DE19856663A1 - Kontaktvorrichtung für ein an einer Fensterscheibe angeordnetes elektrisches Funktionselement - Google Patents
Kontaktvorrichtung für ein an einer Fensterscheibe angeordnetes elektrisches FunktionselementInfo
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Abstract
Bei einer Kontaktvorrichtung für ein an einer Fensterscheibe, insbesondere an einer Fahrzeug-Fensterscheibe, angeordnetes elektrisches Funktionselement, z. B. eine Antenne, mit einem elektrische Bauelemente, wie Verstärker, aufnehmenden, auf der Fensterscheibe befestigten Gehäuse, mit einer ebenfalls auf der Fensterscheibe befestigten Eingangsverbindung zwischen dem Gehäuse und dem Funktionselement und mit ausgangsseitigen Anschlüssen, wird erfindungsgemäß die Eingangsverbindung (104; 204) in zwei verschiedenen Varianten jeweils unabhängig von ihrer elektrischen Kontaktierung von einer Klebeschicht umgeben; in einer der Varianten ist sie außerhalb des Gehäuses (102) angeordnet, in der anderen Variante ist sie vom Gehäuse (202) überdeckt. Der elektrische Kontakt zum Funktionselement wird bei oder nach dem Aufkleben des Gehäuses bzw. der Eingangsverbindung hergestellt, vorzugsweise durch Löten, um eine besonders zuverlässige Kontaktierung sicherzustellen.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kontaktvorrichtung für ein an einer Fensterscheibe,
insbesondere an einer Fahrzeug-Fensterscheibe, angeordnetes elektrisches Funktions
element, z. B. eine Antenne oder eine Heizeinrichtung, mit einem Bauelemente, z. B.
einen Verstärker, aufnehmenden, auf der Fensterscheibe befestigten Gehäuse, mit einer
ebenfalls auf der Fensterscheibe befestigten Eingangsverbindung zwischen dem Gehäu
se und dem Funktionselement und mit ausgangsseitigen Anschlüssen.
Aus DE-GM 75 27 621 ist eine Antenne für den Rundfunkempfang in Kraftfahrzeugen
bekannt, deren Antennenleiter auf einer Fensterscheibe angebracht sind. Zum direkten
Verbinden eines Antennenverstärkers mit diesen Antennenleitern wird dort der Verstärker
in ein kleines Gehäuse eingebaut und dieses auf die Fensterscheibe aufgeklebt. Zwei in
nerhalb des Verstärkergehäuses miteinander leitend verbundene Antennenleiter sind di
rekt an die Eingangsklemmen des Verstärkers angeschlossen und anderseitig ebenfalls
auf die Fensterscheibe aufgeklebt. Ausgangsseitig ist der Verstärker über eine mehrpoli
ge Flachbandleitung mit dem Bordnetz (Versorgungsspannung) und dem Empfänger
gerät verbunden. Die Flachbandleitung wird entlang der Gummidichtung der Fenster
scheibe befestigt, vorzugsweise zwischen Dichtung und Scheibe eingeklemmt. Nähere
Einzelheiten über die Art der Klebeverbindungen gehen aus dieser Druckschrift nicht
hervor. Auch äußert sich diese nicht näher zur Ausführung der Leitungen.
Das DE-GM 72 20 420 offenbart ebenfalls eine aktive Antennenscheibe, bei der eine
Verstärkerkapsel in einer Aussparung der Fensterscheibe verklebt und über eingangs-
und ausgangsseitige Anschlußelemente kontaktiert ist. Die Verbindung zwischen den
Antennenleitern und der Verstärkerkapsel ist dort nicht näher erörtert.
Aus DE-GM 72 27 083 ist eine derartige Anordnung bekannt, bei der die Aktivkapsel der
Antenne im Fußgehäuse eines auf der Fensterscheibe befestigten Innenrückblickspiegels
untergebracht ist.
Aus DE-C1-195 36 131 C1 ist ein Mehrfach-Anschlußelement für Antennenscheiben be
kannt, bei dem mehrere freiliegende Kontaktflächen und die zugehörigen, gegeneinander
isolierten Leitungsabschnitte auf einer hitzebeständigen Folie zusammengefaßt sind.
