DE102022205358A1

DE102022205358A1 - Elektronische Baugruppe, insbesondere eine elektronische Leistungsbaugruppe für Hybridfahrzeuge oder Elektrofahrzeuge

Info

Publication number: DE102022205358A1
Application number: DE102022205358.3A
Authority: DE
Inventors: Wolfram Kienle; Michael Mayer; Uwe Rauscher; Christian Breuning
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2022-05-30
Filing date: 2022-05-30
Publication date: 2023-11-30
Also published as: WO2023232400A1

Abstract

Für eine elektronische Baugruppe (1), insbesondere eine elektronische Leistungsbaugruppe für Hybridfahrzeuge oder Elektrofahrzeuge, umfassend eine erste Leiterplatte (10) mit einer Oberseite (11) und einer von der Oberseite (11) abgewandten Unterseite (12), wobei an der ersten Leiterplatte (10) ein Steckverbinder (40) zur elektrischen Kontaktierung der ersten Leiterplatte (10) angeordnet ist, weiterhin umfassend eine Elektronikeinheit (20), insbesondere eine Leistungselektronikeinheit, wobei die Elektronikeinheit (20) auf der Unterseite (12) der ersten Leiterplatte (10) angeordnet ist, wobei die Elektronikeinheit (20) mittels einer flexiblen zweiten Leiterplatte (30) elektrisch kontaktiert ist, wobei die flexible zweite Leiterplatte (30) einen Verbindungsbereich (31) mit einem Steckbereich (32) umfasst, wobei der Steckbereich (32) der flexiblen zweiten Leiterplatte (30) in einer Steckrichtung (R) in den Steckverbinder (40) der ersten Leiterplatte (10) eingesteckt ist und die Elektronikeinheit (20) somit mit der ersten Leiterplatte (10) elektrisch kontaktiert ist, wird vorgeschlagen, dass der Steckverbinder (40) der ersten Leiterplatte (10) auf der Unterseite (12) der ersten Leiterplatte (10) angeordnet ist wobei der Verbindungsbereich (31) der flexiblen zweiten Leiterplatte (30) wenigstens einen Greifbereich (33) umfasst, wobei der Greifbereich (33) in der Steckrichtung (R) über den Steckbereich (32) hinausragt, wobei der Greifbereich (33) durch eine Ausnehmung (13) in der ersten Leiterplatte (10) von der Unterseite (12) der ersten Leiterplatte (10) zur Oberseite (11) der ersten Leiterplatte (10) hindurchragt.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine elektronische Baugruppe, insbesondere eine elektronische Leistungsbaugruppe für Hybridfahrzeuge oder Elektrofahrzeuge, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Anspruchs 1.
In Hybridfahrzeugen oder Elektrofahrzeugen werden Inverterstrukturen und Konverterstrukturen mit Kommutierungskreisen aus Zwischenkreiskondensatoren und Halbbrücken, die beispielsweise in Leistungsmodulen ausgebildet sind, eingesetzt. Beispielsweise werden zum Betreiben einer elektrischen Maschine Inverter verwendet, die Phasenströme für die elektrische Maschine bereitstellen.
Die Leistungsmodule werden dabei über eine Leiterplatte angesteuert, die mit den Leistungsmodulen elektrisch leitend kontaktiert ist.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird eine elektronische Baugruppe, insbesondere eine elektronische Leistungsbaugruppe für Hybridfahrzeuge oder Elektrofahrzeuge vorgeschlagen. Die elektronische Baugruppe umfasst eine erste Leiterplatte mit einer Oberseite und einer von der Oberseite abgewandten Unterseite, wobei an der ersten Leiterplatte ein Steckverbinder zur elektrischen Kontaktierung der ersten Leiterplatte angeordnet ist. Weiterhin umfasst die elektronische Baugruppe eine Elektronikeinheit, insbesondere eine Leistungselektronikeinheit, wobei die Elektronikeinheit auf der Unterseite der ersten Leiterplatte angeordnet ist, wobei die Elektronikeinheit mittels einer flexiblen zweiten Leiterplatte elektrisch kontaktiert ist, wobei die flexible zweite Leiterplatte einen Verbindungsbereich mit einem Steckbereich umfasst, wobei der Steckbereich der flexiblen zweiten Leiterplatte in einer Steckrichtung in den Steckverbinder der ersten Leiterplatte eingesteckt ist und die Elektronikeinheit somit mit der ersten Leiterplatte elektrisch kontaktiert ist, wobei der Steckverbinder der ersten Leiterplatte auf der Unterseite der ersten Leiterplatte angeordnet ist, wobei der Verbindungsbereich der flexiblen zweiten Leiterplatte wenigstens einen Greifbereich umfasst, wobei der Greifbereich in der Steckrichtung über den Steckbereich hinausragt, wobei der Greifbereich durch eine Ausnehmung in der ersten Leiterplatte von der Unterseite der ersten Leiterplatte zur Oberseite der ersten Leiterplatte hindurchragt.
