DE102005017838A1

DE102005017838A1 - Schaltungsanordnung, Schaltungsgehäusesystem sowie Verfahren zum Herstellen eines Schaltungsgehäusesystems und einer Schaltungsanordnung

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Publication number: DE102005017838A1
Application number: DE102005017838A
Authority: DE
Inventors: Thomas Hofmann; Petra Hofmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-04-16
Filing date: 2005-04-18
Publication date: 2005-11-03

Abstract

Eine Schaltungsanordnung umfaßt eine Leiterplatte, welche mit elektrischen Bauelementen bestückt ist, und ein Gehäuse. Die Leiterplatte ist Teil einer Wand des Gehäuses.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung umfassend ein Gehäuse mit einer Gehäusewand aus einem Metall und einer von dem Gehäuse wenigstens teilweise umschlossenen elektrischen Funktionsbaugruppe. Ferner betrifft die Erfindung ein Schaltungsgehäusesystem, welches eine erste Gehäusewand mit einer Leiterplatte und wenigstens eine zweite Gehäusewand umfaßt. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Schaltungsgehäusesystems. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Schaltungsanordnung.

Aus DE 100 54 589 A1 ist ein elektronisches Gerät bekannt, das ein Gehäuse mit einer Frontplatte umfaßt, wobei auf der Rückseite der Frontplatte eine Verbindungsleiterplatte angebracht ist. Außerdem ist zwischen Frontplatte und Verbindungsleiterplatte eine optionale Nebenleiterplatte angeordnet, die über eine Steckverbindung mit der Verbindungsleiterplatte verbunden ist.

Der bekannte Geräteaufbau weist in der Praxis eine Reihe von Nachteilen auf. Die Anordnung von Leiterplatten hinter der Frontplatte erfordert es, nicht nur ausreichenden Platz für die auf den Leiterplatten unterzubringenden Bauelemente vorzusehen, sondern auch für die Leiterplatte selbst und für die zwischen der Frontplatte und Leiterplatte gegebenenfalls herzustellenden elektrischen Steck- oder Drahtverbindungen. Außerdem kann diese Bauweise einen erhöhten Fer tigungsaufwand bedingen, insbesondere wenn der Zusammenbau dieser Teile nicht ohne weiteres in einem automatisierten Fertigungsverfahren durchgeführt werden kann. Nur schwer zu beherrschende wärmetechnische Probleme treten bei dieser Bauweise auf, wenn auf einer hinter der Frontplatte angeordneten Leiterplatte elektrische Bauelemente, insbesondere Leistungshalbleiter angeordnet sind, deren Wärme zur Außenseite des Gehäuses abgeführt werden muß. Üblicherweise werden hierzu Belüftungseinrichtungen, häufig in Verbindung mit Kühlkörpern verwendet, die wiederum Einbauplatz im Gehäuse beanspruchen und deren Bereitstellung zusätzliche Kosten verursacht.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung bereitzustellen, welche eine platzsparende Anordnung und Befestigung der elektrischen Bauteile ermöglicht.

Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung vorzuschlagen, mit der der Fertigungs- und Montageaufwand für die anzuordnenden Schaltungsteile verringert wird.

Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung vorzuschlagen, mit der hinter der Frontplatte angeordnete Bauelemente für einen Benutzer sichtbar oder/und zugänglich gemacht werden, und zwar ebenfalls mit geringen Fertigungs- und Montageaufwand.

Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung vorzuschlagen, mit der ein Stecker oder eine Buchse für den Anschluß eines Kabels oder eines Ansteckgerätes an der Frontplatte mechanisch befestigt werden kann, wobei auch hier der Fertigungs- und Montageaufwand gering sein soll.

Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung vorzuschlagen, mit der kostengünstig elektrische Bauelemente mechanisch oder/und elektrisch zuverlässig an der Leiterplatte befestigt werden können.

Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung vorzuschlagen, mit der für die Frontplatte kostengünstig Gegenkontakte für einen Steckerverbinder, insbesondere einen Stecker, eine Buchse, einen Stecker- oder eine Messerleiste hergestellt werden können.

Außerdem ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung bereitzustellen, bei der die von elektrischen Bauelementen im Innern des Gehäuses erzeugte Wärme mittels einer kostengünstig realisierbaren technischen Maßnahme zum Gehäuseäußeren abgeführt werden kann.

Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der Erfindung ein entsprechendes Schaltungsgehäusesystem sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Schaltungsgehäusesystems und einer Schaltungsanordnung bereitzustellen.

Gemäß einem ersten Aspekt schlägt die Erfindung eine Schaltungsanordnung vor, die ein Gehäuse mit wenigstens einer ersten Gehäusewand aus einem Metall und wenigstens eine von dem Gehäuse wenigstens teilweise umschlossenen elektrischen Funktionsbaugruppe umfaßt. Die wenigstens eine elektrische Funktionsbaugruppe umfaßt elektrische Bauelemente mit Anschlüssen und eine Leiterplatte, welche wenigstens eine elektrisch im wesentlichen nichtleitende Isolationsschicht und wenigstens eine zu Leiterbahnen strukturierte elektrisch leitende Leitungsschicht umfaßt. Die Leiterplatte umfaßt die wenigstens eine erste Gehäusewand, und deren Leiterbahnen verbinden die Anschlüsse der elektrischen Bauelemente miteinander. Eine der wenigstens einen Isolationsschicht umfaßt ein Kunstharz und ist mit der ersten Gehäu sewand durch das Kunstharz flächig fest verbunden. Die mechanische Stabilität, Wärmeleitfähigkeit und/oder die dielektrischen Eigenschaften der Isolationsschicht, insbesondere die Dielektrizitätskonstante, können verbessert werden, indem das Material der Isolationsschicht außer Kunstharz auch Glasfasern und/oder Glasvlies und/oder Keramikpartikel umfaßt.

Gemäß einem weiteren Aspekt schlägt die Erfindung eine Schaltungsanordnung vor, die ein Gehäuse mit wenigstens einer ersten Gehäusewand aus einem Metall, und wenigstens eine von dem Gehäuse wenigstens teilweise umschlossene elektrische Funktionsbaugruppe umfaßt, wobei die wenigstens eine elektrische Funktionsbaugruppe elektrische Bauelemente und eine Leiterplatte umfaßt, welche wenigstens eine elektrisch im wesentlichen nichtleitende Isolationsschicht und wenigstens eine zu Leiterbahnen strukturierte elektrisch leitende Leitungsschicht umfaßt, deren Leiterbahnen Anschlüsse der elektrischen Bauelemente miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte ferner die wenigstens eine erste Gehäusewand umfaßt, und daß eines der elektrischen Bauelemente wenigstens teilweise in eine Ausnehmung, insbesondere ein Loch oder ein Sackloch, der Gehäusewand hineinragt.

Dabei ist es bevorzugt, wenn ein mittlerer Abstand zwischen einer Fläche der Ausnehmung und dem einen elektrischen Bauelement weniger als 1 mm beträgt, insbesondere weniger als 0,5 mm, insbesondere bevorzugt weniger als 0,1 mm. Es ist auch bevorzugt, wenn ein Zwischenraum zwischen dem einen elektrischen Bauelement und einer Fläche der Ausnehmung mit einem Kunstharz oder/und einer wärmeleitpaste ausgefüllt ist. Insbesondere ist es bevorzugt, wenn die Gehäusewand in einem Bereich des einen elektrischen Bauelements eine Öffnung aufweist, welche dazu vorgesehen ist, ein Entweichen eines Gases oder eines Füllmaterials bei einem Einführen des elektrischen Bauelements in die Ausnehmung der Gehäusewand während eines Herstellvorgangs zu ermöglichen.

Gemäß einem weiteren Aspekt schlägt die Erfindung eine Schaltungsanordnung vor, die ein Gehäuse mit wenigstens einer ersten Gehäusewand aus einem Metall und wenigstens eine von dem Gehäuse wenigstens teilweise umschlossene elektrische Funktionsbaugruppe umfaßt, wobei die wenigstens eine elektrische Funktionsbaugruppe elektrische Bauelemente und eine Leiterplatte umfaßt, welche wenigstens eine elektrisch im wesentlichen nichtleitende Isolationsschicht und wenigstens eine zu Leiterbahnen strukturierte elektrisch leitende Leitungsschicht umfaßt, deren Leiterbahnen Anschlüsse der elektrischen Bauelemente miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte ferner die wenigstens eine erste Gehäusewand umfaßt, und daß eine Fläche einer Ausnehmung der Gehäusewand, insbesondere einer Abtragung, insbesondere einer Bohrung oder einer Ausfräsung von Material der Gehäusewand, mit einer Fläche einer Ausnehmung der Isolationsschicht, insbesondere einer Abtragung, insbesondere einer Bohrung oder einer Ausfräsung von Material der Isolationsschicht, im wesentlichen fluchtet oder/und daß sich die Fläche der Ausnehmung der Gehäusewand im wesentlichen stufenlos an die Fläche der Ausnehmung der Isolationsschicht anschließt.

Gemäß einem weiteren Aspekt schlägt die Erfindung eine Schaltungsanordnung vor, die ein Gehäuse mit wenigstens einer ersten Gehäusewand aus einem Metall und wenigstens eine von dem Gehäuse wenigstens teilweise umschlossene elektrische Funktionsbaugruppe umfaßt, wobei die wenigstens eine elektrische Funktionsbaugruppe elektrische Bauelemente und eine Leiterplatte umfaßt, welche wenigstens eine elektrisch im wesentlichen nichtleitende Isolationsschicht und wenigstens eine zu Leiterbahnen strukturierte elektrisch leitende Leitungsschicht umfaßt, deren Leiterbahnen Anschlüsse der elektrischen Bauelemente miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte ferner die wenigstens eine erste Gehäusewand umfaßt, und daß eine Fläche einer Ausnehmung der Gehäusewand, insbesondere einer Abtragung, insbesondere einer Bohrung oder einer Ausfräsung von Material der Gehäusewand, mit einer Fläche einer Ausnehmung der Leitungsschicht, insbesondere einer Abtragung, insbesondere einer Bohrung oder einer Ausfräsung von Material der Leitungsschicht, im wesentlichen fluchtet.

Gemäß einem weiteren Aspekt schlägt die Erfindung eine Schaltungsanordnung vor, die ein Gehäuse mit wenigstens einer ersten Gehäusewand aus einem Metall und wenigstens eine von dem Gehäuse wenigstens teilweise umschlossene elektrische Funktionsbaugruppe umfaßt, wobei die wenigstens eine elektrische Funktionsbaugruppe elektrische Bauelemente und eine Leiterplatte umfaßt, welche wenigstens eine elektrisch im wesentlichen nichtleitende Isolationsschicht und wenigstens eine zu Leiterbahnen strukturierte elektrisch leitende Leitungsschicht umfaßt, deren Leiterbahnen Anschlüsse der elektrischen Bauelemente miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte ferner die wenigstens eine erste Gehäusewand umfaßt, und daß eine Fläche einer Ausnehmung der Gehäusewand, insbesondere einer Abtragung, insbesondere einer Bohrung oder einer Ausfräsung von Material der Gehäusewand, mit einer Fläche einer Ausnehmung eines der elektrischen Bauelemente, insbesondere einer Abtragung, insbesondere einer Bohrung oder einer Ausfräsung von Material des einen der elektrischen Bauelemente, im wesentlichen fluchtet oder/und daß sich die Fläche der Ausnehmung der Gehäusewand im wesentlichen stufenlos an die Fläche der Ausnehmung des einen der elektrischen Bauelemente anschließt.

Gemäß einem weiteren Aspekt schlägt die Erfindung eine Schaltungsanordnung vor, die ein Gehäuse mit wenigstens einer ersten Gehäusewand aus einem Metall und wenigstens eine von dem Gehäuse wenigstens teilweise umschlossene elektrische Funktionsbaugruppe umfaßt, wobei die wenigstens eine elektrische Funktionsbaugruppe elektrische Bauelemente und eine Leiterplatte umfaßt, welche wenigstens eine elektrisch im wesentlichen nichtleitende Isolationsschicht und wenigstens eine zu Leiterbahnen strukturierte elektrisch leitende Leitungsschicht umfaßt, deren Leiterbahnen Anschlüsse der elektrischen Bauelemente miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte ferner die wenigstens eine erste Gehäusewand umfaßt, und daß eine Fläche einer Ausnehmung der Isolationsschicht, insbesondere einer Abtragung, insbesondere einer Bohrung oder einer Ausfräsung von Material der Isolationsschicht, mit einer Fläche einer Ausnehmung der Leitungsschicht, insbesondere einer Abtragung, insbesondere einer Bohrung oder einer Ausfräsung von Material der Leitungsschicht, im wesentlichen fluchtet oder/und daß sich die Fläche der Ausnehmung der Isolationsschicht im wesentlichen stufenlos an die Fläche der Ausnehmung der Leitungsschicht anschließt.

