DE102011086707A1

DE102011086707A1 - Schaltungsanordnung für elektronische und/oder elektrische Bauteile

Info

Publication number: DE102011086707A1
Application number: DE102011086707A
Authority: DE
Inventors: Alexander Bareiss
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-11-21
Filing date: 2011-11-21
Publication date: 2013-05-23
Also published as: FR2983029B1; CN103140031A; FR2983029A1; CN103140031B; JP2013110413A; US20130128480A1

Abstract

Die Erfindung betrifft Schaltungsanordnung (1) mit mindestens einem elektronischen und/oder elektrischen Bauteil (30) und einem Träger (10), wobei das mindestens eine elektronische und/oder elektrische Bauteil (30) über mindestens eine Lötschicht (40) unter Ausbildung einer Luftschicht (LS) zwischen dem elektronischen und/oder elektrischen Bauteil (30) und dem Träger (10) leitend mit dem Träger (10) verbunden ist. Erfindungsgemäß ist im Träger (10) mindestens eine dreidimensionale Aufnahmestruktur (20) integriert, in welcher das mindestens eine elektronische und/oder elektrische Bauteil (30) axial zwischen mindestens zwei Kontaktbereichen (22) der Aufnahmestruktur (20) angeordnet ist.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Schaltungsanordnung für elektronische und/oder elektrische Bauteile nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1.
Üblicherweise umfasst eine Schaltungsanordnung einen Träger und mindestens ein elektronisches und/oder elektrisches Bauteil, welches elektrisch kontaktiert wird. Hierbei werden elektronische und/oder elektrische Bauteile überwiegend auf ebenen Trägern insbesondere auf ebenen Leiterplatten verbaut. Die Schaltungsanordnung ist hierbei bezüglich ihrer Verarbeitung und/oder der montierten elektronischen und/oder elektrischen Bauteile und/oder der Leiterplattenmaterialien und/oder der Herstellungsprozesse optimiert, so dass die Schaltungsanordnung kostengünstig hergestellt werden kann. Thermische und/oder mechanische Belastungen auf die elektronischen und/oder elektrischen Bauteile und/oder die elektrischen Verbindungsstellen, welche beispielsweise zwischen der Leiterplatte und dem elektronischen und/oder elektrischen Bauteil auftreten, sowie die Ursachen der thermischen und mechanischen Belastungen sind bekannt. Unter anderem ist durch unterschiedliche Materialeigenschaften der elektronischen und/oder elektrischen Bauteile und der Leiterplatte eine unterschiedliche thermische Ausdehnung der Materialien möglich, weshalb es zu mechanischen Spannungen, wie beispielsweise Scherspannungen und gegebenenfalls zu Beschädigungen, wie beispielsweise einer Lotzerrüttung kommen kann. Je nach den gegebenen Randbedingungen sind die erforderlichen Gegenmaßnahmen und/oder Testmethoden sehr aufwändig, um beispielsweise die Beständigkeit von elektrischen Verbindungsstellen zu überprüfen.
