DE4110579A1 - PLUG FOR ELECTRONIC CONTROL UNITS IN MOTOR VEHICLES - Google Patents

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Steckerleiste für elektronische Steuergeräte in Kraftfahrzeugen nach der Gattung des Anspruchs 1.The invention is based on a connector strip for electronic Control devices in motor vehicles according to the preamble of claim 1.

Bei elektronischen Steuergeräten tritt häufig die Notwendigkeit auf, eine bestimmte Baugruppe gegen elektrische und magnetische Störein­ flüsse abschirmen zu müssen. Beispielsweise erzeugen digitale Schaltungen in Steuergeräten aufgrund steiler Umschaltflanken Hochfrequenzimpulse und stören andere Geräte, zum Beispiel Geräte der mobilen Kommunikation, wie Radio, Funk und Autotelefon. Gegen Störungen durch derartige elektromagnetische Felder sind wirksame Vorkehrungen zu treffen.With electronic control units, there is often a need to a specific assembly against electrical and magnetic interference shielding rivers. For example, generate digital Circuits in control units due to steep switching edges Radio frequency pulses and interfere with other devices, for example devices of mobile communication such as radio, radio and car phone. Against Interference from such electromagnetic fields is effective To take precautions.

Als eine gegen derartige Störungen zu schützende Baugruppe sind Steckerleisten bekannt, die mit einem Abschirmblech versehen sind, um die Anschlußstelle des die Steckerleiste enthaltenden elektronischen Steuergeräts vor elektromagnetischen raumgebundenen Fremdeinflüssen zu schützen. As an assembly to be protected against such interference Plug strips known, which are provided with a shielding plate, around the junction of the one containing the power strip electronic control unit in front of electromagnetic space-bound To protect external influences.  

Für den störungsfreien Betrieb des Steuergeräts ist es darüber hinaus erforderlich, die zur Steckerleiste führenden Leitungen einer Steckkontaktvorrichtung, deren einer Teil die Steckerleiste ist, von gegebenenfalls eingestreuten Störungen, beispielsweise aus der Zündanlage des Kraftfahrzeuges, zu befreien. Hierzu werden vorzugs­ weise Massekondensatoren in Form von Durchführungskondensatoren verwendet, die einerseits mit den Steckerstiften der Steckerleiste und andererseits mit dem elektrisch auf Massepotential liegenden Abschirmblech in Verbindung stehen, um hochfrequente leitungsge­ bundene Störungen abzuleiten.It is also essential for trouble-free operation of the control unit required, the leads leading to the connector strip Plug contact device, one part of which is the power strip, from any interfered interference, for example from the To free the ignition system of the motor vehicle. This will be preferred wise mass capacitors in the form of feedthrough capacitors used the one with the connector pins of the connector strip and on the other hand with the electrically grounded Shielding plate are connected to high-frequency line derive tied disturbances.

Die Durchführungskondensatoren werden einerseits mit den Stecker­ stiften und andererseits mit dem Abschirmblech der Steckerleiste elektrisch durch Reflow-Lötung verbunden. Dabei wird zuerst eine dickflüssige Lötpaste auf die Anschlußfahnen der Steckerleiste einzeln aufgetragen, danach werden die Durchführungskondensatoren manuell auf Anschlußfahnen der Steckerleiste aufgefädelt und schließlich die Lötpaste durch Erwärmung, beispielsweise durch UV-Licht, aufgeschmolzen. Diese Fertigungsart ist kostenintensiv und für die Großserienfertigung unwirtschaftlich.The feedthrough capacitors are on the one hand with the connector donate and on the other hand with the shielding plate of the power strip electrically connected by reflow soldering. First, one viscous solder paste on the connector lugs applied individually, then the feedthrough capacitors manually threaded onto connector lugs on the power strip and finally the solder paste by heating, for example by UV light, melted. This type of manufacturing is costly and uneconomical for large series production.

