Beschreibung

Litzenkontakt für ein elektrisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines Litzenkontakts

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Litzenkontakt für ein elektrisches Bauelement, also einen Kontaktbereich des Bauelements, der einen Anschnitt eines Litzendrahts,

insbesondere ein Litzenende umfasst. Das Bauelement ist insbesondere ein induktives Bauelement. Der Litzendraht bildet beispielsweise ein Funktionselement des Bauelements. Beispielsweise bildet der Litzendraht eine Wicklung,

insbesondere eine Spule des Bauelements. Insbesondere handelt es sich um eine Hochfrequenz-Litze.

Der Litzenkontakt dient zum elektrischen Anschluss des

Litzendrahts, beispielsweise an ein Anbindungsstück des

Bauelements, insbesondere einem Kontaktpin. Der Litzenkontakt kann auch zur direkten Kontaktierung an eine Leiterplatte ausgebildet sein.

Bei der Herstellung des Litzenkontakts muss auch die

Isolierung des Litzendrahtes entfernt werden. Beispielsweise weist jeder Einzeldraht des Litzendrahtes eine Isolierung in Form einer Lackierung auf. Zusätzlich dazu kann der gesamte Litzendraht eine Ummantelung aufweisen. Die Einzeldrähte können miteinander verdrillt sein. Zudem können die

Einzeldrähte um ein Anbindungsstück gewunden sein. Dies erschwert die zuverlässige Entfernung der Isolierung der Einzeldrähte und der äußeren Isolierung des Litzendrahtes.

Üblicherweise wird ein Litzenkontakt durch Löten hergestellt, wobei die Temperatur derart hoch gewählt wird, dass bei der Herstellung des Litzenkontakts zugleich die Isolierungen entfernt werden. Beispielsweise erfolgen derartige

Lötvorgänge durch Eintauchen in ein Lötbad oder durch

Wellenlöten mit flüssigem Zinn oder Zinnlegierung. Bei

Verwendung einer Lackisolierung aufweisend Polyurethan der

Temperaturklasse von 155 °C bis 180 °C sind zur zuverlässigen Entfernung der Isolierung oftmals Temperaturen des Lötbads oder der Lötwelle um die 400 °C erforderlich. In manchen Fällen weisen die Isolierungen noch höhere

Temperaturklassen auf. Dies ist beispielsweise bei

Isolierungen aus Polyesterimiden oder Polyimiden der Fall. In diesem Fall ist oftmals eine zweistufige Herstellung des Litzenkontakts erforderlich. Dabei wird in einem ersten

Schritt die Isolierung entfernt, beispielsweise mechanisch entfernt, durch Abbrennen oder durch chemische Verfahren. In einem zweiten Schritt wird dann ein Lötvorgang durchgeführt, um eine mechanische und elektrische Verbindung herzustellen. Nachteilig bei derartigen Lötverfahren ist es, dass die erhitzte Luft über der Lötflüssigkeit in direktem Kontakt mit einem Funktionselement des Bauelements, beispielsweise einer Wicklung kommt. Zudem kann ein Kriechfluss der heißen

Lötflüssigkeit entlang des Litzendrahtes in Richtung eines Funktionselements auftreten. Dies führt zu einer

unerwünschten Beschädigung der Isolierung und zu einem erhöhten Ausfallrisiko. Zudem treten durch das Verdampfen der Isolierung unerwünschte Lotkugeln auf. Darüber hinaus sind derartige Verfahren kostenintensiv und zeitaufwändig .

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen

verbesserten Litzenkontakt für ein elektrisches Bauelement anzugeben . Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein elektrisches Bauelement mit einem Litzenkontakt angegeben. Der Litzenkontakt weist einen Abschnitt eines Litzendrahts auf. Der Litzendraht weist eine Vielzahl von Einzeldrähten auf. Der Litzendraht bildet beispielsweise eine Wicklung des Bauelements, insbesondere eine Spule. Das elektrische

Bauelement ist beispielsweise als induktives Bauelement ausgebildet. Beispielsweise ist jeder Einzeldraht innerhalb der Wicklung von einer separaten Isolierung umgegeben.

Beispielsweise handelt es sich um eine Lackisolierung.

Zusätzlich dazu kann der Litzendraht von einer äußeren

Isolierung, insbesondere einer Ummantelung, umgeben sein. Der Litzendraht kann aber auch frei von einer zusätzlichen äußeren Ummantelung sein. Insbesondere handelt es sich um eine Hochfrequenz-Litze.

Der Litzenkontakt ist zur elektrischen Kontaktierung des Litzendrahts ausgebildet. Insbesondere umfasst der

Litzenkontakt ein Ende des Litzendrahtes, das aus der

Wicklung heraussteht. Der Litzenkontakt kann in geringem Abstand von einer Wicklung des Litzendrahts angeordnet sein, beispielsweise im Abstand von wenigen mm. Der Litzenkontakt weist zudem ein Kontaktstück auf, das den Abschnitt des Litzendrahts zumindest teilweise umgibt. Das Kontaktstück ist mit dem Litzendraht insbesondere durch thermisches Diffusionsbonden verbunden. Die Verbindung durch thermisches Diffusionsbonden ist am fertigen Bauelement erkennbar. Beim Diffusionsbonden werden die Einzeldrähte mit dem Kontaktstück unter Einwirkung von Druck und bei erhöhter Temperatur miteinander verbunden. Die Temperatur ist dabei geringer als die Schmelztemperatur des Materials des Kontaktstücks und des Materials der

Einzeldrähte. Beim Diffusionsbonden tritt auf atomarer Ebene eine beidseitige Diffusion über die Grenzflächen der zu verbindenden Teile auf, so dass eine innige Verbindung Teile hergestellt wird. Im Litzenkontakt kann sowohl das

Kontaktstück mit den Einzeldrähten durch Diffusionsbonden verbunden sein, als auch die Einzeldrähte untereinander. Der Litzenkontakt kann Reste der Isolierung, beispielsweise in Form verklumpter Partikel aufweisen. Beispielsweise werden beim Diffusionsbonden die Isolierung der Einzeldrähte

und/oder die äußere Isolierung des Litzendrahts

aufgeschmolzen. Dies ermöglicht eine Verbindung des

Litzendrahts mit dem Kontaktstück ohne separate Entfernung der Isolierung.

