AT519377A1 - Leiterplattenanordnung - Google Patents

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AT519377A1 ATA51104/2016A AT511042016A AT519377A1 AT 519377 A1 AT519377 A1 AT 519377A1 AT 511042016 A AT511042016 A AT 511042016A AT 519377 A1 AT519377 A1 AT 519377A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leiterplattenanordnung (1) mit einer flexiblen Leiterplatte (2), welche in zumindest einem Fixierbereich (3a) auf einem Plattenträger (3) befestigt ist, wobei zumindest ein Bauteil (4) fest mit der flexiblen Leiterplatte (2) verbunden ist. Um auf möglichst einfache und kompakte Weise und eine Befestigung von Bauteilen (4) auf flexiblen Leiterplatten (2) zu ermöglichen der Bauteil (4) im Fixierbereich (3a) mit der flexiblen Leiterplatte (2) fest verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leiterplattenanordnung mit einer flexiblen Leiterplatte, welche in zumindest einem Fixierbereich auf einem Plattenträger befestigt ist, wobei zumindest ein Bauteil fest mit der flexiblen Leiterplatte verbunden ist
Alternativ zu festen Leiterplatten werden flexible Leiterplatten (FPC=flexible printed circuits) z.B. auf Basis von Polyimid-Folien eingesetzt. Diese können platzsparend durch Falten in engsten Strukturen verwendet werden.
Es ist beispielsweise aus der DE 103 24 259 Al oder der DE 196 14 697 CI bekannt, Steckverbinder als Löthilfen einzusetzen. Dabei werden vorverzinnte Kabel in der Löthilfe fixiert und die Löthilfe mit den Kabeln in Bohrungen einer Leiterplatte gesteckt. Die Kabel können dadurch in einem Arbeitsschritt montiert und gelötet werden. Handelt es sich bei der Leiterplatte um eine flexible Leiterplatte, so muss diese allerdings lokal versteift werden, da die Löthilfe über die Kabel Kräfte in die flexible Leiterplatte einleitet. Die Fixierung der flexiblen Leiterplatte an einem Plattenträger erfolgt über Fixierungspunkte in Fixierbereichen, an welchen die flexible Leiterplatte durch Einrastverbindungen oder Heißverstemm-Verbindungen mit der Unterlage verbunden wird. Lokale Versteifungen sind auch notwendig, wenn andere Bauteile, wie Stecker, ICs, oder dergleichen auf der flexiblen Leiterplatte fixiert werden sollen.
Die CN 203880489 U offenbart einen flexiblen LED-Streifen, wobei LEDs am flexiblen Teil verlötet sind. Weiters ist aus der WO 11 070 403 Al eine flexible Elektrode mit verlöteten Bauteilen bekannt.
Bei aus dem Stand der Technik bekannten Leiterplattenanordnung sind die Bauteil üblicherweise auf der flexiblen Leiterplatte beabstandet vom Fixierbereich der Leiterplatte auf dem Plattenträger angeordnet. Zwischen dem Bauteil und dem Fixierbereich ist die flexible Leiterplatte dabei mit einer Versteifung ausgeführt, um die beispielsweise während der Montage auf den Bauteil einwirkenden Kräfte aufzunehmen und in den Plattenträger einzuleiten. Versteifungen erhöhen allerdings den Fertigungsaufwand und den Platzbedarf.
Aufgabe der Erfindung ist es, auf möglichst einfache und kompakte Weise und eine Befestigung von Bauteilen auf flexiblen Leiterplatten zu ermöglichen.
Ausgehend von einer Leiterplattenanordnung der eingangs genannten Art wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Bauteil im Fixierbereich mit der flexiblen Leiterplatte fest verbunden ist.
Der Kraftfluss vom Bauteil in den Plattenträger erfolgt somit direkt im Wesentlichen normal zur flexiblen Leiterplatte in den Plattenträger. Dadurch kann auf lokale Versteifungen der beispielsweise durch eine Polyimid-Folie gebildeten flexiblen Leiterplatte verzichtet werden.
Der Bauteil kann beispielsweise ein THT-Bauteil (TFIT=Through Flole Technology) sein. THT-Bauteile eignen sich besonders gut für eine gemeinsame Befestigung mit der flexiblen Leiterplatte auf dem Plattenträger. Selbstverständlich kann aber auch beispielsweise ein SMD-Bauteil (Surface-mounted device) oder eine andere Technologie als Verbindungstechnik für die Bauteile verwendet werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Bauteil und die flexible Leiterplatte über zumindest ein Befestigungselement gemeinsam am Plattenträger befestigt sind. Auf diese Weise können Teile und Bauraum eingespart werden.
Das Befestigungselement kann dabei als separater Teil ausgebildet sein. Alternativ dazu ist es auch möglich, das Befestigungselement einstückig mit dem Bauteil, mit dem flexiblen Leiterplatte oder mit dem Plattenträger auszubilden, um weitere Bauteile einzusparen.
Das Befestigungselement kann für übliche kraftschlüssige und/oder eine formschlüssige Befestigungsmethode geeignet sein. Beispielsweise kann das Befestigungselement als ein Rastverbindungselement oder ein Heissverstemmverbindungselement ausgebildet sein. Somit können herkömmliche Bestückungs- und Montageautomaten eingesetzt werden.
Die Erfindung wird im Folgenden an Hand von in den Figuren gezeigten nicht einschränkenden Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 eine Leiterplattenanordnung gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Leiterplattenanordnung in einer ersten Ausführungsvariante und
Fig. 3 eine erfindungsgemäße Leiterplattenanordnung in einer zweiten Ausführungsvariante.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen Leiterplattenanordnungen jeweils in Querschnitten parallel zur Plattenebene ε der flexiblen Leiterplatte 2, 12.
