使柔性电路上的接触表面与金属接触件接触的方法、卷边部分、柔性电路和金属接触件的连接、以及控制装置与流程

在用于机动车辆、优选地用于车辆传动装置的控制装置的构造中特别需要使用柔性电路板(“柔性pcb”，“pcb”是指印刷电路板)，以便满足环境条件和三维安装空间。

至今使用的刚性电路板(“刚性pcb”)是易于接触的。为了使这种刚性电路板上的接触表面与所述电路板外部的金属接触件、典型地冲压网格的接触件接触，通常提供所谓的压入配合销。电路板中配置有套筒，因而有典型地圆形截面的过孔(工业术语、用于“贯通接触件”或通道)，压入配合销被压入到该套筒中。压入配合销在压入配合区域中具有弹性性能(例如，针眼几何形状、针孔形状)。所述几何形状通过压入到套筒中而被压缩，其中，弹性恢复力将压入配合销压靠在套筒的内壁上。在这里提供的贯通接触件、从而是优选地由铜制成的金属接触件，因此与压入配合销的金属导电表面发生电接触，使得通过压入配合销提供与外部、压入配合销的颈部的导电连接。用于压入配合接触的刚性电路板的典型厚度在从1.5mm到1.8mm的范围内、优选地是1.6mm。

单层柔性电路板具有的厚度典型地为0.25mm(取决于薄膜和层的构造)，并且典型地由在其上施加有铜导体轨道和覆盖膜的基底膜形成。基底膜典型地由塑料材料(例如peek(聚醚醚酮)、聚酯、聚酰亚胺、含氟聚合物等)构成。

由于柔性电路板的柔性和较小的总厚度，柔性电路板不能吸收压入配合销的任何弹簧力。

为此，至今柔性电路板上的接触表面借助于激光焊接或借助于与金属接触件的焊接而在柔性电路板的外部加以连接。然而，两种方法都具有缺点。在激光焊接的情况下，出现柔性电路板和施加在其上的导体轨道的强度局部减小。通过选择性焊接方法的连接也已被证明是不利的，因为在焊接期间的位置是非常关键的。随后的机械应力可能导致焊接接头被破坏。

本发明的目的是指定一种用于使柔性电路板上的接触表面与柔性电路板外部的金属接触件接触的方法，所述方法不具有上述缺点。此外，本法明的目的是指定一方面柔性电路板与另一方面金属接触件的相应连接，并且提出一种相应的控制装置。

该目的在一方面通过用于使柔性电路板上的接触表面与柔性电路板外部的金属接触件接触的方法得以实现，所述方法具有专利权利要求1所述的特征。在另一方面，根据一个优选的实施例，提供了一种用于根据本发明的方法的特定卷边部分。在另一方面，提供了如专利权利要求9所述的一方面柔性电路板与另一方面金属接触件的连接，并且又另一方面提供了一种尤其用于机动车辆的控制装置，该控制装置具有根据本发明的连接。

根据本发明的方法因此包括将柔性电路板机械地联接至附接件。附接件尤其还被认为是安装件。附接件因此被附接至柔性电路板、或相应地安装在柔性电路板上。这意味着附接件被安装在电路板上并且被机械地连接至接触表面，其中，附接件不接合在柔性电路板中、或相应地不布置在通道柔性电路板的通道中。换言之，安装件被布置成以便偏离或相应地平行于柔性电路板并且连接至该柔性电路板。附接件具有用于接纳压入配合销的套筒，所述压入配合销的内部表面提供有(电气)导电材料，该(电气)导电材料电连接至接触表面、尤其在机械联接的情况下自动地电连接，然而，所述(电气)导电材料还可能通过专用操作步骤而电连接。上述类型的压入配合销被引导穿过套筒和在金属接触件中或上的导管。由此，压入配合销紧紧地位于套筒内并且实现了套筒的内部表面与金属接触件之间的电接触，并且因此还实现了接触表面与金属接触件之间的电接触。

本发明从用于接触刚性电路板上的接触表面的技术开始，并且因此消除了用于接触柔性电路板上的这种接触表面的方法的缺点。特别地，附接件实现了必要空间(超出1.6mm厚度的区域)以及一定的刚性或刚度，以便引入压入配合销、并且确保与金属接触件的充分正连接。

