EP3017512B1 - Verbindung elektrischer leitungen mit elektrischen kontakten - Google Patents
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- EP3017512B1 EP3017512B1 EP14805578.3A EP14805578A EP3017512B1 EP 3017512 B1 EP3017512 B1 EP 3017512B1 EP 14805578 A EP14805578 A EP 14805578A EP 3017512 B1 EP3017512 B1 EP 3017512B1
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- H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
- H01R13/46—Bases; Cases
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- H01R13/5213—Covers
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- H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
- H01R12/50—Fixed connections
- H01R12/59—Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures
- H01R12/62—Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures connecting to rigid printed circuits or like structures
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- H01R12/70—Coupling devices
- H01R12/91—Coupling devices allowing relative movement between coupling parts, e.g. floating or self aligning
Definitions
- the invention relates to a connecting device for the electrical connection of electrical lines with electrical contacts.
- Electronic devices e.g. Controllers typically include a variety of electronic components that are electrically connected to other components external to the device.
- the electrical connections must often be protected against environmental influences and mechanical influences.
- electrical connections are used both on and in the gearbox or motor, which must be protected against aggressive media, oil and chips.
- WO 2008/049724 A1 describes a housing for an electronic control unit having at least two housing parts, which has at least one housing bottom, a housing cover and an electronic connection between the housing interior arranged components and components lying outside the housing, which is fixed to the housing bottom, wherein the housing cover directly on the electronic Connection is soldered.
- the document US 2013/0323946 A1 describes an electrical assembly with a receiver and a connection device.
- the receiver has a receiver housing and a plurality of receiver electrical housing contacts.
- the connection device has a connection housing for receiving and supporting a connection end of a flexible connection assembly having a plurality of flexible electrical connection contacts.
- the connection device may be releasably connected to the receiver housing so that each receiver electrical contact is releasably connected electrically to an electrical connection contact.
- the invention is based on the object to provide an improved connection device for electrically connecting electrical lines with electrical contacts, wherein the electrical connection is shielded from the environment and with an improved compensation of tolerances between these electrical lines and these electrical contacts is possible.
- the electrical lines are arranged on the flexible printed circuit board.
- the flexible printed circuit board has a contacting region, in which at least one electrical line is electrically connected to at least one electrical contact.
- the electrical contacts are arranged on the base carrier.
- the flexible circuit board is disposed between the base support and the cover, wherein the base support and the cover form a sealed housing of the contacting region.
- the contacting region in which the electrical leads of the flexible printed circuit board are connected to the electrical contacts, is shielded from the environment, for example against aggressive media, oil or chips.
- the electrical connections of the electrical lines with the electrical contacts are advantageously protected against harmful environmental influences, so that these compounds can be used for example in transmissions or engines of vehicles.
- the arrangement of the electrical leads on a flexible printed circuit board made possible by the flexibility of the printed circuit board spatial tolerances due to manufacturing or by voltages or temperature changes between the electrical wires or the printed circuit board and the electrical contacts, the base support and / or the cover can occur.
- This tolerance compensation advantageous forces and stresses are avoided, which act on the electrical connections between the electrical lines and electrical contacts and can jeopardize the stability of these compounds.
- the flexible printed circuit board has a connection region which is materially connected to the base carrier and the cover and surrounds the contacting region.
- the flexible printed circuit board is fixed between the base support and the cover, without firmly connecting the contacting region itself to the base support or the cover, so that the contacting region continues to remain flexible in the housing formed by the base support and the cover and to compensate for the above tolerance contributes.
- connection region is preferably connected in each case by lamination or bonding or welding cohesively to the base support and the cover. This advantageously allows a tight connection of the flexible circuit board to the base support and the cover, so that the interior of the housing formed by the base support and the cover is shielded from the environment.
- the flexible printed circuit board has a slot-like opening which is surrounded by the connecting region. Such an opening increases the flexibility of the printed circuit board and thus further improves the tolerance compensation mentioned above.
- the slot-like opening is arranged according to the invention outside of the contacting region.
- the slot-like opening is arranged between the contacting region and the connection region and enables displacements of the contacting region relative to the connection region and thus within the housing formed by the base carrier and the cover, which further improve tolerance compensation.
- the electrical contacts are formed as metallic pins (so-called pins) or as a stamped grid. This advantageously makes it possible to use proven techniques for the electrical connection of the electrical leads of the flexible printed circuit board, in particular of printed conductors, to the electrical contacts.
- the cover is made of a plastic, a steel, a metal, a metal alloy or a foil.
- the choice of material is adapted to the particular requirements imposed by the environment in which the connection device is to be used.