Des Weiteren sind sogenannte MIDs (Moulded Interconnecting Devices) bekannt, welche die Herstellung von dreidimensionalen bzw. räumlichen Leitungsträgern ermöglichen. Diese MID-Schaltungsträger unterscheiden sich von den oben genannten flachen Schaltungsträgern beispielsweise dadurch, dass sie leicht als räumliche Leitungsträger eingesetzt werden können. Durch Fortschritte bei den Herstellverfahren gibt es inzwischen auch ohne Kombination mit vorgefertigten metallischen Einlegeteilen komplett aus Kunststoff hergestellte Elemente, welche entweder in einem Zwei-Komponenten-Spritzverfahren eine metallisierbare Kunststoffkomponente und eine isolierende Komponente aufweisen oder durch ein Ein-Komponenten-Spritverfahren und eine Laserbehandlung in definierten Bereichen metallisiert und damit als Schaltungsträger benutzt werden können. Ein direktes Aufbringen der elektronischen und/oder elektrischen Bauteile auf solche MID-Teile scheitert häufig an dem Problem der unterschiedlichen Materialen und deren Eigenschaften. Dies kann beispielsweise dazu führen, dass es bei unterschiedlicher Wärmeausdehnung zu einem Versagen der leitenden Anbindung zwischen dem elektronischen und/oder elektrischen Bauteil und dem MID-Teil kommen kann, was im Betrieb zu nicht genau vorhersagbaren Fehlfunktion führen kann. Betrachtet man diese Anbindungen genauer, dann stellt man fest, dass insbesondere Scherspannungen, welche beispielsweise durch die Geometrie einer Lötverbindung entstehen können, eher ungünstig für die Haltbarkeit der Konstruktion sind. Bei Leiterplatten ist aber auf Grund der Zweidimensionalität keine andere Lösung sinnvoll umsetzbar.
In der Offenlegungsschrift DE 38 13 435 A1 wird beispielsweise ein Bauelement in Chip-Bauweise mit einem elektronischen Funktionskörper beschrieben, welcher auf einer Schaltplatte befestigt ist. Hierbei wird der elektronische Funktionskörper in ein vorgefertigtes, becherförmiges Gehäuse eingebaut, welches aus Isolationsmaterial gefertigt ist. Das Gehäuse schützt den elektronischen Funktionskörper vor äußeren Einflüssen.
In der Offenlegungsschrift DE 34 12 492 A1 wird beispielsweise ein als Chip-Bauelement ausgeführter elektrischer Kondensator beschrieben. Der beschriebene Kondensator umfasst einen Kondensatorkörper, an dessen gegenüberliegenden Stirnflächen Metallauflagen aufgebracht sind, an welchen Bänder aus biegsamen Metall befestigt sind, welche aus einer Umhüllung herausragen und längs der Oberfläche der Umhüllung Lötflächen bilden.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung für elektronische und/oder elektrische Bauteile mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass in einem Träger mindestens eine dreidimensionale Aufnahmestruktur integriert ist, in welcher das mindestens eine Bauteil axial zwischen mindestens zwei Kontaktbereichen der Aufnahmestruktur angeordnet ist. Auf diese Weise werden in vorteilhafter Weise geometrischen Freiheitsgrade eines dreidimensionalen Trägers genutzt, welche sich durch die räumliche Anordnung ergeben, um Effekte abzumildern und/oder zu reduzieren, welche durch ungleiche Wärmeausdehnung und/oder mechanische Spannungen entstehen können. Ein solcher Effekt ist beispielsweise eine Scherspannung, welche zwischen dem Träger und dem elektronischen und/oder elektrischen Bauteil und somit auf die Lötverbindung wirkt. Durch die Reduzierung von thermischen und/oder mechanischen Spannungen kann in vorteilhafter Weise die Haltbarkeit der elektrischen Verbindungen und somit der Schaltungsanordnung erhöht werden.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen eine Schaltungsanordnung mit mindestens einem elektronischen und/oder elektrischen Bauteil und einem Träger zur Verfügung. Hierbei ist das mindestens eine elektronische und/oder elektrische Bauteil über mindestens eine Lötschicht unter Ausbildung einer Luftschicht zwischen dem elektrischen Bauteil und dem Träger leitend mit dem Träger verbunden. Erfindungsgemäß ist in den Träger eine dreidimensionale Aufnahmestruktur integriert, in welcher das mindestens eine elektronische und/oder elektrische Bauteil axial zwischen mindestens zwei Kontaktbereichen der Aufnahmestruktur angeordnet ist.