Gemäß einem weiteren Aspekt schlägt die Erfindung eine Schaltungsanordnung vor, die ein Gehäuse mit wenigstens einer ersten Gehäusewand aus einem Metall, und wenigstens eine von dem Gehäuse wenigstens teilweise umschlossene elektrische Funktionsbaugruppe, wobei die wenigstens eine elektrische Funktionsbaugruppe elektrische Bauelemente und eine Leiterplatte umfaßt, welche wenigstens eine elektrisch im wesentlichen nichtleitende Isolationsschicht und wenigstens eine zu Leiterbahnen strukturierte elektrisch leitende Leitungsschicht umfaßt, deren Leiterbahnen Anschlüsse der elektrischen Bauelemente miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte ferner die wenigstens eine erste Gehäusewand umfaßt, und daß eine Fläche einer Ausnehmung der Isolationsschicht, insbesondere einer Abtragung, insbesondere einer Bohrung oder einer Ausfräsung von Material der Isolationsschicht, mit einer Fläche einer Ausnehmung eines der elektrischen Bauelemente, insbesondere einer Abtragung, insbesondere einer Bohrung oder einer Ausfräsung von Material des einen der elektrischen Bauelemente, im wesentlichen fluchtet oder/und daß sich die Fläche der Ausnehmung der Isolationsschicht im wesentlichen stufenlos an die Fläche der Ausnehmung des einen der elektrischen Bauelemente anschließt.

Gemäß einem weiteren Aspekt schlägt die Erfindung eine Schaltungsanordnung vor, die ein Gehäuse mit wenigstens einer ersten Gehäusewand aus einem Metall und wenigstens eine von dem Gehäuse wenigstens teilweise umschlossene elektrische Funktionsbaugruppe umfaßt, wobei die wenigstens eine elektrische Funktionsbaugruppe elektrische Bauelemente und eine Leiterplatte umfaßt, welche wenigstens eine elektrisch im wesentlichen nichtleitende Isolationsschicht und wenigstens eine zu Leiterbahnen strukturierte elektrisch leitende Leitungsschicht umfaßt, deren Leiterbahnen Anschlüsse der elektrischen Bauelemente miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte ferner die wenigstens eine erste Gehäusewand umfaßt, und daß eine Fläche einer Ausnehmung der Leitungsschicht, insbesondere einer Abtragung, insbesondere einer Bohrung oder einer Ausfräsung von Material der Leitungsschicht, mit einer Fläche einer Ausnehmung eines der elektrischen Bauelemente, insbesondere einer Abtragung, insbesondere einer Bohrung oder einer Ausfräsung von Material des einen der elektrischen Bauelemente, im wesentlichen fluchtet oder/und daß sich die Fläche der Ausnehmung der Leitungsschicht im wesentlichen stufenlos an die Fläche der Ausnehmung des einen der elektrischen Bauelemente anschließt.

Es ist eine Ausführungsform bevorzugt, bei der ein Teil eines der elektrischen Bauelemente, insbesondere einer LED, oder der Leitungsschicht durch eine nach dessen bzw. deren Befestigung an der Leiterplatte angebrachte Abtragung, insbesondere Bohrung oder Ausfräsung, von Material der Gehäusewand oder/und der Isolationsschicht oder/und der Leitungsschicht sichtbar oder zugänglich ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt schlägt die Erfindung eine Schaltungsanordnung vor, die ein Gehäuse mit wenigstens einer ersten Gehäusewand aus einem Metall und wenigstens eine von dem Gehäuse wenigstens teilweise umschlossene elektrische Funktionsbaugruppe umfaßt, wobei die wenigstens eine elektrische Funktionsbaugruppe elektrische Bauelemente und eine Leiterplatte umfaßt, welche wenigstens eine elektrisch im wesentlichen nichtleitende Isolationsschicht und wenigstens eine zu Leiterbahnen strukturierte elektrisch leitende Leitungsschicht umfaßt, deren Leiterbahnen Anschlüsse der elektrischen Bauelemente miteinander verbinden; dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte ferner die wenigstens eine erste Gehäusewand umfaßt, und daß die Leiterplatte einen Stecker oder/und eine Buchse umfaßt, wobei der Stecker bzw. die Buchse eine elektrische und eine mechanische Verbindungskomponente umfaßt, wobei die elektrische Verbindungskomponente des Steckers bzw. der Buchse dazu vorgesehen ist, eine elektrische Verbindung zu einer elektrischen Verbindungskomponente einer Gegenbuchse bzw. eines Gegensteckers bereitzustellen, wobei die mechanische Verbindungskomponente des Steckers bzw. der Buchse dazu vorgesehen ist, eine kraft- oder/und formschlüssige mechanische Verbindung zu einer mechanischen Verbindungskomponente der Gegenbuchse bzw. des Gegensteckers bereitzustellen, wobei die mechanische Verbindungskomponente des Steckers bzw. der Buchse im wesentlichen oder ausschließlich aus einer Aussparung oder einem Loch in der Gehäusewand besteht.

Dabei ist es bevorzugt, wenn die Aussparung eine Nut ist, welche zur Positionierung einer Dichtung oder/und zur Befestigung der Gegenbuchse oder des Gegensteckers vorgesehen ist, wobei die Aussparung eine eine Ausnehmung in der Gehäusewand ganz oder teilweise ringförmig umlaufende Nut ist, wobei die Ausnehmung insbesondere bevorzugt ein Loch oder ein Sackloch ist. Es ist auch bevorzugt, wenn die Aussparung bzw. das Loch bzw. die umlaufende Nut konisch ist oder/und einen Flansch aufweist oder/und ein Innen- oder/und ein Außengewinde aufweist. Die kraft- oder/und formschlüssige Verbindung ist bevorzugt vorgesehen, bei oder nach einem mechanischen Verbinden des Steckers mit der Gegenbuchse bzw. der Buchse mit dem Gegenstecker die elektrischen Verbindungskomponenten des Steckers und der Gegenbuchse bzw. der Buchse und des Gegensteckers relativ zueinander zu positionieren. Ebenfalls von Vorteil ist eine Ausführungsform, bei der eine mechanische Verbindung zwischen der elektrischen und der mechanischen Verbindungskomponente des Steckers bzw. der Buchse einen Teil aufweist, der die elektrische von der mechanischen Verbindungskomponente im wesentlichen elektrisch isoliert.

Gemäß einem weiteren Aspekt schlägt die Erfindung eine Schaltungsanordnung vor, die ein Gehäuse mit wenigstens einer ersten Gehäusewand aus einem Metall und wenigstens eine von dem Gehäuse wenigstens teilweise umschlossene elektrische Funktionsbaugruppe umfaßt, wobei die wenigstens eine elektrische Funktionsbaugruppe elektrische Bauelemente und eine Leiterplatte umfaßt, welche wenigstens eine elektrisch im wesentlichen nichtleitende Isolationsschicht und wenigstens eine zu Leiterbahnen strukturierte elektrisch leitende Leitungsschicht umfaßt, deren Leiterbahnen Anschlüsse der elektrischen Bauelemente miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte ferner die wenigstens eine erste Gehäusewand umfaßt, und daß ein elektrisches Kontaktteil oder/und ein mechanisches Befestigungsteil eines der elektrischen Bauelemente mit der Leiterplatte, insbesondere mit der Isolationsschicht oder/und der Leitungsschicht, durch Verkleben mit einem Leitkleber oder/und durch Einpressen oder/und durch Verschrauben verbunden ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt schlägt die Erfindung eine Schaltungsanordnung vor, die ein Gehäuse mit wenigstens einer ersten Gehäusewand aus einem Metall, und wenigstens eine von dem Gehäuse wenigstens teilweise umschlossene elektrische Funktionsbaugruppe, wobei die wenigstens eine elektrische Funktionsbaugruppe elektrische Bauelemente und, eine Leiterplatte umfaßt, welche wenigstens eine elektrisch im wesentlichen nichtleitende Isolationsschicht und wenigstens eine zu Leiterbahnen strukturierte elektrisch leitende Leitungsschicht umfaßt, deren Leiterbahnen Anschlüsse der elektrischen Bauelemente miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte ferner die wenigstens eine erste Gehäusewand umfaßt, und daß die Leitungsschicht Kontaktflächen aufweist, welche als Gegenkontakte für elektrische Kontakte eines Steckers, einer Steckbuchse, einer Steckerleiste oder einer Messerleiste vorgesehen sind.

Bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der eine Dicke leitenden Materials einer der Kontaktflächen mindestens 65 um beträgt. Auch bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der eine Dicke der Kontaktfläche durch Befestigung einer zusätzlichen leitenden Materialschicht verstärkt wurde, insbesondere durch Auflöten, insbesondere durch Auflöten strukturierter Kontakte, vorzugsweise aus Kupfer. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß das Gehäuse wenigstens eine zweite Gehäusewand umfaßt, die aus Metall gefertigt ist und an der ersten Gehäusewand flächig anliegt. Gemäß einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß das Gehäuse wenigstens eine zweite Gehäusewand umfaßt, wobei die wenigstens eine erste und die wenigstens eine zweite Gehäusewand lösbar miteinander verbunden sind.

Gemäß einem weiteren Aspekt schlägt die Erfindung eine Schaltungsanordnung vor, die ein Gehäuse mit wenigstens einer ersten Gehäusewand aus Metall und wenigstens einer zweiten Gehäusewand und wenigstens eine erste und wenigstens eine zweite von dem Gehäuse wenigstens teilweise umschlossene elektrische Funktionsbaugruppe umfaßt, wobei die wenigstens eine erste elektrische Funktionsbaugruppe erste elektrische Bauelemente und eine erste Leiterplatte umfaßt, welche wenigstens eine erste elektrisch im wesentlichen nichtleitende Isolationsschicht (und wenigstens eine erste zu Leiterbahnen strukturierte elektrisch leitende Leitungsschicht umfaßt, deren Leiterbahnen Anschlüsse der ersten elektrischen Bauelemente miteinander verbinden, wobei die wenigstens eine zweite elektrische Funktionsbaugruppe zweite elektrische Bauelemente und eine zweite Leiterplatte umfaßt, welche wenigstens eine zweite elektrisch im wesentlichen nichtleitende Isolationsschicht und wenigstens eine zweite zu Leiterbahnen strukturierte elektrisch leitende Leitungsschicht umfaßt, deren Leiterbahnen Anschlüsse der zweiten elektrischen Bauelemente miteinander verbinden, wobei die erste und zweite Leiterplatte ferner die wenigstens eine erste bzw. die wenigstens eine zweite Gehäusewand umfassen, wobei die eine erste und die eine zweite der wenigstens einen Isolationsschichten ein Kunstharz umfassen und mit der wenigstens einen ersten bzw. zweiten Gehäusewand durch das Kunstharz flächig fest verbunden sind, und wobei die erste und zweite Leiterplatte leitungsschichtseitig miteinander verklebt sind.

Vorzugsweise ist das Kunstharz in der gesamten Isolationsschicht im wesentlichen gleichmäßig verteilt enthalten. Außerdem ist es bevorzugt, daß das Kunstharz einen Anteil von wenigstens 10 Gew%, vorzugsweise wenigstens 20 Gew%, insbesondere vorzugsweise wenigstens 40 Gew% der Isolationsschicht bildet.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung besteht darin, daß die Gehäusewand den Teilen der elektrischen Schaltung als die im wesentlichen tragende Befestigungsunterlage dient, an der die Isolationsschicht, die Leiterbahnen und die elektrischen Bauteile befestigt sind. Damit erübrigt sich die beim bisher bekannten Aufbau zusätzlich erforderliche selbsttragende, von der Frontplatte separate Leiterplatte und der für ihre Befestigung und Verdrahtung erforderliche Platzbedarf im Gehäuse der Schaltungsanordnung.

Ein weiterer Vorteil besteht in der direkten Kühlung der elektrischen Bauelemente der Schaltungsanordnung. Die Kühlflächen der Bauelemente können fest mit der Isolationsschicht verbunden werden, und können so eine großflächige Metallfläche nutzen, die auf der Außenseite die vom Bauelement zugeführte Wärme an die Außenluft durch Konvektion oder Wärmestrahlung abgibt und so als Kühlkörper dient. Im Vergleich zum Stand der Technik erübrigen sich damit in vielen Anwendungsfällen gehäuseinterne Maßnahmen zur Kühlung der elektrischen Bauelemente, wie eine Belüftung über Lüftungsschlitze und einen Lüfter. Wenn wegen des veränderten konstruktiven Aufbaus auf einen sonst notwendigen Lüfter verzichtet werden kann, so ist damit auch der Vorteil einer Energieeinsparung verbunden.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß das Gehäuse wenigstens eine zweite Gehäusewand umfaßt, wobei die erste und die zweite Gehäusewand lösbar miteinander verbunden sind. Die zweite Gehäusewand kann aus Metall gefertigt sein und an der ersten Gehäusewand flächig anliegen. Das Gehäuse kann ein Flanschteil umfassen, welches einen Stirnbereich aufweist, der an der Leiterplatte anliegt. So kann das Gehäuse zu Montage- oder Wartungsarbeiten geöffnet werden und für den Betrieb der Schaltungsanordnung geschlossen werden, um diese gegen Umwelteinflüsse abzuschirmen.

Weiterhin ist es bevorzugt, daß ein Außenrand der Isolationsschicht einen Abstand von wenigstens zwei Millimetern von einem Außenrand der ersten Gehäusewand aufweist. Vorteilhafterweise ist der Abstand zum Außenrand mindestens so breit wie die Breite der an der ersten Gehäusewand flächig anliegenden Stirnseite, vorzugsweise zuzüglich 0,1 mm. Damit ist eine gute elektro-magnetische Abschirmwirkung des Gehäuses erzielbar.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die erste und die zweite Gehäusewand integral miteinander verbunden. Dies ermöglicht eine besonders kostengünstige Herstellung der beiden Gehäuseteile aus einer gemeinsamen Metallplatte.