Vorteile der Erfindung
Gegenüber dem Stand der Technik weist die erfindungsgemäße elektronische Baugruppe den Vorteil auf, dass die erste Leiterplatte besonders einfach und gut mit der Elektronikeinheit verbunden und elektrisch kontaktiert werden kann. Dabei wird die Elektronikeinheit über die flexible zweite Leiterplatte mit der ersten Leiterplatte elektrisch kontaktiert. Dies kann bei der vorliegenden elektronischen Baugruppe vorteilhaft auf der Unterseite der ersten Leiterplatte, die der Elektronikeinheit zugewandt ist, erfolgen. Der Steckbereich der flexiblen zweiten Leiterplatte kann vorteilhaft in den Steckverbinder der ersten Leiterplatte an der Unterseite der ersten Leiterplatte eingesteckt sein. Durch den Greifbereich, der durch die Ausnehmung der ersten Leiterplatte von der Unterseite der ersten Leiterplatte zur Oberseite der ersten Leiterplatte hindurchragt, kann der Verbindungsbereich der flexiblen zweiten Leiterplatte auch an der Oberseite der ersten Leiterplatte gegriffen werden. Somit kann der Steckbereich der flexiblen zweiten Leiterplatte durch Ziehen an dem Greifbereich an der Oberseite der ersten Leiterplatte in den Steckverbinder der ersten Leiterplatte an der Unterseite der ersten Leiterplatte eingesteckt werden. Der Steckbereich und der Steckverbinder sind zwischen der ersten Leiterplatte und der Elektronikeinheit angeordnet und nicht oder nur schwer zugänglich und sichtbar. Durch den Greifbereich auf der Oberseite der ersten Leiterplatte kann der Steckbereich trotzdem in den Steckverbinder eingesteckt werden. Es ist somit ein „blindes Fügen“ des Steckbereichs in den Steckverbinder möglich. Durch die Ausnehmung in der ersten Leiterplatte ist der Verbindungsbereich mit dem Steckbereich bereits in Richtung des Steckverbinders ausgerichtet. So kann durch Ziehen des Greifbereichs von der Oberseite der ersten Leiterplatte weg der Steckbereich in den Steckverbinder eingesteckt werden. Der Prozess des Einsteckens des Steckbereichs in den Steckverbinder kann vorteilhaft von der Oberseite der ersten Leiterplatte her durchgeführt werden, obwohl der Stecker und der Steckverbinder auf der Unterseite der ersten Leiterplatte angeordnet sind. Die Oberseite der Leiterplatte ist für diesen Prozess deutlich besser zugänglich. Der Prozess kann nicht direkt auf der Unterseite der ersten Leiterplatte erfolgen, da dort die Elektronikeinheit den Zugang erschwert oder verhindert. Somit ist die elektronische Baugruppe weiterhin vorteilhaft kompakt aufgebaut, da der Steckverbinder auf der Unterseite der ersten Leiterplatte angeordnet werden kann und der Steckbereich der flexiblen zweiten Leiterplatte von der Unterseite der ersten Leiterplatte eingesteckt werden kann. Der Steckbereich der flexiblen zweiten Leiterplatte muss nicht durch die erste Leiterplatte hindurch oder an dieser vorbei auf die Oberseite der ersten Leiterplatte geführt werden um dann dort auf der Oberseite der ersten Leiterplatte in einen Steckverbinder der ersten Leiterplatte eingesteckt zu werden. So wird vorteilhaft Fläche auf der ersten Leiterplatte eingespart und diese kann vorteilhaft kompakt aufgebaut sein.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindungen werden durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale ermöglicht.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass an der flexiblen zweiten Leiterplatte wenigstens zwei Greifbereiche ausgebildet sind, wobei der Steckbereich der flexiblen zweiten Leiterplatte und der Steckverbinder zwischen den Greifbereichen der zweiten Leiterplatte angeordnet sind. Durch die zwei Greifebereiche, die beispielsweise jeweils durch eine Ausnehmung in der ersten Leiterplatte von der Unterseite der ersten Leiterplatte zur Oberseite der ersten Leiterplatte hindurchragen, kann der Steckbereich gerade und zuverlässig in den Steckverbinder eingesteckt werden. Der Verbindungsbereich kann an beiden Greifbereichen auf beiden Seiten des Steckbereiches und des Steckverbinders gegriffen werden und von der Oberseite der ersten Leiterplatte weg gezogen werden, so dass der Steckbereich in den Steckverbinder eingesteckt wird.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Steckbereich und/oder der Greifbereich als starrer Bereich der flexiblen zweiten Leiterplatte ausgebildet sind. Somit sind Greifbereich und Steckbereich starr miteinander verbunden und die Richtung, in der der Steckbereich in den Steckverbinder eingesteckt wird, entspricht der Richtung, in der der Verbindungsbereich mittels der Greifbereiche gezogen wird. Der Steckbereich kann so sicher und gut auf der Unterseite der ersten Leiterplatte durch die Greifbereiche auf der Oberseite der ersten Leiterplatte ausgerichtet und in den Steckverbinder eingesteckt werden.