分别在柔性电路板中的过孔或通道的区域中的附接件优选地通过坚固的焊接方法(例如，回流焊接)焊接至所述柔性电路板(由此，附接件优选地以电气导电的方式与接触表面连接，或至少套筒的内部表面与接触表面电连接)。这意味着附接件在通道和/或过孔的区域中布置和/或安装在柔性电路板上并且机械地连接至柔性电路板，其中，附接件没有突出到和/或接合在柔性电路板的通道中。这是决定性的方面，因为用于紧固金属接触件的压入配合销以此方式被引导穿过附接件和过孔，其中，压入配合销相对于附接件而不是相对于实际的柔性电路板被支撑。压入配合销在通道的区域中被布置和/或配置成以便不与电路板接触。

附接件可以非常简单地实施为金属套筒、优选地以便由铜构成，使得并不强制套筒的内部表面的特定涂层。套筒的内部可以电镀地或化学地涂有锡，以便使得压入配合力最小。同样可以具有另外的功能层(osp-有机表面保护)。

替代性地，或者此外，当接触同一柔性电路板上的其他接触表面时，附接件可以包括用于刚性电路板的支撑件(或者刚性电路板本身采用导体轨道，以便表示根据本发明的功能)。在支撑件(不是pcb)的情况下，配置了具有用于形成套筒的导电涂层的通道。典型的支撑件由高温塑料材料(例如ppa(部分地芳香族聚酰胺)、pps(聚苯硫醚)、pesu(聚醚砜))构成；或者还可以包括热固性材料，例如酚醛塑料材料或环氧基树脂。附接件尤其还应具有典型的刚性电路板的厚度，例如在1.2mm与2mm之间。

除了焊接在具有套筒的附接件上之外，在电路板中的通道的区域中的所述附接件还可以层压在其上，其中，用于提供导电材料的金属涂层在层压之后被施加至套筒的内部表面，为此，例如，可以提供尤其用于提供铜涂层或锡涂层的电镀方法或化学沉积方法。

层压的附接件同样可以由典型地生产刚性电路板的材料构成，例如增强玻璃纤维的环氧树脂。

在用于接触其他接触表面的另一个实施例的情况下，可以在同一柔性电路板上同样提供该另一个实施例，已经提到的实施中已经实施在该柔性电路板上(但是它们还可以完全替代性地取代其位置)，卷边部分被提供为附接件，所述卷边部分具有包括至少一个卷边板的卷边区域和具有套筒的另一个区域，其中，卷边部分通过与卷边区域的卷接而连接至柔性电路板，其中，至少一个卷边板在卷接时接触接触表面。由此，整个卷边部分也与接触表面电连接。套筒布置在柔性电路板的周边的旁边，或在该柔性电路板的周边的下方或上方。在此实施例的情况下，在套筒与柔性电路板之间存在间隔；尤其不能强制在柔性电路板中的通道的延长部上提供套筒(然而当卷接时同样可以这样)，但可以确保在远离柔性电路板的完全不同的位置上接触。

根据另一方面，提供了为本方法的实施例提供的卷边部分，该卷边部分具有第一区域，该第一区域具有支撑至少一个卷边板的舌部；并且具有第二区域，该第二区域具有在其中可接纳压入配合销的通道。当将柔性电路板组装到冲压网格上时，这种卷边部分可以非常快速地夹住并且用于接触，尤其在用于传动装置的控制装置的构造中。

根据本发明借助于压入配合销在根据本发明的一方面柔性电路板与另一方面金属接触件、尤其是冲压板的金属接触件之间建立连接，其中，根据一个或多个提及的实施例，该连接优选地借助于根据本发明的方法来提供。

根据本发明的尤其为(机动)车辆、优选地为机动车辆的传动装置提供的控制装置具有根据本发明的连接；因此借助于压入配合销来连接冲压板或具有柔性电路板(支撑用于控制装置的电子控制系统)的另一个金属接触件，使得可以从外部进入电子控制系统。

以下参考附图将更详细地描述本发明的优选实施例，在附图中：

图1示出了穿过根据本发明的类型的连接的截面，该连接是借助于根据本发明的方法的第一实施例建立的，其中，铜套筒被焊接至柔性电路板，

图2示出了图1的放大形式的片段ii，从而展示了柔性电路板的构造，

图3示出了穿过根据本发明的类型的连接的截面，该连接是借助于根据本发明的方法的第二实施例建立的，其中，刚性电路板在局部界定区域中被局部地焊接至柔性电路板，

图4示出了穿过根据本发明的类型的连接的截面，该连接是借助于根据本发明的方法的第三实施例建立的，其中，例如在柔性电路板的情况下使用的支撑件被局部地层压在柔性电路板上(因此在局部界定区域中)，