Der Litzenkontakt ist insbesondere lötungsfrei, d.h., ohne Verlötung hergestellt. Somit sind die beim Löten

auftretenden, unerwünschten Begleiterscheinungen wie z.B.

Beschädigung der benachbarten Wicklung durch Hitzeentwicklung oder störende Lotkugeln nicht vorhanden. Der Litzenkontakt ist insbesondere sowohl frei von einem beim Löten verwendeten Lotmaterial als auch frei von einem weiteren

Verbindungsmaterial wie z.B. einem leitfähigen Klebstoff.

Das Kontaktstück ist elektrisch leitfähig und weist

insbesondere ein Metall auf. Das Kontaktstück ist

insbesondere in elektrischem Kontakt mit dem Litzendraht. Das Kontaktstück kann bei der Herstellung des Litzenkontakts als Stromträger zur Entfernung der Isolierungen des Litzendrahts dienen . Das Kontaktstück kann zudem auch eine mechanische Fixierung des Litzendrahts gewährleisten. Beispielsweise kann das

Kontaktstück den Litzendraht an einem Anbindungsstück des Bauteils fixieren oder als Anbindungsstück ausgebildet sein.

Das Anbindungsstück ist beispielsweise an einem Trägerelement des Bauteils angeordnet. Das Trägerelement kann zum Tragen einer Wicklung des Litzendrahts ausgebildet sein. Das

Trägerelement kann alternativ oder zusätzlich zum Tragen des Anbindungsstücks oder weiterer Elemente ausgebildet sein. Es kann sich beim Trägerelement auch um ein Gehäuseteil des Bauelements handeln. Das Trägerelement ist beispielsweise aus einem elektrisch isolierenden Material. Der Litzendraht und das Anbindungsstück können jeweils ein freies Ende aufweisen. Die freien Enden des Litzendrahts und des Anbindungsstücks weisen beispielsweise in dieselbe

Richtung des Bauelements. Insbesondere können die freien Enden bündig miteinander abschließen.

Das Anbindungsstück weist ein leitfähiges, insbesondere ein metallisches Material auf. Beispielsweise ist das

Anbindungsstück als Kontaktpin ausgebildet. Das

Anbindungsstück kann in Form eines einzelnen Kontaktfingers ausgebildet sein. Das Anbindungsstück kann auch mehrere

Bereiche aufweisen, zwischen denen der Litzendraht angeordnet ist. Beispielsweise ist das Anbindungsstück in Form einer Gabel mit zwei Zinken ausgebildet. Das Anbindungsstück kann auch eine andere Form aufweisen.

Das Bauelement kann mehrere Anbindungsstücke aufweisen.

Beispielsweise weist das Bauelement mehrere nebeneinander angeordnet Anbindungsstücke auf. Das Bauelement kann auch auf zwei gegenüberliegenden Seiten Anbindungsstücke aufweisen. Das Bauelement kann mehrere Litzendrähte aufweisen, die jeweils mit einem Anbindungsstück verbunden sind. In einer Ausführungsform weist das Bauelement ein

Anschlussstück zum elektrischen Anschluss des Bauelements auf. Das Anschlussstück kann insbesondere zum Anschluss an eine Leiterplatte ausgebildet sein. Beispielsweise ist das Anschlussstück zur PTH- (englisch : pin through hole) Montage ausgebildet. Alternativ kann das Anschlussstück auch zur SMD- (englisch: surface mountable device) , d.h. zur Oberflächen- Montage ausgebildet sein. Das Anschlussstück ist

beispielsweise als Anschlusspin ausgebildet. Das Bauelement kann mehrere Anschlussstücke aufweisen. Beispielsweise ist für jedes Anbindungsstück ein Anschlussstück vorgesehen. Das Anschlussstück ist mit dem Litzenkontakt elektrisch

verbunden. Das Anschlussstück kann mit dem Kontaktstück und/oder dem Anbindungsstück elektrisch verbunden sein. Das Anschlussstück und ein damit verbundenes Anbindungsstück zeigen beispielsweise in unterschiedliche Richtungen.

Beispielsweise ist das Anbindungsstück seitlich ausgerichtet und das Anschlussstück nach unten ausgerichtet. Das

Anbindungsstück steht beispielsweise seitlich vom

Trägerelement ab und das Anschlussstück steht nach unten vom Trägerelement ab. Das Anbindungsstück und das Anschlussstück können auch parallel zueinander verlaufen.

Das Anschlussstück und das Anbindungsstück können einteilig ausgebildet sein. Beispielsweise sind das Anschlussstück und das Anbindungsstück verschiedene Enden eines Winkels. In einer Ausführungsform weist das Kontaktstück zwei

Teilbereiche auf, zwischen denen der Litzendraht angeordnet ist. Beispielsweise sind die Teilbereiche in Form zweier Schenkel ausgebildet. Beispielsweise wird bei der Herstellung des Litzenkontakts der Litzendraht zwischen die Teilbereiche eingelegt und die Teilbereiche werden dann beim

Diffusionsbonden gegen den Litzendraht gedrückt. Insbesondere liegen die Teilbereiche in Bezug auf den Litzendraht

gegenüber. Insbesondere werden die Teilbereiche von außen zusammengedrückt. Somit sind dann beide Teilbereiche mit Einzeldrähten durch Diffusionsbonden verbunden.

In einer Ausführungsform ist das Kontaktstück als

Anbindungsstück ausgebildet. Das Anbindungsstück stellt insbesondere eine Verbindung zu einem Anschlussstück des Bauteils her. Eine Ausgestaltung des Anbindungsstücks mit zwei Teilbereichen, in die der Litzendraht eingelegt wird, ermöglicht eine stabile Anordnung des Litzendrahts am

Kontaktstück vor und während des thermischen

Diffusionsbondens. Dabei ist es nicht erforderlich, den

Litzendraht um das Anbindungsstück zu wickeln oder

anderweitig zu befestigten. Weiterhin ist aufgrund der

Diffusions-Verbindung des Litzendrahts mit zwei Teilbereichen des Anbindungsstücks eine besonders zuverlässige Verbindung gewährleistet. Zudem wird für der Litzenkontakt kein

zusätzliches Verbindungsmaterial, insbesondere kein

Lotmaterial, benötigt.

