Title:
Herstellen einer elektrischen Verbindungsleitung mit mehreren Adern
Kind Code:
A1


Abstract:

Ein Verfahren dient zum Herstellen einer elektrischen Verbindungsleitung (1) mit mehreren elektrischen Adern (3) und mehreren elektrischen Kontakten (7), wobei die elektrischen Adern (3) mit den Kontakten (7) verbunden bereitgestellt werden und die Adern (3) mit den Kontakten (7; 16) in mindestens ein Fixierstück (4) dergestalt eingegossen werden, dass die Adern (3) und die Kontakte (7) aus dem jeweiligen Fixierstück (4) herausragen. Ein weiteres Verfahren dient zum Herstellen einer Leuchtvorrichtung (24) mit mindestens zwei Leiterplatten (17, 18), wobei eine Verbindungsleitung (1) nach Anspruch 12 mittels ihrer Fixierstücke (4) an jeweiligen Leiterplatten (17, 18) unter Verbindung zumindest eines der Kontakte (7) mit der Leiterplatte befestigt wird und die Verbindungsabschnitte (11) durch Abbrechen an den Sollbruchstellen (12, 13) von den Fixierstücken (4) abgetrennt werden. Die Erfindung ist insbesondere anwendbar auf Fahrzeug-Leuchtvorrichtungen, zur Spezialbeleuchtung, beispielsweise Effektbeleuchtung oder Bühnenbeleuchtung, sowie zur Außenbeleuchtung, Raumbeleuchtung oder Allgemeinbeleuchtung.




Inventors:
Helbig, Philipp (89522, Heidenheim, DE)
Helbig, Peter (89567, Sontheim, DE)
Application Number:
DE102016211130
Publication Date:
12/28/2017
Filing Date:
06/22/2016
Assignee:
OSRAM GmbH, 80807 (DE)



Foreign References:
5742484
Claims:
1. Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Verbindungsleitung (1; 15; 25) mit mehreren elektrischen Adern (3) und mehreren elektrischen Kontakten (7; 16), bei dem
– die elektrischen Adern (3) mit den Kontakten (7; 16) verbunden bereitgestellt werden und
– die Adern (3) mit den Kontakten (7; 16) in mindestens ein Fixierstück (4) dergestalt eingegossen werden, dass die Adern (3) und die Kontakte (7; 16) aus dem jeweiligen Fixierstück (4) herausragen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Adern (3) mit den Kontakten (7; 16) in ein erstes Fixierstück (4) und in ein davon beabstandetes zweites Fixierstück (4) dergestalt eingegossen werden, dass die Adern (3) und die Kontakte (7; 16) aus dem jeweiligen Fixierstück (4) herausragen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem
– die beiden Fixierstücke (4) zusammen mit Verbindungsabschnitten (11) einstückig durch Vergießen dergestalt hergestellt werden,
– dass die Adern (3) von den Verbindungsabschnitten (11) getrennt sind und
– zwischen den Fixierstücken (4) und den Verbindungsabschnitten (11) Sollbruchstellen (13, 14) ausgebildet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Fixierstücke (4) und zwei Verbindungsabschnitte (11) einstückig als ein rahmenförmiges Vergussteil (4, 11) hergestellt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, bei dem eine Länge der Adern (3) zwischen den beiden Fixierstücken (4) länger ist als ein Abstand der beiden Fixierstücke (4) zueinander.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Adern und die Kontakte als separat hergestellte Komponenten bereitgestellt werden.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Kontakte (7; 16) Abschnitte der Adern (3) sind.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Kontakte (7; 16) in einem Vergusswerkzeug umgebogen werden.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Kontakte (7; 16) als SMD-Lötkontakte und/oder als Steckerkontakte ausgebildet sind.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Adern (3) Teile mindestens eines Flachbandkabels (2) sind.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mindestens ein Fixierstück (4) mindestens einen Positioniervorsprung (14) aufweist.

12. Verbindungsleitung (1; 15; 25), aufweisend
– mehrere elektrische Adern (3) und mehrere elektrische Kontakte (7; 16),
– mindestens ein Fixierstück (4), das die Adern (3) und zugehörige Kontakte (7; 16) zusammenhält,
wobei
– das mindestens eine Fixierstück (4) ein Vergussteil ist, in welches die Adern (4) und die jeweils zugehörigen Kontakte (7; 16) derart fest eingegossen sind,
– dass die Kontakte (7; 16) aus dem jeweiligen Fixierstück (4) herausragen.

13. Verbindungsleitung (1; 15; 25) nach Anspruch 12, aufweisend ein erstes Fixierstück (4), das die Adern (3) und zugehörige Kontakte (7; 16) zusammenhält, und ein davon beabstandetes zweites Fixierstück (4), das die Adern (3) und andere zugehörige Kontakte (7; 16) zusammenhält.

14. Verbindungsleitung (1; 15; 25) nach Anspruch 13, wobei
– die beiden Fixierstücke (4) zusammen mit Verbindungsabschnitten (11) ein einstückiges Vergussteil (4, 11) bilden,
– die Adern (3) von den Verbindungsabschnitten (11) getrennt sind und
– zwischen den Fixierstücken (4) und den Verbindungsabschnitten (11) Sollbruchstellen (13, 14) vorhanden sind.

15. Verfahren zum Herstellen einer Leuchtvorrichtung (24) mit mindestens zwei Leiterplatten (17, 18), wobei
– eine Verbindungsleitung (1; 15; 25) nach Anspruch 14 mittels ihrer Fixierstücke (4) an jeweiligen Leiterplatten (17, 18) unter Verbindung zumindest eines der Kontakte (7; 16) mit der Leiterplatte (17, 18) befestigt wird und
– die Verbindungsabschnitte (11) durch Abbrechen an den Sollbruchstellen (12, 13) von den Fixierstücken (4) abgetrennt werden.