Fig. 1 zeigte eine bekannte Leiterplattenanordnung 11 mit einer flexiblen Leiterplatte 12, einem Plattenträger 13 mit zumindest einen Fixierbereich 13a und einem auf der flexiblen Leiterplatte 12 angeordneten Bauteil 14. Der Plattenträger 13 kann zum Beispiel ein Gehäuse sein. Die flexible Leiterplatte 12 ist überein erstes Befestigungselement 15 mit dem Plattenträger 13 und der Bauteil 14 -beispielsweise ein THT-Bauteil - über ein zweites Befestigungselement 16 mit der flexiblen Leiterplatte 12 verbunden, wobei die Befestigungselemente 15, 16 in Bohrungen 19a, 19b der Leiterplatte 12 angeordnet sind. Die flexible Leiterplatte 12 weist eine erste Schicht 12a und eine zweite Schicht 12b auf, wobei zwischen den beiden Schichten eine Versteifung 17 angeordnet ist. Grundsätzlich ist natürlich hier auch bekannt, dass nur eine Schicht 12a oder 12b ausgeführt wird, sofern die flexible Leiterplatte 12 nur auf einer Seite kontaktierbar ausgeführt ist. Mit Bezugszeichen 18 ist eine durch die Leiterplatte 12 durchgesteckte Lötfahne des Bauteils 14 bezeichnet. Mit dem Pfeil 10 ist der Kraftfluss angedeutet. Die ersten 15 und das zweiten Befestigungselemente 16 voneinander beabstandet sind, ist der Kraftfluss 10 innerhalb der flexiblen Leiterplatte 12 umgelenkt. Zur Aufnahme der beispielsweise bei der Montage des Bauteils 14 auftretenden Kräfte muss die flexible Leiterplatte 12 mit der Versteifung 17 ausgebildet sein.
Fig. 2 und zeigen jeweils eine erfindungsgemäße Leiterplattenanordnung 1 in einer ersten bzw. zweiten Ausführungsform. Die Leiterplattenanordnung 1 weist dabei jeweils eine flexible Leiterplatte 2, einem Plattenträger 3 mit zumindest einem Fixierbereich 3a und einem auf der flexiblen Leiterplatte 2 angeordneten Bauteil 4 auf. Der Bauteil 4 kann auch hier beispielsweise als THT-Bauteil ausgebildet sein, wobei mit 8 eine durch die flexible Leiterplatte 2 durchgesteckte Lötfahne bezeichnet ist. Im Unterschied zur in Fig. 1 gezeigten bekannten Leiterplattenanordnung 11 sind Bauteil 4 und flexible Leiterplatte 2 überein gemeinsames Befestigungselement 5 fest mit dem Plattenträger 3 verbunden, welches durch eine Bohrung 9 der flexiblen Leiterplatte 2 gesteckt ist. Der Kraftfluss 10 erfolgt somit vom Bauteil 4 über das gemeinsame Befestigungselement 5 direkt in den Plattenträger 3. Die flexible Leiterplatte 2 wird mechanisch nicht oder kaum belastet und kann somit völlig ohne eine zusätzliche Versteifung ausgeführt werden. Die flexible Leiterplatte 2 kann als einschichtige Folie ausgebildet sein und weist somit eine wesentlich geringere Bauhöhe im Vergleich zu der in Fig. 1 gezeigten bekannten Ausführung aus.
Bei der Fig. 2 ist das Befestigungselement 5 einstückig mit dem Plattenträger 3, in Fig. 3 dagegen einstückig mit dem Bauteil 4 ausgebildet. Das Befestigungselement 5 kann beispielsweise durch ein Rastverbindungselement oder ein Heissverstemmverbindungselement realisiert sein.

Claims (11)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    1. Leiterplattenanordnung (1) mit einer flexiblen Leiterplatte (2), welche in zumindest einem Fixierbereich (3a) auf einem Plattenträger (3) befestigt ist, wobei zumindest ein Bauteil (4) fest mit der flexiblen Leiterplatte (2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Bauteil (4) im Fixierbereich (3a) mit der flexiblen Leiterplatte (2) fest verbunden ist.
  2. 2. Leiterplattenanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bauteil (4) und die flexible Leiterplatte (2) über zumindest ein Befestigungselement (5) gemeinsam am Plattenträger (3) befestigt sind.
  3. 3. Leiterplattenanordnung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (5) einstückig mit dem Bauteil (4) ausgebildet ist.
  4. 4. Leiterplattenanordnung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (5) einstückig mit dem Plattenträger (3) ausgebildet ist.
  5. 5. Leiterplattenanordnung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (5) einstückig mit der flexiblen Leiterplatte (2) ausgebildet ist.
  6. 6. Leiterplattenanordnung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (5) - bezogen auf den Plattenträger (3), den Bauteil (4) und die flexible Leiterplatte (2) - als separater Teil ausgebildet ist.
  7. 7. Leiterplattenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (5) als ein Rastverbindungselement ausgebildet ist.
  8. 8. Leiterplattenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (5) als ein Heissverstemmverbindungselement ausgebildet ist.
  9. 9. Leiterplattenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (2) ohne separate Versteifung ausgeführt ist.
  10. 10. Leiterplattenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Bauteil (4) ein THT-Bauteil ist.
  11. 11. Leiterplattenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Bauteil (4) ein SMD-Bauteil ist.
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