aufweist, die in diese Durchbrüche (13) einegesteckt sind.
11. Elektrisches Gerät nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahn (21) auf der Folie (20) den Durchbruch (13) durchsetzt und auf der der U-förmigen Abbiegung (26) benachbarten Oberfläche (11) der Leiterplatte (10) mit einer Leiterbahn (12) auf der Leiterplatte (10) verlötet ist.
12. Elektrisches Geräte nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (20) beidseitig der U-förmigen Abbiegung (26) Leiterbahnen aufweist und diese Leiterbahnen (21) mit Leiterbahnen (12) auf der Leiterplatte (10) verlötet sind.
13. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Endabschnitt (30) der Folie (20) in den Durchbruch (13) eingesteckt ist und daß dieser Endabschnitt (30) mittels einer Rastfeder (40) gegen die eine Seitenwand (15) gedrückt ist.
14. Elektrisches Gerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Endabschnitte (30) zweier Folien (20) in einen-Durchbruch (13) eingesteckt sind und die Rastfeder (40) zwischen den beiden Folien (20) angeordnet ist und die Folien (20) gegen die sich gegenüberliegenden Seitenwände (15,16) drückt.