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass zwischen der ersten Leiterplatte und der Elektronikeinheit eine Zentriervorrichtung angeordnet ist, wobei die flexible zweite Leiterplatte durch eine Zentrieröffnung der Zentriervorrichtung, insbesondere in der Steckrichtung, hindurchgeführt ist und somit der Steckbereich der flexiblen zweiten Leiterplatte ausgerichtet ist, wobei an der Zentriervorrichtung wenigstens ein Zentrierelement ausgebildet ist, das mit der ersten Leiterplatte in Kontakt steht und durch das die erste Leiterplatte an der Zentriervorrichtung ausgerichtet ist. Durch die Zentriervorrichtung kann der Verbindungsbereich der flexiblen zweiten Leiterplatte vorteilhaft gut relativ zur ersten Leiterplatte und zur Elektronikeinheit platziert werden. Durch die Zentrieröffnung in der Zentriervorrichtung wird der Steckbereich an der richtigen Stelle platziert und in Steckrichtung zum Steckverbinder ausgerichtet. Durch das Zentrierelement wird die erste Leiterplatte und damit der Steckverbinder auf der Unterseite der ersten Leiterplatte relativ zum Steckbereich der flexiblen zweiten Leiterplatte ausgerichtet.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Zentrierelement als Stift ausgebildet ist, der durch eine in der ersten Leiterplatte ausgebildete Ausrichtöffnung hindurchragt. So kann die erste Leiterplatte, wenn diese beispielsweise auf die Zentriervorrichtung aufgesetzt wird, an dem Zentrierelement relativ zur Zentriervorrichtung und zum Steckbereich der flexiblen zweiten Leiterplatte ausgerichtet werden.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Zentriervorrichtung als Platte, insbesondere als Trägerplatte für die erste Leiterplatte, ausgebildet ist. Somit dient die Zentriervorrichtung einerseits als Trägerplatte für die erste Leiterplatte und andererseits der Ausrichtung des Steckbereichs der flexiblen zweiten Leiterplatte relativ zur ersten Leiterplatte und somit zum Steckverbinder der ersten Leiterplatte.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass an der Elektronikeinheit eine Haltevorrichtung zum Halten und Ausrichten des Verbindungsbereichs der flexiblen zweiten Leiterplatte ausgebildet ist. Durch die Haltevorrichtung kann der Verbindungsbereich der flexiblen zweiten Leiterplatte vorteilhaft in Richtung des Steckverbinders ausgerichtet und gehalten sein, bevor der Steckbereich in den Steckverbinder eingesteckt wird.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Verbindungsbereich der flexiblen zweiten Leiterplatte in einer ersten Position durch die Haltevorrichtung gehalten und in die Einsteckrichtung ausgerichtet ist und der Verbindungsbereich der flexiblen zweiten Leiterplatte durch Ziehen am Greifbereich in der Einsteckrichtung aus der Haltevorrichtung lösbar ist. So kann der Verbindungsbereich in der ersten Position ausgerichtet sein, um die Zentriervorrichtung auf der Elektronikeinheit anzuordnen, wobei beim Anordnen der Zentriervorrichtung auf der Elektronikeinheit der Verbindungsbereich der flexiblen zweiten Leiterplatte durch die Zentrieröffnung in der Zentriervorrichtung hindurchgeführt wird.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Haltevorrichtung ein erstes Halteteil und ein zweites Halteteil umfasst, wobei das erste Halteteil und das zweite Halteteil durch einen Zwischenraum beabstandet sind, wobei der Verbindungsbereich der flexiblen zweiten Leiterplatte in den Zwischenraum zwischen dem ersten Halteteil und dem zweiten Halteteil einklemmbar ist, so dass der Verbindungsbereich von der Haltevorrichtung gehalten und in Einsteckrichtung ausgerichtet ist. Auf diese Weise wird eine Haltvorrichtung bereitgestellt, in der der Verbindungsbereich in Richtung Zentrieröffnung in der Zentriervorrichtung und in Richtung Steckverbinder ausgerichtet ist, bevor der Steckbereich in den Steckverbinder eingesteckt wird. Beim Ziehen an dem Greifbereich kann der Verbindungsbereich der flexiblen zweiten Leiterplatte dann aus dem Zwischenraum zwischen dem ersten Halteteil und dem zweiten Halteteil herausgezogen werden und der Steckbereich dabei in den Steckverbinder eingesteckt werden. Ist der Steckbereich in den Steckverbinder eingesteckt, hält die Haltevorrichtung den Verbindungsbereich somit nicht mehr.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass an dem ersten Halteteil und/oder an dem zweiten Halteteil ein Rastelement ausgebildet ist, das in den Zwischenraum hineinragt, wobei an dem Verbindungsbereich der flexiblen Leiterplatte eine zu dem Rastelement komplementäre Rastöffnung ausgebildet ist, in der das Rastelement einrastbar ist. Das Rastelement dient dem Halten des Verbindungsbereichs an der Haltevorrichtung und stellt vorteilhaft sicher, dass der Verbindungsbereich nur durch Ziehen am Greifbereich bei Einstecken des Steckbereichs in den Steckverbinder aus der Haltevorrichtung gelöst wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

1 ein Ausführungsbeispiel der elektronischen Baugruppe, in der der Steckbereich der flexiblen zweiten Leiterplatte in den Steckverbinder eingesteckt ist und der Verbindungsbereich der flexiblen zweiten Leiterplatte nicht von der Haltevorrichtung gehalten wird,
2 einen Querschnitt durch das in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der elektronischen Baugruppe,
3 ein Ausführungsbeispiel der Elektronikeinheit mit Haltevorrichtung, der flexiblen zweiten Leiterplatte und dem Steckverbinder, wobei der Steckbereich der flexiblen zweiten Leiterplatte nicht in dem Steckverbinder eingesteckt ist und der Verbindungsbereich der flexiblen zweiten Leiterplatte von der Haltevorrichtung gehalten wird.