Die dreidimensionale Aufnahmestruktur kann beispielsweise einfach und kostengünstig durch die verfügbaren Zusatzeigenschaften von MID-Teilen umgesetzt werden, um die mechanischen Spannungen in den elektrischen Verbindungsstellen zu reduzieren oder zu beseitigen. In Abhängigkeit von der geometrischen Ausbildung, kann alleine durch den Anbindungsort, eine Scherspannung in eine besser verträgliche Zugspannung umgewandelt werden oder sogar durch eine „biegeweiche" Ausbildung des Anbindungsorts so reduziert werden, dass sie für die elektrische Verbindung unschädlich ist. Die elektronischen und/oder elektrischen Bauteile können dann direkt auf den dreidimensionalen MID-Leitungsträgern angeordnet werden, ohne den Umweg über zusätzliche flache Leiterplatten nehmen zu müssen, was den Aufbau natürlich vereinfacht und die Gestaltungsmöglichkeiten bezüglich Bauraum insgesamt deutlich verbessert.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Schaltungsanordnung für elektronische und/oder elektrische Bauteile möglich.
Besonders vorteilhaft ist, dass die mindestens eine dreidimensionale Aufnahmestruktur mindestens zwei Kontaktträger mit jeweils mindestens einem Kontaktbereich aufweist, wobei das mindestens eine Bauteil in einem Freiraum zwischen den mindestens zwei Kontaktträgern angeordnet ist. In vorteilhafter Weise können durch die Anbindung zwischen den mindestens zwei Kontaktträgern und die Geometrie der resultierenden Lötverbindung insbesondere Scherspannungen reduziert werden. Hierbei kann die Lotpaste an die entsprechenden Stellen in den Träger bzw. in die Aufnahmestruktur eingebracht und das Bauteil idealerweise danach eingefügt werden, wobei die Reihenfolge variierbar ist. Die Lötverbindung, welche beispielsweise durch Reflowlöten hergestellt wird, bildet sich automatisch aus und zieht die Lotmasse, sowie das Bauteil in die optimale Position. Andere bekannte Verbindungstechniken und entsprechende Verbindungsverfahren, wie beispielsweise Laserlöten, können in vorteilhafter Weise genauso angewendet werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung umfasst die mindestens eine dreidimensionale Aufnahmestruktur eine Vertiefung, wobei die zugehörigen Wandungen der Vertiefung die mindestens zwei Kontaktträger ausbilden. Zur Umsetzung können in dem Träger beispielsweise Taschen und/oder Kerben und/oder Aussparungen ausgebildet werden. In vorteilhafter Weise kann das elektronische Bauelement axial kontaktiert werden anstatt wie bisher mit Lotkehlen. Des Weiteren kann in vorteilhafter Weise die Aufnahmestruktur um das Bauteil durch die Wandungen geschlossen und/oder auf mindestens einer Seite offen gelassen werden. Auf diese Weise ist die Aufnahmestruktur an die vorgegebenen Form und/oder Geometire des Trägers anpassbar. Des Weiteren ist diese Lösung platzsparend und vereinfacht den Aufbau der Aufnahmestruktur. Zudem können in vorteilhafter Weise die Gestaltungsmöglichkeiten bezüglich des Bauraums insgesamt verbessert werden. Des Weiteren wird in vorteilhafter Weise eine gute Einbindung von Bauteilen in den Träger ermöglicht und die Scherspannungen reduziert.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung stehen die mindestens zwei Kontaktträger von dem Träger ab. Auf diese Weise sind die mindestens zwei Kontaktträger der dreidimensionalen Aufnahmestruktur als so genannte Biegebalken ausgeführt. Hierbei wird das Material der Kontaktträger in vorteilhafter Weise so gewählt, dass beim Auftreten von Spannungen bzw. Verschiebungen der Biegebalken so verformt wird, dass in vorteilhafter Weise die Belastungen abgebaut werden und dadurch nur eine reduzierte Teillast an der elektrischen Verbindungsstelle ankommt. Die geometrischen Ausführungen können in vorteilhafter Weise in verschiedenen Details beliebig mit bekannten Elementen zur Vereinfachung von Montagesicherheit und Positioniergenauigkeit kombiniert werden. Auch das hier zu Anwendung kommende formgebende Verfahren, wie beispielsweise ein Spritzgießvorgang bietet verschiedene geometrische Alternativen.