Außerdem reagieren diese Durchführungskondensatoren sehr empfindlich auf Zug-, Druck- und Biegespannungen, so daß sie bei unterschied­ lichem Wärmeausdehungsverhalten der mit ihnen verbundenen Stecker­ stifte und des Abschirmblechs unter mechanische Spannungen geraten, die in der Kombination mit den ohnehin bei dem rauhen Betrieb in einem Kraftfahrzeug auftretenden Schütteleinflüssen zu einer großen Ausfallwahrscheinlichkeit führen. Darüber hinaus sind die Durch­ führungskondensatoren im Schadensfall nur schwer auswechselbar, so daß diese Art der Geräteentstörung unbefriedigend ist. In addition, these feedthrough capacitors are very sensitive on tensile, compressive and bending stresses so that they differ Lich thermal expansion behavior of the connector connected to them pins and the shielding plate come under mechanical stress, which in combination with the already in the rough operation in a shaking influences occurring in a motor vehicle to a large Failure probability lead. In addition, the through guide capacitors are difficult to replace in the event of damage, see that this type of interference suppression is unsatisfactory.  

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Steckerleiste für elektronische Steuergeräte in Kraftfahrzeugen nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß eine besonders einfache und kostengünstige Geräteentstörung vorliegt, die eine leichte Montage und Demontage der Kondensatoren, sowie eine im hochfrequenz­ technischen Sinne sichere Lösung ermöglicht, die gegenüber dem Stand der Technik zu einer Erhöhung der Zuverlässigkeit führt. Hierzu ist in die Steckerleiste eine Leiterplatte einsetzbar, auf der kapazitive Bauelemente in Form von oberflächenmontierten Chipkon­ densatoren in automatisierbarer Weise durch Klebstoff vormontierbar sind. Die Chipkondensatoren sind gegenüber den Durchführungskonden­ satoren masseärmer, somit gegen Schwingungsanregungen, wie sie durch die Brennkraftmaschine in Kraftfahrzeugen hervorgerufen werden, unempfindlicher und mechanisch stabiler. Defekte Chipkondensatoren lassen sich darüber hinaus leicht auswechseln. Chipkondensatoren sind kostengünstiger als Durchführungskondensatoren und ihr Kapazitäts­ wert kann unterschiedlich gewählt werden, womit sich die Chipkon­ densatoren an unterschiedliche Signal- und Spannungsarten anpassen lassen.The power strip according to the invention for electronic control units in Motor vehicles according to the characterizing features of claim 1 has the advantage that a particularly simple and There is inexpensive interference suppression, which is easy to install and disassembly of the capacitors, as well as a high frequency technical sense enables secure solution compared to the stand technology leads to an increase in reliability. This is a printed circuit board can be inserted into the power strip capacitive components in the form of surface-mounted chip con capacitors can be pre-assembled in an automated manner using adhesive are. The chip capacitors are opposite the feed-through condensers low-mass sensors, thus against vibrational excitations such as those caused by the internal combustion engine is caused in motor vehicles, less sensitive and mechanically stable. Defective chip capacitors can also be easily replaced. Chip capacitors are less expensive than feedthrough capacitors and their capacitance value can be selected differently, which means that the Chipkon Adapt the capacitors to different types of signals and voltages to let.

Die Entstörleiterplatte läßt sich im Mehrfachnutzen herstellen, das heißt, mehrere, noch zusammenhängende Entstörleiterplatten werden im Verbund gleichzeitig gefertigt. Die Entstörleiterplatten werden dabei mit Chipkondensatoren in einem Arbeitsgang im Reflow-Verfahren verlötet. Danach können die Entstörleiterplatten vereinzelt und in die Steckerleisten eingefügt werden. Die Verbindung der umlaufenden Leiterbahn zum Abschirmblech und der Lötaugen der Entstörleiter­ platte zu den Steckerstiften kann dann durch Wellen- oder Tauchlöten erfolgen.The interference suppression circuit board can be manufactured in multiple uses means, several, still connected interference suppression boards are in the Composite manufactured at the same time. The interference suppression boards are doing so with chip capacitors in one operation using the reflow process soldered. Then the interference suppression boards can be isolated and in the connector strips are inserted. The connection of the revolving Conductor to the shielding plate and the solder eyes of the interference suppressor board to the connector pins can then by wave or dip soldering respectively.

Die umlaufende Leiterbahn im Randbereich der Leiterplatte bildet dann eine geschlossene Verbindung mit dem Abschirmblech. The circumferential conductor track forms in the edge area of the circuit board then a closed connection with the shielding plate.  

