DE102004002562A1 - Electromagnetically screened housing for electrical components used on automobiles has internal screening wall - Google Patents

Electromagnetically screened housing for electrical components used on automobiles has internal screening wall Download PDF

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Abstract

The screened housing [2] is produced of a plastic filled with metal particles. The unit has a front opening into which is inserted a circuit board [1] that engages locating contact s at the rear. The connecting pins at the front are set into a combined end plate and socket [6] of electrically insulating material. Internally there is a screening wall [5b].

Description

Die Erfindung betrifft ein strahlungsschützendes Bechergehäuse für eine elektrische Baugruppe mit einem Schaltungsträger.The The invention relates to a radiation-protective cup housing for an electrical Assembly with a circuit carrier.

Dieser Schaltungsträger ist in einem strahlungsschützenden Gehäuse angeordnet, um die Ein- oder Abstrahlung elektromagnetischer Wellen zu vermeiden, wie dies beispielsweise für sicherheitsrelevante Baugruppen in Kraftfahrzeugen zur Vermeidung von Störungen der Baugruppe oder anderer Baugruppen im Fahrzeug erforderlich ist.This circuit support is in a radiation protective casing arranged to the input or radiation of electromagnetic waves to avoid, as for example for safety-relevant assemblies in motor vehicles to avoid interference with the module or other assemblies in the vehicle is required.

Ein solches strahlungsschützendes Gehäuse kann aus metallgefülltem Kunststoff hergestellt werden, wobei als metallische Füllmaterialien kleine Metallpartikel zum Einsatz kommen, welche dem Kunststoff im Spritzgußverfahren beigemengt werden.One such radiation protective casing can be made of metal filled Be made of plastic, being used as metallic filling materials small metal particles are used, which is the plastic by injection molding be added.

Wird ein solches Gehäuse nicht als zweiteiliges Schalengehäuse sondern als nur einseitig offenes Bechergehäuse ausgeführt, ergibt sich die Problematik der Abschirmung der offenen Seite.Becomes such a housing not as a two-part shell but as only one-sided open cup housing executed results in the problem of shielding the open side.

In diesem Bereich ist der Steckverbindungsbereich angeordnet, der über äußere Anschlusskontakte die Baugruppe mit anderen Baugruppen verbindet und elektrische Verbindungselemente zum Schaltungsträger im Inneren des Gehäuses aufweist. Diese Verbindungselemente sind in einem nicht leitfähigen Trägerkörper angeordnet, der in der Regel die offene Seite des Gehäuses verschließt.In In this area, the connector area is arranged, which has external connection contacts the assembly connects to other assemblies and electrical connectors to the circuit carrier inside the case having. These connecting elements are arranged in a non-conductive carrier body, which usually closes the open side of the housing.

Dieser Trägerkörper kann nicht aus dem sonstigen Gehäusematerial hergestellt werden, dass die darin angeordneten Verbindungselemente voneinander elektrisch isoliert sein müssen.This Carrier body can not from the other housing material be made that the connecting elements arranged therein must be electrically insulated from each other.

Daher ist zumindest eine strahlungsschützende Abschirmwandung zwischen Steckerbereich und Gehäuseinnerem erforderlich, was jedoch nur für zweiteilige Schalengehäuse bekannt und bei Bechergehäusen nicht realiserbar war.Therefore is at least a radiation protective Shield wall between the connector area and Gehäuseinnerem required what but only for two parts shell case known and in cup casings was not realizable.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Bechergehäuse vorzustellen, welches eine Abschirmung der Gehäuseöffnung ermöglicht. Diese Aufgabe ist durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.task The invention is therefore to introduce a cup housing, which is a Shielding of the housing opening allows. This object is solved by the features of claim 1. advantageous Further developments can be found in the dependent claims.