- the base support is preferably made of a plastic. This advantageously facilitates the arrangement of the electrical contacts on the base support.
- at least one electrical line is connected to at least one electrical contact by soldering, gluing, welding and / or press-fitting, since this advantageously enables stable electrical connections between electrical lines and electrical contacts.
- the flexible printed circuit board further comprises an outer region which is arranged outside of the housing formed by the base carrier and the cover of the contacting region and by means of which at least one electrical Lead is led out of this housing.
- the flexible circuit board may also carry an electronic circuit.
- the functionality of the flexible printed circuit board and the connecting device can advantageously be extended and adapted to the respective application.
- FIG. 1 shows an exploded perspective view of a connecting device 1 for electrically connecting electrical lines with electrical contacts 2.
- the connecting device 1 comprises a flexible printed circuit board 3, a base support 4 and a cover. 5
- the base support 4 is formed as a substantially cylindrical base and made for example of a plastic.
- One of the flexible circuit board 3 facing top surface of the surface of the base support 4 has centrally a circular recess 6, on which the electrical contacts 2 are arranged.
- the electrical contacts 2 are formed as metallic pins (so-called pins).
- the electrical contacts 2 can be realized by a stamped grid.
- the cover 5 is hat-shaped in the embodiment shown in the figure and has a Hutkrempenabêt 7, the underside of the flexible printed circuit board 3 faces.
- the cover 5 is made for example of a plastic, a steel, a metal or a metal alloy. Alternatively, the cover 5 may also be formed as a film.
- the flexible printed circuit board 3 carries the electrical wires not shown in detail in the form of printed conductors.
- the flexible printed circuit board 3 has an inner region 8 arranged between the base support 4 and the cover 5, which is formed in a substantially circular disk-shaped manner, and an outer region 9, which adjoins the inner region 8.
- the inner region 8 of the flexible printed circuit board 3 has an annular connecting region 10, which is materially connected on one side with an edge region surrounding the recess 6 of the top surface of the base support 4 and on the other side with the underside of the hat brim section 7 of the cover 5.
- the coherent connections of the connection region 10 with the base support 4 and the cover 5 are in each case produced, for example, by lamination, adhesive bonding or welding.
- connection region 10 of the flexible printed circuit board 3 surrounds a contacting region 11, in which electrical lines of the flexible printed circuit board 3 are electrically connected to electrical contacts 2, wherein a connection of an electrical line to an electrical contact 2 is preferably produced by soldering.
- the flexible printed circuit board 3 has a slot-like opening 12, which surrounds the contacting region 11 like a sickle.
- the base support 4 and the cover 5 form a sealed housing for the contacting region 11 of the flexible printed circuit board 3.
- the outer region 9 of the flexible printed circuit board 3 is located outside of this housing and leads electrical leads out of the housing.
- the flexible printed circuit board 3 can also carry components of an electronic circuit in addition to the electrical lines.
- the connecting device 1 can be connected to other components, for example by gluing, laminating or laser welding.
Landscapes
- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
- Multi-Conductor Connections (AREA)
- Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung zur elektrischen Verbindung elektrischer Leitungen mit elektrischen Kontakten.
- Elektronische Geräte, z.B. Steuergeräte, enthalten in der Regel eine Vielzahl von elektronischen Komponenten, die mit anderen Komponenten außerhalb des Geräts elektrisch verbunden sind. Die elektrischen Verbindungen müssen oft vor Umwelteinflüssen und mechanischen Einflüssen geschützt werden. Beispielsweise im automobilen Getriebe- und Motorbau werden sowohl am als auch im Getriebe oder Motor elektrische Verbindungen eingesetzt, die vor aggressiven Medien, Öl und Spänen geschützt werden müssen.
- Das Dokument
WO 2008/049724 A1 beschreibt ein Gehäuse für ein elektronisches Steuergerät mit mindestens zwei Gehäuseteilen, welches mindestens einen Gehäuseboden, einen Gehäusedeckel und eine elektronische Verbindung zwischen im Gehäuseinnenraum angeordneten Bauteilen und außerhalb des Gehäuses liegenden Komponenten aufweist, die auf dem Gehäuseboden fixiert ist, wobei der Gehäusedeckel direkt auf der elektronischen Verbindung aufgelötet ist. - Das Dokument
US 2013/0323946 A1 beschreibt eine elektrische Baugruppe mit einem Empfänger und einem Verbindungsgerät. Der Empfänger weist ein Empfängergehäuse und eine Mehrzahl von elektrischen Empfängergehäusekontakten auf. Das Verbindungsgerät weist ein Verbindungsgehäuse zur Aufnahme und Stützung eines Verbindungsendes einer flexiblen Verbindungsbaugruppe mit einer Mehrzahl flexibler elektrischer Verbindungskontakte auf. Das Verbindungsgerät kann lösbar so mit dem Empfängergehäuse verbunden werden, dass jeder elektrische Empfängergehäusekontakt lösbar elektrisch mit einem elektrischen Verbindungskontakt verbunden ist. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Verbindungsvorrichtung zur elektrischen Verbindung elektrischer Leitungen mit elektrischen Kontakten anzugeben, wobei die elektrische Verbindung gegen die Umgebung abgeschirmt ist und wobei ein verbesserter Ausgleich von Toleranzen zwischen diesen elektrischen Leitungen und diesen elektrischen Kontakten ermöglicht ist.