Ausführungsformen der Erfindung
Die erfindungsgemäße elektronische Baugruppe 1 kann vielfältige Anwendung finden, beispielsweise als Inverter oder Konverter in der Kraftfahrzeugtechnik. Beispielsweise kann die elektronische Baugruppe als auch als Wechselrichter bezeichneter Inverter ausgebildet sein und beispielsweise für den Betrieb einer elektrischen Maschine beispielsweise von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der elektronischen Baugruppe 1. 2 zeigt einen dazugehörigen Querschnitt durch das Ausführungsbeispiel der elektronischen Baugruppe aus 1. Die elektronische Baugruppe 1 umfasst eine erste Leiterplatte 10 mit einer Oberseite 11 und einer von der Oberseite 11 abgewandten Unterseite 12. Weiterhin umfasst die elektronische Baugruppe 1 eine flexible zweite Leiterplatte 30 und eine Elektronikeinheit 20. Die erste Leiterplatte 10 dient beispielsweise der Ansteuerung der Elektronikeinheit 20. Die flexible zweite Leiterplatte 30 ist elektrisch sowohl mit der ersten Leiterplatte 10 als auch mit der Elektronikeinheit 20 kontaktiert. Die Leiterbahnen der flexiblen zweiten Leiterplatte 30 dienen beispielsweise der Übertragung von Signalen zur Steuerung der Elektronikeinheit 20.
Bei der Elektronikeinheit 20 kann es sich beispielsweise um eine Leistungselektronikeinheit handeln. Die Elektronikeinheit 20 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel ein gemoldetes Gehäuse. In dem Gehäuse ist beispielsweise ein Trägersubstrat angeordnet und auf dem Trägersubstrat sind elektrische und/oder elektronische Bauelemente angeordnet. Bei dem Trägersubstrat kann es sich beispielsweise um einen Schaltungsträger, in diesem Ausführungsbeispiel um ein DBC-Substrat (Direct Bonded Copper), handeln. Das Trägersubstrat kann aber beispielsweise auch ein AMB-Substrat (Active Metal Brazed), ein IMS (Insulated Metal Substrate), eine Leiterplatte (PCB, Printed Circuit Board) oder ein anderes für Leistungsmodule geeignetes Substrat sein. Auf dem Trägersubstrats können verschiedene elektrische und/oder elektronische Bauelemente wie beispielsweise Leistungshalbleiter wie beispielsweise Feldeffekttransistoren wie MIS-FETs (Metal Insulated Semiconductor Field Effect Transistor), IGBTs (insulated-gate bipolar transistor), Leistungs-MOSFETs (metal oxide semiconductor field-effect transistor) und/oder Dioden, beispielsweise Gleichrichterdioden, angeordnet sein. Weiterhin können auch passive Bauelemente wie beispielsweise Widerstände oder Kondensatoren als elektrische und/oder elektronische Bauelemente auf dem Trägersubstrat angeordnet sein. Das Trägersubstrat kann weiterhin in den Figuren nicht dargestellte Leiterbahnen umfassen. Die Leiterbahnen des Trägersubstrats können wie in diesem Ausführungsbeispiel als Leiterflächen ausgebildet sein, die hohe Ströme führen können. Die elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente können untereinander oder mit außerhalb der Elektronikeinheit 20 angeordneten und in den Figuren nicht dargestellten weiteren elektrischen und/oder elektronischen Elementen beispielsweise über die Leiterbahnen des Trägersubstrats, über Bonddrähte oder andere geeignete elektrisch leitende Kontaktelemente beispielsweise durch Löten oder Sintern elektrisch leitend verbunden sein. Die Elektronikeinheit 20 weist Anschlusstellen auf, an denen die Elektronikeinheit 20 durch die flexible zweite Leiterplatte 30 elektrisch kontaktiert ist.
Die die elektronische Baugruppe 1 kann weiterhin einen, in den Figuren nicht dargestellten Kühlkörper umfassen, durch den die Elektronikeinheit 20 gekühlt wird. Der Kühlkörper kann beispielsweise ist aus einem Material mit guter Wärmeleitfähigkeit wie beispielsweise Aluminium oder Kupfer gefertigt sein. Der Kühlkörper kann beispielsweise als Platte ausgebildet sein. An dem Kühlkörper können beispielsweise Strukturen zur Verbesserung der Wärmeableitung, wie beispielsweise Rippen, Stifte oder Kanäle, ausgebildet sein.
Weiterhin umfasst die elektronische Baugruppe 1 eine erste Leiterplatte 10. Die erste Leiterplatte 10 weist eine Oberseite 11 und eine von der Oberseite 11 abgewandte Unterseite 12 auf. Die erste Leiterplatte 10 ist in der elektronischen Baugruppe 1 derart angeordnet, dass die Unterseite 12 der ersten Leiterplatte 10 der Elektronikeinheit 20 zugewandt ist. Bei der ersten Leiterplatte 10 kann es sich beispielsweise um eine starre Leiterplatte, beispielsweise um eine Leiterplatte in FR4-Ausführung oder höherwertig, also beispielsweise um eine Leiterplatte aus glasfaserverstärktem Epoxidharz handeln. Die erste Leiterplatte 10 kann aber auch eine HDI-Leiterplatte (High Density Interconnect-Leiterplatte), eine LTCC (Low Temperature Cofired Ceramics) oder eine andere geeignete starre oder flexible Leiterplatte sein. Die erste Leiterplatte 10 umfasst beispielsweise ein oder mehrere, miteinander durch in den Figuren nicht dargestellte Leiterbahnen verbundene und in den Figuren ebenfalls nicht dargestellte elektrische und/oder elektronische Bauelemente, die zusammen beispielsweise eine Steuerschaltung für die Elektronikeinheit 20 bilden.