Dazu ist eine Abschirmwandung vorgesehen, die schwenkbar befestigt ist und beim Einführen des Schaltungsträgers in das Gehäuseinnere in eine durch Anschläge vorgegebene Position geschwenkt wird. Diese schwenkbare Ausgestaltung ermöglicht einerseits das Einführen des Schaltungsträgers in das Bechergehäuse über die offene Seite, andererseits eine Abschirmung, indem die Abschirmwandung in der eingeführten und von den Anschlägen definierten Position eine weitgehende Abschirmung der offenen Seite bewirkt, also die offene Seite schließt.To a Abschirmwandung is provided, which is pivotally mounted and when inserting the circuit carrier into the housing interior in one by stops is pivoted predetermined position. This swiveling design allows one hand the introduction of the circuit board into the cup housing over the open side, on the other hand, a shield by the Abschirmwandung in the imported and defined by the attacks Position causes extensive shielding of the open side, So the open side closes.

Die Abschirmwandung ist elektrisch mit einem Bezugspotential verbunden, beispielsweise über das Gehäuse oder den Schaltungsträger.The Abschirmwandung is electrically connected to a reference potential, for example about the housing or the circuit carrier.

Vorzugsweise erfolgt die Verbindung durch ein Folienelement, welches die Abschirmwandung hält, elektrisch leitfähig und zudem schwenkbar ist.Preferably the connection is made by a foil element which holds the Abschirmwandung, electrically conductive and is also pivotable.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Figuren und Ausführungsbeispielen näher beschrieben werden. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to figures and embodiments described in more detail become. Show it:

1 Schnitt durch die Einpresszone vor dem Einführen des Schaltungsträgers 1 Section through the press-fit zone before insertion of the circuit carrier

2a Gehäuse mit eingeführtem Schaltungsträger 2a Housing with inserted circuit carrier

2b Querschnitt durch die Einpresszone 2 B Cross section through the press-fit zone

3 Details am Steckerbereich zur Positionierung der Abschirmwandungen 3 Details on the connector area for positioning the shielding walls

4 offenes Bechergehäuse mit schwenkbaren Abschirmwandungen vor dem Einführen des Schaltungsträgers 4 open cup housing with pivotable Abschirmwandungen before inserting the circuit substrate

5 Querschnitt durch das Bechergehäuse mit eingeführtem Schaltungsträger 5 Cross section through the cup housing with inserted circuit carrier

6 Detailansicht einer Einpresszone im Längsschnitt 6 Detail view of a press-in zone in longitudinal section

Die Figuren zeigen Ausgestaltungen eines strahlungsschützenden Bechergehäuses 2 für eine elektrische Baugruppe mit einem Schaltungsträger 1. Das Bechergehäuse ist beispielsweise aus metallfasergefülltem Kunststoff und durch eine elektrische Erdung abgeschirmt.The figures show embodiments of a radiation-protective cup housing 2 for an electrical assembly with a circuit carrier 1 , The cup housing is shielded, for example, from metal fiber filled plastic and by an electrical ground.

Das Bechergehäuse 2 ist an einer Seite offen. An dieser offenen Seite wird der Schaltungsträger 1 eingeführt, wie in 5 erkennbar.The cup housing 2 is open on one side. At this open side becomes the circuit carrier 1 introduced as in 5 recognizable.

Der Schaltungsträger 1 weist im Bereich der offenen Seite einen Steckerbereich mit elektrischen Verbindungselementen 6.4 in einem nicht leitfähigen Trägerkörper 6 auf. Dadurch ist die Abschirmung in diesem Bereich unterbrochen.The circuit carrier 1 has a connector area with electrical connection elements in the region of the open side 6.4 in a non-conductive carrier body 6 on. As a result, the shield is in interrupted this area.

Deshalb sind in diesem Ausführungsbeispiel zwei strahlungsschützende Abschirmwandungen 5a,5b, ebenfalls aus entsprechend strahlungsschützendem Material, zwischen Steckerbereich 6 und Gehäuseinnerem vorgesehen ist und elektrisch mit einem Bezugspotential verbunden.Therefore, in this embodiment, two radiation-protective Abschirmwandungen 5a . 5b , also from appropriate radiation-protective material, between connector area 6 and Gehäuseinnerem is provided and electrically connected to a reference potential.

