Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
CONTACTING PART FOR A DRIVE MODULE, DRIVE MODULE, AND METHOD FOR PRODUCING A CONTACTING PART
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/183899
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a contacting part (5) for a drive module (1), comprising: a main body for providing contacting of a brush-commutated drive motor (2) by means of brushes; at least one supply line (62), in particular a punched-grid line (62), for electrically contacting the drive motor (2); a circuit surface (57), to which a conducting track is directly applied by means of an MID technique; and at least one component (59), in particular a surface-mounted device (59), which is electrically connected to the conducting track (58).

More Like This:
Inventors:
MAERKLE, Jens (Kappelwindeckstr. 4, Buehl, 77815, DE)
Application Number:
EP2014/054653
Publication Date:
November 20, 2014
Filing Date:
March 11, 2014
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
ROBERT BOSCH GMBH (Postfach 30 02 20, Stuttgart, 70442, DE)
International Classes:
H02K23/66
Other References:
None
Download PDF:
Claims:
Ansprüche

1 . Kontaktierungskomponente (5) - insbesondere ein Bürstenhalterbauteil - für ein Antriebsmodul (1 ), umfassend:

- einen Grundkörper zum Bereitstellen einer Kontaktierung eines bürs- tenkommutierten Antriebsmotors (2) über Bürsten;

- mindestens eine Zuleitung (62), insbesondere eine Stanzgitterleitung, zum elektrischen Kontaktieren des Antriebsmotors (2);

- eine Schaltungsfläche (57), auf der mittels einer MID-Technik eine Leiterbahn unmittelbar aufgebracht ist; und

- mindestens ein Bauelement (59), insbesondere ein SMD-Bauelement (59), das mit der Leiterbahn (58) elektrisch verbunden ist.

2. Kontaktierungskomponente (5) nach Anspruch 1 , wobei die mindestens eine Zuleitung (62) zumindest abschnittsweise in einer Erstreckungsrich- tung verläuft, wobei die Schaltungsfläche (57) quer zur Erstreckungsrich- tung angeordnet ist.

3. Kontaktierungskomponente (5) nach Anspruch 1 , wobei die mindestens eine Zuleitung (62) zumindest abschnittsweise in einer Erstreckungsrich- tung verläuft, wobei die Schaltungsfläche (57) parallel zur Erstreckungs- richtung angeordnet ist und wobei die Leiterbahn (58) zur Kontaktierung der mindestens einen Zuleitung (62) auf eine benachbarte Zuleitungsfläche (65) geführt wird, die quer zur Erstreckungsrichtung angeordnet ist.

4. Kontaktierungskomponente (5) nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Bauelement (59) mit der Leiterbahn (58) und/oder die Leiterbahn (58) mit der mindestens einen Zuleitung (62) verbunden ist, indem ein leitfähiges Material, insbesondere ein leitfähiger Klebstoff oder ein Lotmaterial zwischen einen Kontakt des Bauelements (59) und die Leiterbahn (58) bzw. zwischen die mindestens eine Zuleitung (62) und die Leiterbahn (58) aufgebracht wird. Kontaktierungskomponente (5) nach Anspruch 4,

wobei ein Abschnitt der Zuleitung (62) über eine Öffnung (64) nahe einem Ende (61 ) der zu kontaktierenden Leiterbahn (58) zugänglich ist, oder wobei ein Abschnitt der Zuleitung (62) die zu kontaktierende Leiterbahn (58) durchdringt oder

wobei ein Abschnitt der Zuleitung (62) an einer Oberfläche der Kontaktierungskomponente (5) geführt ist und die Leiterbahn (58) an den Abschnitt der Zuleitung (62) angrenzt.

Kontaktierungskomponente (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die der Grundkörper einen Durchbruch zur Aufnahme einer Rotorwelle eines Antriebsmotors (2) und einen elektrische Pins aufnehmenden Anschluss-Stecker (52) aufweist, und die Erstreckungsrichtung der mindestens eine Zuleitung (62) mit den Pins verbunden ist - und insbesondere die Erstreckungsrichtung in radialer Richtung zur Rotorwelle verläuft.

Antriebsmodul (1 ) umfassend:

- einen Antriebsmotor (2);

- eine Kontaktierungskomponente (5), die mit dem Antriebsmotor (2) verbunden ist, um eine Kontaktierung des Antriebsmotors (2) über die Zuleitungen (62) bereitzustellen.