Diese ist auf ihrer zu dem entsprechenden Kontaktfeld auf der Scheibe gewandten Seite
mit einem schmalen Heißkleber-Streifen versehen, der sich mit relativ geringer Breite ge
radlinig quer zu den Leitungsabschnitten erstreckt. Dieser kann mit der Glasoberfläche
verklebt werden, bevor die Kontaktflächen auf die entsprechenden Kontaktflächen der
Antennenleiter aufgelötet oder mittels eines leitfähigen Klebers aufgeklebt werden. Damit
ist das Anschlußelement auf der Fensterscheibe, welche die Antennenleiter trägt, positio
nierbar und vorläufig fixierbar. Der Klebestreifen dient außerdem als Zugentlastung für
den eigentlichen Kontaktbereich.
Es ist auch bekannt (DE-A1-195 33 761), Steuerschaltungen für automatische Fenster
scheibenheizungen oder Scheibenwischer unmittelbar auf der zu beheizenden Fenster
scheibe anzuordnen; diese Steuerschaltung kann z. B. einen Feuchtefühler sowie weitere
Schaltmittel wie Verstärker und dgl. umfassen.
Oft werden elektrische Leiter oder Strukturen, die z. B. auf oder in einer Fensterscheibe
angeordnet sind, durch Weichlöten entsprechend ausgeführter Kontaktflächen mit elektri
schen oder elektronischen Bauteilen dauerhaft kontaktiert. Es sind auch Steck- oder
Federkontakte bekannt (z. B. DE 11 96 330, DE-C2-36 04 437). Derartige nur mecha
nisch berührende Kontakte sind zwar einfach zu handhaben, unterliegen aber auch
Kontaktkorrosion und mechanischem Verschleiß, der z. B. durch Vibrationen verursacht
wird.
Aus DE-A1-195 10 186 ist es bekannt, auf einem starren Substrat angeordnete elektri
sche Leiter an Drahtlitzen eines Flachbandkabels anzuschließen, indem man die Isolie
rung der Drahtlitzen einseitig entfernt und deren freigelegte Abschnitte unter Vermittlung
eines elektrisch leitfähige Partikel enthaltenden Klebers auf die substratseitigen Leiter
mittels eines Gegenhalters aufpreßt. Letzterer kann bei diesem Vorgang auch selbst mit
dem Substrat verklebt werden und überdeckt dann den fertigen Kontaktbereich als Zug
entlastung. Bei Verwendung eines durch UV-Strahlen härtbaren Klebers soll der Gegen
halter aus Glas bestehen. Zur ordnungsgemäßen Funktion dieser Kontaktvorrichtung
muß der Kleber anisotrop leitfähig sein, d. h. die eingebetteten leitfähigen Partikel dürfen
keine sich über eine längere Strecke hinweg erstreckende leitende Verbindung schaffen,
damit nicht zwei oder mehr der zu verklebenden Leiter kurzgeschlossen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kontaktvorrichtung mit einem Gehäuse
und einer Eingangsverbindung zu dem elektrischen Funktionselement nach dem ein
gangs genannten Stand der Technik so weiterzubilden, daß eine einfache und zuverlässi
ge Handhabung und Montage und eine gute Abdichtung gegen äußere Einflüsse ermög
licht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und
des nebengeordneten Patentanspruchs 7 gelöst. Die Merkmale der diesen unabhängigen
Ansprüchen jeweils nachgeordneten Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen
dieser Gegenstände an.
Nach einer ersten erfindungsgemäßen Lösung sind das Gehäuse und die außerhalb des
Gehäuses angeordnete Eingangsverbindung zum Befestigen auf der Fensterscheibe auf
ihrer dem Funktionselement zugewandten Seite mit ineinander übergehenden Klebe
schichten versehen, wobei die Eingangsverbindung über Kontaktflächen mit entsprechen
den Kontaktflächen des auf der Fensterscheibe unabhängig von der Kontaktvorrichtung
angebrachten elektrischen Funktionselements verbindbar ist und die zugehörige Klebe
schicht im Bereich der Kontaktflächen wenigstens eine Aussparung aufweist.
Dadurch wird einerseits eine klare Aufteilung zwischen der Kontaktvorrichtung und dem
Funktionselement geschaffen. Die Kontaktvorrichtung bzw. die darin integrierten elektri
schen Bauelemente wie Verstärker können folglich unabhängig von dem scheibenseitigen
Funktionselement konfektioniert und getestet werden.