In einer Ausführungsform ist das Kontaktstück als Hüllelement ausgebildet, das den Litzendraht zumindest teilweise umgibt. Bei dem Hüllelement handelt es sich insbesondere um einen sogenannten „splice crimp" . Dabei ist das Hüllelement als ein um die Leiter gebogenes, metallisches Bandstück ausgebildet. In einer Ausführungsform ist das als Kontaktstück ausgebildete Hüllelement zusätzlich zu einem Anbindungsstück vorhanden, an dem der Litzendraht angeordnet ist. Dabei kann das Hüllelement zum einen die Funktion eines Stromträgers beim thermischen Diffusionsbonden sein. Zum anderen kann das Hüllelement eine zuverlässige Fixierung des Kontaktstücks am Anbindungsstück gewährleisten. Das Hüllelement kann

vollständig um den Litzendraht und das Anbindungsstück herumgeführt sein.

Vorliegend wird bei einer Ausführungsform, bei dem der

Litzenkontakt lediglich von einem Anbindungsstück und dem Abschnitt des Litzendrahts gebildet wird, das Anbindungsstück als Kontaktstück bezeichnet. Bei einer Ausführungsform, bei der der Litzenkontakt aus einem Hüllelement, einem

Litzendraht und einem Anbindungsstück gebildet wird, wird das Hüllelement als Kontaktstück bezeichnet. In einer alternativen Ausführungsform weist der Litzenkontakt kein Anbindungsstück auf und wird somit lediglich vom

Hüllelement und einem Abschnitt des Litzendrahts gebildet. Der Litzenkontakt dient somit zum direkten Anschluss an eine Leiterplatte, ohne ein zusätzliches Anschlussstück. Das

Bauelement kann eine Haltevorrichtung zur Fixierung des

Litzenkontakts aufweisen oder frei von einer Haltevorrichtung sein .

Bei einer Ausbildung des Kontaktstücks als Hüllelement wird ein metallisches Bandstück beispielsweise in flacher Form bereitgestellt und um die aneinander angeordneten Leiter herumgebogen. Das Hüllelement erhält seine Form, insbesondere eine Hülsenform, somit erst bei der Anordnung um die Leiter. Nach dem Umformprozess können sich seitliche Bereiche des Bandstücks überlappen. Durch die Überlappung der seitlichen Bereiche lässt sich ein derartiges Hüllelement von einer vorgefertigten Hülse, wie z.B. einem Kabelschuh,

unterscheiden .

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Verbindung wird ein elektrisches Bauelement mit einem Litzenkontakt

angegeben, wobei der Litzenkontakt einen Abschnitt eines Litzendrahts mit einer Vielzahl von Einzeldrähten und ein Anbindungsstück aufweist. Das Anbindungsstück ist an einem Trägerelement des Bauelements befestigt. Der Litzenkontakt ist insbesondere lötungsfrei, d.h., ohne einen Lötvorgang, gebildet.

Das Bauelement kann alle funktionalen und strukturellen Eigenschaften des vorgehend beschriebenen Bauelements aufweisen. Insbesondere kann der Litzenkontakt durch

thermisches Diffusionsbonden hergestellt sein. Das

Anbindungsstück kann eine elektrische Verbindung des

Litzenkontakts mit einem Anschlussstück des Bauelements herstellen . Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Verbindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Litzenkontakts eines elektrischen Bauelements angegeben. Der Litzenkontakt weist einen Abschnitt eines Litzendrahts und ein Kontaktstück auf. Insbesondere kann es sich um den vorgehend beschriebenen Litzenkontakt und das vorgehend beschriebene Bauelement handeln . Dabei wird ein Litzendraht aufweisend eine Vielzahl von

Einzeldrähten bereitgestellt. Beispielsweise weisen die

Einzeldrähte jeweils eine Isolierung in Form einer

Lackschicht auf. Zudem kann der Litzendraht eine äußere

Isolierung, beispielsweise in Form einer Hülse aufweisen.

Es wird eine Anordnung des Litzendrahts mit einem

Kontaktstück des elektrischen Bauelements gebildet. Bei dem Kontaktstück handelt es sich in einer Ausführungsform um ein Anbindungsstück, beispielsweise in Form eines starren

Kontaktstiftes. Das Anbindungsstück ist beispielsweise an einem Trägerelement, insbesondere einem isolierenden

Trägerelement des Bauelements angeordnet. In einer alternativen Ausführungsform handelt es sich bei dem Kontaktstück um ein Hüllelement, beispielsweise in Form eines metallischen Bandstücks („splice crimp") . Der Litzendraht kann dabei an einem Anbindungsstück angeordnet werden und anschließend wird eine Anordnung des am Anbindungsstück angeordneten Litzendrahts mit dem als Kontaktstück

ausgebildeten Hüllelement gebildet. Alternativ dazu kann das Anbindungsstück nicht vorhanden sein und es wird lediglich eine Anordnung aus Hüllelement und Litzendraht gebildet. Der Litzendraht wird mit dem Kontaktstück durch thermisches

Diffusionsbonden verbunden. Dabei wird mechanischer Druck auf die Anordnung aus Litzendraht und Kontaktstück ausgeübt.

Insbesondere wird der Litzendraht an das Kontaktstück

angepresst. Zugleich wird die Anordnung erwärmt. Durch die Erwärmung kann auch die Isolierung wenigstens teilweise entfernt werden. Die Erwärmung erfolgt beispielsweise durch Stromfluss.

Insbesondere tritt die Erwärmung aufgrund des elektrischen Widerstands der Isolierung auf. Nach Herstellung der Verbindung wird ein freies Ende des

Litzendrahts abgetrennt. Dabei kann auch ein freies Ende des Kontaktstücks abgetrennt werden. Insbesondere können die freien Enden derart abgetrennt werden, dass sie bündig miteinander abschließen.

In einer Ausführungsform weist das Kontaktstück zwei

Teilbereiche auf, zwischen die der Litzendraht in eingelegt wird. Die Teilbereiche können beim Diffusionsbonden gegen den Litzendraht gedrückt werden.