Antriebsmodul (1 ) nach Anspruch 7, wobei das Antriebsmodul (1 ) in ein Gehäuse (21 ) des Antriebsmotors (2) eingesetzt ist.

Antriebsmodul (1 ) nach Anspruch 7 oder 8, wobei an einer dem Antriebsmotor (2) gegenüberliegenden Seite der Kontaktierungskomponente (5) ein Getriebegehäuse (3) angeordnet ist, wobei die Schaltungsfläche (57) in das Getriebegehäuse (3) hineinragt.

Verfahren zum Herstellen einer Kontaktierungskomponente (5) für ein Antriebsmodul (1 ), mit folgenden Schritten:

- Bereitstellen eines nicht leitenden Grundkörpers, insbesondere aus einem Kunststoffmaterial, mit mindestens einer zumindest teilweise ein- gebetteten Zuleitung (62) zum Bereitstellen einer Kontaktierung eines bürstenkommutierten Antriebsmotors (2);

- Aufbringen einer Leiterbahn (58) unmittelbar auf eine Schaltungsfläche

(57) des Grundkörpers mittels einer MI D-Technik; und

- elektrisches Kontaktieren mindestens eines elektrischen Bauelements (59), insbesondere eines SMD-Bauelements (59), über die Leiterbahn

(58) .

Verfahren nach Anspruch 10, wobei das elektrische Bauelement (59) mittels eines aushärtenden leitfähigen Materials, insbesondere eines leitfähigen Klebstoffes, oder mit einer Lotverbindung elektrisch kontaktiert wird.

Verfahren nach Anspruch 1 1 , wobei eine elektrische Verbindung zwischen der mindestens einen Zuleitung (62) und der Leiterbahn (58) durch Aufbringen des aushärtenden leitfähigen Materials erfolgt.

Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Leiterbahn (58) durch eines der folgenden Verfahren zur MID-Technik auf die Schaltungsfläche (57) aufgebracht wird:

- Bedrucken mit einer Folie aus einem leitfähigen Material unter Verwendung eines Heißprägestempels, der die Strukturen der Leiterbahn (58) als Prägeflächen abbildet, so dass der mit dem Heißprägestempel beaufschlagte Bereich der Folie mit dem Material des Grundkörpers verschmilzt und beim Abziehen der Folie an dem Grundkörper haften bleibt, während der übrige Bereich der Folie sich von der Schaltungsfläche (57) löst;

- Besprühen der Schaltungsfläche (57) durch eine Strukturierungsmaske mit leitfähigen Metallpartikeln, die haftend ausgebildet sind, so dass die Struktur der Leiterbahn (58) entsprechend der Strukturierungsmaske auf der Schaltungsfläche ausgebildet wird;

- Beschreiben der Schaltungsfläche (57) mithilfe einer Laser- Direktstrukturierung entsprechend der Struktur der Leiterbahn (58), so dass das Material des Grundkörpers im Bereich der aufzubringenden Leiterbahn (58) aktiviert wird, wobei die Leiterbahn (58) durch galvanisches Metallisieren des aktivierten Bereichs hergestellt wird.

Description:
Beschreibung

Kontaktierungskomponente für ein Antriebsmodul, Antriebsmodul

sowie Verfahren zur Herstellung einer Kontaktierungskomponente

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft Antriebsmodule, insbesondere Antriebsmodule mit Elektromotoren. Die Erfindung betrifft weiterhin insbesondere die Anordnung von EMV-Bauelementen und/oder Sensoren zur Rotorlageerfassung in elektrischen Maschinen für Antriebsmodule.

Stand der Technik

Elektromotoren in Antriebsmodulen, wie beispielsweise Fensterheber- Antriebsmodulen in Kraftfahrzeugen, können als bürstenkommutierte Gleichstrommotoren vorgesehen sein. Derartige Elektromotoren sind mit Bürstenträ- gern versehen, die Bürsten zur elektrischen Kommutierung des Elektromotors halten. Die Bürsten stehen üblicherweise über ein Stanzgitter mit einem externen Steckeranschluss in elektrischer Verbindung.