Es ist auch bevorzugt, daß ein Raum zwischen der ersten und der zweiten Gehäusewand wenigstens teilweise mit Kunstharz gefüllt ist. Durch ein Ausfüllen von Raumbereichen zwischen den beiden Gehäusewänden wird zwischen den einzelnen Teilen der Schaltungsanordnung eine im wesentlichen nichtleitende mechanische Verbindung hergestellt. Diese Maßnahme kann auch dazu dienen, einen Gasaustausch zwischen diesen Räumen und der Umgebung zu unterbinden oder/und eine mechanische Verbindung zwischen den beiden Gehäusewänden herzustellen oder zu verstärken.

Ferner sehen Weiterbildungen der Erfindung vor, daß die zweite Gehäusewand mit der ersten Gehäusewand mittels wenigstens einer Schraubverbindung, einer Schnappverbindung, einer Klemmverbindung, einer Nietverbindung, einer Formschlußverbindung, einer Reibschlußverbindung, einer Klebeverbindung, einer Magnetverbindung, einer Falzverbindung oder einer Lötverbindung verbunden sind.

Ferner ist vorgesehen, daß die erste Gehäusewand ein Loch aufweist, das zur Zugänglichmachung eines Schnittstellenelementes der elektrischen Funktionsbaugruppe für einen Benutzer vorgesehen ist. Das Schnittstellenelement kann eine Anzeige, insbesondere eine Leuchtdiode, oder/und einen Sensor, insbesondere einen Schaltsensor, oder/und einen Steckverbinder oder/und eine Kabeldurchführung umfassen. Das Loch kann durch einen Pfropfen oder eine Abdeckfolie abgedeckt sein, um eine Verschmutzung oder ein Eindringen von Staub, Flüssigkeiten, Gas usw. in das Loch zu verhindern.

Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß eine Dicke der ersten Gehäusewand größer ist als ein Zweifaches, insbesondere ein Fünffaches, insbesondere ein Zehnfaches und insbesondere ein Zwanzigfaches einer Dicke der Isolationsschicht. Typischerweise beträgt die Stärke der Gehäusewand 0,5 mm bis 10 mm, vorzugsweise 1 mm bis 4 mm.

Durch eine Gehäusewand mit einer entsprechenden Wandstärke erhält das Gehäuse eine gute mechanische Stabilität, und die Gefahr einer die Funktionsbaugruppe beschädigenden Verformung der Gehäusewand wird verringert. Zusätzlich wird die Verteilung der von der Gehäusewand an die Umgebung abzugebende Wärme über die Gehäusewandfläche verbessert. Bei gleicher Wärmeleistung wird so eine Verringerung der Temperaturunterschiede auf der Gehäusewandaußenseite erreicht, welche durch die von den Bauelementen an einzelnen Stellen in die Gehäusewand eingeleitete Wärme verursacht werden. Eine Verringerung der Temperaturunterschiede auf der Gehäusewand ist in der Praxis von Vorteil, beispielsweise, wenn damit für die Benutzer eine Verbrennungsgefahr an der Gehäusewand vermieden wird oder eine Verformung der Gehäusewand infolge einer unterschiedlichen Wärmeausdehnung verringert wird oder eine lokale thermische Alterung von Gehäusekomponenten, beispielsweise von auf der Gehäusewand angebrachten Markierungen oder Schutzschichten vermieden wird.

Andererseits ist es vorteilhaft, die Isolationsschicht nicht in einer größeren Schichtstärke auszuführen, als diese aus Fertigungsgründen oder wegen einer geforderten Spannungsfestigkeit erforderlich ist. Denn je stärker die Isolationsschicht ist, desto schlechter kann die von den elektrischen Bauelementen erzeugte Wärme über die Leiterbahnen zur Gehäusewand abgeführt werden. Bei wärmekritischen Anwendungen ist es von besonderem Vorteil, für die Isolationsschicht der Schaltungsanordnung ein Material zu verwenden, das, obwohl es ein elektrischer Isolator ist, Wärme gut leitet.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Leiterplatte eine Multilayer-Leiterplatte mit mehreren Isolations- und Leitungsschichten.

Die Isolationsschicht bzw. die Isolationsschichten haben typischerweise eine Dicke von 10 μm bis 240 μm, vorzugsweise von 10 μm bis 120 μm; und die Leitungsschicht bzw. die Leitungsschichten haben ebenfalls typischerweise eine Dicke von 5 μm bis 210 μm, vorzugsweise von 18 μm bis 105 μm. Dickere Kupferschichten bis zu 500 μm sind möglich.

Außerdem schlägt die Erfindung ein Schaltungsgehäusesystem vor, das wenigstens eine erste Gehäusewand und wenigstens eine zweite Gehäusewand umfaßt. Die erste Gehäusewand umfaßt eine Leiterplatte mit einer Metallplatte, einer auf der Metallplatte flächig aufgebrachten Isolationsschicht und einer auf der Isolationsschicht aufgebrachten Leitungsschicht. Die zweite Gehäusewand ist mit der ersten Gehäusewand zur Bildung eines Gehäuses derart zusammenfügbar, daß die Leitungsschicht in dem zusammengefügten Gehäuse innen angeordnet ist. In dieser Grundausführungsform des Schaltungsgehäusesystems ist die Leitungsschicht noch unstrukturiert. Die Strukturierung, beispielsweise durch ein Beschichtungs-, Belichtungs- und Ätzverfahren bleibt in diesem Fall dem Verwender des Schaltungsgehäusesystems überlassen.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Leitungsschicht des Schaltungsgehäusesystems strukturiert ist und einer elektrischen Funktionsbaugruppe Leiterbahnen bereitstellt.

Insbesondere ist es auch bevorzugt, daß die Isolationsschicht ein Kunstharz umfaßt, durch das sie mit der ersten Gehäusewand flächig fest verbunden ist.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die erste und zweite Gehäusewand lösbar miteinander verbindbar. Insbesondere ist es bevorzugt, daß die erste und die zweite Gehäusewand derart ausgebildet sind, daß die erste Gehäusewand an der zweiten Gehäusewand bei dem zusammengefügten Gehäuse flächig aneinander anliegen.

Die erste und die zweite Gehäusewand können mittels wenigstens einer Schraubverbindung, einer Schnappverbindung, einer Klemmverbindung, einer Nietverbindung, einer Reibschlußverbindung, einer Klebeverbindung, einer Magnetverbindung, einem Saugnapf, einer Falzverbindung und einer Lötverbindung miteinander verbindbar sein.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Schaltungsgehäusesystems. In einem Verfahrensschritt wird wenigstens ein erstes Gehäuseteil bereitgestellt, welches eine Leiterplatte umfaßt, die eine Metallplatte, eine auf der Metallplatte flächig aufgebrachte Isolationsschicht und eine auf der Isolationsschicht aufgebrachte Leitungsschicht umfaßt. In einem weiteren Verfahrensschritt wird die Leitungsschicht zu Leiterbahnen strukturiert. Außerdem umfaßt das Verfahren den Verfahrensschritt des Herstellens und Formens wenigstens eines zweiten Gehäuseteils derart, daß dieses mit der Leiterplatte des ersten Gehäuseteils fest verbindbar ist, um ein Gehäuse zu bilden, welches eine durch Bestücken der Leiterplatten mit elektrischen Bauelementen gebildete elektrische Funktionsbaugruppe wenigstens teilweise umschließt.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, daß das zweite Gehäuseteil und die Leiterplatte derart geformt werden, daß das zweite Gehäuseteil mit der Metallplatte des ersten Gehäuseteils wenigstens teilweise in flächigem elektrischen und mechanischen Kontakt steht, wenn das zweite Gehäuseteil an der Leiterplatte fest angebracht ist. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das wenigstens eine erste Gehäuseteil und das wenigstens eine zweite Gehäuseteil zu einem die elektrische Funktionsbaugruppe elektrisch abschirmenden Gehäuse montierbar sind.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, daß an einem Randbereich der Metallplatte die Isolationsschicht der Leiterplatte entfernt wird.

Ferner sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, an dem ersten oder dem zweiten Gehäuseteil ein Befestigungsmittel anzubringen. Dabei kann das Befestigungsmittel beispielsweise ein Loch, ein Gewinde, eine Anlage für einen Schnappverschluß, einen Nietstutzen, eine Faltzunge, einen Klebstoff oder/und einen Eingriff für einen Schnappverschluß umfassen.

Weiterhin ist es insbesondere bevorzugt, die Metallplatte mit einem Loch zu versehen, um einem Benutzer ein Schnittstellenelement der elektrischen Funktionsbaugruppe zugänglich zu machen.

Weiterhin ist es vorgesehen, daß das Bereitstellen des ersten Gehäuseteils ein Beschichten der Metallplatte mit der Isolationsschicht und ein Beschichten der Isolationsschicht mit der Leitungsschicht umfaßt.

Außerdem ist es insbesondere von Vorteil, eine Isolationsschicht zu verwenden, die ein wärmehärtbares Harz umfaßt und beim Beschichten der Metallplatte ein. Warmpressen durchzuführen.

Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Schaltungsanordnung, insbesondere einer der oben beschriebenen Schaltungsanordnungen. Das Verfahren umfaßt das Herstellen der elektrischen Funktionsbaugruppe durch Bestücken der Leiterplatte mit wenigstens einem elektrischen Bauelement und das Verbinden des wenigstens einen ersten Gehäuseteils und des wenigstens einen zweiten Gehäuseteils zu dem die elektrische Funktionsbaugruppe wenigstens teilweise umgreifenden Gehäuse.

Eine Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, daß das Herstellen der elektrischen Funktionsbaugruppe ein Aufbringen einer weiteren Isolationsschicht auf die Leitungsschicht und ein Aufbringen einer weiteren Leitungsschicht auf die weitere Isolationsschicht umfaßt.

Insbesondere ist es bevorzugt, daß beim Bestücken ein Schnittstellenelement derart an der Leiterplatte befestigt wird, daß dieses von einer von der Isolationsschicht abgewandten Seite der Metallplatte her durch einen Benutzer bedienbar oder/und wahrnehmbar ist. Das Bestücken der Leiterplatte kann auch ein mechanisches Befestigen eines Schnittstellenelements oder eines anderen elektrischen Bauelements an der Metallplatte umfassen. Um einen Wärmeübergang oder eine Raumausnutzung zu verbessern, kann am Befestigungsort des Elementes an einer oder mehreren der auf der Metallplatte aufgebrachten Schichten (Isolationsschichten, Leitungsschichten) und/oder an der Metallplatte eine Aussparung angebracht werden.

Eine bevorzugte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, auf einer von der Isolationsschicht abgewandten Fläche der Metallplatte wenigstens eine Markierung anzubringen.

Gemäß einem weiteren Aspekt schlägt die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Schaltungsanordnung, insbesondere der oben beschriebenen Schaltungsanordnung oder/und insbesondere in Verbindung mit einem der oben beschriebenen Verfahren vor, wobei das Verfahren umfaßt:
Bereitstellen wenigstens eines ersten Gehäuseteils, welches eine Leiterplatte umfaßt, die eine Metallplatte, eine auf der Metallplatte flächig aufgebrachte Isolationsschicht und eine auf der Isolationsschicht aufgebrachte Leitungsschicht; Strukturieren der Leitungsschicht zu Leiterbahnen; und Strukturieren der Leiterbahnen, so daß ein Teil der Leiterbahnen Kontaktflächen eines Steckverbinders darstellt.

Dabei ist insbesondere bevorzugt, daß das Verfahren ferner ein Einbringen eines Klebers oder/und einer Wärmeleitpaste oder/und eines Kunstharzes in die Ausnehmung umfaßt. Dabei ist insbesondere bevorzugt, daß das Verfahren ferner ein Bohren, Fräsen oder Stanzen einer Öffnung in die Gehäusewand im Bereich der Ausnehmung umfaßt, wobei die Öffnung zum Entweichen eines Gases oder eines Füllmaterials bei einem Einführen des elektrischen Bauelements in die Ausnehmung der Gehäusewand vorgesehen ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt schlägt die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Schaltungsanordnung vor, insbesondere einer der oben beschriebenen Schaltungsanordnungen oder/und insbesondere in Verbindung mit einem der oben beschriebenen Verfahren, wobei das Verfahren umfaßt: Bereitstellen wenigstens eines ersten Gehäuseteils, welches eine Leiterplatte umfaßt, die eine Metallplatte, eine auf der Metallplatte flächig aufgebrachte Isolationsschicht und eine auf der Isolationsschicht aufgebrachte Leitungsschicht umfaßt; Strukturieren der Leitungsschicht zu Leiterbahnen; Strukturieren der Leiterbahnen, so daß ein Teil der Leiterbahnen Kontaktflächen eines Steckverbinders darstellt.

Gemäß einem weiteren Aspekt schlägt die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Schaltungsanordnung vor, insbesondere einer der oben beschriebenen Schaltungsanordnungen oder/und insbesondere in Verbindung mit einem der oben beschriebenen Verfahren, wobei das Verfahren ein Verpressen der ganzen Leiterplatte in einem Arbeitsgang, insbesondere unter Anwendung einer Temperatur von mehr 80°C, insbesondere mehr als 120°C, insbesondere bevorzugt mehr als 160°C, umfaßt.