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung kann der Träger aus einem Kunststoff-Vorspritzling aus galvanisierbarem Kunststoff und einem zweiten, nicht galvanisierbarem Kunststoff bestehen, wobei auf die Bereiche des Trägers aus galvanisierbarem Kunststoff in einem galvanischen Prozess eine Metallschicht mit vorgegebenen Abmessungen aufgebracht ist. Hierbei kann der Träger beispielsweise mittels einer MID-2K-Technik (MID: Moulded Interconnected Device) hergestellt werden, d. h. der spritzgegossene Träger besteht aus zwei Komponenten, welche einen galvanisierbaren Kunststoff umfassen, der teilweise mit einem zweiten, nicht galvanisierbaren Kunststoff überspritzt wird. Die teilweise hervorstehenden Oberflächen des Vorspritzlings werden durch einen galvanischen Prozess mit einer metallischen Oberfläche beschichtet, so dass ausliegende Leiterbahnen, Kontaktflächen usw. entstehen. Die Verwendung eines solchen spritzgegossenen MID-Trägers eignet sich im vorliegenden Anwendungsfall besonders gut, da dank der verbesserten Gestaltungsfreiheit und der Integration von elektrischen und mechanischen Funktionen die Miniaturisierung der Schaltungsträgeranordnungen vorangetrieben werden kann.
Des Weiteren kann auf diese Weise günstig die zusätzliche dreidimensionale Ausbildung von Entlastungselementen ausgeführt werden.
Wahlweise kann dieser MID-Träger auch direkt durch einen Laser strukturiert werden. Der MID-Schaltungsträger besteht dann aus einem Spritzgussteil, bei dem die Orte der Leiterbahnen mit Hilfe eines Lasers strukturiert und danach durch einen galvanischen Prozess mit einer metallischen Oberfläche beschichtet werden, so dass die außenliegenden Leiterbahnen, Kontaktflächen usw. entstehen.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung können die mindestens zwei Kontaktträger Bereiche aus galvanisierbarem Kunststoff und Bereiche aus nicht galvanisierbarem Kunststoff umfassen. Auf diese Weise kann in vorteilhafter Weise der Kontaktträger variabel angepasst und ausgeführt werden. Des Weiteren können bei dieser Herstelltechnik in vorteilhafter Weise Zusatzeigenschaften der Kontaktträger realisiert werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung kann die Metallschicht auf mindestens zwei im Wesentlichen senkrecht zueinander stehenden Oberflächen des jeweiligen Kontaktträgers aufgebracht werden. Die Metallisierung kann an gewünschten Positionen an der Oberfläche des MID-Trägers und „um die Ecke“ bis in die Vertiefung im MID-Träger ausgebildet werden. Diese Ausführungen können durch die üblichen Fertigungsverfahren, wie beispielsweise Spritzgießen, Laserstrukturieren oder Galvanisieren ohne Problem umgesetzt werden. Auf diese Weise kann in vorteilhafter Weise eine gute Anbringung des Bauteils realisiert werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung kann die Metallschicht als Kontaktbereich und/oder als Leiterbahn ausgebildet sein. In vorteilhafter Weise kann eine einfache in Form und Abmessungen angepasste Kontaktierung umgesetzt werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung können die mindestens zwei Kontaktträger ein vorgegebenes elastisches Verhalten aufweisen, so dass die Zugspannung in vorteilhafter Weise direkt übertragen werden kann, ohne dass Scherspannungen entstehen. Je nach geometrischer Ausbildung, kann alleine durch den Anbindungsort, die Scherspannung in eine besser verträgliche Zugspannung umgewandelt werden oder durch „biegeweiche" Ausbildung sogar so weit reduziert werden, dass sie für die elektrische Verbindung unschädlich ist.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung kann in der mindestens einen Aufnahmestruktur mindestens ein Stützelement zwischen den mindestens zwei Kontaktträgern angeordnet werden. So kann beispielsweise in der Vertiefung bzw. zwischen den beiden abstehenden Kontaktträgern eine Abstützung ausgebildet werden, auf welcher das Bauteil aufliegen kann.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.