Zur Reduzierung von EMV-Störsignalen auf den Zuleitungen sind EMV- Bauelemente und/oder Sensoren für eine Rotorlageerfassung elektrisch an

Stanzgitterleitungen des Stanzgitters angeschlossen. Die EMV-Bauelemente und/oder -Sensoren können als bedrahtete Bauelemente vorgesehen sein, die durch einen Schweiß- oder Lötprozess mit den Stanzgitterleitungen verbunden werden. Zur Einsparung von Bauraum können die bedrahteten Bauelemente durch SMD- Bauelemente ersetzt werden, die entweder direkt mit den Stanzgitterleitungen verbunden werden oder auf eine geeignete Leiterplatte aufgesetzt sind, die elektrisch mit den Stanzgitterleitungen verbunden wird. Das elektrische Kontaktieren von SMD-Bauelementen gestaltet sich jedoch in der Praxis häufig aufwändig.

Elektrische Maschinen für Antriebsmodule werden in der Regel mit einem Poltopfgehäuse und einer stirnseitig darauf aufgesetzten Kontaktierungskomponente versehen, die Bürstenträger zur Aufnahme von Bürsten bereitstellt, über die der Läufer der elektrischen Maschine elektrisch kontaktiert werden kann. Die Kontaktierungskomponente weist weiterhin Stanzgitterleitungen auf, die an einem Steckeranschluss enden, wobei zwischen dem Steckeranschluss und den Bürsten eine Schaltung aus SMD-Bauelementen und/oder einem oder mehreren Sensoren für eine Rotorlageerkennung angeordnet ist. Die Anordnung der Bauelemente vergrößert den benötigten Bauraum und beeinflusst damit die Gesamtgröße eines Antriebsmoduls, in dem das Bürstenträgerelement eingesetzt ist.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kontaktierungskomponente für ein Antriebsmodul zur Verfügung zu stellen, die der Aufnahme von Bürstenträgern und deren elektrischer Kontaktierung dient. Weiterhin soll die Kontaktierungskomponente in raumsparender Weise mit elektrischen Bauelementen, insbesondere EMV-Bauelementen und/oder einem oder mehreren Sensorbauelementen, versehen werden.

Offenbarung der Erfindung

Diese Aufgabe wird durch die Kontaktierungskomponente für ein Antriebsmodul gemäß Anspruch 1 sowie durch die elektrische Maschine und das Antriebsmodul gemäß den nebengeordneten Ansprüchen gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Gemäß einem ersten Aspekt ist eine Kontaktierungskomponente für ein Antriebsmodul vorgesehen, umfassend: - einen elektrisch nicht leitenden Grundkörper zum Bereitstellen einer Kontak- tierung eines bürstenkommutierten Antriebsmotors über Bürsten;

- mindestens eine Zuleitung, insbesondere eine Stanzgitterleitung, zum elektrischen Kontaktieren des Antriebsmotors;

- eine Schaltungsfläche des Grundkörpers, auf der mittels einer MID-Technik eine Leiterbahn unmittelbar aufgebracht ist; und

- mindestens ein elektrisches Bauelement, insbesondere ein SMD-Bauelement, das elektrisch mit der Leiterbahn verbunden ist. Eine Idee der obigen Kontaktierungskomponente besteht darin, den Grundkörper der Kontaktierungskomponente mit einer Schaltungsfläche vorzusehen, auf die unmittelbar eine Leiterbahn aufgebracht ist. Mit anderen Worten wird die Leiterbahn unmittelbar auf das nicht leitende Material, insbesondere das Kunststoffmaterial, des Grundkörpers der Kontaktierungskomponente aufgebracht. Auf diese Weise ist es möglich, sowohl auf bedrahtete Bauelemente als auch auf Leiterplatten zum Anschließen von SMD-Bauelementen zu verzichten und damit den für das Einbringen der Bauelemente benötigten Bauraum deutlich zu reduzieren.

Weiterhin ist es möglich, herkömmliche SMD-Bauelemente zum Aufbringen auf die auf der Fläche der Kontaktierungskomponente aufgebrachte Leiterbahn zu verwenden.

Darüber hinaus kann die Kontaktierungskomponente mit einer vereinfachten Geometrie vorgesehen werden, da Halterungen für Bauelemente bzw. Leiterplatten entfallen können. Die Kontaktierungskomponente wird häufig als Spritzgusskomponente hergestellt, wodurch der Aufwand für die Herstellung deutlich reduziert und weiterhin Kunststoffmaterial eingespart werden kann.

