DE-102024210683-A1 - Leiterplattenanordnung mit Verbindungsanordnung zur elektrisch kontaktfreien Befestigung einer Leiterplatte und einem Trägerbauteil

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leiterplattenanordnung, umfassend eine Leiterplatte, ein Trägerbauteil und eine Verbindungsanordnung zur elektrisch kontaktfreien Befestigung der Leiterplatte an dem Trägerbauteil, umfassend einen Befestigungsstift und einen Befestigungsbereich, wobei der Befestigungsstift eingerichtet ist, mittels einer Lötverbindung stoffschlüssig an dem Befestigungsbereich befestigt zu werden.

Inventors

• Steffen Meier
• Marc Eschenhagen
• Marius Foschiani
• Paula Dreiner

Assignees

• Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241107

Claims (9)

1. Leiterplattenanordnung, umfassend - eine Leiterplatte (2), - ein Trägerbauteil (3) und - eine Verbindungsanordnung zur elektrisch kontaktfreien Befestigung der Leiterplatte (2) an dem Trägerbauteil (3), umfassend einen Befestigungsstift (4) und einen Befestigungsbereich (5), - wobei der Befestigungsstift (4) eingerichtet ist, mittels einer Lötverbindung stoffschlüssig an dem Befestigungsbereich (5) befestigt zu werden.
2. Leiterplattenanordnung nach Anspruch 1 , wobei der Befestigungsstift (4) an dem Trägerbauteil (3) angeordnet ist und wobei der Befestigungsbereich (5) an der Leiterplatte (2) angeordnet ist.
3. Leiterplattenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, wobei der Befestigungsbereich (5) als Befestigungsloch, insbesondere als Durchgangsloch, ausgeführt ist.
4. Leiterplattenanordnung nach Anspruch 3 , wobei zwischen dem Befestigungsbereich (5) und dem Befestigungsstift (4) eine Spielpassung ausgebildet ist.
5. Leiterplattenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Befestigungsbereich (5) metallisiert ist.
6. Leiterplattenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Befestigungsstift (4) ein Metallstift ist.
7. Leiterplattenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Befestigungsstift (4) eingerichtet ist, mittels Reflow-Löten stoffschlüssig an dem Befestigungsbereich (5) befestigt zu werden.
8. Verfahren zur Befestigung einer Leiterplatte (2) mit einem Trägerbauteil (3) einer Leiterplattenanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend die Schritte: - Anordnen des Befestigungsstifts (4) an dem Befestigungsbereich (5) und - Verlöten des Befestigungsstifts (4) mit dem Befestigungsbereich (5).
9. Verfahren nach Anspruch 8 , umfassend den Schritt: Aufbringen einer Lotpaste auf den Befestigungsstift (4) und/oder den Befestigungsbereich (5), wobei der Befestigungsstift (4) mit dem Befestigungsbereich (5) mittels konvektiver Wärmeübertragung verlötet wird.