Der Litzenkontakt kann sich auch für andere Drähte als für Litzendrähte eignen. Beispielsweise kann es sich um einen Einzeldraht handeln. Somit sind vorliegend das Bauelement und das Verfahren auch mit einer Verbindung eines Kontaktstücks mit einem anderen Draht als mit einem Litzendraht offenbart.

In der vorliegenden Offenbarung sind mehrere Aspekte einer Erfindung beschrieben. Alle Eigenschaften, die in Bezug auf der Litzenkontakt, das Bauelement oder das Verfahren

offenbart sind, sind auch entsprechend in Bezug auf die anderen Aspekte offenbart, auch wenn die jeweilige

Eigenschaft nicht explizit im Kontext der anderen Aspekte erwähnt wird. Weiterhin ist die Beschreibung der hier angegebenen

Gegenstände nicht auf die einzelnen speziellen

Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr können die Merkmale der einzelnen Ausführungsformen - soweit technisch sinnvoll - miteinander kombiniert werden.

Im Folgenden werden die hier beschriebenen Gegenstände anhand von schematischen Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1A eine Ausführungsform eines Litzenkontakts eines

Bauelements in schematischer Schnittansicht,

Figur 1B eine Ausführungsform eines Litzenkontakts ähnlich zum Litzenkontakt aus Figur 1A in einem tatsächlich hergestellten Bauelement in Schnittansicht,

Figur 2 der Litzenkontakt gemäß den Figuren 1A und 1B,

sowie ein Ausschnitt eines Bauteils in

perspektivischer Ansicht,

Figuren 3A bis 3C Verfahrensschritte bei der Herstellung des

Litzenkontakts der Figuren 1A, 1B und 2,

Figur 4A eine weitere Ausführungsform eines Litzenkontakts in schematischer Schnittansicht,

Figur 4B eine Ausführungsform eines Litzenkontakts ähnlich zum Litzenkontakt aus Figur 4A in einem tatsächlich hergestellten Bauelement in Schnittansicht, Figur 5 der Litzenkontakt gemäß den Figuren 4A und 4B,

sowie ein Bauteil in perspektivischer Ansicht, Figuren 6A bis 6E Verfahrensschritte bei der Herstellung des Litzenkontakts der Figuren 4A, 4B und 5,

Figur 7 eine weitre Ausführungsform eines Bauteils mit

Litzenkontakt in perspektivischer Ansicht,

Figur 8 eine weitere Ausführungsform eines Litzenkontakts in einem Bauelement in Schnittansicht,

Figur 9 eine Ausführungsform eines Bauelement mit dem

Litzenkontakt aus Figur 8.

Vorzugsweise verweisen in den folgenden Figuren gleiche Bezugszeichen auf funktionell oder strukturell entsprechende Teile der verschiedenen Ausführungsformen.

Figur 1 zeigt einen Litzenkontakt 1 aufweisend einen

Litzendraht 2 und ein Kontaktstück 100 in schematischer Schnittansicht. Das Kontaktstück 100 kontaktiert den

Litzendraht 2 direkt und ermöglicht einen elektrischen

Anschluss des Litzendrahts 2. Die Figur 1 zeigt das

Kontaktstück 100 in einem Schnittbild quer durch den

Litzendraht 2.

Der Litzendraht 2 weist eine Vielzahl von Einzeldrähten 4 auf. Die Einzeldrähte 4 sind untereinander und mit dem

Kontaktstück 100 elektrisch und mechanisch verbunden. Das Kontaktstück 100 und/oder der Litzendraht 2 sind

beispielsweise Teil eines elektrischen Bauelements,

insbesondere eines induktiven Bauelements.

Der Litzendraht 2 bildet insbesondere eine Wicklung (siehe z.B. Wicklung 18 aus Figur 5) eines elektrischen Bauelements In Figur 1 ist ein Ende des Litzendrahts 2 zu sehen, das aus der Wicklung herausragt. Die Einzeldrähte 4 sind zumindest innerhalb der Wicklung jeweils von einer Isolierung umgeben. Jeder Einzeldraht 4 weist eine separate Isolierung auf. Die Isolierung ist insbesondere eine Lackisolierung. In diesem Fall handelt es sich um Lackdrahtlitzen. Bei dem Litzendraht 2 handelt es sich insbesondere um einen Hochfrequenz- Litzendraht . Auch ein äußerer Umfang des Litzendrahts 2 kann innerhalb der Wicklung von einer Isolierung, z. B. einer Seidenumspinnung umgeben sein. Diese äußere Ummantelung kann, aber muss nicht vorhanden sein. Das Kontaktstück 100 weist zwei Teilbereiche 5, 6 auf, zwischen denen der Litzendraht 2 aufgenommen ist. Bei der Herstellung der Leiterverbindung 1 werden die Teilbereiche 5, 6 zusammengedrückt. Die dabei entstehende Verformung des Kontaktstücks 100 bleibt bestehen. Somit sind die

Teilbereiche 5, 6 dauerhaft plastisch verformt. Die

Teilbereiche 5, 6 sind beispielsweise jeweils in Form eines Schenkels ausgebildet. Das Kontaktstück 100 kann auch eine andere Form aufweisen. Das Kontaktstück 100 ist insbesondere als Anbindungsstück 3 ausgebildet, wobei das Anbindungsstück 3 den Litzendraht 2 an ein Anschlussstück (siehe Anschlussstück 10 aus Figur 2) des Bauelements elektrisch anbindet. Das Kontaktstück 100 ist mit dem Litzendraht 2 durch

thermisches Diffusionsbonden verbunden. Dazu werden die zu verbindenden Teile, d.h., der Litzendraht 2 und das

Kontaktstück 100, zusammengedrückt und gleichzeitig erwärmt. Die Temperatur bei der Erwärmung liegt dabei unterhalb der Schmelztemperatur der zu verbindenden Teile.

Unmittelbar vor dem Diffusionsbonden sind die Einzeldrähte 4 noch von der Isolierung umgeben. Die Isolierung schmilzt während des Diffusionsbondens auf, so dass eine elektrische Verbindung der Einzeldrähte 4 hergestellt werden kann. Bei Vorhandensein einer Ummantelung des Litzendrahts 2 kann auch diese Isolierung während des Diffusionsbondens aufschmelzen, so dass eine elektrische Verbindung des Litzendrahts 2 mit dem Kontaktstück 3 ermöglicht wird.