Zudem kann aufgrund der kürzeren Anbindungen von EMV-Bauelementen verbessertes EMV-Verhalten erreicht werden.

Weiterhin kann die mindestens eine Zuleitung zumindest abschnittsweise in einer Erstreckungsrichtung verlaufen, wobei die Schaltungsfläche quer zur Erstre- ckungsrichtung angeordnet ist. Alternativ kann die mindestens eine Zuleitung zumindest abschnittsweise in einer Erstreckungsrichtung verlaufen, wobei die Schaltungsfläche parallel zur Erstre- ckungsrichtung angeordnet ist und wobei die Leiterbahn zur Kontaktierung der mindestens einen Zuleitung auf eine benachbarte Zuleitungsfläche geführt wird, die quer zur Erstreckungsrichtung angeordnet ist.

Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Bauelement mit der Leiterbahn und/oder die Leiterbahn mit der mindestens einen Zuleitung verbunden ist, indem ein leitfähiges Material, insbesondere ein leitfähiger Klebstoff oder ein Lotmaterial zwischen einen Kontakt des Bauelements und die Leiterbahn bzw. zwischen die mindestens eine Zuleitung und die Leiterbahn aufgebracht wird.

Es kann vorgesehen sein, dass ein Abschnitt der Zuleitung über eine Öffnung nahe einem Ende der zu kontaktierenden Leiterbahn zugänglich ist, wobei ein Abschnitt der Zuleitung die zu kontaktierende Leiterbahn durchdringt oder wobei ein Abschnitt der Zuleitung an einer Oberfläche der Kontaktierungskomponente geführt ist und die Leiterbahn an den Abschnitt der Zuleitung angrenzt.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Antriebsmodul vorgesehen, das einen Antriebsmotor und die obige Kontaktierungskomponente umfasst, die mit dem Antriebsmotor verbunden ist, um eine Kontaktierung des Antriebsmotors über die Zuleitungen bereitzustellen.

Weiterhin kann das Antriebsmodul in ein Gehäuse des Antriebsmotors eingesetzt sein.

An einer dem Antriebsmotor gegenüberliegenden Seite der Kontaktierungskomponente kann ein Getriebegehäuse angeordnet sein, wobei die Schaltungsfläche in das Getriebegehäuse hineinragt.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Verfahren zum Herstellen einer Kontaktierungskomponente für ein Antriebsmodul vorgesehen, das die folgenden Schritte umfasst:

- Bereitstellen eines nicht leitenden Grundkörpers, insbesondere aus einem Kunststoffmaterial, mit mindestens einer zumindest teilweise eingebetteten Zuleitung zum Bereitstellen einer Kontaktierung eines bürstenkommutierten Antriebsmotors;

- Aufbringen einer Leiterbahn unmittelbar auf eine Schaltungsfläche des Grundkörpers mittels einer MI D-Technik; und

- elektrisches Kontaktieren mindestens eines elektrischen Bauelements, insbesondere eines SMD-Bauelements, über die Leiterbahn.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das elektrische Kontaktieren des elektrischen Bauelements mithilfe eines aushärtenden leitfähigen Materials, insbeson- dere eines leitfähigen Klebstoffs, erfolgt.

Es kann vorgesehen sein, dass das elektrische Bauelement mithilfe eines aushärtenden leitfähigen Materials, insbesondere eines leitfähigen Klebstoffes, elektrisch kontaktiert wird.

Weiterhin kann die Leiterbahn durch eines der folgenden Verfahren auf die Schaltungsfläche aufgebracht werden:

- Bedrucken mit einer Folie aus einem leitfähigen Material unter Verwendung eines Heißprägestempel, der die Strukturen der Leiterbahn als Prägeflächen abbildet, so dass der mit dem Heißprägestempel beaufschlagte Bereich der

Folie mit dem Material des Grundkörpers verschmilzt und beim Abziehen der Folie an dem Grundkörper haften bleibt, während der übrige Bereich der Folie sich von der Schaltungsfläche löst;