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
- Eine erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung zur elektrischen Verbindung elektrischer Leitungen mit elektrischen Kontakten umfasst eine flexible Leiterplatte, einen Grundträger und eine Abdeckung. Die elektrischen Leitungen sind auf der flexiblen Leiterplatte angeordnet. Die flexible Leiterplatte weist einen Kontaktierungsbereich auf, in dem wenigstens eine elektrische Leitung elektrisch mit wenigstens einem elektrischen Kontakt verbunden ist. Die elektrischen Kontakte sind auf dem Grundträger angeordnet. Die flexible Leiterplatte ist zwischen dem Grundträger und der Abdeckung angeordnet, wobei der Grundträger und die Abdeckung ein dichtes Gehäuse des Kontaktierungsbereichs bilden.
- Durch das von dem Grundträger und der Abdeckung gebildete Gehäuse wird der Kontaktierungsbereich, in dem die elektrischen Leitungen der flexiblen Leiterplatte mit den elektrischen Kontakten verbunden sind, vor der Umgebung, beispielsweise vor aggressiven Medien, Öl oder Spänen abgeschirmt. Dadurch werden die elektrischen Verbindungen der elektrischen Leitungen mit den elektrischen Kontakten vor schädigenden Umgebungseinflüssen vorteilhaft geschützt, so dass diese Verbindungen beispielsweise auch in Getrieben oder Motoren von Fahrzeugen eingesetzt werden können.
- Die Anordnung der elektrischen Leitungen auf einer flexiblen Leiterplatte, vorzugsweise in Form von Leiterbahnen, ermöglicht durch die Flexibilität der Leiterplatte räumliche Toleranzen auszugleichen, die herstellungsbedingt oder durch Spannungen oder Temperaturänderungen zwischen den elektrischen Leitungen bzw. der Leiterplatte und den elektrischen Kontakten, dem Grundträger und/oder der Abdeckung auftreten können. Durch diesen Toleranzausgleich werden vorteilhaft Kräfte und Spannungen vermieden, die auf die elektrischen Verbindungen zwischen den elektrischen Leitungen und elektrischen Kontakten wirken und die Stabilität dieser Verbindungen gefährden können.
- Die Erfindung sieht vor, dass die flexible Leiterplatte einen Verbindungsbereich aufweist, der stoffschlüssig mit dem Grundträger und der Abdeckung verbunden ist und den Kontaktierungsbereich umgibt. Dadurch wird die flexible Leiterplatte zwischen dem Grundträger und der Abdeckung fixiert, ohne den Kontaktierungsbereich selbst fest mit dem Grundträger oder der Abdeckung zu verbinden, so dass der Kontaktierungsbereich weiterhin in dem von dem Grundträger und der Abdeckung gebildeten Gehäuse flexibel bleibt und zu dem oben genannten Toleranzausgleich beiträgt.
- Bei einer Ausgestaltung der Erfindung wird der Verbindungsbereich vorzugsweise jeweils durch Lamination oder Verklebung oder Verschweißung stoffschlüssig mit dem Grundträger und der Abdeckung verbunden. Dies ermöglicht vorteilhaft eine dichte Verbindung der flexiblen Leiterplatte mit dem Grundträger und der Abdeckung, so dass das Innere des von dem Grundträger und der Abdeckung gebildeten Gehäuses gegen die Umgebung abgeschirmt ist.
- Ferner weist die flexible Leiterplatte eine schlitzartige Öffnung auf, die von dem Verbindungsbereich umgeben ist. Durch eine derartige Öffnung wird die Flexibilität der Leiterplatte erhöht und damit der oben genannte Toleranzausgleich weiter verbessert.