Im Litzenkontakt 1 kann durch vorhandene Reste der

Isolierung, z.B. verklumpte Partikel 7 erkennbar sein, dass beim Diffusionsbonden anfänglich die Isolierungen noch vorhanden waren. Bei üblichen Verfahren wird die Isolierung vor der Herstellung des Litzenkontakts 1 entfernt. Dies ist ein aufwändiger Verfahrensschritt, der hier nicht nötig ist. Bei anderen üblichen Verfahren wird die Isolierung durch Aufbringen eines Lotmaterials entfernt. Dies führt dazu, dass Lotkugeln am Litzenkontakt vorhanden sein können und dass beim Löten eine Schädigung des Bauteils durch die hohe

Temperatur auftreten kann. Insbesondere kann eine Schädigung auftreten, wenn eine Wicklung des Litzendrahts sehr nah am Litzenkontakt angeordnet ist, beispielsweise im Bereiche von wenigen mm.

Figur 1B zeigt einen Litzenkontakt 1, entsprechend dem

Litzenkontakt 1 aus Figur 1A bei einer realen Ausführung. Insbesondere ist die Vielzahl an Einzeldrähten 4 gut zu sehen . Die Einzeldrähte 4 füllen den Innenraum des Kontaktstücks 100 so gut wie vollständig aus. Der Füllgrad kann durch geeignete Abmessungen des Kontaktstücks 100 und geeignete

Druckeinwirkung beim thermischen Diffusionsbonden eingestellt werden.

Figur 2 zeigt in perspektivischer Ansicht einen Ausschnitt aus einem Bauelement 8 aufweisend einen Litzenkontakt 1 eines Litzendrahts 2 mit einem als Anbindungsstück 3 ausgebildeten Kontaktstück 100. Der Litzenkontakt 1 ist insbesondere wie in den Figuren 1A bzw. 1B ausgeführt. Bei dem Bauelement 8 handelt es sich beispielsweise um ein induktives Bauelement. Das Bauelement 8 weist insbesondere eine Wicklung (nicht gezeigt) des Litzendrahts 2 auf. Die Wicklung kann sehr nah am Litzenkontakt 1 angeordnet sein, insbesondere im Bereich von wenigen mm, beispielsweise mit einem Abstand von 1 bis 10 mm.

Der Litzendraht 2 ist aus der Wicklung herausgeführt und weist innerhalb der Wicklung und auch im Bereich, der direkt an die Wicklung angrenzt, eine Isolierung 9 auf. Die

Isolierung 9 wird beispielsweise von einer Isolierhülse oder einer anderweitigen Ummantelung gebildet, in der die

Einzeldrähte 4 aufgenommen sind. Die Isolierung 9 kann auch nicht vorhanden sein. Die Einzeldrähte 4 können zudem jeweils von einer weiteren Isolierung umgeben sein, beispielsweise von einer Lackschicht.

Im Bereich der Leiterverbindung 1 ist die Isolierung 9 des Litzendrahtes 2 und die weitere Isolierung der Einzeldrähte 4 nicht vorhanden, so dass ein elektrischer Kontakt zum

Anbindungsstück 3 hergestellt ist. Die Isolierung 9 ist im Bereich der Leiterverbindung 1, also in dem Bereich, in dem der Litzendraht 2 innerhalb des Anbindungsstücks 3 angeordnet ist, entfernt. In dem Bereich, in dem der Litzendraht 2 aus dem Anbindungsstück 3 herausführt, ist die Isolierung 9 vorhanden .

Das Anbindungsstück 3 ist beispielsweise in Form einer Gabel, Klemme, Öse oder einer Hülse ausgebildet. Das Anbindungsstück 3 weist bereits in Figur 1 gezeigt zwei Teilbereiche 5, 6 auf, die an gegenüberliegenden Seiten des Litzendrahts 2 anliegen. Das Anbindungsstück 3 kann auch andere Formen aufweisen, insbesondere Formen, die es ermöglichen, den

Litzendraht 2 zwischen zwei Teilbereichen 5, 6 aufzunehmen und dann die Teilbereiche 5, 6 gegeneinander, mit dem

dazwischen angeordneten Litzendraht 2, zusammenzudrücken.

Das Anbindungsstück 3 weist ein leitfähiges Material,

insbesondere ein Metall auf. Das Anbindungsstück 3 ist beispielsweise an einer Seite des Bauteils 8 angeordnet. Das Anbindungsstück 3 ist mit einem Anschlussstück 10,

beispielsweise einem Anschlusspin elektrisch verbunden. Der Anschlusspin kann insbesondere zur PTH-Montage ausgebildet sein, bei der der Anschlusspin durch ein Loch in der

Leiterplatte gesteckt wird. Alternativ dazu kann das

Anschlussstück 10 auch zur SMD-Montage ausgebildet sein. In diesem Fall erstreckt sich das Anschlussstück 10

beispielsweise in seitlicher Richtung des Bauelements 8.

Beispielsweise wird dazu das Anschlussstück 10 der Figur 2 nach außen oder nach innen gebogen. Zudem wird das Ende des Litzendrahts 2 durch das

Anbindungsstück 3 auch mechanisch fixiert. Das Anbindungsstück 3 kann einteilig mit dem Anschlussstück 10 ausgebildet sein. Insbesondere kann es sich um einen

Metallwinkel handeln. Das eine Ende des Metallwinkels kann das Anbindungsstück 3 und das andere Ende das Anschlussstück 10 bilden. Der mittlere Teil des Metallwinkels kann durch das Trägerelement 22 hindurchführen, beispielsweise vom

Trägermaterial umspritzt sein.

Das Bauteil 8 weist beispielsweise eine Vielzahl von

Litzendrähten 2, Anbindungsstücken 3 und Anschlussstücken 10 auf. Die Anbindungsstücke 3 sind beispielsweise nebeneinander angeordnet und die Anschlussstücke 10 unterhalb der

Anbindungsstücke 3. Die Anbindungsstücke 3 sind

beispielsweise an einem Trägerelement 22 des Bauteils 8 angeordnet. Auch die Anschlussstücke 10 können an dem

Trägerelement 22 angeordnet sein.