- Besprühen der Schaltungsfläche durch eine Strukturierungsmaske mit leitfähi- gen Metallpartikeln, die haftend ausgebildet sind, so dass die Struktur der Leiterbahn entsprechend der Strukturierungsmaske auf der Schaltungsfläche ausgebildet wird; und

- Beschreiben der Schaltungsfläche mithilfe einer Laser-Direktstrukturierung entsprechend der Struktur der Leiterbahn, so dass das Material des Grund- körpers im Bereich der aufzubringenden Leiterbahn aktiviert wird, wobei die

Leiterbahn durch galvanisches Metallisieren des aktivierten Bereichs hergestellt wird. Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Darstellung eines Antriebsmoduls mit einem Antriebsmotor und einem Getriebegehäuse, die über eine Kontaktierungskomponente miteinander verbunden sind;

Figur 2 eine Darstellung einer Kontaktierungskomponente mit aufgebrachten Bauelementen;

Figur 3 eine Darstellung der Kontaktierungskomponente aus einer weiteren Blickrichtung zur Darstellung der Bestückungsrichtung für die Bauelemente; eine detailliertere Darstellung der Schaltungsfläche und der Kontaktierung der Stanzgitterleitungen; eine Darstellung einer weiteren Kontaktierungskomponente mit aufgebrachten Bauelementen; eine perspektivische und Schnittdarstellung einer Kontak- tierungsart zwischen einer Stanzgitterleitung und einer Leiterbahn auf der Schaltungsfläche;

Figuren 7a und 7b eine perspektivische und Schnittdarstellung einer weiteren Kontaktierungsart zwischen einer Stanzgitterleitung und einer Leiterbahn auf der Schaltungsfläche; und

Figuren 8a und 8b eine perspektivische und Schnittdarstellung einer weiteren Kontaktierungsart zwischen einer Stanzgitterleitung und einer Leiterbahn auf der Schaltungsfläche;

Beschreibung von Ausführungsformen Figur 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Antriebsmoduls 1 in Form eines Fensterhebermoduls zum Einsatz in Kraftfahrzeugen mit elektrischen Fensterhebern. Das Antriebsmodul 1 weist einen Antriebsmotor 2 auf, der an ei- nem Getriebegehäuse 3 angeordnet ist. Aus dem Getriebegehäuse 3 ragt eine

Abtriebswelle 4 zum Antrieb einer Mechanik, wie z.B. zum Heben oder Senken einer Fensterscheibe in einem elektrischen Fensterhebersystem eines Kraftfahrzeugs. Zwischen dem Getriebegehäuse 3 und dem Antriebsmotor 2 ist eine Kontaktierungskomponente 5 angeordnet, die den Antriebsmotor 2 und das Getrie- begehäuse 3 mechanisch miteinander verbindet.

Der Antriebsmotor 2 ist in einem Polgehäuse 21 aufgenommen, das an einem ersten Ende 22 eine Lageraufnahme 23 zur gelagerten Aufnahme einer (nicht gezeigten) Motorwelle bereitstellt. An einem dem ersten Ende 22 gegenüberlie- genden Ende 24 des Polgehäuses 21 ist die Kontaktierungskomponente 5 angeordnet.

Der Antriebsmotor 2 ist so ausgebildet, dass ein an der Motorwelle angeordneter Kommutator in die Kontaktierungskomponente 5 hineinragt und dort von in einem Bürstenträger gehaltenen Bürsten (nicht gezeigt) kontaktiert wird. Die Motorwelle durchdringt die Kontaktierungskomponente 5 und ragt in das Getriebegehäuse 3 hinein, wo sie beispielsweise mit einem Schneckenrad verbunden sein kann, um in ein entsprechendes in dem Getriebegehäuse 3 angeordnetes Getriebe einzugreifen.