Description

Stand der Technik Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leiterplattenanordnung sowie ein Verfahren zur Verbindung einer Leiterplatte mit einem Trägerbauteil der Leiterplattenanordnung. Nahezu jedes elektrische Produkt heutzutage weist eine Leiterplatte auf. Diese ist meistens an einem Gehäuse fixiert, um die Leiterplatte bspw. vor Umwelteinflüssen oder Vibration zu schützen. Zur Befestigung der Leiterplatte wurden bis jetzt meist Schrauben oder andere Befestigungsmittel, wie bspw. Clips oder Klammern verwendet. Diese Befestigungsmittel erfordern zusätzliche Handhabungs- und Befestigungsschritte sowie eine präzise Positionierung und genaue Bauteiltoleranzen. Es wäre wünschenswert eine Leiterplattenanordnung mit einer Leiterplatte und einem Trägerbauteil zu besitzen, wobei eine Verbindungsanordnung eine einfache, zuverlässige und kostengünstige Befestigung der Leiterplatte an dem Trägerbauteil ermöglicht. Offenbarung der Erfindung Die erfindungsgemäße Leiterplattenanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie das Verfahren zur Verbindung einer Leiterplatte mit einem Trägerbauteil der Leiterplattenanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 weisen den Vorteil auf, dass die Leiterplatte einfach, zuverlässig und kostengünstig an dem Trägerbauteil befestigt werden kann. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Leiterplattenanordnung eine Leiterplatte, ein Trägerbauteil und eine Verbindungsanordnung zur elektrisch kontaktfreien Befestigung der Leiterplatte an dem Trägerbauteil umfasst. Dabei weist die Verbindungsanordnung einen Befestigungsstift und einen Befestigungsbereich auf, wobei der Befestigungsstift eingerichtet ist, mittels einer Lötverbindung stoffschlüssig an dem Befestigungsbereich befestigt zu werden. Die Verbindungsanordnung aus Befestigungsstift und Befestigungsbereich kann eine einfache und kostengünstige Verbindung der Leiterplatte mit dem Trägerbauteil ermöglichen, wobei zwischen dem Befestigungsstift und dem Befestigungsbereich ein Toleranzausgleich möglich ist, sodass auch bei gröberen Toleranzen eine zuverlässige Befestigung der Leiterplatte an dem Trägerbauteil möglich ist. Das Trägerbauteil ist vorzugsweise ein Gehäusebauteil, kann aber bspw. auch ein anderes tragendes Bauteil, wie bspw. eine weitere Leiterplatte oder ein Kühlerelement sein. Die Verbindunganordnung ermöglicht eine elektrisch kontaktfreie Befestigung und unterscheidet sich somit wesentlich von Verfahren aus der Verbindungstechnik von elektrischen Bauteilen, die vorrangig der elektrischen Kontaktierung dienen. Der Befestigungsstift kann an der Leiterplatte oder dem Trägerbauteil angeordnet sein, wobei der Befestigungsbereich an dem anderen Bauteil befestigt ist, um eine Befestigung der Leiterplatte an dem Trägerbauteil zu ermöglichen. Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung. Vorzugsweise ist der Befestigungsstift an dem Trägerbauteil angeordnet und der Befestigungsbereich an der Leiterplatte angeordnet. Hierdurch kann die Handhabung der Leiterplatte und deren Befestigung auf dem Trägerbauteil verbessert werden. Des Weiteren ist die Anordnung des Befestigungsstifts an dem Trägerbauteil einfacher und kostengünstiger als an der Leiterplatte. Bspw. kann der Befestigungsstift als Einlegeteil in einem Spritzgussprozess des Trägerbauteils in dieses integriert werden. Weiter bevorzugt ist der Befestigungsbereich als Befestigungsloch, insbesondere als Durchgangsloch ausgeführt. Das Befestigungsloch kann den Befestigungsstift umfangseitig umschließen und somit die mechanische Festigkeit der Verbindung zwischen Befestigungsstift und Befestigungsbereich verbessern. Des Weiteren kann die Ausführung des Befestigungsbereichs als Befestigungsloch einen Toleranzausgleich entlang der Längsachse des Befestigungslochs ermöglichen. Besonders bevorzugt ist zwischen dem Befestigungsbereich und dem Befestigungsstift eine Spielpassung ausgebildet. Somit kann auch ein Toleranzausgleich senkrecht zur Längsachse des Befestigungslochs ermöglicht werden. Der Befestigungsbereich ist vorzugsweise metallisiert. Die Metallisierung kann die Ausbildung der Lötverbindung zwischen dem Befestigungsstift und dem Befestigungsbereich verbessern. Dabei ist die Metallisierung vorzugsweise von anderen elektrischen Komponenten oder elektrischen Leitern auf der Leiterplatte oder dem Trägerbauteil elektrisch isoliert, um eine elektrisch kontaktfreie Befestigung der Leiterplatte an dem Trägerbauteil zu ermöglichen. Der Befestigungsstift ist vorzugsweise ein Metallstift. Der Metallstift kann einfach und kostengünstig hergestellt werden, besitzt gute mechanische Eigenschaften, eine gute Lötbarkeit und kann aufgrund seiner elastischen Eigenschaften einen Toleranzausgleich zwischen der Leiterplatte und dem Trägerbauteil ermöglichen. Vorzugsweise ist der Befestigungsstift eingerichtet, mittels Reflow-Löten stoffschlüssig an dem Befestigungsbereich befestigt zu werden. Somit kann die Leiterplattenanordnung durch die indirekte Zuführung