Andererseits werden die Kontaktflächen nach dem Positionieren und Andrücken der mit
der Klebeschicht versehenen Eingangsverbindung sicher gegen äußere Einflüsse wie
Feuchtigkeit oder Schmutz abgedichtet. Auch bietet die Klebeschicht dem Kontaktbereich
während der Montage der Fensterscheibe und in deren Einbauzustand einen Schutz ge
gen mechanische Einwirkungen. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, die gesamte Kon
taktvorrichtung mit einem einzigen Handgriff oder auch mechanisiert auf der Fenster
scheibe zu montieren.
Besonders vorteilhaft wird die Eingangsverbindung als Folienleitung ausgebildet, die auf
ihrer der Fensterscheibe zu gewandten Seite vollständig, abgesehen von der mindestens
einen Ausnehmung im Bereich der Kontaktflächen, mit der Klebeschicht bedeckt ist.
Damit wird eine besonders große Klebefläche geschaffen, die sowohl als Dichtung als
auch als Zugentlastung optimal geeignet ist.
Die Klebeschicht ist in der Regel elektrisch nichtleitend. Sie muß hinreichend dick sein,
um eventuelle Unebenheiten sowie eine Krümmung der Fensterscheiben ausgleichen zu
können. Geeignete verfügbare Kleber können extrudiert werden; sie sind aber auch als
Folien verfügbar, ggf. auch mit beidseitiger Klebewirkung. Diese Kleber auf Acrylatbasis
sind sogar für Außenanwendungen im Kraftfahrzeugbereich zugelassen und gewährlei
sten somit eine lange Standzeit im Zusammenhang mit dem hier beschriebenen Anwen
dungsfall.
Es kann sinnvoll sein, die Klebeschicht am Gehäuse dicker auszuführen als die an der
Eingangsverbindung. Letztere wird in der Regel flexibel sein, während das den Verstärker
und/oder andere elektronische Bauelemente auf einer Platine aufnehmende Gehäuse
starr ist und sich nicht an Unebenheiten oder Krümmungen des Untergrunds anpaßt.
Diese dickere Klebeschicht hat dafür einen Ausgleich zu schaffen. Sie hat zu diesem
Zweck vorzugsweise eine geschlossenporige schaumartige Konsistenz. Beispielsweise
können hier unter der Handelsbezeichnung 3M Loctac 582 verfügbare Kleber verwendet
werden. Im Bereich der Eingangsverbindung kann beispielsweise ein unter der Handels
bezeichnung 3M 966 verfügbarer Kleber verwendet werden.
Zum Schaffen des galvanischen Kontakts zwischen den Kontaktflächen der Eingangsver
bindung und dem Funktionselement kommen die üblichen Methoden in Frage, nämlich
insbesondere (Weich-)Löten, Kleben mit leitfähigen Klebern oder einfach mechanisch
vorgespannter Kontakt. Letzteres kann durch eine geeignete Konfiguration von elastisch
nachgiebigen Kontaktfedern mit einer langzeitfesten Haft-/Klebeverbindung zwischen der
Eingangsverbindung und dem Untergrund erreicht werden, wobei die Umhüllung des
Kontaktbereichs durch eine Klebeschicht bei entsprechender Vorbereitung und Material
wahl auch feuchte- oder schmutzbedingte Störungen ausschließt.
Nach einer zweiten erfindungsgemäßen Lösung ist die über Kontaktflächen mit entspre
chenden Kontaktflächen des auf der Fensterscheibe unabhängig von der Kontaktvorrich
tung angebrachten elektrischen Funktionselements verbindbare Eingangsverbindung
nach dem Befestigen des Gehäuses von diesem vollständig überdeckt, wobei die beid
seitigen Kontaktflächen während des Aufsetzens des Gehäuses miteinander in mechani
schen Kontakt gebracht werden. Auch mit dieser Lösung wird der Vorteil einer höchst
einfachen und zuverlässigen Montage erreicht, bei gleichzeitig gutem Abschluß des
Kontaktbereichs gegen äußere Einflüsse.
In einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausgestaltung wird das Gehäuse auf die Fen
sterscheibe mittels eines hochgradig gas- und feuchtedichten Klebers aufgeklebt. Damit
wird jeglicher äußere Einfluß korrosiver Medien auf die Kontaktflächen unterbunden. In
dieser Gestaltung kann es ausreichen, nur Federkontakte vorzusehen, wenn sicherge
stellt ist, daß die Kontaktflächen in der Zeit zwischen ihrer Herstellung und der Montage
der Kontaktvorrichtung nicht oxidieren können.