Die Abschirmwandungen 5a,5b sind schwenkbar befestigt ist und werden beim Einführen des Schaltungsträgers in das Gehäuseinnere in eine durch Anschläge (24,6.2 und 6.1,23) vorgegebene Position geschwenkt.The shielding walls 5a . 5b are pivotally mounted and are when inserting the circuit board into the housing interior in one by stops ( 24 . 6.2 and 6.1 . 23 ) pivoted predetermined position.

Die Abschirmwandungen 5a,5b sind durch elektrisch leitfähige Folienelemente 53 schwenkbar mit dem Gehäuse oder dem Schaltungsträger verbunden, wobei die Folienelemente zudem elektrisch leitfähig sein können und so eine elektrische Verbindung zur Erdung der Abschirmwandungen über das Gehäuse zum Bezugspotential aufweisen.The shielding walls 5a . 5b are by electrically conductive foil elements 53 pivotally connected to the housing or the circuit carrier, wherein the film elements may also be electrically conductive and thus have an electrical connection to ground the Abschirmwandungen about the housing to the reference potential.

Am Trägerkörper 6 des Steckerbereichs sind Ausformungen 6.2,6.1 zur Mitnahme der Abschirmwandungen beim Einführen des Schaltungsträgers vorgesehen.On the carrier body 6 of the connector area are formations 6.2 . 6.1 provided for entrainment of the Abschirmwandungen during insertion of the circuit substrate.

Die Ausformungen 6.1,6.2 am Trägerkörper 6 führen die Abschirmwandungen 5a,5b im Inneren des Gehäuse gegen die Anschläge 23,24 am Gehäuse und fixieren so die Abschirmwandungen.The formations 6.1 . 6.2 on the carrier body 6 lead the shielding walls 5a . 5b inside the case against the stops 23 . 24 on the housing and fix so the Abschirmwandungen.

Zudem weist das Bechergehäuse zumindest eine Einpresszone 3 zum Einpressen des Schaltungsträgers 1 ausgeformt ist, wobei die Einpresszone 3 zumindest in einem Teilbereich 31 derart kleiner als der Schaltungsträger 1 ausgebildet sind, daß beim Einpressen X des Schaltungsträgers zumindest in diesem Teilbereich 31 eine Materialverformung oder ein Materialabtrag 32 an der Oberfläche der Einpresszone 3 erfolgt und der Schaltungsträger 1 in demjenigen Bereich, der mit der Einpresszone (3) in Berührung kommt, eine elektrisch leitfähige Kontaktfläche 4 aufweist, die mit einem Bezugspotential verbunden ist.In addition, the cup housing has at least one press-in zone 3 for pressing in the circuit carrier 1 is formed, wherein the press-in zone 3 at least in one subarea 31 so smaller than the circuit carrier 1 are formed so that when pressing X of the circuit substrate at least in this subregion 31 a material deformation or a material removal 32 at the surface of the press-in zone 3 takes place and the circuit carrier 1 in that area which is in contact with the press-in zone ( 3 ), an electrically conductive contact surface 4 has, which is connected to a reference potential.

Die Einpresszone (3) ist vorzugsweise in die X-Richtung des Einpressens des Schaltungsträgers 1 in die Einpresszone verengt und weist in zumindest einer Richtung (+Y/–Y) senkrecht zur Ebene X-Z des Schaltungsträgers 1 eine annähernd keilförmige Form mit einem Überstand 32 und seitlich dazu verlaufenden Freiräumen 34 auf.The press-in zone ( 3 ) is preferably in the X direction of the press-fitting of the circuit carrier 1 narrows into the press-in zone and points in at least one direction (+ Y / -Y) perpendicular to the plane XZ of the circuit substrate 1 an approximately wedge-shaped shape with a supernatant 32 and laterally extending free spaces 34 on.

Das Bechergehäuse weist am Gehäuse 2 seitliche Positionierungshilfen 21 auf, welche den Schaltungsträger 1 beim Einführen in das Gehäuse senkrecht zur Ebene des Schaltungsträgers 1 auf die Einpresszone 3 ausrichten.The cup housing points to the housing 2 lateral positioning aids 21 on which the circuit carrier 1 when inserted into the housing perpendicular to the circuit board level 1 on the press-in zone 3 align.