- Die schlitzartige Öffnung ist dabei erfindungsgemäß außerhalb des Kontaktierungsbereiches angeordnet. Dadurch ist die schlitzartige Öffnung zwischen dem Kontaktierungsbereich und dem Verbindungsbereich angeordnet und ermöglicht Verschiebungen des Kontaktierungsbereichs gegenüber dem Verbindungsbereich und damit innerhalb des von dem Grundträger und der Abdeckung gebildeten Gehäuses, die den Toleranzausgleich weiter verbessern.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die elektrischen Kontakte als metallische Anschlussstifte (so genannte Pins) oder als ein Stanzgitter ausgebildet sind. Dies ermöglicht vorteilhaft, bewährte Techniken zur elektrischen Verbindung der elektrischen Leitungen der flexiblen Leiterplatte, insbesondere von Leiterbahnen, mit den elektrischen Kontakten zu verwenden.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Abdeckung aus einem Kunststoff, einem Stahl, einem Metall, einer Metalllegierung oder einer Folie gefertigt ist. Die Wahl des Materials wird dabei den jeweiligen Anforderungen angepasst, die von der Umgebung gestellt werden, in der die Verbindungsvorrichtung eingesetzt werden soll.
Der Grundträger ist vorzugsweise aus einem Kunststoff gefertigt. Dies erleichtert vorteilhaft die Anordnung der elektrischen Kontakte auf dem Grundträger.
Vorzugsweise wird wenigstens eine elektrische Leitung mit wenigstens einem elektrischen Kontakt durch Löten, Kleben, Schweißen und/oder Einpressen verbunden, da dies vorteilhaft stabile elektrische Verbindungen zwischen elektrischen Leitungen und elektrischen Kontakten ermöglicht.
Vorzugsweise weist die flexible Leiterplatte ferner einen Außenbereich auf, der außerhalb des durch den Grundträger und die Abdeckung gebildeten Gehäuses des Kontaktierungsbereichs angeordnet ist und mittels dessen wenigstens eine elektrische Leitung aus diesem Gehäuse herausgeführt ist. Dadurch können elektrische Leitungen und elektrische Kontakte der Verbindungsvorrichtung vorteilhaft von außen, d.h. bei geschlossenem Gehäuse, elektrisch kontaktiert werden. - Die flexible Leiterplatte kann ferner eine elektronische Schaltung tragen. Dadurch kann die Funktionalität der flexiblen Leiterplatte und der Verbindungsvorrichtung vorteilhaft erweitert und der jeweiligen Anwendung angepasst werden.
- Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Verbindungsvorrichtung 1 zur elektrischen Verbindung elektrischer Leitungen mit elektrischen Kontakten 2. Die Verbindungsvorrichtung 1 umfasst eine flexible Leiterplatte 3, einen Grundträger 4 und eine Abdeckung 5.
- Der Grundträger 4 ist als ein im Wesentlichen zylinderförmiger Sockel ausgebildet und beispielsweise aus einem Kunststoff gefertigt. Eine der flexiblen Leiterplatte 3 zugewandte Deckfläche der Oberfläche des Grundträgers 4 weist mittig eine kreisförmige Vertiefung 6 auf, auf der die elektrischen Kontakte 2 angeordnet sind. Im in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel sind die elektrischen Kontakte 2 als metallische Anschlussstifte (so genannte Pins) ausgebildet. Alternativ können die elektrischen Kontakte 2 durch ein Stanzgitter realisiert sein.
- Die Abdeckung 5 ist im in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel hutförmig ausgebildet und weist einen Hutkrempenabschnitt 7 auf, dessen Unterseite der flexiblen Leiterplatte 3 zugewandt ist. Die Abdeckung 5 ist beispielsweise aus einem Kunststoff, einem Stahl, einem Metall oder einer Metalllegierung gefertigt. Alternativ kann die Abdeckung 5 auch als eine Folie ausgebildet sein.
- Die flexible Leiterplatte 3 trägt die in der Figur nicht näher dargestellten elektrischen Leitungen in Form von Leiterbahnen. Die flexible Leiterplatte 3 weist einen zwischen dem Grundträger 4 und der Abdeckung 5 angeordneten Innenbereich 8, der im Wesentlichen kreisscheibenförmig ausgebildet ist, und einen Außenbereich 9, der sich an den Innenbereich 8 anschließt, auf.
- Der Innenbereich 8 der flexiblen Leiterplatte 3 weist einen kreisringförmigen Verbindungsbereich 10 auf, der auf einer Seite stoffschlüssig mit einem die Vertiefung 6 umgebenden Randbereich der Deckfläche des Grundträgers 4 und auf der anderen Seite stoff schlüssig mit der Unterseite des Hutkrempenabschnitts 7 der Abdeckung 5 verbunden ist. Die stoff schlüssigen Verbindungen des Verbindungsbereichs 10 mit dem Grundträger 4 und der Abdeckung 5 werden dabei jeweils beispielsweise durch Lamination, Verklebung oder Verschweißung hergestellt.