Dies ermöglicht eine wirtschaftlich vorteilhaft herstellbare und funktionell sichere Geräteentstörung für ein elektronisches Steuergerät mittels der erfindungsgemäßen Ausbildung der in dem Steuergerät eingesetzten Steckerleiste.This enables an economically advantageous and Functionally safe device interference suppression for an electronic Control device by means of the inventive design in the Control unit used plug connector.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge­ stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt die Fig. 1 im Längsschnitt eine Steckerleiste, bestückt mit Abschirmblech und integrierter Leiterplatte mit oberflächenmon­ tierten Chipkondensatoren und Fig. 2 einen Ausschnitt der Leiter­ platte in der Draufsicht.An embodiment of the invention is shown in the drawing and Darge explained in more detail in the following description. It shows Fig. 1 in longitudinal section a connector strip, equipped with shielding plate and integrated circuit board with surface-mounted chip capacitors and Fig. 2 shows a section of the circuit board in plan view.

Beschreibung eines AusführungsbeispielsDescription of an embodiment

Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine Steckerleiste 11, die Teil eines nur andeutungsweise gezeichneten elektronischen Steuergeräts 12 ist und dessen Verbindungsmittel zu anderen elektrischen Aggregaten eines Kraftfahrzeugs führen.The exemplary embodiment shown shows a plug connector 11 which is part of an electronic control device 12, which is only indicated in the drawing, and whose connecting means lead to other electrical units of a motor vehicle.

In der Fig. 1 ist mit 13 ein aus Kunststoff bestehender Grundkörper der Steckerleiste 11 bezeichnet, der an seiner Vorderseite einen Aufnahmekörper 14 zur Aufnahme eines nicht dargestellten Gegen­ steckers aufweist.In Fig. 1, 13 is an existing plastic body of the connector 11 , which has on its front a receiving body 14 for receiving a counter plug, not shown.

In dem Grundkörper 13 ist eine Vielzahl von metallischen Stecker­ stiften 16 eingebettet. Dabei ragen die in drei Reihen angeordneten Steckerstifte 16 mit ihren Steckabschnitten 17 in den Aufnahmekörper 14 für den Gegenstecker hinein. Der andere Endbereich jedes Stecker­ stiftes 16 ist als aus dem Grundkörper 13 ragende Anschlußfahne 18 ausgebildet, die sich zu ihrem Ende hin zu einem Stift 19 verjüngt. Die Stifte 19 sind für den Anschluß an einer zugeordneten, nicht mehr dargestellten Leiterbahn einer mit elektronischen Bauteilen bestückten Platine verwendbar. In the base body 13 , a plurality of metallic connector pins 16 are embedded. The plug pins 16 arranged in three rows protrude with their plug sections 17 into the receiving body 14 for the mating connector. The other end of each connector pin 16 is formed as a protruding from the base body 13 terminal lug 18 which tapers towards its end to a pin 19 . The pins 19 can be used for connection to an associated conductor track (not shown) of a circuit board equipped with electronic components.

Mit der Steckerleiste 11 baulich verbunden ist ein Abschirmblech 21 und eine Leiterplatte 22.A shielding plate 21 and a printed circuit board 22 are structurally connected to the plug connector 11 .

Die Leiterplatte 22 weist als Lötaugen 20 ein Lochmuster auf, das der Anordnung der Steckerstifte 16 in der Steckerleiste 11 ent­ spricht, so daß die Leiterplatte 22 über die Stifte 19 auf die An­ schlußfahnen 18 aufschiebbar ist, bis die Leiterplatte 22 an einer dem Aufnahmekörper 14 gegenüberliegenden Rückseite 23 des Grund­ körpers 13 anliegt.The circuit board 22 has a hole pattern as solder eyes 20 , which speaks to the arrangement of the plug pins 16 in the connector 11 ent, so that the circuit board 22 on the pins 19 on the circuit flags 18 can be pushed on until the circuit board 22 on one of the receiving body 14th opposite back 23 of the basic body 13 abuts.

Zwischen Aufnahmekörper 14 und Rückseite 23 ist ein Flansch 24 aus­ gebildet, der den Aufnahmekörper 14 radial gerichtet beidseitig überragt. Der Flansch 24 ist von dem Abschirmblech 21 umschlossen, dessen Begrenzung einerseits auf einer axial verlaufenden äußeren Mantelfläche 26 des Aufnahmekörpers 14 aufsteht und andererseits bis unter einen Randbereich 27 der über die Anschlußfahnen 18 aufge­ schobenen Leiterplatte 22 ragt.Between receptacle body 14 and rear side 23, a flange 24 is formed from which projects beyond the receiving body 14 directed radially on both sides. The flange 24 is surrounded by the shielding plate 21 , the boundary of which stands up on the one hand on an axially extending outer circumferential surface 26 of the receiving body 14 and on the other hand projects up to an edge region 27 of the printed circuit board 22 pushed over the connecting lugs 18 .

