[发明专利]电连接装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电连接装置。

背景技术

汽车中的电子系统部件的重要性日益增加。这里特别提供电子控制设备与用于传感器、致动器、插拔连接装置等的外部电连接——例如与用于传动控制装置的机电一体化模块——的可靠的电接触的保证，这在汽车中的恶劣环境条件下极为困难。目前在控制设备中包含的电路载体和外部的布线“AVT”(外部连接技术)之间的电连接经常通过接合线进行，该接合线使电路载体的连接点与控制设备壳体的装配的连接销电连接。由此保证控制设备相对于有害的环境影响——例如化学腐蚀介质、潮湿、温度波动以及极端的机械加速或者减速——的严密的密封封闭。电路设备例如是多层印刷电路板或者是其上构造有电子电路的所谓的“LTCC”混合模块(“Low-Temprature-Cofired-Ceramic(低温共烧陶瓷)”)。

此外已知，通过接合线将电路载体直接与线路载体、特别是可弯曲的扁平线路(所谓的“FPC”，Flexible Printed Circuit(可弯曲印刷电路))连接。

从WO 98/44593中已知电路载体与可弯曲的印制导线载体的一种电连接，其中电接触在重叠区域中借助导电的粘合剂进行。这里的缺点是，必须在该重叠区域中以精确计量的量和在可再现的位置中施加该粘合剂。DE 198 32 062A1公开了一种用于汽车的控制设备，其中电路载体的接触元件在接触区段中通过激光焊接点或者激光钎焊点与可弯曲的印制导线载体导电连接。激光焊接点或者激光钎焊点的产生使得在接触区域中产生高的热量输入，其中在激光钎焊处理的情况下必须提前准备焊剂形式的附加的助剂。

发明内容

公开一种在控制设备、特别是电动机和/或传动控制设备与可弯曲线路载体、特别是多极扁平线路的印制导线或者具有多个线路导槽(Leitungsführung)的底板的印制导线之间的电连接装置。

根据本发明，控制设备具有多个接口球(Interfaceball)，这些接口球用热塑性导电塑料构成，其中接口球为了实现电连接能够分别与印制导线的导体球和/或分别与底板的线路导槽热熔接，其中导体球和线路导槽用导电塑料构成。

由于控制设备上的用热塑性导电塑料构成的接口球和在可弯曲线路导槽的区域中的与此对应构造的导体球或者在底板的区域中同样用导电塑料构成的线路导槽，电接触可以不用助剂地在所使用的热塑性导电塑料的相对低的熔化温度下通过简单地对接口球和导体球进行热熔接来进行。

与钎焊和焊接不同，接触区域中的并且因此邻接的组件中的热量输入被最小化，因为熔化热塑性导电塑料所需要的温度通常低于250℃到400℃。该效果还通过如下方式增强，即在接触处理中要导电连接的接口球和导体球不是完全地而是仅在小体积的连接区域中被熔化。

因为不需要任何的金属助剂，所以还可以在连接区域中不存在任何导致干扰电压的寄生的电化学元件。避免了在钎焊位置不希望地形成“触须”或者针状的单晶、在焊接和钎焊时的金属溅射以及在接合时已知的腐蚀问题。此外导电塑料确保了具有减小的过渡电阻的较大接触面，所述减小的过渡电阻在需要时可以精确地匹配相应地要传输的电流强度。

导电塑料用足够导电的颗粒构成，这些颗粒在由适宜的热塑性塑料材料构成的基质或者基础材料中均匀分布地嵌入。为形成基质可以考虑具有足够机械的和热的承载能力的所有已知的热塑性塑料。

作为导电颗粒例如可以使用金属颗粒和/或适宜的导电纳米颗粒，例如由碳构成的纳米微管。为了改善在制造接触球时导电塑料在金属衬底、特别是金属插针、扁平插针、连接销、金属凸起、可弯曲扁平线路等上的机械附着，可以对这些接触球进行适宜的机械的、化学的和/或物理的表面处理，特别是等离子体照射处理形式的表面处理。

底板上的印制导线和接口球分别具有优选圆形或者矩形的几何形状，以便通过足够大的过渡面来实现尽可能小的电过渡电阻。