16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem zum Befestigen der Fixierstücke (4) an den jeweiligen Leiterplatten (17, 18) mindestens ein Positioniervorsprung (24) in die zugehörige Leiterplatte (17, 18) eingesteckt wird, wobei er insbesondere als ein Abstandshalter dient.

17. Leuchtvorrichtung (24) mit mindestens zwei Leiterplatten (17, 18), die mittels einer Verbindungsleitung (1; 15; 25) elektrisch miteinander verbunden sind, wobei die Leuchtvorrichtung (24) mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 15 bis 16 hergestellt worden ist.

Description:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Verbindungsleitung mit mehreren elektrischen Adern und mehreren elektrischen Kontakten. Die Erfindung betrifft auch eine Verbindungsleitung, aufweisend mehrere elektrische Adern und mehrere elektrische Kontakte. Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Herstellen einer Leuchtvorrichtung mit mindestens zwei Leiterplatten. Die Erfindung betrifft ferner eine Leuchtvorrichtung mit mindestens zwei Leiterplatten, die mittels einer Verbindungsleitung elektrisch miteinander verbunden sind.

Die Erfindung ist beispielsweise anwendbar auf eine Verbindung von Modulen einer Leuchtvorrichtung. Die Erfindung ist insbesondere anwendbar auf Fahrzeug-Leuchtvorrichtungen, zur Spezialbeleuchtung, beispielsweise Effektbeleuchtung oder Bühnenbeleuchtung, sowie zur Außenbeleuchtung, Raumbeleuchtung oder Allgemeinbeleuchtung.

Zur elektrischen Verbindung von Leiterplatten können diese z.B. mittels einer flexiblen elektrischen Verbindungsleitung, beispielsweise einem Flachbandkabel, elektrisch miteinander verbunden werden. Üblicherweise kommen hier Kabelverbindungen mit Steckern zum Einsatz. Diese gelten zwar als sicher, sind aber zugleich auch teuer. In einem Standard-SMD-Lötprozess können lose mehrpolige Flachbandkabel ohne Stecker nicht prozesssicher oder ggf. sogar gar nicht gelötet werden.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Verbindungsleitung mit mehreren elektrischen bzw. elektrisch leitfähigen Adern und mehreren elektrischen bzw. elektrisch leitfähigen Kontakten, wobei bei dem Verfahren die elektrischen Adern mit den Kontakten verbunden bereitgestellt werden, die Adern mit den Kontakten in mindestens ein Fixierstück dergestalt eingegossen oder vergossen werden, dass die Adern und die Kontakte aus dem jeweiligen Fixierstück herausragen.

Dieses Verfahren ergibt den Vorteil, dass es mit kostengünstigen Mitteln eine elektrische Verbindungsleitung schafft, die einen nur geringen Bauraum benötigt, robust ist und einfach und sicher kontaktierbar ist. Zudem lässt sich eine solche Verbindungsleitung voll automatisierbar herstellen und verbinden. Durch die Fixierstücke werden die Adern und die Kontakte fest zueinander fixiert. Sie können sich nicht aus den Fixierstücken lösen.

Es ist eine Weiterbildung, dass das mindestens eine Fixierstück erst durch das Eingießen oder Vergießen erzeugt wird, es also dann als Vergussteile hergestellt worden ist. In anderen Worten bildet die Vergussmasse zum Eingießen der Adern und Kontakte das mindestens eine Fixierstück. Dabei kann das mindestens eine Fixierstück in einer Variante vollständig aus der zum Eingießen der Adern und Kontakte verwendeten Vergussmasse hergestellt werden. In einer anderen Variante kann das mindestens eine Fixierstück zusätzlich eine vorgefertigte Vergussform aufweisen, die z.B. eine Positionierung der Adern und Kontakte vor dem Vergussschritt erleichtert. Das Vergießen kann ein Spritzgießen sein, die Vergussteile also Spritzgussteile.

Es kann jedem Ende einer Ader ein jeweiliger Kontakt zugeordnet sein. Es können also an einem Fixierstück insbesondere so viele Kontakte wie Adern vorgesehen sein.

Die Adern können als einzelne unisolierte Drähte, als einadrige (isolierte) Kabel, als mehradrige (isolierte) Kabel oder als Kombination(en) daraus vorliegen. Die Adern der Kabel können als Drähte oder Litzen vorliegen.

Die Adern können biegbar bzw. flexibel oder praktisch starr sein. Insbesondere bei Verwendung von unisolierten Drähten ist eine starre Ausführung zur Vermeidung von Kurzschlüssen vorteilhaft.

Die Adern können insbesondere parallel zueinander verlaufen. Es ist eine für eine einfache Formgebung bei geringem Materialeinsatz vorteilhafte Weiterbildung, dass das mindestens eine Fixierstück länglich ist, insbesondere balkenförmig (auch als stiftförmig oder stabförmig bezeichnet). Das mindestens eine Fixierstück kann eine rechteckige Querschnittsform aufweisen. Es ist eine Weiterbildung dazu, dass eine Längsachse des Fixierstücks zumindest ungefähr quer zu einer Längserstreckung der Adern verläuft, also die Adern quert. Es ist noch eine zur Herstellung mit einem besonders einfachen Werkzeug vorteilhafte Weiterbildung, dass das mindestens eine Fixierstück ein Vollkörper (also kein Hohlkörper) ist.

Es ist auch eine Weiterbildung, dass das mindestens eine Fixierstück eine ebene Unterseite aufweist, die als eine Auflagefläche vorgesehen ist oder dienen kann.