Gemäß einem weiteren Aspekt schlägt die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Schaltungsanordnung vor, insbesondere einer der oben beschriebenen Schaltungsanordnungen oder/und insbesondere in Verbindung mit einem der oben beschriebenen Verfahren, wobei das Verfahren umfaßt: Bereitstellen wenigstens eines ersten Gehäuseteils, welches eine Leiterplatte umfaßt, die eine Metallplatte, eine auf der Metallplatte flächig aufgebrachte Isolationsschicht und eine auf der Isolationsschicht aufgebrachte Leitungsschicht umfaßt; Strukturieren der Leitungsschicht zu Leiterbahnen; Abtragen, insbesondere Bohren oder Ausfräsen, von Material des ersten Gehäuseteils mit dem gleichen Werkzeug und im gleichen Arbeitsgang mit Abtragen von Material der Isolationsschicht oder/und eines Teils des elektrischen Bauelements oder/und eines Teils der Leiterbahn oder/und von Teilen weiterer Isolations- oder/und Leitungsschichten der Leiterplatte.

Insbesondere sind oben beschriebene Verfahren bevorzugt, die ferner ein Anbringen einer die Abtragung ganz oder teilweise ringförmig umlaufenden Nut zur Positionierung einer Dichtung oder/und zur Befestigung eines Steckerteils an dem Gehäuseteil umfassen.

Ebenso sind oben beschriebene Verfahren bevorzugt, die ferner Anbringen eines Innen- oder/und Außengewindes in der Nut oder/und eines Innengewindes an der Ausnehmung der Gehäusewand umfassen.

Gemäß einem weiteren Aspekt schlägt die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Schaltungsanordnung vor, insbesondere einer der oben beschriebenen Schaltungsanordnungen oder/und insbesondere in Verbindung mit einem der oben beschriebenen Verfahren, wobei das Verfahren umfaßt: Bereitstellen wenigstens eines ersten Gehäuseteils, welches eine Leiterplatte umfaßt, die eine Metallplatte, eine auf der Metallplatte flächig aufgebrachte Isolationsschicht und eine auf der Isolationsschicht aufgebrachte Leitungsschicht umfaßt; Strukturieren der Leitungsschicht zu Leiterbahnen; Verkleben mit einem Leitkleber oder/und Einpressen oder/und Verschrauben einer der elektrischen Kontaktteile oder/und mechanischen Befestigungsteile eines der elektrischen Bauelemente mit der Leiterplatte, insbesondere mit der Isolationsschicht oder/und mit der Leitungsschicht.

Es ist ein Verfahren bevorzugt, welches ferner ein Befestigen einer zusätzlichen leitenden Materialschicht auf einem Teil der Leiterbahnen, insbesondere durch Auflöten strukturierter Kontakte, vorzugsweise aus Kupfer, umfaßt. Insbesondere ist bevorzugt, daß das Befestigen der zusätzlichen leitenden Materialschicht nach dem Bohren bzw. nach dem Ausfräsen von Material der Gehäusewand erfolgt.

Außerdem ist ein Verfahren bevorzugt, welches ferner ein Anbohren von Kontakten der Leiterplatte zur Vorbereitung einer mechanischen Befestigung von Kontaktstiften oder Kontaktteilen eines elektrischen Bauelements, insbesondere Steckverbinders, umfaßt, wobei insbesondere das Anbohren nach dem Bohren bzw. Ausfräsen von Material der Gehäusewand erfolgt.