Bei erhöhten Ansprüchen an die elektrische Kontaktierung, oder wenn die zwischenzeit
liche Bildung einer Oxidschicht auf den Kontaktflächen nicht auszuschließen ist, kann
nach einer Weiterbildung dem Kontaktbereich eine Energiestrahlung zum aufschmelzen
den Kontaktieren der Eingangsverbindung mit dem scheibenseitigen Funktionselement
zugeführt werden; diese Strahlung kann durch das Gehäuse oder von der anderen Seite
der Fensterscheibe her an die Kontaktflächen gelangen.
Die scheibenseitigen Kontaktflächen können in einer speziellen Ausführung durch Sieb
drucken hergestellt sein; wenn die Energie zum Verlöten dann in Form von Laserstrah
lung zugeführt werden soll, so ist es erforderlich, diese durch das Gehäuse einzubringen.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung weist letzteres zu diesem Zweck wenigstens einen
lichtdurchlässigen Fensterbereich auf und sind die vom Gehäuse überdeckten Kontaktflä
chen so angeordnet, daß sie durch Durchstrahlen dieses Abschnitts direkt mit der Ener
gie beaufschlagbar sind.
Wenn durch Siebdrucken auf die Fensterscheibe aufgetragene Leiterbahnen des Funk
tionselements von der Klebeschicht zu überdecken sind, so ist diese nach einer vorteil
haften Ausbildung dicker als die Höhe der Erhebung der Leiterbahnen über die Fenster
scheibenfläche, um sicherzustellen, daß im Bereich der besagten Überdeckung keine
Öffnungsspalte auftreten.
Beide hier erörterten Ausführungsformen der Kontaktvorrichtung sind für eine mechani
sierte Fertigung in großen Serien geeignet.
Weitere Einzelheiten und Vorteile des Gegenstands der Erfindung gehen aus der Zeich
nung je eines Ausführungsbeispiels der beiden Lösungen und deren sich im folgenden
anschließender eingehender Beschreibung hervor.
Es zeigen in vereinfachter Darstellung
Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Kontaktvorrichtung, bei der die Eingangs
verbindung außerhalb des Gehäuses angeordnet ist,
Fig. 2 eine Ansicht der Eingangsverbindung entsprechend der Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht entsprechend der Linie III-III in Fig. 1, worin die
Kontaktvorrichtung auf einer Fensterscheibe befestigt ist,
Fig. 4 eine zweite Ausführungsform mit einer anderen Anordnung und
Ausführung der Eingangsverbindung.
Gemäß Fig. 1 umfaßt eine Kontaktvorrichtung 101 im wesentlichen ein Gehäuse 102, auf
dessen rechter Seite mittels eines kurzen Abschnitts eines Flachbandkabels 103 ein An
schlußbereich bzw. eine Eingangsverbindung 104 angeordnet ist. Diese dient zum elek
trischen Kontaktieren von hier nicht dargestellten, im Gehäuse 101 angeordneten elektri
schen oder elektronischen Bauteilen, z. B. einem Verstärker, einer Steuerschaltung oder
dgl., mit einem auf einer Fensterscheibe (vgl. Fig. 3) angeordneten elektrischen Funkti
onselement 115. Besagte Bauteile sind nicht Gegenstand dieser Erfindung, so daß auf
sie nicht näher einzugehen ist.
An der linken Seite des Gehäuses 101 ist wiederum ein Abschnitt eines Flachbandkabels
als Ausgangsleitung 105 vorgesehen. Diese führt z. B. zu einem hier nur angedeuteten,
z. B. verrastbaren Mehrfachstecker 106 zum weiteren Verbinden der Kontakteinrichtung
101 bzw. des Funktionselements 115 mit nachgeordneten Aggregaten und/oder mit einer
Spannungsversorgung.
Das Flachbandkabel 103 besteht in der üblichen Weise aus mehreren elektrischen Lei
tern 107 - z. B. in Form von Leitfolien -, die durch nichtleitende Isolierlagen 108, 109 elek
trisch voneinander getrennt sind. An der Unterseite des Anschlußbereichs bzw. der Ein
gangsverbindung 104 ist eine Klebeschicht 110 angebracht. Eine weitere Klebeschicht
111 ist an der Unterseite des Gehäuses 102 vorgesehen. Schließlich sind die im Bereich
der Eingangsverbindung 104 liegenden Enden der Leiter 107 mit Kontaktflächen 112 ver
sehen, die z. B. zum Herstellen einer Lötverbindung mit entsprechenden Gegenkontakt
flächen vorverzinnt sein können.