Die 1 zeigt eine elektrische Baugruppe mit einem Schaltungsträger 1, welcher in ein strahlungsschützendes Gehäuse 2 aus metallgefülltem Kunststoff eingeführt werden soll.The 1 shows an electrical assembly with a circuit carrier 1 which is in a radiation-protective housing 2 to be introduced from metal-filled plastic.

Aus dem Gehäuse ist zumindest eine Einpresszone 3 zum Einpressen des Schaltungsträgers 1 ausgeformt, beispielsweise mit dem Gehäuse einstückig aus entsprechendem Spritzgussmaterial gefertigt, wobei dem Kunststoff Metallpartikel, bspw. Metallfasern in einer Konzentration beigemengt werden, dass ein insgesamt leitfähiges Material mit abschirmender Wirkung entsteht.From the housing is at least one press-in zone 3 for pressing in the circuit carrier 1 formed, for example, with the housing made in one piece from appropriate injection molding material, wherein the plastic metal particles, for example. Metal fibers are added in a concentration that a total of conductive material is produced with a shielding effect.

Die Einpresszone 3 ist zumindest in einem Teilbereich 31 derart kleiner als der Schaltungsträger 1 ausgebildet sind, daß beim Einpressen des Schaltungsträgers 1 in X-Richtung in die Einpresszone 3 hinein zumindest in diesem Teilbereich 31 eine Materialverformung oder vorzugsweise ein Materialabtrag an der Oberfläche der Einpresszone 3 erfolgt. In der Fig. ist die zu verformende bzw. abzutragende Menge an Gehäusematerial mit 32 bezeichnet und zur Illustration etwas übertrieben dargestellt. In der Praxis hat sich gezeigt, dass ab einem Untermaß von zumindest 0,2 mmm, vorzugsweise ab 0,4 mm, also D1-D3 gemäß 1 eine ausreichende Freilegung der Metallpartikel an der Oberfläche des Gehäuses erfolgt.The press-in zone 3 is at least part of it 31 so smaller than the circuit carrier 1 are formed so that when pressing the circuit substrate 1 in the X direction in the press-in zone 3 at least in this subarea 31 a material deformation or preferably a material removal at the surface of the press-in zone 3 he follows. In the Fig. Is to be deformed or abzutragende amount of housing material with 32 referred to and slightly exaggerated for illustration. In practice, it has been shown that from an undersize of at least 0.2 mm, preferably from 0.4 mm, so D1-D3 according to 1 a sufficient exposure of the metal particles takes place on the surface of the housing.

Der Schaltungsträger 1 weist in demjenigen Bereich, der mit der Einpresszone 3 in Berührung kommt, eine elektrisch leitfähige Kontaktfläche 4 auf, die mit einem Bezugspotential, hier als Massepotential skizziert, verbunden ist. Dadurch wird das Gehäuse zuverlässig über den Schaltungsträger geerdet.The circuit carrier 1 points in the area with the press-in zone 3 comes into contact, an electrically conductive contact surface 4 on, which is connected to a reference potential, here sketched as ground potential. As a result, the housing is reliably grounded via the circuit carrier.

Die Einpresszone 3 ist entsprechend nachgiebig gestaltet, in dem sich vorzugsweise in die Richtung X des Einpressens des Schaltungsträgers 1 die Einpresszone verengt, also einen Einführbereich 33 zur Positionsausrichtung und einen nachfolgenden Klemm- und Abtragungsbereich 31 mit einem Materialabtrag 32 aufweist. In zumindest einer Richtung +Y/–Y senkrecht zur Ebene X-Z des Schaltungsträgers 1 weist die Einpreßzone eine annähernd keilförmige Form mit einem Überstand 32 und seitlich dazu verlaufenden Freiräumen 34 auf, wobei das Verhältnis von Überstand zu Freiraum die Nachgiebigkeit beeinflusst. Keilförmig bedeutet dabei eine verjüngende Form in Z-Richtung zur Mitte der Einpresszone 3 hin und schließt entsprechende Parabelformen ein.The press-in zone 3 is designed correspondingly compliant, in which preferably in the direction X of the pressing of the circuit substrate 1 the press-in zone narrows, ie an insertion area 33 for position alignment and a subsequent clamping and ablation area 31 with a material removal 32 having. In at least one direction + Y / -Y perpendicular to the plane XZ of the circuit carrier 1 the press-in zone has an approximately wedge-shaped shape with a supernatant 32 and laterally extending free spaces 34 on, wherein the ratio of supernatant to free space influences the compliance. Wedge-shaped here means a tapered shape in the Z direction to the center of the press-in zone 3 and includes appropriate parabolic forms.