Das mindestens eine Fixierstück ist insbesondere ein Vergussteil aus Kunststoff. Der Kunststoff kann elektrisch isolierend sein, so dass auch unisolierte Adern, unisolierte Abschnitte von Adern und/oder Kontakte ohne weitere Maßnahmen gemeinsam durch den Kunststoff geführt werden können. Der Kunststoff kann insbesondere jeder spitzbare Kunststoff sein, insbesondere ein thermoplastischer Kunststoff, z.B. aufweisend LCP (Flüssigkristallpolymer)-Kunststoff, PPS, PPA, PA, ABS usw. Die Fixierstücke können aus einem einzelnen Kunststoff oder aus mehreren Kunststoffen bestehen, beispielsweise aus einer Mischung mehrerer Kunststoffe oder aus getrennten Kunststoffbereichen, z.B. vorliegende als Mehrkomponenten-Fixierstücke. Der Kunststoff kann ein oder mehrere Füllmaterialien aufweisen, z.B. Fasern, Farbstoffteilchen usw.

Es ist eine Ausgestaltung, dass das mindestens eine Fixierstück mindestens zwei voneinander beabstandete Fixierstücke aufweist. Dabei können die Adern mit den Kontakten in ein erstes Fixierstück und in ein davon beabstandetes zweites Fixierstück dergestalt eingegossen werden, dass die Adern und die Kontakte aus dem jeweiligen Fixierstück herausragen. Dies ermöglicht eine (beidseitige) Nutzung der obigen Vorteile für beide Endbereiche oder Anschlussseiten.

In einer alternativen Weiterbildung können die Adern und die Kontakte nur an einer Seite aus dem jeweiligen Fixierstück herausragen (also nur an einer Anschlussseite ein Fixierstück aufweisen), während die Kontakte der anderen Seite als Steckerkontakte ausgebildet sind oder mit einem Stecker (oder einem anderen Verbindungsbauelement) verbunden sind. Dazu kann in einer Weiterbildung ein Stecker mit in ein Vergusswerkzeug eingelegt werden. Die Weiterbildung weist den Vorteil auf, dass die Verbindungsleitung so zumindest einseitig auch mit herkömmlichen elektrischen Verbindungselementen verbindbar ist.

Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die beiden Fixierstücke zusammen mit mindestens einem Verbindungsabschnitt einstückig durch Eingießen oder Vergießen hergestellt werden und dass die Adern von den Verbindungsabschnitten getrennt sind. Dadurch wird eine starre Verbindung zwischen den Fixierstücken hergestellt, was eine Positionierung und Handhabung der Verbindungsleitung erheblich vereinfacht. Der Verbindungsabschnitt kann auch als "Verbindungssteg" bezeichnet werden. Die Fixierstücke und der mindestens eine Verbindungsabschnitt sind also Teilbereiche des hergestellten Vergussteils.

Es ist eine Weiterbildung, dass eine Verbindung zwischen den beiden Fixierstücken und dem mindestens einen Verbindungsabschnitt getrennt wird oder trennbar ist. Der mindestens eine Verbindungsabschnitt lässt sich aufgrund seiner von den Adern getrennten Anordnung besonders einfach entfernen und behindert die Adern nicht.

In einer alternativen Weiterbildung kann auf analoge Weise durch die Verbindungsabschnitte ein Fixierstück und ein Stecker oder ein anderes Verbindungs-Bauelement miteinander verbunden werden. Dies kombiniert die Vorteile vielseitiger Anschlussmöglichkeiten eines Stecker-Fixierstück-Aufbaus mit der besonders einfachen Positionierung und Handhabung der Verbindungsleitung.

Grundsätzlich können an beiden Seiten Stecker durch die Verbindungsabschnitte miteinander verbunden sein, also auf ein dediziertes Fixierstück wie oben beschrieben worden, verzichtet werden. Allgemein kann bei einer Nutzung eines Steckers (z.B. anstelle eines Fixierstücks) ein vorgefertigter Stecker mit den Verbindungsstücken einstückig vergossen werden. Dies ist besonders vorteilhaft für komplexe Steckerformen und/oder geringe Herstellungstoleranzen. Alternativ kann mindestens ein Fixierstück mit den zugehörigen Kontakten als ein Stecker geformt werden, wie weiter unten genauer ausgeführt wird. Allgemein kann also mindestens eine Anschlussseite der Verbindungsleitung als Stecker durch Mitvergießen eines vorgefertigten Steckerteils oder durch Formen des Fixierstücks als Steckergehäuse und Nutzung der Kontakte als Steckerkontakte hergestellt werden.

Es ist noch eine Ausgestaltung, dass zwischen den Fixierstücken und dem mindestens einen Verbindungsabschnitt jeweils eine Sollbruchstelle ausgebildet wird. So wird eine Trennung zwischen den beiden Fixierstücken und dem mindestens einen Verbindungsabschnitt erheblich erleichtert. Eine solche Trennung kann insbesondere werkzeuglos durchgeführt werden. Die Sollbruchstelle kann mittels einer Querschnittsverengung umgesetzt sein. Insbesondere kann die Sollbruchstelle eine Kerbe oder zwei sich gegenüberliegende Kerben aufweisen.

Es ist auch noch eine Ausgestaltung, dass die beiden Fixierstücke zusammen mit zwei oder mehr (zur Materialeinsparung genau zwei) Verbindungsabschnitten hergestellt werden bzw. verbunden sind. Dadurch lässt sich eine Verdrehung oder Torsion der Fixierstücke oder eine andere Verbiegung besonders effektiv verhindern.

Eine besonders einfach herstellbare Verbindungsleitung lässt sich durch die Ausgestaltung bereitstellen, dass die Fixierstücke und zwei Verbindungsabschnitte einstückig als ein geschlossen rahmenförmiges Vergussteil hergestellt werden. Das rahmenförmige Vergussteil kann z.B. rechteckig sein. Es ist eine Weiterbildung, dass die Verbindungsabschnitte seitlich neben den elektrischen Adern verlaufen, insbesondere parallel dazu. Die Verbindungsabschnitte können dann auch als "Längsstege" bezeichnet werden.

Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass eine Länge der Adern zwischen den beiden Fixierstücken länger ist als ein Abstand der beiden Fixierstücke zueinander, insbesondere länger als die Verbindungsabschnitte. So kann mittels des mindestens einen Verbindungsabschnitts eine für eine Montage der Verbindungsleitung besonders geeignete Länge eingestellt werden, während nach der Entfernung des mindestens einen Verbindungsabschnitts eine größere Entfernung der Fixierstücke erreichbar ist. Auch lässt sich so eine besonders kompakte und unanfällige Lagerung der Verbindungsleitung erreichen.

Es ist eine Weiterbildung, dass die Adern flexibel sind und bei Vorhandensein des mindestens einen Verbindungsabschnitts gefaltet sind.

Es ist noch eine Ausgestaltung, dass zumindest einige (insbesondere alle) Adern und zumindest einige (insbesondere alle) Kontakte als separat hergestellte Komponenten bereitgestellt werden bzw. separat hergestellte Komponenten sind. Sie können vor ihrer Bereitstellung elektrisch miteinander verbunden worden sein. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Kontakte gezielt auf ihre folgende Kontaktierung hin ausgelegt werden können, beispielsweise durch eine Wahl eines unterschiedlichen Materials, einer unterschiedlichen Größe und/oder Form des Querschnitts, usw. im Vergleich zu der Ader. Die Kontakte können bei dieser Ausgestaltung folglich als Kontaktelemente verstanden werden. Das gemeinsame Bereitstellen kann z.B. dadurch erreicht werden, dass die Adern und die Kontakte bzw. Kontaktelemente sich berührend oder anderweitig elektrisch verbunden in Papier eingefasst bereitgestellt werden, dass sie miteinander verlötet sind, dass sie miteinander verkrimpt sind usw. Die Fixierstücke fixieren dann vorteilhafterweise auch die Adern und die Kontakte miteinander. Bei dieser Ausgestaltung können insbesondere die Adern zwischen den Fixierstücken angeordnet sein, während die Kontakte an anderer Stelle aus dem zugehörigen Fixierstück ragen. Es ist eine Weiterbildung, dass die Adern und die Kontakte an voneinander abgewandten Seiten des jeweiligen Fixierstücks aus diesem herausragen.

Es ist auch noch eine Ausgestaltung, dass zumindest einige (insbesondere alle) Kontakte Abschnitte ("Kontaktabschnitte") der Adern sind, insbesondere unisolierte oder blanke Abschnitte. Diese Ausgestaltung ist besonders einfach und preiswert umsetzbar. Auch bei dieser Ausgestaltung können insbesondere die Fixierstücke durch die Adern miteinander verbunden sein, also die Adern zwischen den Fixierstücken angeordnet sein, während deren Kontaktabschnitte an anderer Stelle aus den zugehörigen Fixierstück ragen. Es ist eine bei Verwendung von Kabeln zur Vermeidung von Kurzschlüssen vorteilhafte Weiterbildung, dass sich zwischen den Fixierstücken isolierte Abschnitte der Adern befinden. Die isolierten und die unisolierten, als Kontaktabschnitte vorgesehenen Abschnitte der Adern können an voneinander abgewandten Seiten des jeweiligen Fixierstücks aus diesem herausragen. Die Kontaktabschnitte können vor oder nach Herstellung der Fixierstücke abisoliert werden. Im Rahmen dieser Ausgestaltung kann das Verfahren auch als ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Verbindungsleitung mit mehreren elektrischen Adern bezeichnet werden, bei dem die Adern bereitgestellt werden, die Adern in ein erstes Fixierstück und in ein davon beabstandetes zweites Fixierstück dergestalt miteinander eingegossen oder vergossen werden, dass deren freie Enden als Kontaktabschnitte aus dem jeweiligen Fixierstück herausragen.

Die Kontakte, insbesondere Kontaktabschnitte, können zur einfacheren Kontaktierung nachbearbeitet worden sein, insbesondere verstärkt worden sein, z.B. mit Lot versehen worden sein, mit Kontakthülsen versehen worden sein usw.

Es ist auch eine Ausgestaltung, dass die Kontakte in einem Vergusswerkzeug umgebogen werden. Dadurch können sie bereits in dem Werkzeug zur Kontaktierung (z.B. Verlötung) geeignet geformt werden, was Arbeitsgänge sparen kann. Alternativ sind die Kontakte bereits vorher geeignet geformt oder hergestellt worden.

Es ist eine Weiterbildung, dass die Kontakte an einer Frontseite eines Fixierstücks vorragen und zu einer zur Auflage vorgesehenen Unterseite des Fixierstücks hin umgebogen sind. Beispielsweise können sie stufenförmig umgebogen sein, insbesondere bis auf eine Ebene der Unterseite oder noch leicht darunter hinaus (d.h. tiefer als die Unterseite). Dabei bleiben die Kontakte insbesondere vorderseitig oder frontal vor dem Fixierstück angeordnet. So kann eine Verlötung mit neben dem Fixierstück befindlichen Kontaktflächen besonders einfach durchgeführt werden.

Es ist eine alternative oder zusätzliche Variante, dass die Kontakte an einer von dem anderen Fixierstück abgewandten Vorderseite eines Fixierstücks vorragen und senkrecht vor dem Fixierstück nach unten umgebogen sind, und zwar bis zu einem Niveau, das tiefer als die Unterseite des Fixierstücks ist. So können die Kontakte besonders einfach in Durchgangslöcher einer Leiterplatte eingesteckt werden und dort befestigt werden, z.B. durch Verlöten.

Es ist eine alternative oder zusätzliche Weiterbildung, dass die Kontakte an einer Frontseite eines Fixierstücks vorragen und bis unter eine zur Auflage vorgesehene Unterseite des Fixierstücks umgebogen sind.

Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass die Kontakte als SMD-Lötkontakte ausgebildet sind, insbesondere als sog. SMD- Pins. Dies ermöglicht deren besonders einfache elektrische und mechanische Kontaktierung z.B. in einem Reflow-Ofen zusammen mit einer SMD-Verlötung anderer Bauteile.