2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der in 1 dargestellten Schaltungsanordnung.
3 zeigt eine Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.
4 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der in 3 dargestellten Schaltungsanordnung.
Ausführungsformen der Erfindung
Im den bekannten Schaltungsanordnungen werden Bauteile auf flachen Leiterplatten aufgebaut und gegebenenfalls zur dreidimensionalen Anbindung mit MID-Teilen kombiniert. Bei flachen Leiterplatten kann es zur Ausbildung von Scherspannungen kommen, welche zu einer Beschädigung der elektrischen Verbindung und/oder des Bauteils führen können.
Wie aus 1 bis 4 ersichtlich ist, umfassen die dargestellten Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung 1, 1‘ ein elektronisches und/oder elektrisches Bauteil 30, 30‘ und einen Träger 10, 10‘. Das elektronische und/oder elektrische Bauteil 30, 30‘ ist über eine Lötschicht 40, 40‘ unter Ausbildung einer Luftschicht LS, LS‘ zwischen dem elektrischen Bauteil 30, 30‘ und dem Träger 10, 10‘ leitend mit dem Träger 10, 10‘ verbunden. Das elektronische und/oder elektrische Bauteil 30, 30‘ weist in den dargestellten Ausführungsbeispielen an den Stirnseiten jeweils einen Kontaktbereich 30.1, 30.1‘ auf, welcher aus einem Metall oder einem anderen elektrisch leitenden Material aufgebaut ist. Des Weiteren ist in den dargestellten Ausführungsspielen jeweils die gesamte Stirnfläche des Bauteils 30, 30 als Kontaktbereich 30.1, 30.1‘ ausgeführt. Zudem ist das Bauteil 30, 30‘ nach Ausbildung der korrespondierenden Lötschichten 40, 40‘ ausschließlich an den Kontaktbereichen 30.1, 30.1‘ mit dem Träger 10, 10‘ verbunden. In einer alternativen nicht dargestellten Ausführungsform kann nicht die gesamte Stirnfläche des Bauteils als Kontaktbereich ausgeführt werden.
Erfindungsgemäß ist im Träger 10, 10‘ mindestens eine dreidimensionale Aufnahmestruktur 20, 20‘ integriert, in welcher das mindestens eine Bauteil 30, 30‘ axial zwischen mindestens zwei Kontaktbereichen 22, 22‘ der Aufnahmestruktur 20, 20‘ angeordnet ist.
Wie aus 1 bis 4 weiter ersichtlich ist, weist die mindestens eine dreidimensionale Aufnahmestruktur 20, 20‘ mindestens zwei Kontaktträger 12, 12‘ mit jeweils mindestens einem Kontaktbereich 22, 22‘ auf, wobei das mindestens eine Bauteil 30, 30‘ in einem Freiraum 24, 24‘ zwischen den mindestens zwei Kontaktträgern 12, 12‘ angeordnet ist.
Wie aus 1 bis 4 weiter ersichtlich ist, ist in der Aufnahmestruktur 20, 20‘ zwischen den mindestens zwei Kontaktträgern 12, 12‘ mindestens ein Stützelement 26, 26’ angeordnet, auf welche das elektronische und/oder elektrische Bauteil 30, 30‘ vor dem Lötvorgang aufgelegt wird. Während des Lötvorgangs bilden sich die korrespondierenden Lötschichten 40, 40‘ automatisch aus und ziehen die Lotmasse und das elektronische und/oder elektrische Bauteil 30, 30‘ in die optimale Position.