Der Randbereich 27 der Leiterplatte 22 weist eine umlaufende Leiter­ bahn 28 auf, die der besseren Erkennbarkeit wegen überproportional groß dargestellt ist und die direkt an das Abschirmblech 21 grenzt. Das Abschirmblech 21 ist mittels mehrerer Anschlußstifte 37 des Abschirmblechs 21 elektrisch auf das Massepotential des Steuerge­ rätes 12 gelegt und schirmt die Steckerleiste 11 gegen elektro­ magnetische raumgebundene Fremdeinflüsse ab.The edge region 27 of the circuit board 22 has a circumferential conductor track 28 , which is shown disproportionately large for better visibility and which borders directly on the shielding plate 21 . The shield 21 is electrically connected to the ground potential of the Steuerge device 12 by means of several connecting pins 37 of the shield 21 and shields the connector strip 11 against electromagnetic external influences from space.

Die Leiterplatte 22 ist zur Abschirmung gegen elektrische und magnetische Störeinflüsse, die leitungsgebunden ihren Weg über die Steckerstifte 16 nehmen, mit Chipkondensatoren 29 bestückt. Jeder Chipkondensator 29 ist elektrisch einerseits mit einem Steckerstift 16 und andererseits mit Massepotential zu verbinden. The circuit board 22 is equipped with chip capacitors 29 for shielding against electrical and magnetic interferences which take their way via the connector pins 16 in a line-bound manner. Each chip capacitor 29 is to be electrically connected on the one hand to a plug pin 16 and on the other hand to ground potential.

Die Chipkondensatoren 29 sind Bauelemente, die auf der Oberfläche der Leiterplatte 22 montiert werden. Diese Art der Montage wird auch als SMD (surface mounted devices) - Technik bezeichnet. Die Montage der Chipkondensatoren 29 auf der Leiterplatte 22 erfolgt durch Kleben beziehungsweise durch Reflowlöten.The chip capacitors 29 are components which are mounted on the surface of the printed circuit board 22 . This type of mounting is also known as SMD (surface mounted devices) technology. The chip capacitors 29 are mounted on the printed circuit board 22 by gluing or by reflow soldering.

Die genaue Anordnung eines einzelnen Chipkondensators 29 auf der Leiterplatte 22 ist in Fig. 2 dargestellt. Die Fig. 2 zeigt aus­ schnittsweise die den Randbereich 27 abdeckende, umlaufende Leiter­ bahn 28, ferner die durch ein einzelnes Lötauge 20 ragende Anschluß­ fahne 18, eine erste Verbindungsbahn 31, die von einem ersten An­ schlußplatz 32 zu dem Lötauge 28 und eine zweite Verbindungsbahn 33, die von einem zweiten Anschlußplatz 34 zur Leiterbahn 28 führt. Der Chipkondensator 29 ist mit endseitig angebrachten Anschlußkappen 36, die die beiden Pole des Chipkondensators 29 bilden, so auf die Leiterplatte 22 geklebt, daß jeder der Anschlußplätze 32, 34 mit einer Anschlußkappe 36 belegt ist. Die Chipkondensatoren können auch schon vorher, bei der Mehrfachherstellung der Leiterplatten 22, im Reflowverfahren befestigt werden. Die beiden Verbindungsbahnen 31, 33 sind breit ausgelegt, um eine möglichst niederohmige und induktionsarme Verbindung zu gewährleisten.The exact arrangement of an individual chip capacitor 29 on the printed circuit board 22 is shown in FIG. 2. Fig. 2 shows from section the edge region 27 covering, circumferential conductor track 28 , also the projecting through a single solder eye 20 terminal flag 18 , a first connection path 31 , the circuit from a first to 32 to the solder eye 28 and a second connection path 33 , which leads from a second connection point 34 to the conductor track 28 . The chip capacitor 29 is bonded to the printed circuit board 22 with terminal caps 36 attached to the ends, which form the two poles of the chip capacitor 29 , in such a way that each of the connection locations 32 , 34 is occupied with a terminal cap 36 . The chip capacitors can also be attached beforehand, in the multiple production of the printed circuit boards 22 , in the reflow process. The two connecting tracks 31 , 33 are designed to be wide in order to ensure the lowest possible resistance and low-induction connection.

