DE102004002563A1

DE102004002563A1 - Electromagnetically screened housing for use with automobile electronics produced of metal filled plastic

Info

Publication number: DE102004002563A1
Application number: DE200410002563
Authority: DE
Inventors: Christian Dipl.-Ing. Braun
Original assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Current assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority date: 2004-01-17
Filing date: 2004-01-17
Publication date: 2005-08-04
Anticipated expiration: 2024-01-18
Also published as: DE102004002563B4

Abstract

Es wird eine elektrische Baugruppe mit einem Schaltungsträger in einem strahlungsschützenden Gehäuse aus metallgefülltem Kunststoff vorgestellt, wobei aus dem Gehäuse zumindest eine Einpresszone zum Einpressen des Schaltungsträgers ausgeformt ist. DOLLAR A Die Einpresszonen sind zumindest in einem Teilbereich derart kleiner als der Schaltungsträger ausgebildet, daß beim Einpressen des Schaltungsträgers zumindest in diesem Teilbereich eine Materialverformung oder ein Materialabtrag an der Oberfläche der Einpresszone erfolgt und der Schaltungsträger in demjenigen Bereich, der mit der Einpresszone in Berührung kommt, eine elektrisch leitfähige Kontaktfläche aufweist, die mit einem Bezugspotential verbunden ist.It is presented an electrical assembly with a circuit carrier in a radiation-protective housing made of metal-filled plastic, wherein from the housing at least one press-in zone is formed for pressing the circuit substrate. DOLLAR A the press-in zones are formed at least in a partial area so smaller than the circuit substrate, that during pressing of the circuit substrate at least in this sub-area material deformation or removal of material on the surface of the press-in takes place and the circuit substrate in that area which comes into contact with the press-in zone , An electrically conductive contact surface which is connected to a reference potential.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Baugruppe mit einem Schaltungsträger, beispielsweise einer Leiterplatte mit Leitbahnen und elektrischen Bauelementen. 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.The The invention relates to an electrical assembly with a circuit carrier, for example a Printed circuit board with interconnects and electrical components. This circuit support is in a radiation protective casing arranged to the on or To avoid radiation of electromagnetic waves, as for example for safety-relevant Assemblies in motor vehicles to avoid disturbances of Assembly 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.

Die elektrische Erdung eines solches Gehäuses aus metallgefüllten Kunststoff erweist sich jedoch als problematisch. So zeigte sich bei Untersuchungen, dass sich die metallischen Partikel beim Spritzguß von einer Kunststoffschicht überzogen werden und sich nicht oder in nicht ausreichendem Maße an der Oberfläche abscheiden, um eine einfache elektrische Kontaktierung zu gewährleisten.The electrical grounding of such a housing made of metal-filled plastic turns out to be problematic. Thus, in investigations, that the metallic particles in the injection molding of a Plastic layer are coated and do not deposit on the surface or to a sufficient extent, to ensure a simple electrical contact.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine elektrische Baugruppe mit einem strahlungsschützenden Gehäuse aus metallgefülltem Kunststoff vorzustellen, welches auf einfache Weise eine zuverlässige Potentialanbindung ermöglicht. Diese Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.task The invention is therefore an electrical assembly with a radiation-protective casing made of metal-filled To imagine plastic, which in a simple way a reliable potential connection allows. This object is achieved by the characterizing features of claim 1 solved. Advantageous developments can be found in the dependent claims.

Zur Erzielung der gewünschten Kontaktierung wird dabei der Schaltungsträger in eine Einpresszone eingeführt, die derart ausgestaltet ist, dass zumindest in einem Teilbereich der Einpresszone das Gehäuse an der Oberfläche verformt oder vorzugsweise abgetragen, insbesondere abgeschabt wird, so dass die im Kunststoff befindlichen Metallpartikel mit dem Schaltungsträger in Berührung kommen.to Achieving the desired Contacting the circuit carrier is introduced into a press-in zone, the is configured such that at least in a portion of the Press-in zone the housing on the surface deformed or preferably removed, in particular scraped, so that the metal particles located in the plastic come into contact with the circuit carrier.

In diesem Bereich des Schaltungsträgers ist dann eine Kontaktzone, also bspw. eine Metallisierung angeordnet, welche mit dem Bezugspotential verbunden ist und so dass Gehäuse mit diesem verbindet.In this area of the circuit carrier is then a contact zone, that is, for example, a metallization is arranged, which is connected to the reference potential and so that housing with this connects.

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 Ansicht des Gesamtgehäuses 3 View of the overall housing

4 Detailansicht einer Einpresszone im Längsschnitt 4 Detail view of a press-in zone in longitudinal section

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 housings, such as 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 ).

4 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. 4 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

Electrical assembly with a circuit carrier ( 1 ) in a radiation-protective housing ( 2 ) made of metal-filled plastic, wherein - from the housing 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.

Electrical assembly according to claim 1, 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.

Electrical assembly according to claim 1 or 2, 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.