Es ist eine alternative Weiterbildung, dass die Kontakte als Steckerkontakte ausgebildet sind. Dies ermöglicht besonders vielfältige Anschlussmöglichkeiten. Das Fixierstück kann dann in Form eines Steckergehäuses geformt sein. Diese Weiterbildung ist besonders vorteilhaft für einfache Steckerformen. Die Steckerkontakte können z.B. geradlinig aus dem Fixierstück vorstehen. Die Steckerkontakte können z.B. freiliegend vor dem Fixierstück vorstehen und/oder in eine Vertiefung des Fixierstücks ragen, beispielsweise abhängig von einer Steckerform, einer Ausbildung als männliches oder weibliches Steckerteil usw.

Es ist zudem eine Ausgestaltung, dass die Adern Teile mindestens eines Flachbandkabels sind. Dies ermöglicht eine besonders einfache Herstellung der Verbindungsleitung, da die Adern bereits vorteilhafterweise parallel zueinander ausgerichtet sind. Zudem lässt sich ein Flachbandkabel einfach handhaben, ist flexibel und zudem preiswert.

Es ist auch noch eine Ausgestaltung, dass mindestens ein Fixierstück mindestens einen Positioniervorsprung aufweist. Dadurch kann es an einem Träger, beispielsweise einer Leiterplatte, auf einfache Weise genau positioniert werden. Es ist eine Weiterbildung, dass der mindestens eine Positioniervorsprung an einer zur Auflage vorgesehenen Unterseite des Fixierstücks vorsteht. Es ist noch eine Weiterbildung, dass ein Fixierstück mindestens zwei, insbesondere genau zwei, Positioniervorsprünge aufweist, weil sich so auch eine Drehung des Fixierstücks um die Positioniervorsprünge besonders sicher verhindern lässt.

Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine mittels des Verfahrens hergestellte Verbindungsleitung.

Die Aufgabe wird insbesondere gelöst durch eine Verbindungsleitung, aufweisend mehrere elektrische bzw. elektrisch leitfähige Adern und elektrisch leitfähige Kontakte, ein erstes Fixierstück, das die Adern und zugehörige Kontakte zusammenhält und ein davon beabstandetes zweites Fixierstück, das die Adern und andere zugehörige Kontakte zusammenhält bzw. fixiert, wobei die Fixierstücke Vergussteile sind, in welche die Adern und die jeweils zugehörigen Kontakte derart eingegossen sind, dass die Kontakte aus dem jeweiligen Fixierstück herausragen. Die Verbindungsleitung kann analog zu dem Verfahren ausgestaltet sein und ergibt die gleichen Vorteile.

So ist es beispielsweise eine Ausgestaltung, dass die beiden Fixierstücke zusammen mit mindestens einem Verbindungsabschnitt ein einstückiges Vergussteil bilden und dass die Adern von dem mindestens einen Verbindungsabschnitt getrennt sind. Auch können z.B. zwischen den Fixierstücken und dem mindestens einen Verbindungsabschnitt Sollbruchstellen vorhanden sein.

Grundsätzlich können auch mehr als zwei zueinander beabstandete Fixierstücke vorhanden sein, wobei beispielsweise zumindest zwei der Fixierstücke zusammen mit mindestens einem Verbindungsabschnitt ein einstückiges Vergussteil bilden. Dabei kann mindestens ein zwischen zwei anderen Fixierstücken angeordnetes weiteres Fixierstück einer Stabilisierung der Adern dienen, insbesondere falls diese nicht bereits – wie z.B. im Fall eines Kabels – miteinander zusammenhängen. Ein solches weiteres Fixierstück kann also als ein Abstandshalter für die Adern dienen.

Auch können die Fixierstücke und die Verbindungsabschnitte als ein gemeinsames rahmenförmiges Vergussteil vorliegen, bei dem beispielsweise eine Länge der Adern zwischen den beiden Fixierstücken länger ist als ein Abstand der beiden Fixierstücke zueinander. Ferner können z.B. die Kontakte in einem Vergusswerkzeug umgebogen sein. Zudem können die Kontakte als SMD-Lötkontakte ausgebildet sein. Die mehreren elektrischen Adern können Teile mindestens eines Kabels sein (es können also mehrere Kabel durch ein gemeinsames Fixierstück gehalten werden), insbesondere mindestens eines Flachbandkabels.

Mindestens ein Fixierstück, insbesondere die äußeren Fixierstücke, insbesondere alle Fixierstücke, kann jeweils mindestens einen Positioniervorsprung aufweisen, insbesondere zwei Positioniervorsprünge.

Sind die Kontakte Kontaktabschnitte von Adern, kann die Verbindungsleitung so ausgestaltet sein, dass sie mehrere elektrische Adern, ein erstes Fixierstück, das die Adern zusammenhält bzw. fixiert, und ein davon beabstandetes zweites Fixierstück, das die Adern zusammenhält, aufweist, wobei die Fixierstücke Vergussteile sind, in welche die Adern derart eingegossen sind, dass Enden der Adern als elektrische Kontaktabschnitte aus dem jeweiligen Fixierstück herausragen.

Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen einer Leuchtvorrichtung mit mindestens zwei Trägern, insbesondere Leiterplatten, wobei eine Verbindungsleitung wie oben beschrieben mittels ihrer Fixierstücke an jeweiligen Trägern unter Verbindung zumindest eines der Kontakte mit einem jeweiligen Träger befestigt wird. So kann eine Leuchtvorrichtung mit mehreren Trägern besonders einfach und preiswert hergestellt werden.

Sind Verbindungsabschnitte vorhanden, können diese in einer Ausgestaltung vor oder nach der Befestigung der Fixierstücke durch Abbrechen, z.B. an den Sollbruchstellen, von den Fixierstücken abgetrennt werden. So lässt sich eine Relativbewegung der beiden Träger zueinander auf besonders einfache Weise erreichen, da sie nicht mehr durch die Verbindungselemente an einer solchen Bewegung gehindert werden. Das Abbrechen kann vor oder nach dem Befestigen der Fixierstücke an den Träger vorgenommen werden.