- Der Verbindungsbereich 10 der flexiblen Leiterplatte 3 umgibt einen Kontaktierungsbereich 11, in dem elektrische Leitungen der flexiblen Leiterplatte 3 elektrisch mit elektrischen Kontakten 2 verbunden sind, wobei eine Verbindung einer elektrischen Leitung mit einem elektrischen Kontakt 2 vorzugsweise durch Löten hergestellt wird.
- Zwischen dem Verbindungsbereich 10 und dem Kontaktierungsbereich 11 weist die flexible Leiterplatte 3 eine schlitzartige Öffnung 12 auf, die den Kontaktierungsbereich 11 sichelartig umgibt.
- Der Grundträger 4 und die Abdeckung 5 bilden ein dichtes Gehäuse für den Kontaktierungsbereich 11 der flexiblen Leiterplatte 3. Der Außenbereich 9 der flexiblen Leiterplatte 3 befindet sich außerhalb dieses Gehäuses und führt elektrische Leitungen aus dem Gehäuse heraus.
- Die flexible Leiterplatte 3 kann neben den elektrischen Leitungen auch Bauelemente einer elektronischen Schaltung tragen.
- Die Verbindungsvorrichtung 1 kann, beispielsweise durch Kleben, Laminieren oder Laserschweißen, mit anderen Komponenten verbunden werden.
-
- 1
- Verbindungsvorrichtung
- 2
- elektrischer Kontakt
- 3
- flexible Leiterplatte
- 4
- Grundträger
- 5
- Abdeckung
- 6
- Vertiefung
- 7
- Hutkrempenabschnitt
- 8
- Innenbereich
- 9
- Außenbereich
- 10
- Verbindungsbereich
- 11
- Kontaktierungsbereich
- 12
- Öffnung
Claims (7)
- Verbindungsvorrichtung (1) zur elektrischen Verbindung elektrischer Leitungen mit elektrischen Kontakten (2), wobei- die Verbindungsvorrichtung (1) eine flexible Leiterplatte (3), einen Grundträger (4) und eine Abdeckung (5) umfasst,- die flexible Leiterplatte (3) einen Kontaktierungsbereich (11) aufweist, in dem wenigstens eine elektrische Leitung elektrisch mit wenigstens einem elektrischen Kontakt (2) verbunden ist und- der elektrische Kontakt (2) auf dem Grundträger (4) angeordnet ist,- die flexible Leiterplatte (3) teilweise zwischen dem Grundträger (4) und der Abdeckung (5) angeordnet ist, wobei der Grundträger (4) und die Abdeckung (5) ein dichtes Gehäuse um den Kontaktierungsbereich (11) bilden,- die flexible Leiterplatte (3) einen Außenbereich (9) aufweist, der außerhalb des durch den Grundträger (4) und die Abdeckung (5) gebildeten Gehäuses um den Kontaktierungsbereich (11) angeordnet ist,- wenigstens eine elektrische Leitung der flexiblen Leiterplatte (3) über den Außenbereich (9) aus diesem Gehäuse herausgeführt ist und- die flexible Leiterplatte (3) einen Verbindungsbereich (10) aufweist, der stoffschlüssig mit dem Grundträger (4) und der Abdeckung (5) verbunden ist und den Kontaktierungsbereich (11) umgibt,dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Leiterplatte (3) eine schlitzartige Öffnung (12) aufweist, die von dem Verbindungsbereich (10) umgeben und außerhalb des Kontaktierungsbereichs (11) angeordnet ist.
- Verbindungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsbereich (10) jeweils durch Lamination oder Verklebung oder Verschweißung stoffschlüssig mit dem Grundträger (4) und der Abdeckung (5) verbunden ist. - Verbindungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Kontakte (2) als metallische Anschlussstifte oder als ein Stanzgitter ausgebildet sind. - Verbindungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (5) aus einem Kunststoff, einem Stahl, einem Metall, einer Metalllegierung oder einer Folie gefertigt ist. - Verbindungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Grundträger (4) aus einem Kunststoff gefertigt ist. - Verbindungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine elektrische Leitung mit wenigstens einem elektrischen Kontakt (2) durch Löten und/oder Kleben und/oder Schweißen und/oder Einpressen verbunden ist. - Verbindungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Leiterplatte (3) elektrische Leitungen und eine elektronische Schaltung trägt.
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