Die so bestückte Leiterplatte 22 mit dem an der Leiterbahn 28 an­ liegenden Abschirmblech 21 wird in einem einzigen Arbeitsgang durch Wellen- oder Tauchlöten gelötet, wodurch eine mechanisch stabile, elektrisch leitende Verbindung zwischen Leiterbahn 28 und Abschirm­ blech 21, sowie zwischen jedem Chipkondensator 29 mit einem zuge­ ordneten Steckerstift 16 und der Leiterbahn 28 erfolgt.The printed circuit board 22 with the shielding plate 21 lying on the conductor track 28 is soldered in a single operation by wave or dip soldering, as a result of which a mechanically stable, electrically conductive connection between the conductor track 28 and the shielding plate 21 , and between each chip capacitor 29 with a assigned pin 16 and the conductor 28 is done.

Durch die Anordnung der Leiterplatte 22 und des Abschirmbleches 21 direkt am Grundkörper 13 der Steckerleiste 11 ist diese umfassend vor magnetischen und elektrischen Störeinflüssen geschützt.By arranging the printed circuit board 22 and the shielding plate 21 directly on the base body 13 of the plug connector 11 , the latter is comprehensively protected against magnetic and electrical interference.

Claims (6)

1. Steckerleiste für elektronische Steuergeräte in Kraftfahrzeugen, mit mehreren Steckerstiften, mit einem, die Steckerleiste partiell umgebenden Abschirmblech, mit mindestens einem kapazitiv wirkenden Bauelement, das elektrisch mit einem der Steckerstifte und mit dem Abschirmblech in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß in die Steckerleiste (11) eine, zumindest einen Teil der Steckerstifte (16) aufnehmenden Leiterplatte (22) eingefügt ist, die Leiterplatte (22) in einem Randbereich (27) mindestens eine umlaufende Leiterbahn (28) aufweist, das mindestens ein kapazitives Bauelement (29) durch Kleben auf der Leiterplatte (22) befestigt ist, und die elektrische Verbindung zwischen Leiterbahn (28) und Abschirmblech (21), sowie zwischen jedem kapazitivem Bauelement (29), Leiterbahn (28) und einem der Steckerstifte (16) durch Löten erfolgt.1. Connector strip for electronic control units in motor vehicles, with several connector pins, with a shielding plate that partially surrounds the connector strip, with at least one capacitive component that is electrically connected to one of the connector pins and with the shielding plate, characterized in that in the connector strip ( 11 ) a circuit board ( 22 ) receiving at least a part of the connector pins ( 16 ) is inserted, the circuit board ( 22 ) has at least one circumferential conductor track ( 28 ) in an edge region ( 27 ) which passes through at least one capacitive component ( 29 ) Glue is attached to the circuit board ( 22 ), and the electrical connection between the conductor track ( 28 ) and shielding plate ( 21 ), and between each capacitive component ( 29 ), conductor track ( 28 ) and one of the connector pins ( 16 ) is carried out by soldering. 2. Steckerleiste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kapazitive Bauelement (29) ein oberflächenmontierter Chipkondensator (29) ist.2. Power strip according to claim 1, characterized in that the capacitive component ( 29 ) is a surface-mounted chip capacitor ( 29 ). 3. Steckerleiste nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß je eine Anschlußfahne (18) eines Steckerstiftes (16) in einem Lötauge (20) der Leiterplatte 22 elektrisch leitend aufgenommen ist und jedes Lötauge (20) in Reihenschaltung mit einem Chipkondensator (29) mit der Leiterbahn (28) elektrisch leitend verbunden ist. 3. Power strip according to claim 1 and 2, characterized in that one terminal lug ( 18 ) of a connector pin ( 16 ) in an eye ( 20 ) of the circuit board 22 is received in an electrically conductive manner and each eye ( 20 ) in series with a chip capacitor ( 29 ) is electrically conductively connected to the conductor track ( 28 ). 4. Steckerleiste nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (22) starr ist.4. Power strip according to claim 1 to 3, characterized in that the circuit board ( 22 ) is rigid. 5. Steckerleiste nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (22) flexibel ist.5. power strip according to claim 1 to 3, characterized in that the circuit board ( 22 ) is flexible. 6. Steckerleiste nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (22) starrflexibel ist.6. Plug connector according to one of the preceding claims, characterized in that the printed circuit board ( 22 ) is rigidly flexible.