In den Figuren 3A bis 3C sind Verfahrensschritte bei der Herstellung einer Leiterverbindung 1 eines Litzendrahts 2 mit einem Anbindungsstück 3 gezeigt. Das Verfahren eignet sich beispielsweise zur Herstellung der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Leiterverbindung 1.

Figur 3A zeigt einen ersten Verfahrensschritt, bei dem ein Litzendraht 2 in ein Kontaktstück 100, insbesondere in ein als Anbindungsstück 3 ausgebildetes Kontaktstück 100, eingelegt wird. Es handelt sich beispielsweise um ein Ende eines Litzendrahts 2, der zu einer Spule gewickelt ist. Das Kontaktstück 100 weist die Form einer Gabel mit zwei

gegenüberliegenden Teilbereichen 5, 6 und einem

Verbindungsbereich 11 auf. Der Litzendraht 2 weist eine Vielzahl von Einzeldrähten 4, beispielsweise 4 bis 3000 Einzeldrähte 4 auf. Der Litzendraht 2 ist von einer äußeren Isolierung 9 umgeben. Die Isolierung 9 ist insbesondere als Isolierhülse ausgebildet, in der alle Einzeldrähte 4 angeordnet sind. Der Litzendraht 2 kann auch keine äußere Isolierung 9 aufweisen. Jeder Einzeldraht 4 ist von einer inneren Isolierung 12 umgeben, die beispielsweise als Lackschicht ausgebildet ist. Die Einzeldrähte 4 weisen beispielsweise Kupfer auf. Die Einzeldrähte 4 weisen

beispielsweise Dicken zwischen 0,02 und 0,5 mm auf.

Figur 3B zeigt einen weiteren Verfahrensschritt. Die

Teilbereiche 5, 6 werden zusammengedrückt. Beispielsweise wird dazu ein Werkzeug, insbesondere ein Crimpwerkzeug verwendet. Beispielsweise handelt es sich um eine Crimpzange. Der von beiden Seiten ausgeübte Druck ist durch Pfeile angedeutet .

Während des Zusammendrückens wird der Litzendraht 2 erwärmt. Dabei werden beispielsweise Elektroden 13, 14 an die

Teilbereiche 5, 6 angelegt, so dass es zu einem Stromfluss über den Litzendraht 2, insbesondere über die Isolierungen 9, 12 des Litzendrahtes 2 kommt. Die Elektroden 13, 14 können in das Werkzeug integriert sein. Aufgrund des ohmschen

Widerstandes erwärmt sich der Litzendraht 2, so dass die Isolierungen 9, 12 schmelzen. Dabei verdampfen die

Isolierungen 9, 12 zumindest teilweise. Es verbleiben im Litzendraht 2 allerdings auch geschmolzene Reste der

Isolierungen 9, 12.

Die freigelegten Einzeldrähte 4 verbinden sich beim

angelegten Druck und der erhöhten Temperatur miteinander und mit dem Kontaktstück 100 dauerhaft elektrisch und mechanisch. Durch die Druckeinwirkung werden dabei auch Lücken, die durch das Verdampfen der Isolierungen 9, 12 entstehen, zumindest teilweise geschlossen. Insbesondere werden die Einzeldrähte 4 und das Kontaktstück 100 dabei durch Diffusionsbonden

verbunden. Das Verfahren kann auch als Heißcrimpen oder

Diffusionsschweißen bezeichnet werden.

Figur 3C zeigt den Litzenkontakt 1 nach dem

Verbindungsprozess . Es sind Reste der Isolierungen 9, 12 in Form verklumpter Partikel 7 erkennbar. Die Einzeldrähte 4 sind untereinander und mit dem Kontaktstück 100 fest

verbunden. Durch das beschriebene Verfahren kann eine gute elektrische Leitfähigkeit bei einer hohen mechanischen

Verbindungsstärke erreicht werden.

Zudem wird durch das beschriebene Verfahren ermöglicht, die Erhitzung zur Entfernung der Isolierungen 9, 12 auf einen kleinen Bereich am Kontaktstück 100 zu konzentrieren. Dies ist bei üblichen Lotverfahren nur schwer möglich.

Gegebenenfalls werden dort zusätzliche Isolierbänder

verwendet, um die Wicklung zu schützen. Derartige

Schutzvorrichtungen sind vorliegend nicht nötig.

Das Heißcrimpverfahren ist ein gut steuerbarer und einfacher Prozess, so dass eine zuverlässige elektrische und

mechanische Verbindung bei geringen Kosten herstellbar ist. Beispielsweise entstehen keine Lötkugeln, deren Größe und Ausdehnung oft nur schwer kontrollierbar ist. Figur 4A zeigt eine weitere Ausführungsform einer

Leiterverbindung 1 aufweisend einen Litzendraht 2 und ein Kontaktstück 100 in einem Schnittbild quer durch den

Litzendraht 2 in schematischer Ansicht. Im Unterschied zur Ausführungsform der Figur 1 ist das

Kontaktstück 100 von einem Hüllelement 15 gebildet, das zusätzlich zu einem Anbindungsstück 3 vorhanden ist. Das Hüllelement 15 umschließt den Litzendraht 2 und das

Anbindungsstück 3.

Zudem ist das Anbindungsstück 3 hier nicht in Form einer Gabel ausgeführt, sondern weist im Querschnitt eine einfache Rechteckform auf. Das Anbindungsstück 3 ist beispielsweise starr ausgebildet. Das Anbindungsstück 3 weist beispielsweise eine Stiftform auf. Der Litzendraht 2 ist auf dem

Anbindungsstück 3 angeordnet. Der Litzendraht 2 kann auch um das Anbindungsstück 3 herumgeführt sein.

Das Hüllelement 15 ist als metallisches Bandstück

ausgebildet. Das Hüllelement 15 ist um eine Längsachse des Anbindungsstücks 3 gebogen. Dabei können sich Randbereiche 16, 17 des Hüllelements 15 überlappen. Das Hüllelement weist zwei gegenüberliegende Teilbereiche 5, 6 auf.

Das Hüllelement 15, der Litzendraht 2 und das Anbindungsstück 3 sind mechanisch und elektrisch miteinander verbunden. Es können auch hier Reste von Isolierungen 9, 12 in Form von Partikeln 7 o.ä. vorhanden sein. Der Litzenkontakt 1 kann durch Diffusionsbonden hergestellt werden.