Abweichend von der Darstellung kann auch die Ausgangsleitung 105 mit einer Klebe
schicht versehen und damit auf der Scheibenoberfläche fixiert werden. In einer anderen,
nicht gezeigten Ausführung ist es auch möglich, die Eingangsverbindung 104 und die
Ausgangsleitung 105 in einer einzigen Kontaktfläche zusammenzufassen. Hierbei können
sowohl die Leiterbahnen bzw. Gegenkontaktflächen des elektrischen Funktionselements
113 als auch die mit der Ausgangsleitung zu verbindenden weiterführenden Leitungsab
schnitte unmittelbar auf der Scheibenoberfläche ausgeführt werden. Alternativ kann die
Ausgangsleitung von außen kontaktierbar sein, z. B. über Druckknopf- oder Koaxial
kontakte.
Die in Fig. 2 gezeigte Ansicht der Eingangsverbindung 104 von ihrer Unterseite verdeut
licht, daß mehrere - hier drei - elektrischen Leiter 107 parallel zueinander in den Anschluß
bereich einlaufen und eine entsprechende Anzahl von Kontaktflächen 112 zur Verfügung
stellen. Sowohl die untere Isolierlage 109 als auch die Klebeschicht 110 sind in dem
Bereich um die Kontaktflächen mit einer Ausnehmung 113 versehen. Die Kontaktflächen
112 sind nur durch diese Ausnehmung 113 von außen bzw. von unten her zugänglich.
Seitlich sind sie allseitig von der Klebeschicht 110 umschlossen, nach oben hin deckt sie
die obere Isolierlage 108 ab. Die Verbindung zwischen der Klebeschicht 110 und dem
Flachbandkabel 103 ist großflächig und somit sehr beständig und dicht. Es werden han
delsübliche, vorzugsweise für den Kraftfahrzeugbetrieb zugelassene hoch- und dauer
feste Kleber zum Herstellen der Klebeschichten 110 und 111 verwendet. Im Bereich der
Eingangsverbindung kann beispielsweise ein unter der Handelsbezeichnung 3M 966
verfügbarer Kleber verwendet werden, während unter dem Gehäuse beispielsweise ein
unter der Handelsbezeichnung 3M Loctac 582 verfügbarer Kleber verwendet werden
kann.
In Fig. 3 erkennt man den Einbauzustand der Kontaktvorrichtung in gegenüber Fig. 1 um
90° gedrehter seitlicher Schnittansicht, d. h. man blickt über die Eingangsverbindung 104
hinweg auf die rechte Stirnwand des Gehäuses 102. Zur besseren Darstellung des An
schlußbereichs ist dieser gegenüber Fig. 1 und 2 verbreitert dargestellt.
Eine Fensterscheibe 114 trägt ein elektrisches Funktionselement 115, das hier nur durch
kurze Abschnitte von Leiterbahnen repräsentiert ist. Diese Leiterbahnen können z. B. zu
einer Antenne oder einer elektrischen Heizeinrichtung führen. Sie sind in diesem Ausfüh
rungsbeispiel in bekannter Weise durch Siebdrucken und anschließendes Einbrennen
einer leitfähigen Silber-Glas-Fritte auf die Fensterscheibe aufgetragen worden. Sie kön
nen entweder direkt auf die Scheibenfläche oder - wie hier angedeutet - in ebenfalls be
kannter Weise auf eine flächige und opake Beschichtung 116 aufgetragen werden. Letz
tere bildet dann auch einen Sicht- und Lichtschutz für den von ihr überdeckten Bereich,
der insbesondere auch das Gehäuse 102 umfaßt.