图5示出了穿过根据本发明的类型的连接的截面，该连接是借助于根据本发明的方法的第四实施例建立的，其中，具有用于接纳压入配合销的套筒的卷边条带被压接至柔性电路板，

图6a示出了在此使用的、根据本发明的另一方面的、以透视图直观表示的卷边条带，并且

图6b示出了图6a的、被压接至柔性电路板之后的、以透视图直观表示的卷边条带。

根据第一实施例、根据图1示出的本发明的连接包括电气电路板，该电气电路板以其整体由附图标记10标识、并且与冲压板的金属接触件电气且机械地连接或电气且机械地连接至冲压板的金属接触件，该冲压板的金属接触件以其整体由附图标记20标识。如从图2可见，柔性电路板10包括由塑料(例如peek(聚醚醚酮)、聚酯、聚酰亚胺、含氟聚合物等)制成的基底膜，在该基底膜上施加至少一个铜导体轨道14，所述铜导体轨道14进而被例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)的覆盖膜16覆盖。为了在柔性电路板10与冲压板20之间建立机械和电气连接，考虑要暴露在其上施加焊锡或另一种软焊料22的铜接触表面18，所以覆盖膜16通过焊接过程被部分地移除。铜套筒24借助于软焊料22焊接至柔性电路板，所述铜套筒24局部地加强了柔性电路板并且确保了足以用于结合压入配合销30的总厚度。压入配合销30具有头部32，在该头部中配置有腔体33，其中，头部32粗略地具有与由足部36界定的颈部34邻接的六边形。为了建立连接，压入配合销30被引导穿过冲压板20中的通道38、并且被引导穿过柔性电路板中的合适冲压的通道40，该柔性电路板的通道为压入配合销30的头部32进入套筒24的内部让出道路。

压入配合销本身在冲压板20与套筒24之间、并且因此还与接触表面18建立电气连接。

图3示出了连接的第二实施例，其中，代替铜套筒24，具有过孔44(因此是由铜制成的贯通接触件)的刚性电路板42被焊接至柔性电路板10或焊接到其上，其他所有元件保持完全相同。刚性电路板42被限制于柔性电路板的小区域中、例如限制于周边，使得保持柔性电路板的柔性优点。

过孔44建立了软焊料22与压入配合销30的头部32之间的连接。

在如图4所示的第三实施例的情况下，为了在柔性电路板10的相应通道37的区域中形成套筒，用于刚性电路板的典型载体材料在局部界定的区域中相应地被层压到该通道上、或层压至所述柔性电路板10(参见图4中的位置46)。层压可以借助于高温方法或通过冷层压同时使用薄膜粘合剂来进行。

层压之后的通道尤其通过电沉积或化学沉积方法提供有铜涂层48。就化学/电镀而言，代替铜的锡也特别适合于压入配合到套筒中。

因此，通过压入配合销30建立柔性电路板10上的电接触表面18与冲压板之间的连接，这在图4中未示出但是以类似于图1的方式提供。

在根据图5的本发明的第四实施例的情况下，提供了卷边条带50，该卷边条带通过在第一区域52中卷边而连接至柔性电路板，其中，用于接纳压入配合销30的头部32的套筒56被配置在第二区域54中。

例如，已知sumida-flexcon公司的卷边条带；参阅仅在2016年12月8日有效的以下链接：http://sumida-flexcon.com/hp458/panta-fix-crimp.htm。

然而，代替这种卷边条带的情况下惯常的凸形或凹形插入式接触件，现在提供的是套筒56(参见图6a)。在其他区域中，提供了卷边板58、60，这些卷边板被压入到柔性电路板中，并且此后根据图6b向后弯曲，以便实现卷接配合。在根据箭头62的力的作用下进行卷边。卷边条带由包括金属薄片并且优选地由一片金属薄片制成的材料构成。

在此描述的连接首先提供用于车辆传动装置的控制装置的构造，但是通常还可以在柔性电路板与所述柔性电路板外部的金属接触件将要电接触时使用根据本发明的方法始终建立该连接。