Soweit anwendbar, sind die für die Schaltungsanordnung beschriebenen Weiterbildungen sinngemäß auch als Weiterbildung für das erfindungsgemäße Schaltungsgehäusesystem und die erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigt
1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung mit Ansicht von einer Vorderseite und geöffnetem Gehäuse,
2 die in 1 gezeigte Schaltungsanordnung mit Ansicht von einer Rückseite und geöffnetem Gehäuse,
3 die in 1 gezeigte Schaltungsanordnung mit Ansicht von einer Vorderseite und geschlossenem Gehäuse,
4 eine Variante der ersten Ausführungsform mit einer Schnappverbindung am unbestückten Gehäuse der in 1 gezeigten Schaltungsanordnung mit Ansicht von einer Vorderseite,
5 eine weitere Variante der ersten Ausführungsform mit einer Klemmverbindung am unbestückten Gehäuse der in 1 gezeigten Schaltungsanordnung mit Ansicht von einer Vorderseite,
6 eine weitere Variante der ersten Ausführungsform mit einer Falzverbindung am unbestückten Gehäuse der in 1 gezeigten Schaltungsanordnung mit Ansicht von einer Vorderseite,
7 eine weitere Variante der ersten Ausführungsform mit einer Nietverbindung am unbestückten Gehäuse der in 1 gezeigten Schaltungsanordnung mit Ansicht von einer Vorderseite,
8 eine weitere Variante der ersten Ausführungsform mit einer Reibschlußverbindung am unbestückten Gehäuse der in 1 gezeigten Schaltungsanordnung mit Ansicht von einer Vorderseite,
9 eine weitere Variante der ersten Ausführungsform mit einer Magnetverbindung am unbestückten Gehäuse der in 1 gezeigten Schaltungsanordnung mit Ansicht von einer Vorderseite,
10 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung in einem teilweise fertiggestellten Herstellungsstadium,
11 eine perspektivische Ansicht der in 10 gezeigten Ausführungsform der Schaltungsanordnung in fertiggestelltem Zustand,
12 eine Schaltungsanordnung gemäß einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform in geschnittener Darstellung,
13 eine Schaltungsanordnung gemäß einer vierten Ausführungsform vor der Zusammenfügung in geschnittener Darstellung, wobei die Innenlage zumindest teilbestückt ist,
14 eine Schaltungsanordnung gemäß einer fünften Ausführungsform nach der Zusammenfügung in geschnittener Darstellung, und
15 eine Schaltungsanordnung gemäß einer sechsten Ausführungsform nach der Zusammenfügung in geschnittener Darstellung.
Komponenten, die hinsichtlich ihres Aufbaus oder ihrer Funktion einander entsprechen, sind mit den gleichen Bezugsziffern, zur Unterscheidung jedoch mit einem zusätzlichen Buchstaben versehen. Hierbei wird auf die gesamte vorangehende Beschreibung Bezug genommen.
In den 1 und 2 ist eine Schaltungsanordnung 5 schematisch in perspektivischer Darstellung gezeigt. Die Schaltungsanordnung 5 umfaßt eine erste Gehäusewand 1 mit der Grundform einer rechteckigen Platte, und ein Gehäuseteil 3 mit der Grundform eines auf einer Seite offenen rechteckigen Kästchens, welches vier Seitenwände 4-1, 4-2, 4-3, 4-4 und eine Rückwand 4-5 umfaßt. Jede der Seitenwände 4-1, 4-2, 4-3, 4-4 ist jeweils an einer anderen Kante der Rückwand 4-5 mit der Rückwand 4-5 mechanisch fest verbunden. Mit den zu dieser Kante benachbarten Kanten der Seitenwand 4-1, 4-2, 4-3, 4-4 sind jeweils zwei benachbarte Seitenwände 4-2 und 4-4 bzw. 4-1 und 4-3 bzw. 4-2 und 4-4 bzw. 4-3 und 4-5 mechanisch fest verbunden. Die Seitenwände 4-1, 4-2, 4-3, 4-4 weisen von der Rückseite 4-5 abgewandte Stirnseiten 6 auf. Die Seitenwände 4-1, 4-2, 4-3, 4-4 bilden gemeinsam ein Flanschteil, und die Stirnseiten 6 der Seitenwände 4-1, 4-2, 4-3, 4-4 bilden gemeinsam einen Stirnbereich in Gestalt einer plangeschliffenen und polierten rechteckringförmigen Flanschfläche. Die erste Gehäusewand 1, die Seitenwände 4-1, 4-2, 4-3, 4-4 und die Rückwand 4-5 bestehen aus Aluminium und/oder MU-Metall.
Das Gehäuseteil 3 kann aus einem Metallblock gefräst werden. Alternativ ist es auch möglich, die Rückwand und die Seitenteile zunächst als Einzelteile herzustellen und dann direkt oder über Verbindungselemente zu verschrauben, verkleben, verschweißen, verlöten oder in anderer Weise miteinander mechanisch zu verbinden. Vorzugsweise wird hierbei zwischen den Einzelteilen zugleich auch eine elektrische Verbindung hergestellt.
Auf der Rückseite 13 der ersten Gehäusewand 1 ist eine elektrisch im wesentlichen nichtleitende Isolationsschicht 7 angebracht. Die Isolationsschicht 7 enthält ein Kunstharz, welches neben der isolierenden Funktion gleichzeitig die Funktion eines Klebers hat und die Isolationsschicht 7 mit der ersten Gehäusewand 1 flächig fest verbindet. Die Isolationsschicht 7 besteht zu 60 Gewichtsprozent aus dem Kunstharz, welches in der gesamten Isolationsschicht 7 im wesentlichen gleichmäßig verteilt enthalten ist. Statt des Kunstharzes kann teilweise ein anderer Nichtleiter verwendet werden, zum Beispiel ein Material auf Keramikbasis. Als Isolationsschicht 7 eignet sich beispielsweise Prepreg der Rogers Corporation, Chandler AZ 85226, USA mit der Typenbezeichnung RO4403^®. Auf der Isolationsschicht 7 ist eine zu Leiterbahnen 9 strukturierte elektrisch leitende Leitungsschicht 11 befestigt. Die Gehäusewand 1, die Isolationsschicht 7 und die strukturierte Leitungsschicht 9 bilden eine Leiterplatte, die die Gehäusewand 1 umfaßt. Auf der Rückseite 13 der Leiterplatte sind elektrische Bauelemente 15, 17, 19 befestigt, wobei es sich bei dem Bauelement mit dem Bezugszeichen 19 um ein erstes Teil eines Steckverbinders handelt. Die Anschlüsse der elektrischen Bauelemente 15, 17 und des ersten Teils 19 des Steckverbinders sind durch die Leiterbahnen 9 der Leiterplatte zu einer elektrischen Funktionsbaugruppe miteinander verbunden. Die beiden elektrischen Bauelemente 15 sind zwei Leuchtdioden mit SMD-Gehäuse, die direkt auf die Leiterbahnen 9 aufgelötet sind. Die erste Gehäusewand 1 weist drei Öffnungen 21 auf. Zwei Öffnungen 21 dienen dazu, die zwei Leuchtdioden 15 für ei nen Benutzer der Schaltungsanordnung auf der von der Isolationsschicht 7 abgewandten Seite der Aluminiumplatte 1 beobachtbar zu machen. Durch die dritte Öffnung 21 in der Gehäusewand 1 ist das Bedienteil 23 des elektrischen Bauelements, das ein Schalter 17 ist, durchgesteckt. Die dritte Öffnung 21 dient also erstens dazu, den Schalter 27 auf der von der Isolationsschicht 7 abgewandten Seite der Aluminiumplatte 1 für einen Benutzer bedienbar zu machen. Zweitens ist der Schalter 17 an einem Randbereich der dritten Öffnung 21 befestigt. Somit werden von dem Benutzer auf das Bedienelement 23 des Schalters 17 ausgeübte Kräfte im wesentlichen über die mechanische Verbindung des Schalters 17 über den Randbereich der dritten Öffnung 21 in die Aluminiumplatte 1 eingeleitet. Um die elektrische Funktionsbaugruppe mit ihren Bauelementen 15, 17, 19, Leiterbahnen 9 und Isolationsschichten 7 vor Umwelteinflüssen zu schützen und eine elektromagnetische Beeinflussung anderer in der Umgebung befindlicher Geräte zu verringern, kann das Gehäuseteil 3 mit der ersten Gehäusewand 1 fest verbunden werden, so daß die Leiterbahnen 9, die Isolationsschicht 7, die elektrischen Bauelemente 15 und 17 und der Steckverbinder 19, 31 von dem Gehäuse, umfassend die erste Gehäusewand 1 und das Gehäuseteil 3, umschlossen werden. Zur Befestigung der ersten Gehäusewand 1 auf dem Gehäuseteil 3 weist das Gehäuseteil 3 Gewinde 25, d.h. Löcher mit Innengewinde, auf, die an den durch jeweils zwei Gehäusewände 4-1 mit 4-2, 4-2 mit 4-3, 4-3 mit 4-4 und 4-4 mit 4-1 gebildeten Ecken auf den Stirnseiten 6 angebracht sind. An der ersten Gehäusewand 1 sind an den entsprechenden Stellen Löcher 27 zum Durchstecken von Befestigungsschrauben 29 vorgesehen. Vor dem Aufschrauben des Gehäuseteils 3 wird auf den ersten Teil 19 des Steckverbinders ein zweiter Teil 31 des Steckverbinders 19, 31 mit dem angeschlossenen Kabel 33 aufgesteckt und durch ein Loch 35 der Rückwand 4-5 hindurchgefädelt. So können über das Kabel 33 der Funktionsbaugruppe elektrische Energie sowie Signale zugeführt werden und elektrische Energie und Signale von der elektrischen Funktionsbaugruppe aus dem Gehäuse 1, 3 herausgeführt werden.
Im folgenden wird ein Verfahren zur Herstellung der in 1 gezeigten Schaltungsanordnung beschrieben. Der Aufbau der Schaltungsanordnung erfolgt in folgenden Schritten. Zunächst wird auf der Rückseite 13 der 3 mm dicken Aluminiumplatte 1, eine Isolationsschicht 7 von 100 μm Dicke auflaminiert. Die Isolationsschicht 7, besteht aus einer mit Epoxydharz getränkten und noch nicht ausgehärteten Gewebematte, beispielsweise aus einem sogenannten "prepreg". Darauf wird eine Kupferfolie mit einer Stärke von vorzugsweise 35 μm unter gleichzeitiger Einwirkung von Temperatur und Druck aufgepreßt, so daß sich das Material der Isolationsschicht 7 mit der Kupferfolie flächig fest verbindet. Oder die Kupferfolie wird mit einem Klebstoff aufgeklebt. Es ist auch möglich, harzbeschichtete Kupferfolie oder ein mit der Kupferfolie verbundenes Laminat zu verwenden, so daß die Kupferfolie zusammen mit der Isolationsschicht 7 auf die Aluminiumplatte 1 auflaminiert wird. In harzbeschichteter Kupferfolie ist typischerweise kein Füllstoff enthalten, so daß der Kunstharzanteil hier typischerweise 100 % beträgt.
Nun werden die Löcher 21 und 27 gebohrt, gestanzt und/oder gefräst. Anschließend wird auf die Kupferschicht 11 ein Fotolack aufgebracht und entsprechend der gewünschten Leiterbahnstrukturierung belichtet. Danach wird mit Ätzmitteln Kupfer aus der Leitungsschicht 11 herausgeätzt, so daß auf der Isolationsschicht 7 eine zu Leiterbahnen 9 strukturierte Leitungsschicht 11 aus Kupfer übrig bleibt. Für die beiden letztgenannten Verfahrensschritte kann eines der dem Fachmann bekannten Verfahren zur Herstellung von gedruckten Schaltungen zur Anwendung kommen. In der entsprechenden Weise kann die Aluminiumplatte 1 auch als Substrat zur Herstellung einer Multilayer-Leiterplatte verwendet werden, wobei weitere Schichten auch mit einem Kaltkleber aufgebracht werden können. Danach wird das Metall der Aluminiumplatte 1 in einem Randbereich 10 der Aluminiumplatte 1 durch Fräsen freigelegt, damit bei Verbinden der ersten Gehäusewand 1 mit dem Gehäuseteil 3 in einem der nachfolgenden Arbeitsgänge ein flächiger mechanischer und elektrischer Kontakt mit dem Gehäuseteil 3 über die gesamte Fläche des Randbereichs 10 zustande kommt. Der Randbereich ist mit 2,1 mm mindestens so breit wie die Breite der an der ersten Gehäusewand flächig anliegenden Stirnseite, die in diesem Ausführungsbeispiel 2mm beträgt, zuzüglich 0,1 mm als Toleranzabstand. Dann werden auf der der Leitungsschicht 11 abgewandten Seite der Aluminiumplatte 1 Bedienhinweise in Form der Markierungen 24 angebracht.
Grundsätzlich sind auch Verfahrensvarianten mit einer anderen Reihenfolge der Verfahrensschritte möglich. Beispielsweise können die Löcher 21 und 27, sowie die Markierungen 24 zu einem beliebigen anderen Zeitpunkt, als dem angegebenen, auf der Aluminiumplatte 1 angebracht werden. Außerdem kann der Randbereich 10 zu einem anderen Zeitpunkt nach dem Aufbringen der Isolationsschicht 7 freigelegt werden.
Die Verfahrensvariante mit dem Laminat, welches mit der Kupferfolie 11 verbunden ist, kann so abgewandelt werden, daß statt dessen ein Laminat mit bereits strukturierten Leiterbahnen 9 auf die Aluminiumplatte 1 auflaminiert wird. Diese Verfahrensvariante hat den Vorteil, daß sich ein Belichten und Ätzen nach dem Auflaminieren auf die Aluminiumplatte 1 erübrigt und daß die Aluminiumplatte 1 nicht gegen das Ätzmittel geschützt werden muß.
Nun werden die elektrischen Bauteile bestehend aus den SMD-Leuchtdioden 15, dem Schalter 17 und dem ersten Teil 19 des Steckverbinders 19, 31 auf die dafür vorgesehenen Lötstellen der Leitungsschicht 9 aufgelötet. Der zweite Teil 31 des Steckverbinders mit dem Kabel 33 wird auf den ersten Teil 19 des Steckverbinders 19, 31 aufgesteckt.
Der Gehäuseteil 3 mit den Befestigungslöchern 25 und dem Loch 35 wird gefertigt. Dann wird das freie Ende des Kabels 33 durch das dafür vorgesehene Loch 35 in dem Gehäuseteil 3 hindurchgesteckt und der freigefräste Randbereich 10 der ersten Gehäusewand 1 auf die Stirnseiten 6 des Gehäuseteils 3 aufgesetzt. Schließlich werden die erste Gehäusewand 1 und das Gehäuseteil 3 mittels der Befestigungsschrauben 29 miteinander verschraubt.
3 zeigt die zusammengeschraubte Schaltungsanordnung, bei der die erste Gehäusewand 1 die Stirnseiten 6 des Gehäuseteils 3 flächig berührt, so daß die Schaltungsanordnung im Bereich der Stirnseiten 6 eine umlaufende Naht 30 aufweist. Nach dem Zusammenschrauben verbleibt in dem Schaft 28 der Befestigungsschrauben 29 eine Zugkraft, mit der der Kopf der Befestigungsschrauben 29 von außen gegen die erste Gehäusewand 1 gepreßt wird. Dadurch wird die Gehäusewand 1 selbsttätig gegen die Stirnseiten 6 des Gehäuseteils 3 gedrückt und eine elektrisch abschirmende Wirkung des Gehäuses 1, 3 gewahrt. Zu diesem Zweck kann unter dem Kopf der Befestigungsschrauben 29 auch ein Federring zwischengelegt werden oder es kann die erste Gehäusewand 1 im Bereich der Befestigungslöcher 27 durch einen Ziehvorgang mit nach außen gerichteten Ausbuchtungen von 0,2 mm bis 1 mm Höhe versehen, werden. Statt mit den Befestigungsschrauben 29 kann eine Befestigung mit Befestigungsnägeln erfolgen.
Gegen Umwelteinflüsse und/oder zur elektromagnetischen Abschirmung kann die erste Gehäusewand 1 an deren Berührungsbereichen zum Gehäuseteil 3 mit einer zwischen beiden Teilen eingefügten Dichtung abgedichtet werden, wobei die Dichtung leitfähiges Material umfassen kann und an der ersten Gehäusewand 1 und/oder an dem Gehäuseteil 3 eine Nut zur Ausrichtung der Dichtung vorgesehen sein kann.
Es ist auch möglich, die erste Gehäusewand 1 auf eine andere Weise mit dem Gehäuseteil 3 mechanisch zu verbinden, beispielsweise mittels einer Schweißverbindung, einer Lötverbindung oder einer Klebeverbindung. Für eine Klebeverbindung sind an der ersten Gehäusewand 1 und dem Gehäuseteil 3 korrespondieren Klebeflächen vorzugsweise so vorzusehen, daß zwischen Ihnen noch ein Spalt von 0,01 mm bis 1 mm zur Aufnahme des Klebstoffs verbleibt, wenn die erste Gehäusewand 1 das Gehäuseteil 3 an dessen Stirnseiten 6 flächig berührt.
Im folgenden werden Varianten der ersten Ausführungsform mit einer Magnetverbindung und Formschlußverbindungen, wie einer Schnappverbindung, einer Klemmverbindung, einer Nietverbindung, einer Reibschlußverbindung und einer Falzverbindung beschrieben.