Die auf der Fensterscheibe vorgesehenen Leiterbahnen umfassen auch Gegenkontakt
flächen 117 für die Kontaktflächen 112 der Kontaktvorrichtung 101. Letztere ist mittels der
Klebeschichten 110 und 111 so auf die Oberfläche der Fensterscheibe aufgesetzt, daß
die Kontaktflächen 112 ihrer Eingangsverbindung 104 genau auf den Gegenkontaktflä
chen 117 der Fensterscheibe bzw. des Funktionselements positioniert sind. Dieser Kon
taktbereich ist nach dem Andrücken der Klebeschicht 110 der Eingangsverbindung 104
auf die Scheibenoberfläche sehr zuverlässig gegen Einflüsse (gegen Feuchte, Schmutz,
mechanische Einwirkung) von außen abgedichtet. Sollte den Anforderungen an die elek
trische Kontaktierung eine rein mechanische Andruckkraft nicht genügen, so kann mit
geeigneten Werkzeugen durch die obere Isolierlage 108 oder durch die Fensterscheibe
114 hindurch Wärme zugeführt werden, um die Kontaktflächen 112 und die Gegenkon
taktflächen 117 miteinander zu verlöten. In diesem Fall sind beide Seiten vorzugsweise
vorzuverzinnen. Die untere Isolierlage 109 ist zum Bilden der Ausnehmung 113 zurück
geschnitten.
In dieser Ausführung haben die Klebeschichten 110 und 111 keine elektrischen Leitungs
funktionen. Sie müssen allerdings hinreichend dick sein, um zumindest geringe Krüm
mungen und Unebenheiten der Fensterscheibe 114 bzw. der Leiterbahnen des Funkti
onselements 113 ausgleichen zu können. Diese Eigenschaft ist in Fig. 3 angedeutet, wo
die Klebeschicht 110 oberhalb der rechts seitlich aus dem Bereich der Eingangsverbin
dung 104 herausgeführten Leiterbahn stärker komprimiert ist als auf der gegenüberlie
genden linken Seite.
Die weitere Klebeschicht 111 unterhalb des Gehäuses 101 kann vollflächig oder zur Ma
terialeinsparung auch nur rahmenartig entlang dem Außenumriß des Gehäuses ausge
führt werden. Es kommt auch hier wesentlich auf die dauerhaft feste Verbindung zwi
schen dem Gehäuse und der Fensterscheibe an. Letztere kann aus Glas oder Kunststoff,
monolithisch oder als Verbundprodukt gefertigt sein.
Die Schnittdarstellung in Fig. 4 zeigt eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform
mit einer Kontaktvorrichtung 201, deren Eingangsverbindung 204 von einem Gehäuse
202 überdeckt ist. Als Außenkontakt ist am Gehäuse 202 ein Koaxialstecker 205 vorge
sehen. Im Gehäuse 202 ist eine Platine 203 angeordnet, die auf ihrer Oberseite mit elek
trischen Bauelementen und Leiterbahnen 206 bestückt ist. Es kann sich dabei um einen
Antennenverstärker handeln, der zusammen mit einer Scheibenantenne eine aktive
Rundfunkantenne für Kraftfahrzeuge bildet. Die nur schematisch dargestellten Bauele
mente können aber auch andere Funktionen, z. B. die einer Steuerschaltung für eine
automatische Scheibenheizung oder dgl. haben. Hierauf wird aber im Rahmen der hier zu
erörternden Erfindung nicht näher eingegangen.
Anstelle des Koaxialsteckers 205 kann die Ausgangsverbindung - analog zu dem vorste
hend erörterten Ausführungsbeispiel - auch unter dem Gehäuse neben der Eingangsver
bindung vorgesehen werden, wobei die entsprechenden Anschlüsse ebenfalls auf der
Fensterscheibe als planare Wellenleiter auszuführen wären.
Wesentlich ist hingegen, daß die Platine 203 mit Durchbrüchen 207 und 208 versehen ist,
wobei der Durchbruch 207 zum Durchführen eines elektrischen Leiters 206 durch die
Ebene der Platine 203 dient, der andere Durchbruch 208 lediglich ein Öffnung bildet. Das
Gehäuse 202 ist an seiner Unterseite offen. Daher bildet die Unterseite der Platine im
vormontierten Zustand die untere Gehäuseseite. Im Bereich des Durchbruchs 207 ist mit
dem elektrischen Leiter 206 eine Kontaktzunge 209 verbunden, deren freies Ende unter
halb des Durchbruchs 208 liegt und eine Kontaktfläche 212 bildet. Bei Bedarf können
natürlich mehrere solche Kontaktzungen vorgesehen werden.
Das Gehäuse 202 ist entlang seinem unteren Umfangsrand mit einer Klebeschicht 210
versehen, mittels deren es fest mit der Oberfläche einer Fensterscheibe 211 verbunden
ist. Auf derselben Oberfläche befinden sich Gegenkontaktflächen zum elektrischen Ver
binden der Kontaktvorrichtung 201 mit einem elektrischen Funktionselement (z. B. der
bereits erwähnten Antenne oder Scheibenheizung).