Die Kontaktierungskomponente 5 ist in Figur 2 separat dargestellt. Die Kontaktierungskomponente 5 weist einen Grundkörper auf, der vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial als Spritzgußbauteil einstückig gefertigt ist. Der Grundkörper weist einen Antriebsmodulabschnitt 51 und einen Steckverbinderabschnitt 52 auf, die über einen Verbindungsabschnitt 53 miteinander verbunden sind. Die Kontaktierungskomponente 5 ist vorzugsweise aus einem elektrisch nicht leitenden Material, wie beispielsweise einem Kunststoffmaterial, einstückig, beispielsweise in einem Spritzgussverfahren, hergestellt und dient dazu, eine Kontaktierung der Bürsten in dem Antriebsmodulabschnitt 51 über den Steckverbinder des Steckverbinderabschnitts 52 zu gewährleisten. Der Steckverbinder des Steckverbinderabschnitt 52 enthält hervorstehende Kontaktstifte, die über einen geeigneten Steckeranschluss kontaktiert werden können. Die Kontaktstifte werden durch die Enden von Stanzgitterleitungen 62 eines Stanzgitters gebildet, die insbesondere in dem Verbindungsabschnitt 53 in dem

Material der Kontaktierungskomponente 5 eingebettet sind. Das Stanzgitterleitungen 62 des Stanzgitters dienen als Zuleitungen für den Antriebsmotor 2.

Der Antriebsmodulabschnitt 51 weist einen ersten Halteabschnitt 54 mit Halte- strukturen auf, die in das zweite Ende 24 des Polgehäuses 21 eingesetzt werden, so dass die Kontaktierungskomponente 5 fest auf dem Polgehäuse 21 des Antriebsmotors 2 aufsitzt. Die Kontaktierungskomponente 5 und das Polgehäuse 21 können miteinander durch Verbindungselemente 26, wie z.B. Schrauben verbunden sein. In dem ersten Halteabschnitt 54 der Kontaktierungskomponente 5 sind die Bürsten in entsprechenden Bürstenträgern angeordnet, um den an der

Rotorwelle des Antriebsmotors 2 befindlichen Kommutator elektrisch zu kontaktieren.

An den ersten Halteabschnitt 54 schließt sich eine Bürstenträgerbasis 55 des Grundkörpers der Kontaktierungskomponente 5 an. An der dem ersten Halteabschnitt 54 gegenüberliegenden Seite der Bürstenträgerbasis 55 ist ein zweiter Halteabschnitt 56 mit entsprechenden Haltestrukturen vorgesehen, die im montierten Zustand in das Getriebegehäuse 3 hineinragen und dadurch die Kontaktierungskomponente 5 mit dem Getriebegehäuse 3 verbinden.

Der zweite Halteabschnitt 56 des Grundkörpers weist eine Schaltungsfläche 57 auf, die insbesondere zur Achse der Motorwelle parallel und in Richtung des Verbindungsabschnitts 53 ausgerichtet sein kann. Alternativ kann die Schaltungsfläche 57 auch auf anderen Flächen, wie z.B. dem ersten Halteabschnitt oder der Bürstenträgerbasis 55 vorgesehen sein.

Auf die Schaltungsfläche 57 wird mithilfe einer geeigneten Technik eine Leiterbahn 58 direkt auf die Oberfläche des Materials des Grundkörpers der Kontaktierungskomponente 5 aufgebracht. Die Leiterbahn 58 kann beispielsweise aus Kupfer, Silber oder einem sonstigen leitfähigen Material ausgebildet sein. Die Leiterbahn 58 kann mithilfe verschiedener Verfahren auf das Material der Kon- taktierungskomponente 5 aufgebracht werden.

Auf die Leiterbahn 58 werden mittels eines geeigneten Verfahrens SMD- Bauelemente 59 aufgebracht, beispielsweise mithilfe eines leitfähigen Klebers oder durch Löten, so dass die SMD-Bauelemente 59 zuverlässig an der Leiterbahn 58 gehalten sind und diese elektrisch kontaktieren. Die Bauelemente 59 können EMV-Bauelemente, wie beispielsweise Drosselinduktivitäten oder Kapazitäten, umfassen und darüber hinaus ein oder mehrere Sensorbauelemente, wie beispielsweise einen Hallsensor, aufweisen, der so an der Schaltungsfläche 57 angeordnet ist, dass er in einer Richtung senkrecht zur axialen Richtung der Motorwelle einem (nicht gezeigten) Ringmagneten an der (nicht gezeigten) Motorwelle gegenüberliegt. Die Leiterbahn 58 wird auf der Schaltungsfläche 57 als MID (Molded Interconnect Device) vorgesehen.