4 zeigt als Variante der ersten Ausführungsform eine Befestigung der ersten Gehäusewand 1c auf dem Gehäuseteil 3c mit einer Schnappverbindung. Hierbei sind an den Seitenwänden 4-1c, 4-2c, 4-3c und 4-4c Spannhebeldrehlager 32c befestigt. In jedem Spannhebeldrehlager 32c ist ein Spannhebel 34c drehbar gelagert. Jeder Spannhebel 34c weist ein Spannringdrehlager 36c auf, in dem ein Spannring 38c drehbar gelagert ist. Zum Befestigen der ersten Gehäusewand 1c werden zunächst die Spannringe 38c von den Seitenwänden 4-1c, 4-2c, 4-3c und 4-4c weggeklappt. Dann wird die erste Gehäusewand 1c auf die Stirnseiten 6c des Gehäuseteils 3c aufgelegt, die Spannhebel 34c von den Seitenwänden 4-1c, 4-2c, 4-3c und 4-4c weggeklappt und die Spannringe 38c über an der ersten Gehäusewand 1c entsprechend angeordnete Befestigungsnasen 40c geschlagen. Schließlich werden die Spannhebel 34c in einer von den Befestigungsnasen 40c abgewandten Richtung umgeklappt, bis deren freies Ende an ihrer Seitenwand 4-1c, 4-2c, 4-3c bzw. 4-4c anliegt. Solange die Schnappverbindung. geöffnet ist, also im "Ruhezustand", ist der Innendurchmesser a_c des Spannrings 38c etwas kleiner, als die Summe aus folgenden drei Abständen: erstens dem Abstand der Drehachse des Spannringdrehlagers 36c von der Drehachse des Spannhebeldrehlagers 32c, zweitens dem Abstand des Spannhebeldrehlagers 32c von der Ebene der Stirnseiten 6c und drittens der Dicke der Befestigungsnase 40c. Durch den etwas kleineren Abstand im Ruhezustand wird der Spannring 38c beim Umklappen des Spannhebels 34c etwas gedehnt. Dazu ist eine Dehnkraft aufzubringen, die der Umklappbewegung des Spannhebels 34c entgegenwirkt. Das Spannhebeldrehlager 32c ist so ausgebildet, daß seine Drehachse von der jeweiligen Seitenwand 4-1c, 4-2c, 4-3c bzw. 4-4c weiter entfernt angeordnet ist, als die Drehachse des Spannringdrehlagers 36c von der jeweiligen Seitenwand 4-1c, 4-2c, 4-3c bzw. 4-4c, wenn der Spannhebel 34c an der Seitenwand anliegt. Diese Anordnung bewirkt, daß die Dehnung des Spannrings 38c und die Dehnkraft zunächst beim Umklappen des Spannhebels 34c ansteigen und nach Überwinden eines "Kippunktes" wieder abnehmen, und zwar solange, bis der Spannhebel 34c an der jeweiligen Seitenwand 4-1c, 4-2c, 4-3c bzw. 4-4c anliegt. Damit behält der Spannhebel 34c den energetisch günstigsten Zustand, d.h. den angeklappten Schließzustand, selbsttätig bei. Diese Ausführungsvariante hat den Vorteil, daß das Gehäuse 1c, 3c ohne Werkzeuge wiederholt geöffnet und zuverlässig wieder verschlossen werden kann.
5 zeigt als weitere Variante der ersten Ausführungsform eine Befestigung der ersten Gehäusewand 1d auf dem Gehäuseteil 3d mit einer Klemmverbindung. Die Federhaken 42d bestehen aus Federstahl oder einem elastischen Kunststoff. Sie sind mit Nieten 44d so an den Seitenwänden 4-1d, 4-2d, 4-3d und 4-4d befestigt, daß der Abstand a_d zwischen der Stirnseite 6d und dem abgewinkelten Vorsprung am freien Ende des Federhakens 42d so groß ist, wie die Dicke der ersten Gehäusewand 1d. Zum Befestigen der ersten Gehäusewand 1d auf dem Gehäuseteil 3d werden die Federhaken 42d zumindest zweier nebeneinanderliegender Seitenwände also 4-1d mit 4-2d, 4-2d mit 4-3d, 4-3d mit 4-4d oder 4-4d mit 4-1d an ihrem freien Ende von der Seitenwand beispielsweise mit einem Spreizwerkzeug weggebogen und die erste Gehäusewand 1d auf die Stirnseiten 6d aufgelegt. Die abgespreizten Federhaken 42d werden dann losgelassen, so daß sie sich wieder an ihre jeweilige Seitenwand 4-1d, 4-2d, 4-3d bzw. 4-4d anlegen und gemeinsam die erste Gehäusewand 1d an jeweils gegenüberliegenden Randbereichen umklammern.
Es ist auch eine Abwandlung der in 4 dargestellten Ausführungsvariante möglich, bei der an den Spannhebeln 34c statt der Spannringe 38c Spannhaken drehbar befestigt sind, so daß mit diesen eine wie in 5 dargestellte erste Gehäusewand 1d festgeklammert werden kann. Diese Ausführungsvariante hat gegenüber der in 4 dargestellten den Vorteil, daß auf die Befestigungsnasen 40c an der ersten Gehäusewand 1d verzichtet werden kann. Allerdings ist es dann vorteilhaft, auf der Außenseite der ersten Gehäusewand 1d nutenartige Eingriffe für die Spannhaken vorzusehen, damit die Spannhaken bei der Befestigung und nach der Befestigung nicht von der ersten Gehäusewand 1d abrutschen. Vorzugsweise ist das freie Ende der Federklammer 42d etwas stärker als 90° abgewinkelt, so daß die erste Gehäusewand 1d nach ihrer Befestigung mit einer Federkraft des abgewinkelten freien Endes der Federklammer 42d selbsttätig auf die Stirnseiten 6 gedrückt wird.
6 zeigt als weitere Variante der ersten Ausführungsform eine Befestigung der ersten Gehäusewand 1e auf dem Gehäuseteil 3e mit einer Falzverbindung. Hierbei sind an den Seitenwänden 4-1e, 4-2e, 4-3e und 4-4e Aussparungen 46e angebracht, und die erste Gehäusewand 1e weist entsprechend angeordnete Faltzungen 48e auf. Zum Befestigen der ersten Gehäusewand 1e wird diese auf die Stirnseiten 6e des Gehäuseteils 3e aufgelegt, dort fixiert oder an die Stirnseiten 6e flächig angepreßt. Jede Faltzunge 48e wird mit einem Biegewerkzeug zur jeweiligen Seitenwand 4-1e, 4-2e, 4-3e bzw. 4-4e um ihre Falzlinie 50e so umgebogen, daß sie in die entsprechende Aussparung 46e eingreift. Es ist vorteilhaft, die Bodenfläche der Aussparungen 46e mit Aushöhlungen 56e auszuführen. So kann ein Ende der Faltzunge 48e mit einem ersten Teil des Biegewerkzeugs fixiert werden und gleichzeitig ein zwischen dem Ende der Faltzunge 48e und der Falzlinie 50e befindlicher Teil der Faltzunge 48e mit einem zweiten Teil des Biegewerkzeugs in die Aushöhlung 56e gedrückt werden. Dadurch wird in dem zwischen der Aussparung 46e und den Stirnseiten 6e liegenden Teil der Faltzunge 48e eine Zugkraft aufgebaut, die nach Entfernen des Biegewerkzeugs zumindest teilweise bestehen bleibt und die erste Gehäusewand 1e selbsttätig weiterhin gegen die Stirnseiten 6e drückt. Alternativ kann das Gehäuseteil 3e eine um seinen Flansch 4-1e, 4-2e, 4-3e, 4-4e umlaufende nutartige Aussparung 46e aufweisen, wobei die Verbindung mit der ersten Gehäusewand 1e erfolgt, indem ein rechteckringförmiger Randbereich der ersten Gehäusewand 1e, bestehend aus einer zusammenhängenden Faltzunge 48e oder aus einer Vielzahl von Faltzungen 48e, in die umlaufende Aussparung 46e eingebörtelt wird.
7 zeigt als weitere Variante der ersten Ausführungsform eine Befestigung der ersten Gehäusewand 1f auf dem Gehäuseteil 3f mit einer Nietverbindung. Hierbei sind an den Seitenwänden 4-1f, 4-2f, 4-3f und 4-4f Nietstutzen 29f angebracht, und die erste Gehäusewand 1f weist entsprechend angeordnete Befestigungslöcher 27f auf. Zum Befestigen der ersten Gehäusewand 1f wird diese auf die Stirnseiten 6f des Gehäuseteils 3f aufgelegt. Dabei werden die Nietstutzen 29f durch die Befestigungslöcher 27f durchgesteckt. Daraufhin wird der herausstehende Teil des Nietstutzens 29f mit einem Preßwerkzeug oder einem Nietwerkzeug zu einem Nietkopf geformt, dessen Kragen ein Ablösen der ersten Seitenwand 1f von dem Gehäuseteil 3f verhindert. Besonders vorteilhaft ist es, die erste Gehäusewand 1f im Bereich der Befestigungslöcher 27f durch einen Ziehvorgang mit nach außen gerichteten Ausbuchtungen von 0,1 mm bis 1 mm Höhe zu versehen. Zusätzlich oder alternativ kann beim Formen des Nietkopfes ein Federring zwischen dem Nietkopf und der ersten Gehäusewand 1f eingenietet werden. So bleibt nach dem Formen des Nietkopfs eine Zugkraft in dem Nietstutzen 29f erhalten, mit der die Gehäusewand 1f weiterhin selbsttätig zuverlässig gegen die Stirnseiten 6f gedrückt wird.
8 zeigt als weitere Variante der ersten Ausführungsform eine Befestigung der ersten Gehäusewand 1g auf dem Gehäuseteil 3g mit einer Reibschlußverbindung. Hierbei sind in den Seitenwänden 4-1g, 4-2g, 4-3g und 4-4g Befestigungslöcher 25g angebracht, und die erste Gehäusewand 1g weist entsprechend angeordnete Befestigungsbolzen 29g auf. Die Befestigungslöcher und/oder die Befestigungsbolzen können so ausgeführt werden, daß sie zur Tiefe bzw. zum freien Ende leicht konisch zulaufen. Die Befestigungslöcher 25g und die Befestigungsbolzen 29g weisen über ihre Tiefe bzw. Länge den gleichen Durchmesserverlauf auf. Der Vergleich der Verläufe bezieht sich auf die Abstände der Meßorte für den Durchmesser von Stirnseite 6g bzw. von der Innenseite der ersten Gehäusewand 1g aus gerechnet. Außerdem sind die Befestigungslöcher 25g angesenkt, um das "Einfädeln" der Befestigungsbolzen 29g zu erleichtern. Zum Befestigen der ersten Gehäusewand 1g wird diese auf die Stirnseiten 6g des Gehäuseteils 3g aufgelegt. Dabei werden die Befestigungsbolzen 29g in die Befestigungslöcher 25g gesteckt. Im Verlauf des Einsteckens kommt immer mehr Innenoberfläche der Befestigungslöcher 25g mit den Oberflächen der entsprechenden Befestigungsbolzen 29g in Berührung. Schließlich wird die erste Gehäusewand 1g mit den daran befestigten Befestigungsbolzen 29g fest auf das Gehäuseteil 3g aufgepreßt, bis sich die erste Gehäusewand 1g in flächigem Kontakt mit den Stirnseiten 6g befindet. Ein selbsttätiges Lösen der ersten Gehäusewand 1g wird nun durch die Reibkräfte zwischen den Befestigungsbolzen 29g und den Befestigungslöchern 25g verhindert. Besonders vorteilhaft ist es, die erste Gehäusewand 1g im Bereich der Befestigungslöcher 27g durch einen Ziehvorgang mit nach außen gerichteten Ausbuchtungen von 0,1 mm bis 1 mm Höhe zu versehen. So bleibt nach dem Aufpressen der ersten Gehäusewand 1g im Bereich der Ausbuchtungen eine Zugkraft in den Befestigungsbolzen 29g erhalten, mit der die Gehäusewand 1g weiterhin selbsttätig zuverlässig gegen die Stirnseiten 6g gedrückt wird.
Alternativ können statt der Befestigungsbolzen 29g und der Befestigungslöcher 25g die in 9 dargestellten Ausrichtungsnasen 52h an der ersten Gehäusewand 1g befestigt sein. Dabei ist es vorteilhaft, die Ausrichtungsnasen 52h so anzuordnen, daß sie beim Auflegen der ersten Gehäusewand 1g auf das Gehäuseteil 3g so in das Gehäuseteil 3g eingreifen, daß dabei jede Ausrichtungsnase 52h die entsprechende Seitenwand 4-1g, 4-2g, 4-3g, 4-4g berührt, so daß beim Auflegen der ersten Gehäusewand 1g auf das Gehäuseteil 3g eine Reibkraft zwischen den Ausrichtungsnasen 52h und der jeweiligen Seitenwand 4-1g, 4-2g, 4-3g, 4-4g auftritt. Die Ausrichtungsnasen 52h können auch so an der ersten Gehäusewand 1h befestigt sein oder von ihr abgewinkelt sein, daß sie beim Auflegen der ersten Gehäusewand 1g auf das Gehäuseteil 3g das Gehäuseteil 3g umfassen.
9 zeigt als weitere Variante der ersten Ausführungsform eine Befestigung der ersten Gehäusewand 1h auf dem Gehäuseteil 3h mit einer Magnetverbindung. In den vier Ecken zwischen den Seitenwänden 4-1h, 4-2h, 4-3h und 4-4h sind Befestigungsmagnete 54h angebracht. Die erste Gehäusewand besteht aus einem ferromagnetischen Metall oder sie weist zumindest an den zu der Lage der Magnete korrespondierenden Stellen Teile aus ferromagnetischem Metall auf. An der ersten Gehäusewand 1h ist für jede der Seitenwände 4-1h, 4-2h, 4-3h und 4-4h eine Ausrichtungsnase 52h angebracht. Zum Befestigen der ersten Gehäusewand 1h wird diese so auf das Gehäuseteil 3h gelegt, daß dabei alle Ausrichtungsnasen 52h ins Gehäuseteil 3h eingeführt werden. Schließlich bleibt nur ein kleiner Luftspalt von 0,01 mm bis 0,2 mm zwischen den Befestigungsmagneten 54h und den ferromagnetischen Teilen der ersten Gehäusewand 1h, so daß magnetische Feldlinien zwischen dem Nordpol und Südpol eines jeden Befestigungsmagnets 54h über den Luftspalt und ferromagnetische Teile der ersten Gehäusewand 1h verlaufen. Da jede Verringerung der Luftspaltbreite in Feldlinienrichtung zu einem energetisch bevorzugten Zustand der Anordnung führt, tritt eine Kraft auf, die die erste Gehäusewand 1h auf die Stirnseiten 6h zieht und auf dem Gehäuseteil 3h festhält. Diese Ausführungsvariante hat den Vorteil, daß das Gehäuse 1h, 3h ohne Werkzeuge wiederholt geöffnet und zuverlässig wieder verschlossen werden kann. Die Ausrichtungsnasen 52h sind so angeordnet, daß sie die entsprechenden Seitenwände 4-1h, 4-2h, 4-3h und 4-4h berühren oder fast berühren, wenn die erste Gehäusewand 1h auf das Gehäuseteil 3h aufgesetzt ist. Alternativ ist es möglich, die Ausrichtungsnasen 52h so an der ersten Gehäusewand 1h zu befestigen oder von ihr abzuwinkeln, daß sie beim Auflegen der ersten Gehäusewand 1h auf das Gehäuseteil 3h dieses umfassen.
Darüber hinaus sind zur Befestigung weitere Ausführungsvarianten möglich, wie beispielsweise solche, bei denen der an dem Gehäuseteil 3 angebrachte Befestigungsteil mit dem an der ersten Gehäusewand 1 vertauscht angebracht ist. Die verschiedenen Verbindungsarten können in Kombination vorgesehen werden.
Bei der in den 10 und 11 dargestellten Schaltungsanordnung 5a sind die erste Gehäusewand 1a und das Gehäuseteil 3a integral miteinander verbunden. Dazu wurde die für das Gehäuse erforderliche Form aus einer Metallplatte 1a, 3a ausgestanzt. Die in 10 dargestellte Anordnung wird mit der elektrischen Funktionsbaugruppe so vorbereitet, wie schon für die 1 und 2 beschrieben. Statt das Gehäuse aus zwei Teilen zusammenzuschrauben, wird es bei den Falzlinien 35a gemäß bekannten Verfahren so gebogen, daß sich Gehäusekanten 37a im Bereich der Falzlinien 35a bilden. So kommen Flächen des Gehäuseteils 3a mit der ersten Gehäusewand 1a in Berührung, so zum Beispiel die drei innenseitigen Flanschflächen 8a (in 10 durch punktierte Linien begrenzt) des Gehäuseteils 3a mit jeweils einer seitlichen Stirnfläche 41a der ersten Gehäusewand 1a, so daß sich die Nähte 47a bilden. Außerdem kommen Flächen des Gehäuseteils 3a mit anderen Flächen des Gehäuseteils 3a in Berührung, so zum Beispiel die vier Randstreifenbereiche 43a (punktierte Linien) des Gehäuseteils 3a mit je einer anderen Stirnfläche 45a des Gehäuseteils 3a, so daß sich die vier Nähte 49a bilden.
12 zeigt eine Schaltungsanordnung 5b, bei der (mit Ausnahme des zweiten Teils 31b des Steckverbinders 19b, 31b) alle Bauelemente 15b, 17b, 19b zwischen zwei zueinander parallelen Metallplatten 1b, 3b aus Aluminium angeordnet sind. Diese Ausführungsform ist herstellungstechnisch besonders vorteilhaft, da je Arbeitsgang gleich mehrere dieser Schaltungsanordnungen in einer Fläche nebeneinander bestückt werden können.
Der Aufbau erfolgt in folgenden Schritten. Auf eine 2 mm dicke Aluminiumplatte 1b werden eine Isolationsschicht 7b von 100 μm Dicke und eine Kupferfolie so aufgelegt, daß die Isolationsschicht 7b zwischen der Aluminiumplatte 1b und der Kupferfolie angeordnet ist. Unter gleichzeitiger Einwirkung von Temperatur und Druck wird die Kupferfolie gegen die Aluminiumplatte 1b gepreßt. Dabei wird auf beide Seiten der dazwischenliegenden Isolationsschicht 7b ein Druck ausgeübt, so daß sich das Material der einen Seite der Isolationsschicht 7b flächig fest mit der Aluminiumplatte 1b verbindet und das Material der anderen Seite der Isolationsschicht 7b flächig fest mit der Kupferfolie verbindet. Ein Material der Isolationsschicht 7b, beispielsweise ein Kunstharz, wird hier als Klebstoff genutzt.
Alternativ kann auf die Aluminiumplatte 1b eine bereits mit der Isolationsschicht 7b vorverbundene Kupferfolie aufgelegt und aufgebracht werden. Eine weitere Verfahrensalternative sieht vor, daß eine Aluminiumplatte 1b verwendet wird, die bereits mit der Isolationsschicht 7b vorverbunden ist, so daß darauf nur noch die Kupferfolie aufgelegt und aufgepreßt wird.
Anschließend wird in einem der dem Fachmann bekannten Verfahren zur Herstellung von gedruckten Schaltungen auf die Kupferschicht ein Fotolack aufgebracht und entsprechend der gewünschten Leiterbahnstrukturierung 9b belichtet. Danach wird mit Ätzmitteln Kupfer aus der Oberfläche herausgeätzt, so daß auf der Isolationsschicht 7b eine zu Leiterbahnen 9b strukturierte Kupferschicht 11b übrig bleibt.
Nun werden Löcher 21b gebohrt oder gestanzt. Im nächsten Schritt werden auf der den Leiterbahnen zugewandten Seite an der Isolationsschicht 7b eine Aussparung 69b angebracht, wo mit einem Metallflansch 53b des Schalters 17b ein direkter elektrischer Kontakt zur Aluminiumplatte 1b hergestellt werden soll.