Derartige Freiräume sind insbesondere vorteilhaft, wenn die Einpresszone nicht wie in der 1 gezeigt aus dem Gehäuse hervorsteht sondern als Kammer in die Gehäusewand integriert ist.Such clearances are particularly advantageous if the press-in zone is not as in the 1 shown protruding from the housing but is integrated as a chamber in the housing wall.

Um in größeren Gehäusen, beispielsweise einem Bechergehäuse die Ausrichtung des Schaltungsträgers auf die Einpresszone 3 noch weiter zu verbessern, sind am Gehäuse 2 seitliche Positionierungshilfen 21 vorgesehen, welche den Schaltungsträger (1) beim Einführen in das Gehäuse in Y-Richtung, also senkrecht zur Ebene (X-Z) des Schaltungsträgers 1 auf die Einpresszone 3 ausrichten (vgl. 3).In larger enclosures, for example a cup housing, the orientation of the circuit substrate on the press-fit 3 To further improve, are on the case 2 lateral positioning aids 21 provided, which the circuit carrier ( 1 ) when inserted into the housing in the Y direction, ie perpendicular to the plane (XZ) of the circuit carrier 1 on the press-in zone 3 align (cf. 3 ).

6 zeigt eine Ausgestaltung, bei der die Einpresszone sich auch in dem hinteren Teilbereich weiter verjüngt, hier beispielhaft mit einem Winkel von 7 Grad. Dadurch können Fertigungstoleranzen der Leiterplattendicke ausgeglichen und eine sichere Kontaktierung in allen Fällen gewährleistet werden. 6 shows an embodiment in which the press-in zone further tapers in the rear portion, here by way of example with an angle of 7 degrees. As a result, manufacturing tolerances of the printed circuit board thickness can be compensated and secure contact can be guaranteed in all cases.

Claims (8)