An der ersten Leiterplatte 10 ist ein Steckverbinder 40 angeordnet. Der Steckverbinder 40 ist zur elektrischen Kontaktierung der ersten Leiterplatte 10 vorgesehen. Dazu ist in den Steckverbinder 40 ein Steckbereich 32 einsteckbar. In dem Steckverbinder 40 ist eine Vielzahl an Kontaktierungsstellen, die dazu vorgesehen sind, Leiterbahnen der flexiblen zweiten Leiterplatte 30 zu kontaktieren. Die Kontaktierungsstellen in dem Steckverbinder 40 dienen der elektrischen Kontaktierung der ersten Leiterplatte 10. Ist der Steckbereich 32 der zweiten flexiblen Leiterplatte 30 in den Steckverbinder 40 eingesteckt, so sind elektrische Verbindungen zwischen den Kontaktierungsstellen in dem Steckverbinder 40 und den Leiterbahnen der zweiten flexiblen Leiterplatte 30 hergestellt. Die Leiterplatte 10 ist in diesem Ausführungsbeispiel als eine Steuerschaltung ausgebildet, die dazu vorgesehen, ist die Elektronikeinheit 20 zu steuern. Zu diesem Zweck sind die Kontaktierungsstellen in dem Steckverbinder 40 der Leiterplatte 10 mittels der flexiblen zweiten Leiterplatte 30 mit Anschlussstellen der Elektronikeinheit 20 elektrisch leitend verbunden. Der Steckverbinder 40 ist auf der Unterseite 12 der ersten Leiterplatte 10 angeordnet. Der Steckverbinder 40 ist der Elektronikeinheit 20 zugewandt. Der Steckverbinder 40 ist an der Unterseite 12 der ersten Leiterplatte 10 befestigt. Der Steckverbinder 40 ragt von der Unterseite 12 der ersten Leiterplatte zur Elektronikeinheit 20 hin ab. Zur Aufnahme des Steckbereichs 32 der zweiten flexiblen Leiterplatte 30 weist der Steckverbinder 40 eine Aufnahmeöffnung auf, die der Elektronikeinheit 2 zugewandt ist. Der Steckverbinder 40 kann beispielsweise als FPC-Steckverbinder ausgebildet sein.
Weiterhin umfasst die elektronische Baugruppe 1 eine flexible zweite Leiterplatte 30. Die flexible zweite Leiterplatte 30 kann beispielsweise als FPC (flexible printed circuits), insbesondere als FPC-Verbinder, ausgebildet sein. Die flexible zweite Leiterplatte 30 weist beispielsweise eine erhebliche plastische Biegefähigkeit auf. Die flexible zweite Leiterplatte 30 dient der Verbindung von elektronischen Baugruppen. Hier ist die auf der ersten Leiterplatte 10 angeordnete elektronische Baugruppe mit der Elektronikeinheit 20 durch die zweite flexible Leiterplatte 30 verbunden. Die flexible zweite Leiterplatte 30 kann beispielsweise eine gedruckte Schaltung umfassen, die auf einem flexiblen Kunststoffträger, beispielsweise Polyimid, Mylar, Nylon oder Polyesterfolie aufgebaut ist. Als Leitermaterial kann beispielsweise Kupfer dienen. Die Kontaktbereiche können beispielsweise auch vergoldet sein. Die flexible zweite Leiterplatte 30 weist einen an der Elektronikeinheit 20 angeordneten Bereich auf, an dem sie mit Anschlussstellen der Elektronikeinheit 20 elektrisch verbunden ist. Die flexible zweite Leiterplatte 30 kann beispielsweise an den Anschlussstellen der Elektronikeinheit 20 verschweißt sein.
Weiterhin weist die flexible zweite Leiterplatte 30 einen Verbindungsbereich 31 auf, an dem die flexible zweite Leiterplatte 30 mit der ersten Leiterplatte 10 elektrisch verbunden ist. Der Verbindungsbereich 31 der zweiten flexiblen Leiterplatte 10 umfasst einen Steckbereich 32 und wenigsten einen Greifbereich 33. In dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst der Verbindungsbereich einen Steckbereich 32 und zwei Greifbereich 33. Der Steckbereich 32 ist zwischen den beiden Greifbereichen 33 angeordnet. Der Steckbereich 32 ist zur elektrischen Kontaktierung der flexiblen zweiten Leiterplatte 30 mit dem Steckverbinder 40 der ersten Leiterplatte 10 ausgebildet. Dazu sind an dem Steckbereich 32 der flexiblen zweiten Leiterplatte 30 Kontaktstellen ausgebildet. Die Kontaktstellen an dem Steckbereich 32 der flexiblen zweiten Leiterplatte 30 sind beispielsweise Enden von Leiterbahnen in der flexiblen zweiten Leiterplatte 30. Der Steckbereich 32 der flexiblen zweiten Leiterplatte 30 ist in einer Steckrichtung R in den Steckverbinder 40 der ersten Leiterplatte 10 eingesteckt. Somit sind die Kontaktstellen des Steckbereichs 32 in elektrisch leitendem Kontakt mit den Kontaktierungsstellen des Steckverbinders 40 und die flexible zweite Leiterplatte 30 somit elektrisch leitend mit der ersten Leiterplatte 10 verbunden. Die Steckrichtung R bezeichnet, die Richtung, in der der Steckbereich 31 der flexiblen zweiten Leiterplatte 30 in den Steckverbinder 40 eingesteckt ist. Die Steckrichtung R steht beispielsweise senkrecht zur ersten Leiterplatte 10.