Der Träger 10, 10‘ der Schaltungsanordnung 1, 1‘ ist in den dargestellten Ausführungsbeispielen als Kunststoff-Vorspritzling aus galvanisierbarem ersten Kunststoff und einem zweiten, nicht galvanisierbarem Kunststoff hergestellt, wobei auf die Bereiche des Trägers 10, 10‘ aus galvanisierbarem Kunststoff in einem galvanischen Prozess eine Metallschicht 12.1, 12.1‘ mit vorgegebenen Abmessungen aufgebracht ist. Hierbei können die Kontaktflächen nahezu jede beliebige Form annehmen. Die Kontaktträger 12, 12‘ des Trägers 10, 10‘ umfassen ebenfalls Bereiche aus galvanisierbarem Kunststoff, welche mit einem Metall, wie beispielsweise Kupfer, Nickel, Silber, Gold usw. beschichtet sind. Somit ist eine variable Gestaltung der Kontaktträger 12, 12‘ möglich, so dass die Kontaktbereiche 12.1, 12.1‘ der Kontaktträger 12, 12‘ elektrisch leitend ausgeführt sind und zudem eine elektrische Isolierung an den Kontaktträgern 12, 12‘ möglich ist. Des Weiteren kann ein Kontaktträger 12, 12‘ auch mehrere Kontaktflächen 12.1, 12.1‘ aufweisen, so dass mehrere Bauteile 30, 30‘ befestigt und elektrisch kontaktiert werden können. Des Weiteren weisen die beiden Kontaktträger 12, 12‘ ein vorgegebenes elastisches Verhalten auf, so dass Scherspannungen in Zugspannung umgewandelt werden können.
Wie aus 1 und 2 weiter ersichtlich ist, umfasst die dreidimensionale Aufnahmestruktur 20 in einem ersten Ausführungsbeispiel eine Vertiefung 21, wobei die zugehörigen Wandungen 12 der Vertiefung 21 die mindestens zwei Kontaktträger 12 ausbilden. Bei der Vertiefung 21 kann es sich beispielsweise um eine Kerbe, welche in mindestens eine Raumrichtung offen ist, und/oder um einen geschlossenen Hohlraum mit einer beliebigen geometrischen Form handeln. Die korrespondierenden Kontaktflächen 12.1 sind einander gegenüberliegend in der Vertiefung 21 ausgeführt, wobei der Träger 10 selbst eine beliebige geometrische Form aufweisen kann. Im ersten Ausführungsbeispiel ist der Träger als Platte mit einer rechteckigen Grundfläche ausgeführt, in welche die Vertiefung eingebracht ist.
Wie aus 2 weiter ersichtlich ist, ist die Metallschicht 12.1 „über Eck“ auf mindestens zwei im Wesentlichen senkrecht zueinander stehenden Oberflächen des jeweiligen Kontaktträgers 12 aufgebracht. Hierbei bildet die Metallschicht 12.1 an der Wandung der Vertiefung 21 einen Kontaktbereich 22 und außerhalb der Vertiefung 21 eine Leiterbahn 28 aus. Über den jeweiligen Kontaktbereich 22 und die korrespondierende Leiterbahn 28 ist das elektronische und/oder elektrische Bauteil 30 mit einer nicht näher dargestellten elektronischen und/oder elektrischen Schaltung verbunden.
Wie aus 3 und 4 weiter ersichtlich ist, stehen die zwei Kontaktträger 12‘ von der Oberfläche des Trägers 10‘ ab. Die abstehenden Kontaktträger 12‘ können auf der Trägergrundfläche befestigt oder einteilig mit dem Träger 10‘ ausgeführt werden.