Dann werden die Anschlüsse 16b der SMD-Leuchtdiode 15b auf die dafür vorgesehenen Lötstellen der Leitungsschicht 9b aufgelötet. Der erste Teil 19b des Steckverbinders 19b, 31b wird an der für ihn vorgesehenen Stelle auf die Kupferschicht oder die durch Wegätzen des Kupfers freigelegte Isolationsschicht 7 aufgeklebt. Dort, wo von einer Leiterbahn 9b eine elektrische Verbindung zur Aluminiumplatte 1b hergestellt werden soll, wird ein Stift 59b, ein Nagel 59b oder eine Schraube 59b durch die Leiterbahn 9b in ein dafür vorbereitetes angesenktes Sackloch 67b der Aluminiumplatte 1b eingeschlagen oder eingeschraubt, wobei das Sackloch 67b mit einem Gewinde versehen sein kann. Der elektrische Kontakt des Stifts 59b, des Nagels 59b oder der Schraube 59b mit der Leiterbahn 9b wird durch den Nagelkopf 61b verbessert.
Der Druckschalter 17b wird auf der den Leiterbahnen zugewandten Seite an der vorgesehenen Stelle positioniert und so fixiert, daß er im Laufe der folgenden Montageschritte seine Position in Bezug auf die Aluminiumplatte 1b nicht mehr verändert.
Nun werden die zwischen den Bauelementen 15b, 17b, 19b unausgefüllten Bereiche nit einer vorzugsweise zusammenpressbaren Füllmasse 55b und/oder Distanzrahmen weitgehend aufgefüllt oder ausgegossen, damit nach Fertigstellung der Schaltungsanordnung keine größeren Hohlräume verbleiben, in die Feuchtigkeit eindringen könnte oder in denen sich durch Ausdehnung der darin befindlichen Luft infolge Temperaturänderungen eine Druchdifferenz zur Umgebung aufbauen könnte.
Auf gleiche Weise wird die zweite Aluminiumplatte 3b mit einer weiteren Isolationsschicht 63b und einer weiteren Leitungsschicht 57b beschichtet oder/und verklebt. Schließlich wird die so vorbereitete zweite Aluminiumplatte 3b auf das Werkstück der ersten Aluminiumplatte 1b ausgerichtet, aufgelegt und verklebt. Dabei berührt die weitere Leitungsschicht 57b einen Kontakt 65b des Schalters 17b und die Kontaktfeder 20b des ersten Teils 19b des Steckverbinders 19b, 31b.
Zum Verkleben der vorbereiteten zweiten Aluminiumplatte 3b mit dem Werkstück der ersten Aluminiumplatte 1b wird die gesamte Anordnung nach dem Auflegen der vorbereiteten zweiten Aluminiumplatte 3b unter Temperatureinwirkung auf das Werkstück der ersten Aluminiumplatte 1b gepreßt. Vorzugsweise wird als Füllmasse ein Kleber oder Epoxydharz verwendet, der bei einer Temperatur aushärtet, mit der die Bauelemente 15b, 17b, 19b für die Dauer der Aufwärmung zum Aushärten hinsichtlich ihrer Funktionstüchtigkeit keinen Schaden nehmen. Außerdem sind der Kontakt 65b des Schalters 17b und die Kontaktfeder 20b des ersten Teils 19b des Steckverbinders 19b, 31b vorverzinnt, so daß durch Erwärmung und nachfolgendes Auskühlen der gesamten Schaltungsanordnung an diesen Stellen Lötverbindungen entstehen.
Alternativ kann vorgesehen sein, daß die Leitungsschicht 57b an diesen Berührungsorten vor dem Auflegen der vorbereiteten Aluminiumplatte 3b vorverzinnt werden. Als Alternative für eine Vorverzinnung kann an den Berührungsorten auch ein Leitkleber aufgebracht werden. Zusätzlich oder als weitere Alternative kann der Kontakt 65b des Schalters 17b und/oder die Kontaktfeder 20b auch als leitungsschichtseitige Kontaktfeder ausgestaltet sein. Beim Verpressen der vorbereiteten zweiten Aluminiumplatte 3b mit dem Werkstück der ersten Aluminiumplatte 1b entstehen dann aufgrund eines Federdrucks der leitungsschichtseitigen Kontaktfeder zuverlässige elektrische Verbindungen der weiteren Leitungsschicht 57b mit dem Schalter 17b beziehungsweise mit dem ersten Teil 19b des Steckverbinders 19b, 31b.
Im Mehrfachnutzen so hergestellte Schaltungsanordnungen werden nun mit einer Trennmethode aufgeteilt, vorzugsweise durch eine spanabhebende Methode, wie Sägen oder Fräsen. An der Stirnseite einer jeden Schaltungsanordnung wird der zweite Teil des Steckverbinders 31b aufgesteckt. Dabei wird zwischen dem Kontaktstift 22b und der Kontaktfeder 20b ein elektrischer Kontakt hergestellt. Mit dem Kontaktstift 22b ist im zweiten Teil des Steckverbinders 31b eine Litze des Kabels 33b elektrisch verbunden.
Schließlich werden auf der von der von den Leiterbahnen 9b abgewandten Seite der Aluminiumplatte 1b Beschriftungen 24b für Anzeige- und Bedienelemente 15b, 17b aufgedruckt und eine Schutz- und Beschriftungsfolie 51b aufgeklebt.
Das Verfahren zur Herstellung der dritten Ausführungsform kann in unterschiedlichster Weise abgewandelt werden. So kann der Aufbau auch in einer andere Reihenfolge stattfinden. Beispielsweise kann ein Teil der elektrischen Bauelemente 15b, 17b, 19b oder alle elektrischen Bauteile 15b, 17b, 19b zuerst auf dem Werkstück der zweiten Aluminiumplatte 3b befestigt werden. Auch die Beschriftungen 24b und/oder die Schutz- und Beschriftungsfolie 51b können zu einem früheren als dem angegebenen Zeitpunkt auf der Aluminiumplatte 1b angebracht werden.
13 zeigt als Explosionszeichnung im Querschnitt eine vierte Ausführungsform 5i der Schaltungsanordnung in einem teilmontierten Zustand vor dem Zusammenfügen der Schichten des Aufbaus der Schaltungsanordnung. Das Bauelement 15i hat eine SMD-Bauform zur Oberflächenmontage, welches auf einer teilbestückten oder fertig bestückten Innenlage 71i befestigt ist. Das Bauelement 15i ist insbesondere eine Leuchtdiode in SMD-Bauform. Die Innenlage 71i ist ein Prepreg, eine Multilayer-Leiterplatte oder eine konventionelle ein oder beidseitig kaschierte, strukturierte Leiterplatte. Neben dem Bereitstellen der teilbestückten oder fertig bestückten Innenlage 71i umfaßt die Herstellung der Schaltungsanordnung 5i folgende Schritte: Die Metallplatte der Gehäusewand 1i wird mit einem spanabhebenden Werkzeug oder mit einem Laser-Bearbeitungswerkzeug mit einer Ausnehmung 73i, vorzugsweise einer Tiefenfräsung, versehen, so daß in der Metallplatte 1i im wesentlichen ein Sackloch 73i entsteht. Das Sackloch 73i hat etwas größere Abmessungen, als das Bauelement 15i. Optional wird in der Ausnehmung 73i teilbestückten oder fertig bestückten Innenlage 71i eine Bohrung 75i angebracht, und zwar vorzugsweise mittig zu einer Bodenfläche 77i der Ausnehmung 73i. Optional wird in der Ausnehmung 73i eine definierte Menge Kleber 74j oder/und Wärmeleitpaste 74j oder/und Leitkleber 74j plaziert. Stattdessen kann auch vorgesehen sein, in der Schicht 79i kein Fenster 80i vorzusehen, so daß ein Teil der Schicht 79i beim Zusammenfügevorgang bzw. beim Preßvorgang in die Ausnehmung 73i hineingezogen wird und so dorthin den Kleber 74j oder/und Wärmeleitpaste 74j oder/und Leitkleber 74j liefert.
Auf die waagerecht liegende mit der Ausnehmung 73i nach oben orientierte Metallplatte 1i werden nun in der angegebenen Reihenfolge eine Schicht 79i, eine Schicht 81i, die teilbestückte oder fertig bestückten Innenlage 71i, eine Schicht 83i und eine zweite Metallplatte 3i aufgelegt. Die Schicht 79i, 81i und 83i umfaßt jeweils eine elektrisch isolierende Schicht, insbesondere aus einem Kleber oder einer Keramik oder aus einem Kunststoff oder aus Prepreg, oder/und die Schicht umfaßt eine Metallschicht, vorzugsweise aus Kupfer, oder/und sie umfaßt eine Multilayer-Leiterplatte, vorzugsweise mit einer Schicht mit nicht ausgehärtetem Kunstharz. Beispielsweise bestehen die Schichten 79i, 81i und 83i alle im wesentlichen aus einen Kleber, vorzugsweise in Form eines Prepreg. Optional umfassen die Schichten 79i und 81i einen Prepreg, wobei die Schicht 79i einen Kleber einer ersten Komponente eines Mehrkomponentenklebers umfaßt und die Schicht 81i einen Kleber einer zweiten Komponente des Mehrkomponentenklebers.
Das Übereinanderlegen der Schichten kann auch in umgekehrter Reihenfolge erfolgen, und zwar – beginnend mit der Metallplatte 3i und nachfolgend den Schichten 83i, 71i, 81i, 79i und der Metallplatte 1i, wobei die Schichten beim Übereinanderlegen vorzugsweise in einer zur Schwerkraft umgekehrten Richtung zu orientieren sind, also die Schicht 71i mit dem Bauelement 15i nach oben und die Metallplatte 1i mit der Ausnehmung 73i nach unten. Optional kann eine andere Anzahl oder Abfolge der Schichten gewählt werden.
Nach dem Übereinanderlegen werden die Metallplatten 1i und 3i in eine Presse eingelegt, und nachfolgend unter Anwendung von Druck oder/und Wärme oder/und Ultraschall oder/und einer räumlichen Ausdehnung der Klebesubstanzen zusammengepreßt und so mittels der in den Schichten befindlichen Klebematerialien zusammengeklebt.
Die in 13 gezeigte Ausführungsform hat die Vorteile, daß die Bauelemente näher zu einer Außenseite der Metallplatte positioniert werden und daß so eine bessere Wärmeabfuhr zur Metallplatte gewährleistet wird und daß so Bauhöhe gespart wird. Wenn die Aussparung nicht durch die gesamte Dicke der Metallplatte erfolgt, kann beim Verpressen kein Kleber oder Harz an die Oberfläche dringen, wodurch ein Verkleben des Preßwerkzeugs der Presse vermieden wird.
Optional kann nach dem Verpressen Material der Metallplatte 1i oder 3i von der Außenseite so tief entfernt werden, z.B. mit einem Laser oder durch eine spanabhebende Bearbeitung, vorzugsweise durch Fräsen, so daß dadurch zwischen den Metallplatten befindliche Bauelemente (z.B. Lichtdioden) von der Bedienseite/Sichtseite sichtbar oder zugänglich werden.
14 zeigt im Querschnitt eine fünfte Ausführungsform 5j der Schaltungsanordnung. Hier sind bereits alle Teile der Schaltungsanordnung 5j zusammengefügt. Der Aufbau und das Herstellungsverfahren der Schaltungsanordnung 5j entspricht im wesentlichen dem der Schaltungsanordnung 5i. Allerdings ist in der gezeigten Ausführungsform keine Öffnung 75i vorgesehen.
Bei dieser Ausführungsform werden die Leiterzüge auf Innenlage 71j so strukturiert, daß deren Geometrie einen Steckverbinder darstellt, der mindestens einen Kontakt aufweist. An Stellen, an denen die Leiterzüge durch Einpreßtechnik kontaktiert werden, sollte die Kupferauflage möglichst hoch sein. Vorzugsweise wird eine Kupferauflage von mindestens 70 μm verwendet. An den Kontaktierungsstellen 93j oder/und 95j kann die Kupferauflage zusätzlich durch Auflöten einer Verstärkung, vorzugsweise strukturierte Kontakte aus Kupfer, vergrößert werden.
Nach dem Verpressen der ganzen Baugruppe, welche aber noch nicht die Einpreßkontakte 87j aufweist, wird von derjenigen Seite, an der später der Steckkontakt sein soll, die Metallplatte 3j bis hin zu einer definierten Tiefe, die abhängig von den verwendeten Einpreflkontakten 87j ist, ausgespart, vorzugsweise ausgefräst. Die Ausnehmung 89j kann dabei außer der äußeren Metallplatte 3j auch noch eine innere Leiterbahnschicht erfassen.
Vorteilhafterweise wird die Ausnehmung 89j dabei gleich so ausgeformt, daß später verwendete Stecker an der Ausnehmung 89j mechanisch befestigt werden können. Optional wird die Ausnehmung 89j zylinderförmig ausgeführt und mit einem Innengewinde versehen, so daß ein geeigneter handelsüblicher Steckverbinder direkt mit der Metallplatte 1j verschraubt werden kann.
Um die Schaltungsanordnung, die Steckverbindung oder ein anderes Bauelement in der Aussparung 89j gegen Eindringen von Staub, Feuchtigkeit, Wasser oder Gase abzudichten, ist es möglich, eine Dichtung, insbesondere ringförmige Dichtung, zwischen Stecker und Metallplatte 1j einzubringen und zusammen mit dem Stecker zu befestigen. Dazu kann in der Metallplatte 1j auch eine Nut 91j vorgesehen sein, die die Ausnehmung 89j ringförmig umgibt.
Nach dem Ausfräsen der Kontaktstelle 89j werden in dem vorgesehenen Raster die inneren Kontakte 93j angebohrt und zwar so, daß der Durchmesser und die Tiefe der Bohrungen 85j so ausgelegt ist, daß danach in diese Bohrungen 85j das eigentliche Kontaktelement 87j mittels Einpreßtechnik montiert werden kann. Es sind solche Einpreßkontakte 87j zu wählen, die an der dafür vorgesehenen Kupferlage einen sicheren Kontakt herstellen. Anstelle von Einpreßkontakten 87j können die Kontakte 87j auch mit Leitkleber, der zuvor in die Bohrungen 85j dosiert wird, die Kontaktierung 93j herstellen. Anstelle von Steckkontakten 87j können auch die Kontakte 87j anderer zum Einpressen geeigneter Bauteile, wie z.B. Schaltelemente oder Anzeigeelemente in die Bohrungen 85j eingepreßt werden.
Zusätzlich können die Kontaktelemente 87j bzw. die anderen geeigneten Bauelemente im Randbereich derselben noch zusätzlich befestigt werden, beispielsweise durch eine Schraubverbindung mit einem Gewinde.
Optional kann eine der Bohrungen 85j für die Einpreßkontakte 87j weniger tief oder weniger dick ausgeführt werden, so daß auf diese Weise ein zugehöriger Einpreßkontakt 87j durch das nachfolgende Verpressen die Metallplatte 1j dauerhaft berührt und so mit ihr kontaktiert wird.
15 zeigt den Aufbau einer Gehäusewand, insbesondere einer Frontplatte, von einer sechsten Ausführungsform 5k. Der Schichtenaufbau besteht aus einer frontseitigen Metallplatte 1k, einer darauffolgenden Prepreg-Schicht 79k mit einer Dicke d von vorzugsweise 70 μm bis 120 μm, einer darauffolgenden strukturierten Leitenbahnschicht 71k, einer darauffolgenden Isolierschicht 83k, vorzugsweise aus Prepreg, und einer rückseitigen Metallplatte 3k. Die Ausnehmung 73k wird erst nach dem Verpressen an der Metallplatte 1k abgetragen, vorzugsweise durch Bohren oder Fräsen. Damit beim Abtragen im Bereich der Ausnehmung 73k von der Metallwand im wesentlichen keine Wandreste stehen bleiben und – um dies zu erreichen – nicht zu enge Fertigungstoleranzen erforderlich sind, wird im Bereich der Ausnehmung 73k auch etwas von der Prepreg-Schicht 79k abgetragen. Damit entsteht in der Prepreg-Schicht 79k, und zwar im Bereich der Ausnehmung 73k, auch eine Ausnehmung 101k mit der Tiefe t, wobei die Tiefe t vorzugsweise im Mittel zwischen 10 μm und 20 μm beträgt. Das Abtragen führt folglich außerdem dazu, daß sich eine Fläche 97k der Ausnehmung 73k im wesentlichen stufenlos in eine Fläche 103k der Ausnehmung 101k fortsetzt, d.h. im wesentlichen stetig in die Fläche 103k der Ausnehmung 101k übergeht.
Die anhand der sechs Ausführungsformen erläuterte technische Lehre der Erfindung löst die eingangs genannte Aufgabenstellung. So können bei gleicher Leistungsfähigkeit und Bauelementetechnologie kompaktere Schaltungsanordnungen hergestellt werden. Der durch die Konstruktionsvorteile gewonnene Einbauplatz kann auch dazu genutzt werden, in einem vorgegebenen Gerätevolumen leistungsfähigere Schaltungsanordnungen zu verwirklichen. Außerdem wirkt sich die Verringerung des Material- und Verdrahtungsaufwands nicht nur über die Materialkosten kostensparend aus, sondern auch über eine Verringerung der manuellen oder/und maschinellen Montagezeiten. Ein weiterer für die Praxis nicht unerheblicher Vorteil besteht darin, daß eine mit einer reduzierten Verdrahtung und aus weniger Teilen hergestellte Schaltungsanordnung eine tendenziell höhere Zuverlässigkeit aufweist. Dies gilt insbesondere dann, wenn wegen des veränderten konstruktiven Aufbaus auf eine sonst notwendige Zwangsbelüftung mit einem Lüfter verzichtet werden kann.
In dem Gehäuse können weitere Schaltungsanordnungen und/oder Schaltungsgehäusesysteme und/oder konventionelle Leiterplatten eingebaut sein. Auf einer von der Isolationsschicht abgewandten Fläche der Metallplatte können Kühlkörper oder Kühlrippen angebracht sein, beispielsweise durch Fräsen und/oder Sägen. Die auf der Metallplatte aufgebrachte Isolationsschicht und/oder die weiteren Isolationsschichten können auch mit Kaltkleber befestigt werden.
Eine Schaltungsanordnung umfaßt eine Leiterplatte, welche mit elektrischen Bauelementen bestückt ist, und ein Gehäuse. Die Leiterplatte ist Teil einer Wand des Gehäuses.