Der Steckbereich 32 und die Greifbereiche 33 sind beispielsweise jeweils flächig ausgebildet und erstrecken sich flächig in der gleichen Ebene. Der Steckbereich 32 und die Greifbereiche 33 erstrecken sich in der Steckrichtung R. Der Steckbereich 32 ist beispielsweise im wesentlichen rechteckförmig ausgebildet. Die Greifbereiche 33 sind beispielsweise jeweils zungenförmig ausgebildet. Der Steckbereich 32 und die Greifbereiche 33 sind in der gleichen Ebene ausgebildet, wobei der Steckbereich 32 in der Ebene zwischen den beiden Greifbereichen 33 angeordnet ist. Die Greifbereiche 33 erstrecken sich in der Steckrichtung R über den Steckbereich 32 hinaus. An den Enden der Greifbereiche 33, die auf der Oberseite 11 der ersten Leiterplatte 10 angeordnet sind, kann eine Struktur ausgebildet sein, die ein Greifen des Greifbereichs 33 erleichtert. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist in jedem der Greifbereiche 33 jeweils eine Ausnehmung ausgebildet, in der ein Greifwerkzeug eingreifen kann. Der Verbindungsbereich 31 mit dem Steckbereich 32 und den Greifbereichen 33 ist beispielsweise im Wesentlichen gabelförmig ausgebildet.
Der Verbindungsbereich 31 mit dem Steckbereich 32 und den Greifbereichen 33 bildet ein Ende der flexiblen zweiten Leiterplatte 30, an dem die flexible Leiterplatte 30 mit der ersten Leiterplatte 10 verbunden ist. Der Verbindungsbereich 31 mit dem Steckbereich 32 und den Greifbereichen 33 ist als starrer Bereich der flexiblen zweiten Leiterplatte 30 ausgebildet. Die flexible zweiten Leiterplatte 30 ist im Verbindungsbereich 31 versteift und somit in dem Verbindungsbereich 31 starr ausgebildet. Der Steckbereich 32 ist in den Steckverbinder 40 an der Unterseite 12 der ersten Leiterplatte 10 eingesteckt und somit an der Unterseite 12 der ersten Leiterplatte 10 angeordnet. Die Greifbereiche 33 ragen neben dem Steckverbinder 40 in der Steckrichtung R durch Ausnehmungen 13 in der ersten Leiterplatte 10 zur Oberseite 11 der ersten Leiterplatte 10 hindurch. Es ist pro Greifbereich 33 eine Ausnehmung 13 in der ersten Leiterplatte 10 vorgesehen. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Leiterplatte 10 zwei Ausnehmungen 13 für die Greifbereiche 33. Der Steckverbinder 40 ist zwischen den beiden Ausnehmungen 13 angeordnet. Die Ausnehmungen 13 sind beispielsweise als Schlitze in der ersten Leiterplatte 10 ausgebildet. Die Schlitze erstrecken sich beispielsweise in einer Richtung senkrecht zur Steckrichtung R, in der sich auch die Aufnahme für den Steckbereich 32 im Steckverbinder 40 erstreckt. Die Greifbereiche 33 ragen auf der Oberseite 11 der ersten Leiterplatte 10 aus den Ausnehmungen 13 hervor, so dass sie auf der Oberseite 11 gegriffen werden können.
Weiterhin umfasst die elektronische Baugruppe 1 eine Zentriervorrichtung 50. Die Zentriervorrichtung 50 ist zwischen der ersten Leiterplatte 10 und der Elektronikeinheit 20 angeordnet ist. Die Zentriervorrichtung 50 ist beispielsweise plattenförmig ausgebildet. Die Zentriervorrichtung 50 kann auch beispielsweise als Trägerplatte für die erste Leiterplatte 10 dienen. Die flexible zweite Leiterplatte 30 verläuft durch die Zentriervorrichtung 50 hindurch. Dazu ist in der Zentriervorrichtung 50 eine Zentrieröffnung 51 ausgebildet. Die Zentrieröffnung 51 ist beispielsweise schlitzförmig ausgebildet. Die flexible zweite Leiterplatte 30 verläuft durch die Zentrieröffnung 51 in der Zentriervorrichtung 50, insbesondere in Steckrichtung R, hindurch. Dadurch, dass die flexible zweite Leiterplatte 30 in der Steckrichtung R durch die Zentrieröffnung 51 hindurchgeführt ist, ist der Verbindungsbereich 31 der flexiblen zweiten Leiterplatte 30 auch in der Steckrichtung R ausgerichtet. Die Zentriervorrichtung 50 kann ein Zusatzelement 55 umfassen, das in der beispielsweise als Platte ausgebildeten Zentriervorrichtung 50 angeordnet ist und in dem die Zentrieröffnung 51 ausgebildet ist. Die Zentrieröffnung 50 kann beispielsweise zumindest teilweise trichterförmig ausgebildet sein und in Steckrichtung R von der Elektronikeinheit 2 weg schmäler werden. So kann die flexible zweiter Leiterplatte 30 von der der Elektronikeinheit 2 zugewandten Seite der Zentriervorrichtung 50 her besonders gut und einfach in die Zentrieröffnung 51 der Zentriervorrichtung 50 eingesetzt werden. Weiterhin können in den Zeichnungen nicht dargestellte Vorsprünge neben der Zentrieröffnung 51 vorgesehen sein, die der Führung und der Ausrichtung der flexiblen zweiten Leiterplatte 30 in Steckrichtung R dienen.