Strahlungsschützendes Bechergehäuse (2) für eine elektrische Baugruppe mit einem Schaltungsträger (1), wobei – das Bechergehäuse an einer Seite offen ist und an dieser offenen Seite der Schaltungsträger (1) eingeführt wird – der Schaltungsträger (1) im Bereich der offenen Seite einen Steckerbereich mit elektrischen Verbindungselementen (6.4) in einem nicht leitfähigen Trägerkörper (6) aufweist, – zumindest eine strahlungsschützende Abschirmwandung (5a,5b) zwischen Steckerbereich (6) und Gehäuseinnerem vorgesehen ist und elektrisch mit einem Bezugspotential verbunden ist, – wobei die Abschirmwandung (5a,5b) schwenkbar befestigt ist und beim Einführen des Schaltungsträgers in das Gehäuseinnere in eine durch Anschläge vorgegebene Position geschwenkt wird.Radiation-protective cup housing ( 2 ) for an electrical assembly with a circuit carrier ( 1 ), wherein - the cup housing is open on one side and on this open side of the circuit carrier ( 1 ) is introduced - the circuit carrier ( 1 ) in the region of the open side a plug region with electrical connecting elements ( 6.4 ) in a non-conductive carrier body ( 6 ), - at least one radiation-protecting Abschirmwandung ( 5a . 5b ) between plug range ( 6 ) and Gehäuseinnerem is provided and is electrically connected to a reference potential, - wherein the Abschirmwandung ( 5a . 5b ) Is pivotally mounted and is pivoted during insertion of the circuit substrate into the housing interior in a predetermined position by stops. Strahlungsschützendes Bechergehäuse (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmwandung (5a,5b) durch ein elektrisch leitfähiges Folienelement (53) schwenkbar mit dem Gehäuse (2) oder dem Schaltungsträger verbunden ist.Radiation-protective cup housing ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the Abschirmwandung ( 5a . 5b ) by an electrically conductive foil element ( 53 ) pivotable with the housing ( 2 ) or the circuit carrier is connected. Schaltungsträger für ein Bechergehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei am Trägerkörper des Steckerbereichs Ausformungen (6.1,6.2) zur Mitnahme der Abschirmwandung beim Einführen des Schaltungsträgers vorgesehen sind.Circuit carrier for a cup housing according to one of the preceding claims, wherein on the carrier body of the plug region formations ( 6.1 . 6.2 ) are provided for entrainment of the Abschirmwandung during insertion of the circuit substrate. Schaltungsträger nach Anspruch 3, wobei die Ausformungen am Trägerkörper die Abschirmwandung im Inneren des Gehäuse gegen die Anschläge (23,24) am Gehäuse führen und die Abschirmwandung so zwischen diesen fixiert ist. Circuit carrier according to claim 3, wherein the formations on the carrier body, the Abschirmwandung inside the housing against the stops ( 23 . 24 ) lead to the housing and the shielding wall is fixed between them. Bechergehäuse nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Bechergehäuse und die Abschirmwandung aus metallgefülltem Kunststoff besteht.can housing according to claim 1 or 2, wherein the cup housing and the Abschirmwandung metal filled Plastic exists. Bechergehäuse nach Anspruch 5, wobei aus dem Gehäuse zumindest eine Einpresszone (3) zum Einpressen des Schaltungsträgers (1) ausgeformt ist, – die Einpresszone (3) zumindest in einem Teilbereich (31) derart kleiner als der Schaltungsträger (1) ausgebildet sind, daß beim Einpressen (X) des Schaltungsträgers zumindest in diesem Teilbereich (31) eine Materialverformung oder ein Materialabtrag (32) an der Oberfläche der Einpresszone (3) erfolgt und – der Schaltungsträger (1) in demjenigen Bereich, der mit der Einpresszone (3) in Berührung kommt, eine elektrisch leitfähige Kontaktfläche (4) aufweist, die mit einem Bezugspotential verbunden ist.Cup housing according to claim 5, wherein at least one press-in zone ( 3 ) for pressing in the circuit carrier ( 1 ), - the press-in zone ( 3 ) at least in a subarea ( 31 ) is smaller than the circuit carrier ( 1 ) are formed, that during the pressing (X) of the circuit carrier at least in this subregion ( 31 ) a material deformation or a material removal ( 32 ) at the surface of the press-in zone ( 3 ) and - the circuit carrier ( 1 ) in that area which is in contact with the press-in zone ( 3 ), an electrically conductive contact surface ( 4 ), which is connected to a reference potential. Bechergehäuse nach Anspruch 6, wobei sich die Einpresszone (3) in die Richtung (X) des Einpressens des Schaltungsträgers (1) in die Einpresszone verengt und in zumindest einer Richtung (+Y/–Y) senkrecht zur Ebene (X-Z) des Schaltungsträgers (1) eine annähernd keilförmige Form mit einem Überstand (32) und seitlich dazu verlaufenden Freiräumen (34) aufweist.Cup housing according to claim 6, wherein the press-in zone ( 3 ) in the direction (X) of the pressing of the circuit carrier ( 1 ) narrowed in the press-in zone and in at least one direction (+ Y / -Y) perpendicular to the plane (XZ) of the circuit substrate ( 1 ) an approximately wedge-shaped shape with a supernatant ( 32 ) and laterally extending free spaces ( 34 ) having. Bechergehäuse nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Gehäuse (2) seitliche Positionierungshilfen (21) aufweist, welche den Schaltungsträger (1) beim Einführen in das Gehäuse senkrecht zur Ebene des Schaltungsträgers (1) auf die Einpresszone (3) ausrichten.Cup housing according to claim 6 or 7, wherein the housing ( 2 ) lateral positioning aids ( 21 ), which the circuit carrier ( 1 ) when inserted into the housing perpendicular to the circuit board ( 1 ) to the press-in zone ( 3 ) align.
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