Zumindest einer der Träger, insbesondere Leiterplatte, kann mindestens eine Halbleiterlichtquelle aufweisen. Es ist eine Weiterbildung, dass die mindestens eine Halbleiterlichtquelle mindestens eine Leuchtdiode umfasst oder aufweist. Bei Vorliegen mehrerer Leuchtdioden können diese in der gleichen Farbe oder in verschiedenen Farben leuchten. Eine Farbe kann monochrom (z.B. rot, grün, blau usw.) oder multichrom (z.B. weiß) sein. Auch kann das von der mindestens einen Leuchtdiode abgestrahlte Licht ein infrarotes Licht (IR-LED) oder ein ultraviolettes Licht (UV-LED) sein. Mehrere Leuchtdioden können ein Mischlicht erzeugen; z.B. ein weißes Mischlicht. Die mindestens eine Leuchtdiode kann mindestens einen wellenlängenumwandelnden Leuchtstoff enthalten (Konversions-LED). Der Leuchtstoff kann alternativ oder zusätzlich entfernt von der Leuchtdiode angeordnet sein ("Remote Phosphor"). Die mindestens eine Leuchtdiode kann in Form mindestens einer einzeln gehäusten Leuchtdiode oder in Form mindestens eines LED-Chips vorliegen. Mehrere LED-Chips können auf einem gemeinsamen Substrat ("Submount") montiert sein. Die mindestens eine Leuchtdiode kann mit mindestens einer eigenen und/oder gemeinsamen Optik zur Strahlführung ausgerüstet sein, z.B. mindestens einer Fresnel-Linse, Kollimator, und so weiter. Anstelle oder zusätzlich zu anorganischen Leuchtdioden, z.B. auf Basis von InGaN oder AlInGaP, sind allgemein auch organische LEDs (OLEDs, z.B. Polymer-OLEDs) einsetzbar. Alternativ kann die mindestens eine Halbleiterlichtquelle z.B. mindestens einen Diodenlaser aufweisen.

Es ist eine Weiterbildung, dass einer der Träger mindestens eine Halbleiterlichtquelle aufweist ("Lichtquellenmodul") und mindestens ein anderer Träger zumindest einen Teil eines Treibers zum Betreiben der mindestens einen Halbleiterlichtquelle, aber insbesondere keine Halbleiterlichtquelle aufweist ("Treibermodul").

Es ist noch eine Weiterbildung, dass die Leuchtvorrichtung so hergestellt wird, dass sie ein Treibermodul und mehrere Lichtquellenmodule aufweist. Dabei können ein oder mehrere Lichtquellenmodule über jeweilige Verbindungsleitungen mit dem Treibermodul verbunden werden. Es können alternativ oder zusätzlich mehrere Lichtquellenmodule in Reihe mittels jeweiliger Verbindungsleitungen miteinander verbunden werden.

Es ist eine Weiterbildung, dass die Fixierstücke (direkt) an den jeweiligen Trägern befestigt werden, z.B. mittels einer Klemmpassung, einer Verrastung und/oder einer Verklebung usw. Dies ermöglicht eine besonders robuste Verbindung.

Es ist eine alternative Weiterbildung, dass die Fixierstücke locker an den jeweiligen Trägern befestigt werden. Ihre Befestigung an den Trägern geschieht dann durch die Kontakte. Dies kann auch als eine indirekte Befestigung der Fixierstücke bezeichnet werden. Es ist eine Weiterbildung, dass mindestens ein Kontakt nur einer mechanischen Befestigung dient und keine elektrische Funktion erhält.

Es ist noch eine Ausgestaltung, dass zum Befestigen der Fixierstücke an den jeweiligen Trägern der mindestens eine Positioniervorsprung in den zugehörigen Träger eingesteckt wird. Insbesondere kann mindestens ein Positioniervorsprung als ein Abstandshalter dienen, um das Fixierstück gegen den Träger zu beabstanden. Dies kann z.B. zur Erreichung einer mechanisch nachgiebigeren Antwort auf durch die Adern übertragene Kräfte, insbesondere Momente, vorteilhaft sein, und zwar insbesondere dann, wenn der mindestens eine Positioniervorsprung nur locker in den zugehörigen Träger eingesteckt wird. Ein weiterer Vorteil der Beabstandung liegt darin, dass eine zuverlässige Verlötung der Kontakte vereinfacht wird, z.B. durch eine einfachere Ausbildung eines ausgeprägten Meniskus der Lotmasse an dem Kontakt bzw. Kontaktabschnitt.

Die Aufgabe wird insbesondere gelöst durch eine Leuchtvorrichtung mit mindestens zwei Trägern, insbesondere Leiterplatten, die mittels einer Verbindungsleitung elektrisch miteinander verbunden sind, wobei die Leuchtvorrichtung mittels eines Verfahrens wie oben beschrieben hergestellt worden ist.

Die Leuchtvorrichtung kann eine Fahrzeug-Leuchtvorrichtung sein, beispielsweise ein Scheinwerfer oder ein Teil eines Scheinwerfers. Die Leuchtvorrichtung kann auch als Vorrichtung zur Spezialbeleuchtung, beispielsweise Effektbeleuchtung oder Bühnenbeleuchtung oder ein Teil davon sein (z.B. ein Leuchtmodul). Die Leuchtvorrichtung kann ferner eine Vorrichtung zur Außenbeleuchtung oder Raumbeleuchtung oder ein Teil davon sein. Sie kann auch eine Vorrichtung zur Allgemeinbeleuchtung oder ein Teil davon sein.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.