Die erste Leiterplatte 10 ist an der Zentriervorrichtung 50 ausgerichtet. Dabei ist die erste Leiterplatte 10 derart an der Zentriervorrichtung 50 ausgerichtet, dass die flexible Leiterplatte 30 gleichzeitig durch die Zentrieröffnung 51 in der Zentriervorrichtung 50 und die Ausnehmungen 13 in der ersten Leiterplatte 10 hindurchragt. An der Zentriervorrichtung 50 sind beispielsweise Zentrierelemente 52, die beispielsweise als Stifte ausgebildet sind, ausgebildet. Die Zentrierelemente 52 ragen in der Steckrichtung R von der Zentriervorrichtung 50 in Richtung der ersten Leiterplatte 10 ab. Die Zentrierelemente 52 der Zentriervorrichtung 50 dienen der Ausrichtung der ersten Leiterplatte 10 relativ zur Zentriervorrichtung 50. Die Zentrierelemente 52 können beispielsweise durch Ausrichtöffnungen 14 in der ersten Leiterplatte 10 hindurchragen. Somit kann die erste Leiterplatte 10 an den Zentrierelementen 52 und somit an der Zentriervorrichtung 50 ausgerichtet sein.
Weiterhin ist die Zentriervorrichtung 50 relativ zu der Elektronikeinheit 20 ausgerichtet. Dazu kann die elektronische Baugruppe 1 weitere, in den Figuren nicht dargestellte, Bauelemente umfassen, die eine Verbindung zwischen der Zentriervorrichtung 50 und der Elektronikeinheit 2 herstellen. So kann die Elektronikeinheit 2 beispielsweise über einen Kühlkörper und/oder ein Gehäuse mit der Zentriereinheit 50 verbunden und somit relativ zu dieser ausgerichtet sein.
Weiterhin kann die Elektronikeinheit 20 ein Haltevorrichtung 60 umfassen. Die Haltevorrichtung 60 ist ausgebildet die flexible zweite Leiterplatte 30 zu halten und diese in die Steckrichtung R auszurichten. Durch die Haltevorrichtung 60 wird der Verbindungsbereich 31 der flexiblen zweiten Leiterplatte 30 in Steckrichtung R derart ausgerichtet, dass der Verbindungsbereich 31 durch die Zentrieröffnung 51 in der Zentriervorrichtung 50 und die Ausnehmungen 13 in der ersten Leiterplatte 10 hindurchragt. In der Haltevorrichtung 60 kann der Verbindungsbereich 31 der flexiblen zweiten Leiterplatte 30 eingeklipst sein und damit an der Elektronikeinheit 20 befestigt und in der Steckrichtung R ausgerichtet sein. Werden die Zentriervorrichtung 50 und die erste Leiterplatte 10 über der Elektronikeinheit 20 montiert, so tritt der Verbindungsbereich 31 der flexiblen zweiten Leiterplatte 30 durch die Zentrieröffnung 51 der Zentriervorrichtung 50 und die Ausnehmungen 13 in der ersten Leiterplatte 10 hindurch. Sind die Zentriervorrichtung 50 und die erste Leiterplatte 10 dann montiert, kann ein Greifwerkzeug die Greifbereiche 33 des Verbindungsbereichs 31 an der Oberseite 11 der ersten Leiterplatte 10 greifen und den Verbindungsbereich 31 in Richtung der Steckrichtung R ziehen, so dass der Steckbereich 32 in den Steckverbinder 40 eingesteckt wird. Die Haltevorrichtung 60 an der Elektronikeinheit 20 ist derart ausgebildet, dass sich der Verbindungsbereich 31 beim Ziehen der Greifbereiche 33 in Steckrichtung R aus der Haltevorrichtung 60 löst. Dazu kann die Haltevorrichtung 60 beispielsweise einen oder mehrere Clips umfassen. Die Haltevorrichtung kann beispielsweise wie in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ein erstes Halteteil 61 und ein zweites Halteteil 62 umfassen. Das erste Halteteil 61 und das zweite Halteteil 62 ragen beispielsweise in die Steckrichtung R. Das erste Halteteil 61 und das zweite Halteteil 62 sind durch einen Zwischenraum 63 voneinander beabstandet. Der Steckbereich 31 der flexiblen zweiten Leiterplatte 30 ist teilweise in dem Zwischenraum 63 zwischen dem ersten Halteteil 61 und dem zweiten Halteteil 62 angeordnet. Der Steckbereich 31 der flexiblen zweiten Leiterplatte 30 ist beispielsweise zwischen dem ersten Halteteil 61 und dem zweiten Halteteil 62 angeordnet. Somit ist der Verbindungsbereich 31 von der Haltevorrichtung 60 gehalten und in Einsteckrichtung R ausgerichtet. Weiterhin kann an dem ersten Halteteil 61 und/oder an dem zweiten Halteteil 62 ein Rastelement 64, beispielsweise eine Rastnase, ausgebildet sein. Weiterhin kann in dem Verbindungsbereich 31 der flexiblen zweiten Leiterplatte 30 eine zu dem Rastelement 64 komplementäre Rastöffnung 35 ausgebildet sein, in der das Rastelement 64 einrastbar ist. Das Rastelement 64 ragt beispielsweise in Zwischenraum 63 hinein. Ist der Verbindungsbereich 31 eingerastet, so ist er in Steckrichtung R ausgerichtet. Durch Ziehen der Greifbereiche 33 in Steckrichtung R wird der Verbindungsbereich 31 aus der Verrastung in der Haltevorrichtung 60 gelöst und der Steckbereich 32 in den Steckverbinder 40 eingesteckt.