Wie aus 4 weiter ersichtlich ist, ist die Metallschicht 12.1‘ auf mindestens zwei im Wesentlichen senkrecht zueinander stehenden Oberflächen des jeweiligen Kontaktträgers 12‘ aufgebracht. Hierbei bildet die Metallschicht 12.1‘ einen Kontaktbereich 22‘ und/oder eine Leiterbahn 28‘ aus, wobei das elektronische und/oder elektrische Bauteil 30‘ über die Leiterbahn 28‘ elektrisch angebunden ist. Wie aus 4 weiter ersichtlich ist, sind die abstehenden Kontaktträger 12‘ sehr filigran ausgeführt, so dass sich der Kontaktträger 12‘ beim Auftreten von mechanischen Spannungen bzw. Verschiebungen verformt bzw. verbiegt, um die auftretenden Belastungen zumindest teilweise abzubauen. Dadurch kommt nur eine reduzierte Teillast an der elektrischen Verbindungsstelle 40 an.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 3813435 A1 [0004]
DE 3412492 A1 [0005]

Claims

Schaltungsanordnung mit mindestens einem elektronischen und/oder elektrischen Bauteil (30, 30‘) und einem Träger (10, 10‘), wobei das mindestens eine elektronische und/oder elektrische Bauteil (30, 30‘) über mindestens eine Lötschicht (40, 40‘) unter Ausbildung einer Luftschicht (LS, LS‘) zwischen dem elektronischen und/oder elektrischen Bauteil (30, 30‘) und dem Träger (10, 10‘) leitend mit dem Träger (10, 10‘) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Träger (10, 10‘) mindestens eine dreidimensionale Aufnahmestruktur (20, 20‘) integriert ist, in welcher das mindestens eine elektronische und/oder elektrische Bauteil (30, 30‘) axial zwischen mindestens zwei Kontaktbereichen (22, 22‘) der Aufnahmestruktur (20, 20‘) angeordnet ist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine dreidimensionale Aufnahmestruktur (20, 20‘) mindestens zwei Kontaktträger (12, 12‘) mit jeweils mindestens einem Kontaktbereich (22, 22‘) aufweist, wobei das mindestens eine elektronische und/oder elektrische Bauteil (30, 30‘) in einem Freiraum (24, 24‘) zwischen den mindestens zwei Kontaktträgern (12, 12‘) angeordnet ist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine dreidimensionale Aufnahmestruktur (20) eine Vertiefung (21) umfasst, wobei die zugehörigen Wandungen (12) der Vertiefung (21) die mindestens zwei Kontaktträger (12) ausbilden.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Kontaktträger (12‘) zur Ausbildung der dreidimensionalen Aufnahmestruktur (20‘) vom Träger (10‘) abstehen.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (10, 10‘) aus einem Kunststoff-Vorspritzling aus galvanisierbarem Kunststoff und einem zweiten, nicht galvanisierbarem Kunststoff besteht, wobei auf die Bereiche des Trägers (10, 10‘) aus galvanisierbarem Kunststoff in einem galvanischen Prozess eine Metallschicht (12.1, 12.1‘) mit einer vorgegebenen Form und vorgegebenen Abmessungen aufgebracht ist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Kontaktträger (12, 12‘) Bereiche aus galvanisierbarem Kunststoff und Bereiche aus nicht galvanisierbarem Kunststoff umfassen.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschicht (12.1, 12.1‘) auf mindestens zwei im wesentlichen senkrecht zueinander stehenden Oberflächen des jeweiligen Kontaktträgers (12, 12‘) aufgebracht ist.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschicht (12.1, 12.1‘) einen Kontaktbereich (22, 22‘) und/oder eine Leiterbahn (28, 28‘) ausbildet.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Kontaktträger (12, 12‘) ein vorgegebenes elastisches Verhalten aufweisen.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der mindestens einen Aufnahmestruktur (20, 20‘) mindestens ein Stützelement (26, 26‘) zwischen den mindestens zwei Kontaktträgern (12, 12‘) angeordnet ist.