1 zeigt in einer Ansicht von schräg oben eine elektrische Verbindungsleitung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;

2 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht einen Ausschnitt aus der Verbindungsleitung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel im Bereich eines Fixierstücks;

3 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht einen Ausschnitt aus einer Verbindungsleitung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel im Bereich eines Fixierstücks;

4 zeigt in einer Ansicht von schräg oben zwei zu verbindende Leiterplatten;

5 zeigt in einer Ansicht von schräg oben die beiden Leiterplatten aus 4, die durch die elektrische Verbindungsleitung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel miteinander verbunden sind;

6 zeigt in einer Ansicht von schräg oben die Komponenten aus 5 mit abgebrochenen Verbindungsabschnitten der elektrischen Verbindungsleitung;

7 zeigt in einer Ansicht von schräg oben eine Leuchtvorrichtung, welche die Komponenten aus 6 mit relativ zueinander bewegten Leiterplatten zeigt; und

8 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine elektrische Verbindungsleitung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.

1 zeigt eine elektrische Verbindungsleitung 1. Diese weist ein Flachbandkabel 2 mit mehreren parallel zueinander verlaufenden Adern 3 auf. Die Adern 3 sind an beiden Endabschnitten abisoliert. An ihren abisolierten Endabschnitten sind die Adern 3 in jeweilige Fixierstücke 4 eingegossen, welche die Adern 3 zueinander beabstandet fixieren. Die Fixierstücke 4 sind balkenförmige, längliche Vergussstücke aus elektrisch isolierendem LCP-Kunststoff und beim Vergießen oder Eingießen der Adern 3 in einem Vergusswerkzeug (o. Abb.) hergestellt worden, insbesondere durch Spritzgießen in einem Spritzgusswerkzeug. Die Fixierstücke 4 liegen quer zu einer Längserstreckung der Adern 3.

Wie auch in einem Querschnitt durch ein Fixierstück 4 in 2 gezeigt, verlaufen die abisolierten Endabschnitte der Adern 3 geradlinig durch das mit einem rechteckigen Querschnitt versehene Fixierstück 4, und zwar von einer dem anderen Fixierstück 4 zugewandten Rückseite 5 zu einer dem anderen Fixierstück 4 abgewandten Front- oder Vorderseite 6. An der Vorderseite 6 vorragende Abschnitte der Adern 3 dienen als Kontakte bzw. als Kontaktabschnitte 7. Die Kontaktabschnitte 7 sind in dem Vergusswerkzeug stufenförmig nach unten gebogen worden, d.h., in Richtung einer auch als Auflageseite dienenden Unterseite 8 des Fixierstücks 4. Die Kontaktabschnitte 7 können sogar auf ein noch tieferes Niveau heruntergebogen sein (o. Abb.).

Die Adern 3 sind auch kurz vor der Rückseite 5 noch abisoliert, um eine Herstellung der Fixierstücke 4 zu erleichtern, aber nicht so weit, dass sich benachbarte Adern 3 dort berühren können. Ansonsten sind die Adern 3 zwischen den beiden Fixierstücken 4 mit ihrer Isolierung bzw. mit ihrem Isoliermantel 9 versehen. Also ragen die Adern 3 mit nur einem kurzen Stück abisoliert rückwärtig aus den Fixierstücken 4 vor. Dies weist den Vorteil auf, dass nicht der Isoliermantel 9 eingegossen wird, sondern nur die blanke Ader 3, was eine besonders robuste Fixierung in dem Fixierstück 4 ermöglicht.

Wieder zurückkehrend zu 1 sind die Fixierstücke 4 durch Verbindungsabschnitte oder Längsstege 11 miteinander verbunden. Die Fixierstücke 4 und die Längsstege 11 bilden einen rechteckigen, geschlossenen Rahmen 4, 11. Die Fixierstücke 4 und die Längsstege 11 sind in dem Vergusswerkzeug als ein einstückiges Kunststoffteil hergestellt worden.

Die Längsstege 11 verlaufen parallel und seitlich beabstandet zu den Adern 3, sind also mit dem Flachbandkabel 2 nicht verbunden bzw. sind davon getrennt. Die Fixierstücke 4 und die Längsstege 11 sind über Sollbruchstellen 12, 13 mit jeweils einer oberseitigen Kerbe 12 und einer unterseitigen Kerbe 13 miteinander verbunden.

Eine Länge der Adern 3 zwischen den beiden Fixierstücken 4 entspricht zumindest ungefähr einer Länge der Längsstege 11.

Die Fixierstücke 4 weisen an ihrer Unterseite 8 jeweils zwei Positioniervorsprünge 14 auf.

3 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht einen Ausschnitt aus einer weiteren Verbindungsleitung 15 im Bereich eines Fixierstücks 4. Anstelle der Kontaktabschnitte 7 sind die Adern 3 nun zu Kontaktabschnitten 16 umgebogen worden, die bis unter die Unterseite 8 des Fixierstücks 4 umgebogen sind.

Gestrichelt angedeutet ist die Variante, dass die Kontaktabschnitte 7 senkrecht nach unten gebogen sind. Dies ermöglicht vorteilhafterweise deren Nutzung als Stifte oder Pins in Verbindung mit einer Durchsteckmontage (englisch auch als "Through-Hole Technology", THT oder "Pin-In-Hole Technology", PIH bezeichnet).

Nicht gezeigt ist eine mögliche Variante, bei der die Kontaktabschnitte 7 geradlinig waagerecht verlaufen und so das Fixierstück mit den Kontaktabschnitten als ein (männliches oder weibliches) Steckerteil nutzbar ist.