Nach Aufsetzen des Gehäuses 202 auf die Fensterscheibe 211 liegt die Kontaktzunge
mit ihrer Kontaktfläche 212 unter leichter elastischer Vorspannung auf einer Gegenkon
taktfläche 213 auf. Diese kann z. B. am Ende einer im Siebdruckverfahren aufgetragenen
und eingebrannten Leiterbahn 214 vorgesehen sein, die ihrerseits auf einer opaken Sicht-
und Lichtschutzschicht 215 haftet. Die Klebeschicht 210 ist wieder hinreichend dick, um
sich im Bereich von Durchführungen von Leiterbahnen 214 deren Erhebung über die
Oberfläche ohne Restspalt anpassen zu können.
Unter günstigen Umständen und Einsatzbedingungen kann diese federnde Kontaktierung
ausreichen, zumal durch die umgebende Kleberschicht, das dichte Gehäuse und die
darunterliegende Fensterscheibe keine schädlichen (insbesondere korrosiven) Einflüsse
auf die Kontaktflächen zu erwarten sind. Hierfür ist eine entsprechend saubere Arbeits
atmosphäre beim Herstellen der Verbindung bzw. beim Aufsetzen des Gehäuses auf die
Fensterscheibe 211 Voraussetzung.
Vorzugsweise wird jedoch eine Lötverbindung zwischen den Kontaktflächen hergestellt.
Das Gehäuse 202 ist entweder auf ganzem Umfang oder wenigstens in einem oberhalb
des Durchbruchs 208 befindlichen Fensterbereich 202F für eine Laserstrahlung 216
durchlässig, welche von einem in Fig. 4 angedeuteten Halbleiter-Diodenlaser 217 oder
dgl. ab- und in das Gehäuse 202 einstrahlbar ist. Hierzu besteht das Gehäuse vorzugs
weise aus einem für die Wellenlänge des Lasers (z. B. 860-890 nm, also IR- oder NIR-
Laser) durchlässigen Kunststoff, der klar oder eingefärbt sein kann. Zwischen dem Ein
trittsort der Laserstrahlung 216 und dem Durchbruch 208 sollten keine die Strahlung ab
lenkenden oder absorbierenden Bauteile vorgesehen sein. So gelangt die Strahlung 216
ungehindert durch den Durchbruch 208 auf die Oberseite der Kontaktzunge 209. Deren
Kontaktfläche 212 sowie die Gegenkontaktfläche 213 können wiederum vorverzinnt sein.
Unter Einwirkung der vom Laser eingetragenen Energie schmelzen die Lotdepots auf. Die
elastische Vorspannung der Kontaktzunge stellt den notwendigen mechanischen Druck
zum Verschmelzen beider Lotdepots her, ohne daß es einer zusätzlichen Kraftzufuhr be
darf. Es kann sinnvoll sein, die von der Laserstrahlung beaufschlagte Oberseite der Kon
taktzunge 209 mit einer deren Wellenlänge absorbierenden Beschichtung zu versehen,
damit die Einwirkungszeit der Strahlung durch Verbesserung der Energieaufnahme mini
miert werden kann.
Es wäre grundsätzlich auch denkbar, die zum Verlöten der vorverzinnten Kontaktflächen
benötigte Energie durch Induktionswärme oder durch Ultraschallwellen zuzuführen, je
doch nur dann, wenn jede Beschädigung der im Gehäuse 202 untergebrachten Bauele
mente oder des scheibenseitigen Funktionselements durch eine solche Energieform aus
geschlossen ist. Diese könnten z. B. gegen stärkere magnetische Wellen oder Vibratio
nen empfindlich sein, so daß dann die Energiezufuhr durch Laserstrahlung zu bevor
zugen ist.
Sämtliche im Zusammenhang mit der Ausführung gemäß Fig. 4 beschriebenen Lötver
fahren sind natürlich auch auf die erstbeschriebene Ausführungsform mit der aus dem
Gehäuse 102 herausgeführten Eingangsverbindung 104 anwendbar.