In einem ersten Verfahren zum Aufbringen einer Leiterbahn kann die Schaltungsfläche 57 mit einer Folie aus einem elektrisch leitfähigen Material, wie beispielsweise einer Kupferfolie, bedruckt werden, und zwar unter Verwendung eines Heißprägestempels, der die Strukturen der Leiterbahn 58 als erwärmte Prägeflä- chen abbildet, so dass die mit dem Heißprägestempel beaufschlagten Bereiche der Folie mit dem Kunststoffmaterial der Schaltungsfläche 57 verschmelzen und beim Abziehen der Folie an dem Kunststoffmaterial haften bleiben, während die übrigen Bereiche der Metallfolie nicht mit der Schaltungsfläche 57 verbunden werden und sich von dieser lösen.

In einem weiteren Verfahren kann die Schaltungsfläche 57 über eine Maske mit leitfähigen Metallpartikeln besprüht werden, die in geeigneter Weise haftend ausgebildet sind. Beispielsweise kann ein Spray aus Silberpartikeln durch die Strukturierungsmaske auf die Schaltungsfläche 57 aufgesprüht werden, wobei das Verbinden der Metallpartikel mit dem Material der Schaltungsfläche 57 mittels eines geeigneten Klebstoffs, einer Temperatur oder einer ausreichend hohen Aufprallenergie erreicht werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann dem Spray auch Lösungsmittel oder dergleichen zugesetzt sein, um die Metallpartikel dauerhaft mit dem Material der Kontaktierungskomponente 5 zu verbinden. Mithilfe eines dritten Verfahrens kann die Schaltungsfläche 57 mittels einer La- ser-Direktstrukturierung entsprechend der Strukturen der Leiterbahnen so beschrieben werden, dass das Material, insbesondere das Kunststoffmaterial, der Kontaktierungskomponente 5 aktiviert wird, um dann galvanisch metallisiert wer- den zu können. Dieser Prozess wird auch als chemisches Galvanisieren bezeichnet.

In Figur 3 ist eine weitere perspektivische Darstellung der Kontaktierungskomponente 5 gezeigt, und zwar in einer Betrachtungsrichtung parallel zur Erstreckung der Schaltungsfläche 57. Man erkennt die Bestückungsrichtung B als Richtung senkrecht zur Schaltungsfläche 57. In Richtung der Bestückungsrichtung B werden die SMD-Bauelemente 59 auf die Leiterbahn 58 aufgebracht und anschließend mit dem leitfähigen Klebstoff fixiert oder angelötet. Figur 4 zeigt eine Draufsicht auf die Schaltungsfläche 57. An die Schaltungsfläche 57 schließt sich der Verbindungsabschnitt 53 an, in den Stanzgitterleitungen 62 als Zuleitungen zu dem Antriebsmotor 2 eingebettet sind. Die Schaltungsfläche 57 steht im Wesentlichen senkrecht bzw. quer zu der Erstreckungsrich- tung der Stanzgitterleitungen 62 ab. An der Position, an der die Schaltungsflä- che 57 auf der Bürstenträgerbasis 55 aufsitzt, sind in dem Material der Kontaktierungskomponente 5 Öffnungen 60 vorgesehen, um dort die Stanzgitterleitungen 62 freizulegen. Die Leiterbahn 58 ist zu den Öffnungen 60 geführt. Die durch die SMD-Bauelemente 59 gebildete Schaltung wird nun durch die Öffnungen 60 mit den Stanzgitterleitungen 62 kontaktiert.

Wie in Figur 4 dargestellt, ist die Leiterbahn 58 mit an den Öffnungen 60 zugewandten Enden 61 versehen. Eine Kontaktierung der Stanzgitterleitungen 62 mit den Enden 61 der Leiterbahn 58 kann in einem Arbeitsschritt des leitfähigen Verklebens der Bauelemente 59 auf der Leiterbahn 58 vorgenommen werden. Dazu muss ein Klebepunkt aus leitfähigem Klebstoff in die Öffnungen 60 eingebracht werden, so dass sich der Klebepunkt von den Stanzgitterleitungen 62 bis zu den Enden 61 der Leiterbahn 58 erstreckt und dadurch eine elektrische Kontaktierung herstellt. Der Klebepunkt befindet sich dann in der Öffnung 60, kontaktiert den freiliegenden Abschnitt der betreffenden Stanzgitterleitung 62 und weist eine aus- reichende Größe auf, um ebenfalls in elektrischen Kontakt mit dem Ende 61 der