Figur 4B zeigt einen Litzenkontakt 1, entsprechend dem

Litzenkontakt 1 aus Figur 4A in einer realen Ausführung.

Insbesondere sind hier eine Umwicklung des Litzendrahts 2 um das Anbindungsstück 3, sowie der hohe Füllgrad des Innenraums des Hüllelements 15 zu sehen. Figur 5 zeigt in perspektivischer Ansicht ein Ausschnitt aus einem Bauelement 8 aufweisend einen Litzenkontakt 1, der von einem Ende eines Litzendrahts 2, einem Kontaktstück 100 und einem Anbindungsstück 3 gemäß den Figuren 4A und 4B gebildet wird. Die Das Bauelement 8 aus Figur 2 kann ähnlich dazu ausgebildet sein. Bei dem Bauelement 8 handelt es sich um ein induktives Bauelement. Das Bauelement 8 weist eine oder mehrere Wicklungen 18 und ein oder mehrere Litzendrähte 2 auf .

Die Enden der Litzendrähte 2 sind jeweils mit

Anbindungsstücken 3 verbunden. Die Anbindungsstücke 3 sind beispielsweise in Reihenform an zwei gegenüberliegenden

Seiten des Bauelements 8 angeordnet.

Die Anbindungsstücke 3 sind mit einem Trägerelement 22 des Bauelements 8 verbunden. Auf dem Trägerelement 22 ist die Wicklung 18 angeordnet. Das Trägerelement 22 kann auch teilweise oder vollständig in die Wicklung 18 hineinreichen.

In den Figuren 6A bis 6E sind Verfahrensschritte bei der Herstellung eines Litzenkontakts 1 aufweisend ein Ende eines Litzendrahts 2 und ein Anbindungsstück 3 gezeigt, bei dem als Kontaktstück 100 ein zusätzliches Hüllelement 15 verwendet wird. Das Verfahren eignet sich beispielsweise zur

Herstellung der in den Figuren 4 und 5 gezeigten

Leiterverbindungen 1.

Figur 6A zeigt einen ersten Verfahrensschritt, bei dem ein Litzendraht 2 an einem Anbindungsstück 3 angeordnet wird. Es handelt sich beispielsweise um ein Ende eines Litzendrahts 2, der zu einer Spule gewickelt ist. Der Litzendraht 2 wird beispielsweise auf das Anbindungsstück 3 aufgelegt oder um das Anbindungsstück 3 gewickelt.

Das Anbindungsstück 3 weist eine einfache Rechteckform auf. Das Anbindungsstück 3 kann auch eine andere Form aufweisen, die sich zur Verbindung mit dem Litzendraht 2 eignet. Der Litzendraht 2 und/oder das Anbindungsstück 3 sind

beispielsweise Teil eines induktiven Bauelements 8,

insbesondere desselben Bauelements 8. Das Anbindungsstück 3 kann wie in Figur 2 mit einem Anschlussstück 10 verbunden sein. Das Anbindungsstück 3 muss im Unterschied zu Figur 1 keine gegenüberliegenden Teilbereiche 5, 6 aufweisen.

Der Litzendraht 2 ist mit einer ummantelnden Isolierung 9 versehen und weist eine Vielzahl von Einzeldrähten 4 auf, die jeweils mit Isolierungen 12 versehen sind. Alternativ dazu kann die ummantelnde Isolierung 9 auch nicht vorhanden sein.

Zur Herstellung des Hüllelements 15 wird beispielsweise ein flaches Bandstück 19 von einem metallischen Band

abgeschnitten. Das Hüllelement 15 weist als Material

beispielsweise Kupfer, Messing, Bronze oder andere Kupfer- Legierungen auf. Das Bandstück 19 wird um die Anordnung aus Litzendraht 2 und Anbindungsstück 3 herumgebogen. Dazu wird die Anordnung beispielsweise in eine Umbiegevorrichtung eingelegt, das Bandstück 19 herangeführt und durch Kraftausübung (siehe Pfeile) um die Anordnung herumgelegt. Dabei legen sich

Randbereiche 16, 17 des Bandstücks 19 übereinander.

Ein derartiges Hüllelement 15 wird üblicherweise als „splice crimp" bezeichnet. Das Hüllelement 15 unterscheidet sich von einer vorgefertigten Hülse, in welche ein oder mehrere Leiter eingesteckt werden. Das vorliegende Hüllelement 15 erhält seine Hülsenform erst während seiner Anordnung um Litzendraht 2 und Anbindungsstück 3. Der Litzendraht 2 und das

Anbindungsstück 3 werden somit nicht in das Hüllelement 15 eingesteckt. Das Hüllelement 15 ist weder mit dem Litzendraht 2 noch mit dem Anbindungsstück 3 einstückig ausgebildet.

Figur 6B zeigt einen weiteren Verfahrensschritt, analog zum Verfahrensschritt gemäß Figur 3B. Das als Hüllelement 15 ausgebildete Kontaktstück 100 weist zwei Teilbereiche 5, 6 auf, zwischen denen der Litzendraht 2 angeordnet ist. Im Verfahren wird von zwei gegenüberliegenden Seiten Kraft auf die Anordnung aus Hüllelement 15, Anbindungsstück 3 und

Litzendraht 2 ausgeübt.

Dazu wird beispielsweise ein Werkzeug mit zwei Stempeln 20, 21 verwendet. Ein erster Stempel 20 ist beispielsweise flach ausgebildet und wird von unten an das Hüllelement 15

angedrückt. Ein zweiter Stempel 21 weist beispielsweise eine gewölbte Form auf und wird von oben an das Hüllelement 15 angedrückt. Der erste Stempel 20 kann auch nur eine

Gegenkraft zu der vom zweiten Stempel 21 ausgeübten Kraft aufbringen . Die gewölbte Form des zweiten Stempels 21 dient insbesondere zur Limitierung der Breite der Leiterverbindung 1. Dies ist beispielsweise dann von Vorteil, wenn mehrere

Leiterverbindungen 1 nebeneinander angeordnet sind. Während des Zusammendrückens wird der Litzendraht 2 erwärmt. Dabei werden beispielsweise Elektroden 13, 14 an die Stempel 20, 21 angelegt. Die Elektroden 13, 14 können in das Werkzeug integriert sein. Das Kontaktstück 100, insbesondere die gegenüberliegenden Teilbereiche 5, 6 werden in Kontakt zu den Elektroden 13, 14 gebracht. Der Litzendraht 2 erwärmt sich durch den Stromfluss, so dass die Isolierungen 9, 12

schmelzen .