Claims (12)
1. Kontaktvorrichtung für ein an einer Fensterscheibe, insbesondere an einer
Fahrzeug-Fensterscheibe, angeordnetes elektrisches Funktionselement, z. B.
eine Antenne, mit einem elektrische Bauelemente, insbesondere einen Verstär
ker, aufnehmenden, auf der Fensterscheibe befestigten Gehäuse, mit einer eben
falls auf der Fensterscheibe befestigten Eingangsverbindung zwischen dem Ge
häuse und Antennenleitern und mit ausgangsseitigen Anschlüssen, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gehäuse (102) und die außerhalb des Gehäuses an
geordnete Eingangsverbindung (104) zum Befestigen auf der Fensterscheibe
(114) auf ihrer dem Funktionselement (113) zugewandten Seite mit ineinander
übergehenden Klebeschichten (110, 111) versehen sind, wobei die Eingangsver
bindung über Kontaktflächen (112) mit entsprechenden Kontaktflächen (117) des
auf der Fensterscheibe unabhängig von der Kontaktvorrichtung angebrachten
elektrischen Funktionselements verbindbar ist und die zugehörige Klebeschicht
(110) im Bereich der Kontaktflächen wenigstens eine Aussparung (113) aufweist.
2. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Eingangsverbindung (104) als Folienleitung (103) ausgebildet ist und daß diese
auf ihrer der Fensterscheibe (114) zugewandten Seite vollständig, abgesehen von
der wenigstens einen Ausnehmung (113) im Bereich der Kontaktflächen (112,
117), mit der Klebeschicht (110) bedeckt ist.
3. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Klebeschicht (110) an der Eingangsverbindung (104) weniger dick als die
Klebeschicht (111) am Gehäuse (102) ist.
4. Kontaktvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen (112, 117) mit einem Weichlot be
schichtet und nach dem Aufkleben der Klebeschicht (110) auf die Fensterscheibe
(114) unter Anwendung von Wärme und Druck verlötbar sind.
5. Kontaktvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen mit einem elektrisch leitfähigen
Kleber beschichtet sind.
6. Kontaktvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen ausschließlich durch eine beim
Aufkleben der Klebeschicht auf die Fensterscheibe erzeugte Vorspannung mit
den scheibenseitigen Kontaktflächen kontaktiert sind.
7. Kontaktvorrichtung für ein an einer Fensterscheibe, insbesondere an einer
Fahrzeug-Fensterscheibe, angeordnetes elektrisches Funktionselement, z. B.
eine Antenne, mit einem elektrische Bauelemente, insbesondere einen Verstär
ker, aufnehmenden, auf der Fensterscheibe befestigten Gehäuse, mit einer
ebenfalls auf der Fensterscheibe befestigten Eingangsverbindung zwischen dem
Gehäuse und Antennenleitern und mit ausgangsseitigen Anschlüssen, dadurch
gekennzeichnet, daß die über Kontaktflächen (212) mit entsprechenden Kontakt
flächen (213) des auf der Fensterscheibe (211) unabhängig von der Kontaktvor
richtung (201) angebrachten elektrischen Funktionselements verbindbare Ein
gangsverbindung (204) nach dem Befestigen des Gehäuses (202) von diesem
vollständig überdeckt ist, wobei die beidseitigen Kontaktflächen (212, 213) wäh
rend des Aufsetzens des Gehäuses miteinander in mechanischen Kontakt ge
bracht werden.
8. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Eingangsverbindung zumindest eine federnde Kontaktzunge (209) umfaßt, welche
mit ihrer vom Gehäuse (202) abweisenden Kontaktfläche (212) auf eine scheiben
seitige Gegenkontaktfläche (213) federnd vorspannbar ist.
9. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die elastisch aufeinander vorgespannten Kontaktflächen (212, 213) mit einem
Weichlot beschichtet sind und durch eine das Gehäuse (202) oder die Fenster
scheibe (211) durchdringende Energiezufuhr miteinander verbunden werden.
10. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das
Gehäuse (202) für eine Hochenergiestrahlung, insbesondere Laserstrahlung
(216), zumindest in einem begrenzten Bereich (202F) durchlässig ist und die von
dem Gehäuse (202) überdeckten Kontaktflächen (212, 213) so angeordnet sind,
daß sie durch Durchstrahlen dieses Bereichs direkt mit der Energiestrahlung
beaufschlagbar sind.
11. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Energie in Form von elektromagnetischer Induktionswärme zugeführt wird.
12. Kontaktvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß das elektrische Funktionselement auf die Fensterscheibe
aufgedruckte, von der Klebeschicht zu überdeckende Leiterbahnen (113; 214)
umfaßt, und daß die Klebeschicht (104; 210) dicker als die Erhebung der
Leiterbahnen über der Scheibenoberfläche ist.
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