Leiterbahn 58 zu gelangen. Durch das Vorsehen der SMD-Bauelemente 59 auf der Schaltungsfläche 57 kann ein Bauraum für bedrahtete Bauelemente bzw. für eine Leiterplatte, wie beispielsweise eine Entstörplatine, eingespart werden. Durch die geringe Bauhö- he der SMD-Bauelemente 59 ist das Vorsehen von zusätzlichem Bauraum zum

Einbringen der Bauelemente 59 in der Regel nicht notwendig, so dass das gesamte Antriebsmodul 1 Platz sparend aufgebaut werden kann. Zudem sind verbesserte elektrische Eigenschaften zu erwarten, da die Bauelemente 59 mit kürzerer Anbindung an die Stanzgitterleitungen 62 angeschlossen werden können.

Eine weitere Kontaktierungskomponente 50 ist in Figur 5 separat dargestellt. Die Kontaktierungskomponente 50 weist wie bei der obigen Ausführungsform einen Antriebsmodulabschnitt 51 und einen Steckverbinderabschnitt 52 auf, die über einen Verbindungsabschnitt 53 miteinander verbunden sind. Im Unterschied ist jedoch die Schaltungsfläche 57 nicht quer, sondern parallel zur Erstreckungsrich- tung der Stanzgitterleitungen 62 angeordnet, wobei die Leiterbahn 58 sich auf eine Zuleitungsfläche 65 erstreckt, die als Teil der Schaltungsfläche quer zur Er- streckungsrichtung der Stanzgitterleitungen 62 verläuft, so dass eine Kontaktie- rung mit den Stanzgitterleitungen 62 in der oben beschriebenen Weise erfolgen kann.

In den Figuren 6a - 6b ist eine perspektivische und Querschnittsdarstellung durch eine weitere Ausgestaltung des Verbindungsbereichs zwischen einer der Stanzgitterleitungen 62 und der Leiterbahn 58 dargestellt. In der gezeigten Aus- führungsform ist dargestellt, dass die Stanzgitterleitung 62 an die Leiterbahn 58 herangeführt ist und an diese angrenzt. Durch Aufbringen eines leitfähigen Klebepunkts 63, der sich über einen Teil der Leiterbahn 58 und einen Teil der Stanzgitterleitung 62 erstreckt, kann eine elektrische Verbindung hergestellt werden.

In den Figuren 7a und 7b ist eine perspektivische und Querschnittsdarstellung durch den Verbindungsbereich zwischen einer der Stanzgitterleitungen 62 und der Leiterbahn 58 in einer weiteren Variante dargestellt. In der gezeigten Ausführungsform ist eine Ausnehmung 64 vorgesehen, wobei an der Oberfläche, an der die Ausnehmung 64 vorgesehen ist, sich die Leiterbahn 58 befindet. Insbesondere kann die Ausnehmung 64 die Leiterbahn 58 durchdringen. Durch Einbringen eines Klebetropfens 67, der die Ausnehmung 64 vollständig ausfüllt, kann die elektrische Verbindung hergestellt werden. Um die Verbindung mit dem leitfähigen Klebstoff thermisch zu entlasten, kann die Stanzgitterleitung 62 eine abzweigende bzw. abstehende Struktur 66 aufweisen, durch die thermische Spannun- gen reduziert werden.

In den Figuren 8a und 8b ist eine perspektivische und Querschnittsdarstellung durch den Verbindungsbereich zwischen einer der Stanzgitterleitungen 62 und der Leiterbahn 58 in einer weiteren Variante dargestellt. In der gezeigten Ausfüh- rungsform ist dargestellt, dass eine der Stanzgitterleitungen 62 aus dem Körper der Kontaktierungskomponente 5 herausragt und die Leiterbahn 58 um den herausragenden Abschnitt der Stanzgitterleitung 62 angeordnet ist. Durch Aufbringen des leitfähigen Klebstoffs auf den herausragenden Abschnitt der Stanzgitterleitung 62 kann eine elektrische Verbindung zwischen der Stanzgitterleitung 62 und der Leiterbahn 58 hergestellt werden.




 
Previous Patent: NON-RETURN VALVE

Next Patent: CONTROL OF A HALF BRIDGE