Die freigelegten Einzeldrähte 4 verbinden sich beim

angelegten Druck und der erhöhten Temperatur miteinander, mit dem Anbindungsstück 3 und mit dem Hüllelement 15 dauerhaft elektrisch und mechanisch durch Diffusionsbonden. Ebenso verbindet sich das Anbindungsstück 3 mit dem Hüllelement 15.

Figur 6C zeigt den so erhaltenen Litzenkontakt 1. Aufgrund der Form der Stempel 20, 21 weist der Litzenkontakt 1 auf einer Seite eine gewölbte Form und auf der gegenüberliegenden Seite eine flache Form auf. Aufgrund des verwendeten

Verfahrens sind Partikel 7 der Isolierungen 9, 12 vorhanden.

Der Litzenkontakt 1 kann innerhalb des Hüllelements 15 vollständig oder fast vollständig mit dem Material des

Litzendrahtes 2 und des Anbindungsstücks 3 gefüllt sein. Die in der Figur zu sehenden Zwischenräume sind beispielsweise bei einem Litzendraht 2, der um das Anbindungsstück 3 gewickelt ist, mit dem Litzendraht 2 ausgefüllt, analog zu Figur IB.

Figur 6D zeigt den Litzenkontakt 1 am Beispiel des

Bauelements 8 aus Figur 5 nach dem Verfahrensschritt des Diffusionsbondens . Die freien Enden 23, 24 des Anbindungsstücks 3 und des

Litzendrahts 2 stehen aus dem Hüllelement 15 hervor. Die freien Enden 23, 24 können in einem nachfolgenden Schritt noch abgeschnitten werden. Figur 6E zeigt den Litzenkontakt 1 mit abgeschnittenen Enden. Der Litzendraht 2, das Anbindungsstück 3 und das Hüllelement 15 sind somit endseitig bündig ausgebildet. Das Bauelement 8 kann beispielsweise nun mit seinen Anschlussstücken 10 auf eine Leiterplatte montiert werden.

Figur 7 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Bauteils 8 aufweisend einen Litzenkontakt 1 in perspektivischer Ansicht. Im Unterschied zu Figur 5 ist das Bauteil 8 zur SMD-Montage ausgebildet. Zur Montage kann das Bauteil 8 auf eine

Leiterplatte aufgesetzt und die Anschlusstücke 10 können mit der Leiterplatte verlötet werden. Die Anschlusstücke 10 erstrecken sich in seitlicher Richtung des Bauteils 8. Insbesondere verlaufen die Anschlusstücke 10 in horizontaler Richtung bezüglich einer Montagefläche des Bauteils 8. Die Anschlusstücke 10 verlaufen vorliegend parallel zu den Anbindungsstücken 3. Die Anschlusstücke 10 sind wie die Anbindungsstücke 3 nach außen gerichtet. Die

Anschlusstücke 10 können alternativ auch nach innen gerichtet sein .

Bei der Herstellung des Bauteils 8 wird beispielsweise zuerst das Bauteil 8 gemäß Figur 5 hergestellt und anschließend werden die Anschlusstücke 10 umgebogen.

Entsprechend kann auch die Ausführungsform des Bauteils 8 aus Figur 2 zur SMD-Montage ausgebildet sein.

Figur 8 zeigt eine weitere Ausführungsform eines

Litzenkontakts 1 aufweisend ein Ende eines Litzendrahtes 2 und ein Kontaktstück 100. Das Kontaktstück 100 ist durch ein Hüllelement 15 gebildet, das wie zu den Figuren 4A und 4B beschrieben, ausgebildet ist. Auch der Litzendraht 2 kann entsprechend zu den Figuren 4A und 4B ausgebildet sein.

Im Unterschied zum Litzenkontakt 1 der Figuren 4A und 4B ist kein Anbindungsstück 3 vorhanden, so dass das Hüllelement 15 lediglich den Litzendraht 2 umgibt. Der Litzenkontakt 1 ist ansonsten entsprechend den Figuren 6A bis 6D hergestellt. Insbesondere ist das Kontaktstück 100 durch thermisches

Diffusionsbonden mit dem Litzendraht 2 verbunden.

In dieser Ausführungsform kann das Anschlussstück 10 zum Anschluss an eine Leiterplatte direkt vom Litzenkontakt 1 gebildet werden.

Figur 9 zeigt eine Ausführungsform eines Bauelements 8 mit einem Litzenkontakt 1 gemäß Figur 8. Das Bauelement 8 weist zwei Litzenkontakte 1 auf. Die Litzenkontakte 1 bilden die Anschlussstücke 10 zur Verbindung mit einer Leiterplatte.

Die Litzenkontakte 1 sind in vertikaler Richtung zu einer Montageebene des Bauelements 8 ausgerichtet. Das Bauelement 8 ist insbesondere zur PTH-Montage ausgebildet, wobei die

Litzenkontakte 1 durch die Leiterplatte hindurchgeführt werden. Es ist auch eine Ausführungsform zur SMD-Montage denkbar .

Die freien Enden des Litzendrahtes 2, insbesondere die

Litzenkontakte 1, sind zur mechanischen Fixierung in einer Halterung 25 aufgenommen. Somit wird der Litzendraht 2 am Trägerelement 22 des Bauelements 8 fixiert. Die Halterung 25 ist elektrisch isolierend und kann als Bestandteil des Trägerelements 22 ausgebildet sein .

Bezugs zeichenliste

1 Litzenkontakt

2 Litzendraht

3 Anbindungsstück

4 Einzeldraht

5 Teilbereich

6 Teilbereich

7 Partikel

8 Bauelement

9 Isolierung

10 Anschlussstück

11 Verbindungsbereich

12 Isolierung

13 Elektrode

14 Elektrode

15 Hüllelement

16 Randbereich

17 Randbereich

18 Wicklung

19 Bandstück

20 Stempel

21 Stempel

22 Trägerelement

23 freies Ende

24 freies Ende

25 Halterung

100 Kontaktstück