Selbstverständlich sind noch weitere Ausführungsbeispiele und Mischformen der dargestellten Ausführungsbeispiele möglich.

Claims

Elektronische Baugruppe (1), insbesondere eine elektronische Leistungsbaugruppe für Hybridfahrzeuge oder Elektrofahrzeuge, umfassend eine erste Leiterplatte (10) mit einer Oberseite (11) und einer von der Oberseite (11) abgewandten Unterseite (12), wobei an der ersten Leiterplatte (10) ein Steckverbinder (40) zur elektrischen Kontaktierung der ersten Leiterplatte (10) angeordnet ist, weiterhin umfassend eine Elektronikeinheit (20), insbesondere eine Leistungselektronikeinheit, wobei die Elektronikeinheit (20) auf der Unterseite (12) der ersten Leiterplatte (10) angeordnet ist, wobei die Elektronikeinheit (20) mittels einer flexiblen zweiten Leiterplatte (30) elektrisch kontaktiert ist, wobei die flexible zweite Leiterplatte (30) einen Verbindungsbereich (31) mit einem Steckbereich (32) umfasst, wobei der Steckbereich (32) der flexiblen zweiten Leiterplatte (30) in einer Steckrichtung (R) in den Steckverbinder (40) der ersten Leiterplatte (10) eingesteckt ist und die Elektronikeinheit (20) somit mit der ersten Leiterplatte (10) elektrisch kontaktiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (40) der ersten Leiterplatte (10) auf der Unterseite (12) der ersten Leiterplatte (10) angeordnet ist, wobei der Verbindungsbereich (31) der flexiblen zweiten Leiterplatte (30) wenigstens einen Greifbereich (33) umfasst, wobei der Greifbereich (33) in der Steckrichtung (R) über den Steckbereich (32) hinausragt, wobei der Greifbereich (33) durch eine Ausnehmung (13) in der ersten Leiterplatte (10) von der Unterseite (12) der ersten Leiterplatte (10) zur Oberseite (11) der ersten Leiterplatte (10) hindurchragt.
Elektronische Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der flexiblen zweiten Leiterplatte (30) wenigstens zwei Greifbereiche (33) ausgebildet sind, wobei der Steckbereich (32) der flexiblen zweiten Leiterplatte (30) und der Steckverbinder (40) zwischen den Greifbereichen (33) der zweiten Leiterplatte (32) angeordnet sind.
Elektronische Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckbereich (32) und/oder der Greifbereich (33) als starrer Bereich der flexiblen zweiten Leiterplatte (30) ausgebildet sind.
Elektronische Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten Leiterplatte (10) und der Elektronikeinheit (20) eine Zentriervorrichtung (50) angeordnet ist, wobei die flexible zweite Leiterplatte (30) durch eine Zentrieröffnung (51) der Zentriervorrichtung (50), insbesondere in der Steckrichtung (R), hindurchgeführt ist und somit der Steckbereich (32) der flexiblen zweiten Leiterplatte (30) ausgerichtet ist, wobei an der Zentriervorrichtung (50) wenigstens ein Zentrierelement (52) ausgebildet ist, das mit der ersten Leiterplatte (10) in Kontakt steht und durch das die erste Leiterplatte (10) an der Zentriervorrichtung (50) ausgerichtet ist.
Elektronische Baugruppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentrierelement (52) als Stift (52) ausgebildet ist, der durch eine in der ersten Leiterplatte (10) ausgebildete Ausrichtöffnung (14) hindurchragt.
Elektrische Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentriervorrichtung (50) als Platte, insbesondere als Trägerplatte für die erste Leiterplatte (10), ausgebildet ist.
Elektronische Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Elektronikeinheit (20) eine Haltevorrichtung (60) zum Halten und Ausrichten des Verbindungsbereichs (31) der flexiblen zweiten Leiterplatte (30) ausgebildet ist.
Elektronische Baugruppe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsbereich (31) der flexiblen zweiten Leiterplatte (30) in einer ersten Position durch die Haltevorrichtung (60) gehalten und in die Einsteckrichtung (R) ausgerichtet ist und der Verbindungsbereich (31) der flexiblen zweiten Leiterplatte (30) durch Ziehen am Greifbereich (33) in der Einsteckrichtung (R) aus der Haltevorrichtung (60) lösbar ist.
Elektronische Baugruppe nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (60) ein erstes Halteteil (61) und ein zweites Halteteil (62) umfasst, wobei das erste Halteteil (61) und das zweite Halteteil (62) durch einen Zwischenraum (63) beabstandet sind, wobei der Verbindungsbereich (31) der flexiblen zweiten Leiterplatte (30) in den Zwischenraum (63) zwischen dem ersten Halteteil (61) und dem zweiten Halteteil (62) einklemmbar ist, so dass der Verbindungsbereich (31) von der Haltevorrichtung (60) gehalten und in Einsteckrichtung (R) ausgerichtet ist.
Elektronische Baugruppe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten Halteteil (61) und/oder an dem zweiten Halteteil (62) ein Rastelement (64) ausgebildet ist, das in den Zwischenraum (63) hineinragt, wobei an dem Verbindungsbereich (31) der flexiblen Leiterplatte (30) eine zu dem Rastelement (64) komplementäre Rastöffnung (35) ausgebildet ist, in der das Rastelement (64) einrastbar ist.