4 zeigt in einer Ansicht von schräg oben zwei zu verbindende Träger oder Substrate in Form von Leiterplatten 17 und 18. Eine erste Leiterplatte 17 ist mit LEDs 19 sowie einigen elektrischen Bauelementen 20 zum Betreiben der LEDs 19 bestückt. Die bestückte Leiterplatte 17 kann auch als LED- Modul oder – da sie auch elektrische Bauelemente 20 aufweist – als "Light Engine" bezeichnet werden. Die zweite Leiterplatte 18 ist mit anderen elektrischen Bauelementen 21 bestückt, die ebenfalls zum Betreiben der LEDs 19 vorgesehen sind, und zwar in Zusammenarbeit mit den Bauelementen 20. Die so bestückte zweite Leiterplatte 18 kann auch als Treibermodul bezeichnet werden. Die Bauelemente 20, 21 können z.B. Widerstände, Kondensatoren, integrierte Schaltungen usw. umfassen. Die LEDs 19 und die Bauelemente 20, 21 sind hier als oberflächenmontierbare Bauteile bzw. SMD-Bauteile ausgebildet.

Beide Leiterplatten 17 und 18 weisen jeweils eine von einem Rand beabstandete Reihe von parallel zueinander angeordneten länglichen Kontaktfeldern 22 auf. Die Kontaktfelder 22 weisen einen gleichen seitlichen Abstand wie die Kontaktabschnitte 7 bzw. 16 auf und sind auch an eine Länge von vorgesehenen Kontaktflächen oder Auflageflächen der Kontaktabschnitte 7 bzw. 16 angepasst. Zudem weisen die beiden Leiterplatten 17 und 18 jeweils Löcher 23 auf, in welche die Positioniervorsprünge 14 passen. Die Löcher 23 können nicht durchgehende Sacklöcher oder Vertiefungen oder alternativ Durchgangslöcher sein.

Grundsätzlich können auf ähnliche Weise auch noch weitere Leiterplatten an der Leiterplatte 17 und/oder an der Leiterplatte 18 angeschlossen werden. Beispielsweise kann so eine serielle und/oder parallele Verschaltung mehrerer Leiterplatten 17 erreicht werden, deren LEDs 19 von einer Leiterplatte 18 gespeist werden können.

5 zeigt in einer Ansicht von schräg oben die beiden Leiterplatten 17, 18, welche durch die sich noch in ihrem Ausgangszustand befindliche elektrische Verbindungsleitung 1 miteinander verbunden sind. Dazu sind die Fixierstücke 4 auf eine jeweilige Leiterplatte 17 bzw. 18 aufgelegt worden, und zwar so, dass die Positioniervorsprünge 14 in die Löcher 23 eintauchen. Dadurch liegen die Fixierstücke 4 hier mit ihrer Unterseite 8 auf der Leiterplatte 17 bzw. 18 auf. Alternativ könnten die Positioniervorsprünge 14 die Unterseite 8 auf Abstand zu der Leiterplatte 17 bzw. 18 halten. Durch den Eingriff der Positioniervorsprünge 14 in die Löcher 23 wird erreicht, dass die Kontaktabschnitte 7 genau auf jeweiligen Kontaktfeldern 22 zum Liegen kommen. Die Kontaktabschnitte 7 können so sicher mit den jeweiligen Kontaktfeldern 22 verbunden werden, z.B. verlötet werden.

Insbesondere können die Kontaktabschnitte 7 mit den Kontaktfeldern 22 SMD-verlötet werden. Dies kann in einer Variante in demselben Prozessschritt geschehen, in dem auch die LEDs 19 und die Bauelemente 20, 21 verlötet werden, z.B. mittels eines Durchgangs durch einen Reflow-Ofen.

6 zeigt in einer Ansicht von schräg oben die Komponenten aus 5 außer den Längsstegen 11 mit an den Sollbruchstellen 12, 13 abgebrochenen Längsstege 11 der elektrischen Verbindungsleitung 1. Das Abbrechen kann z.B. durch Biegen der Leiterplatten 17 und 18 bzw. der Fixierstücke 4 gegen die Längsstege 11 erfolgt sein.

7 zeigt in einer Ansicht von schräg oben die Komponenten aus 6 mit relativ bewegten Leiterplatten 17 und 18. Diese Bewegung wird durch das Entfernen der Verbindungsabschnitte 11 ermöglicht. Die Komponenten aus 7 bilden eine Leuchtvorrichtung 24, die z.B. einen Teil eines Fahrzeugscheinwerfers darstellen kann.

8 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine elektrische Verbindungsleitung 25 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Die Verbindungsleitung 25 unterscheidet sich von der Verbindungsleitung 1 dadurch, dass eine Länge des Flachbandkabels 2 bzw. der Adern 3 zwischen den Fixierstücken 4 länger ist als ein Abstand der beiden Fixierstücke 4 zueinander. Dadurch können die Leiterplatten 17 und 18 nach Ausbrechen der Längsstege 11 weiter voneinander entfernt angeordnet werden als mit den Längsstegen 11.

Die Verbindungsleitung 25 kann wie die Verbindungsleitung 15 anstelle der Verbindungsleitung 1 verwendet werden, z.B. zur Herstellung der Leuchtvorrichtung 24.

Obwohl die Erfindung im Detail durch das gezeigte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht darauf eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Allgemein kann unter "ein", "eine" usw. eine Einzahl oder eine Mehrzahl verstanden werden, insbesondere im Sinne von "mindestens ein" oder "ein oder mehrere" usw., solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist, z.B. durch den Ausdruck "genau ein" usw.

Auch kann eine Zahlenangabe genau die angegebene Zahl als auch einen üblichen Toleranzbereich umfassen, solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist.

Bezugszeichenliste

1
Verbindungsleitung
2
Flachbandkabel
3
Ader
4
Fixierstück
5
Rückseite des Fixierstücks
6
Vorderseite des Fixierstücks
7
Kontaktabschnitt
8
Unterseite des Fixierstücks
9
Isoliermantel
11
Längssteg
12
Oberseitige Kerbe
13
Unterseitige Kerbe
14
Positioniervorsprung
15
Verbindungsleitung
16
Kontaktabschnitt
17
Leiterplatte
18
Leiterplatte
19
LED
20
Elektrisches Bauelement
21
Elektrisches Bauelement
22
Kontaktfeld
23
Loch
24
Leuchtvorrichtung
25
Verbindungsleitung