Claims

Schaltungsanordnung, umfassend: ein Gehäuse mit wenigstens einer ersten Gehäusewand (1) aus einem Metall, und wenigstens eine von dem Gehäuse (1, 3) wenigstens teilweise umschlossene elektrische Funktionsbaugruppe, wobei die wenigstens eine elektrische Funktionsbaugruppe elektrische Bauelemente (15, 17, 19) und eine Leiterplatte umfaßt, welche wenigstens eine elektrisch im wesentlichen nichtleitende Isolationsschicht (7) und wenigstens eine zu Leiterbahnen (9) strukturierte elektrisch leitende Leitungsschicht (11) umfaßt, deren Leiterbahnen (9) Anschlüsse der elektrischen Bauelemente (15, 17, 19) miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte ferner die wenigstens eine erste Gehäusewand (1) umfaßt, und daß eine der wenigstens einen Isolationsschicht (7) ein Kunstharz umfaßt und mit der wenigstens einen ersten Gehäusewand (1) durch das Kunstharz flächig fest verbunden ist.
Schaltungsanordnung, insbesondere Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, umfassend: ein Gehäuse mit wenigstens einer ersten Gehäusewand (1) aus einem Metall, und wenigstens eine von dem Gehäuse (1, 3) wenigstens teilweise umschlossene elektrische Funktionsbaugruppe, wobei die wenigstens eine elektrische Funktionsbaugruppe elektrische Bauelemente (15, 17, 19) und eine Leiterplatte umfaßt, welche wenigstens eine elektrisch im wesentlichen nichtleitende Isolationsschicht (7) und wenigstens eine zu Leiterbahnen (9) strukturierte elektrisch leitende Leitungsschicht (11) umfaßt, deren Leiterbahnen (9) Anschlüsse der elektrischen Bauelemente (15, 17, 19) miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte ferner die wenigstens eine erste Gehäusewand (1) umfaßt, und daß eines der elektrischen Bauelemente wenigstens teilweise in eine Ausnehmung (73i), insbesondere ein Loch oder ein Sackloch, der Gehäusewand (1) hineinragt.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, wobei ein mittlerer Abstand zwischen einer Fläche der Ausnehmung (73i) und dem einen elektrischen Bauelement (15i) kleiner ist als 1 mm, insbesondere kleiner ist als 0,5 mm, insbesondere bevorzugt kleiner ist als 0,1 mm.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, wobei ein Zwischenraum zwischen dem einen elektrischen Bauelement (15i) und einer Fläche (77i) der Ausnehmung (73i) mit einem Kunstharz oder/und einer Wärmeleitpaste (74i) ausgefüllt ist.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Gehäusewand (1i) in einem Bereich des einen elektrischen Bauelements (15i) eine Öffnung (75i) aufweist, welche dazu vorgesehen ist, ein Entweichen eines Gases oder eines Füllmaterials (74i) bei einem Einführen des elektrischen Bauelements (15i) in die Ausnehmung (93i) der Gehäusewand (1i) während eines Herstellvorgangs zu ermöglichen.
Schaltungsanordnung, insbesondere Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend: ein Gehäuse mit wenigstens einer ersten Gehäusewand (1) aus einem Metall, und wenigstens eine von dem Gehäuse (1, 3) wenigstens teilweise umschlossene elektrische Funktionsbaugruppe, wobei die wenigstens eine elektrische Funktionsbaugruppe elektrische Bauelemente (15, 17, 19) und eine Leiterplatte umfaßt, welche wenigstens eine elektrisch im wesentlichen nichtleitende Isolationsschicht (7) und wenigstens eine zu Leiterbahnen (9) strukturierte elektrisch leitende Leitungsschicht (11) umfaßt, deren Leiterbahnen (9) Anschlüsse der elektrischen Bauelemente (15, 17, 19) miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte ferner die wenigstens eine erste Gehäusewand (1) umfaßt, und daß eine Fläche (97i) einer Ausnehmung (73i) der Gehäusewand (1), insbesondere einer Abtragung, insbesondere einer Bohrung oder einer Ausfräsung von Material der Gehäusewand (1), mit einer Fläche einer Ausnehmung der Isolationsschicht (7), insbesondere einer Abtragung, insbesondere einer Bohrung oder einer Ausfräsung von Material der Isolationsschicht (7), im wesentlichen fluchtet oder/und daß sich die Fläche (97i) der Ausnehmung der Gehäusewand (1) im wesentlichen stufenlos an die Fläche (99i) der Ausnehmung der Isolationsschicht (7) anschließt.
Schaltungsanordnung, insbesondere Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend: ein Gehäuse mit wenigstens einer ersten Gehäusewand (1) aus einem Metall, und wenigstens eine von dem Gehäuse (1, 3) wenigstens teilweise umschlossene elektrische Funktionsbaugruppe, wobei die wenigstens eine elektrische Funktionsbaugruppe elektrische Bauelemente (15, 17, 19) und eine Leiterplatte umfaßt, welche wenigstens eine elektrisch im wesentlichen nichtleitende Isolationsschicht (7) und wenigstens eine zu Leiterbahnen (9) strukturierte elektrisch leitende Leitungsschicht (11) umfaßt, deren Leiterbahnen (9) Anschlüsse der elektrischen Bauelemente (15, 17, 19) miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte ferner die wenigstens eine erste Gehäusewand (1) umfaßt, und daß eine Fläche (97i) einer Ausnehmung (73i) der Gehäusewand (1), insbesondere einer Abtragung, insbesondere einer Bohrung oder einer Ausfräsung von Material der Gehäusewand (1), mit einer Fläche einer Ausnehmung der Leitungsschicht (11), insbesondere einer Abtragung, insbesondere einer Bohrung oder einer Ausfräsung von Material der Leitungsschicht (11), im wesentlichen fluchtet.
Schaltungsanordnung, insbesondere Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend: ein Gehäuse mit wenigstens einer ersten Gehäusewand (1) aus einem Metall, und wenigstens eine von dem Gehäuse (1, 3) wenigstens teilweise umschlossene elektrische Funktionsbaugruppe, wobei die wenigstens eine elektrische Funktionsbaugruppe elektrische Bauelemente (15, 17, 19) und eine. Leiterplatte umfaßt, welche wenigstens eine elektrisch im wesentlichen nichtleitende Isolationsschicht (7) und wenigstens eine zu Leiterbahnen (9) strukturierte elektrisch leitende Leitungsschicht (11) umfaßt, deren Leiterbahnen (9) Anschlüsse der elektrischen Bauelemente (15, 17, 19) miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte ferner die wenigstens eine erste Gehäusewand (1) umfaßt, und daß eine Fläche (97i) einer Ausnehmung (73i) der Gehäusewand (1), insbesondere einer Abtragung, insbesondere einer Bohrung oder einer Ausfräsung von Material der Gehäusewand (1), mit einer Fläche einer Ausnehmung eines der elektrischen Bauelemente, insbesondere einer Abtragung, insbesondere einer Bohrung oder einer Ausfräsung von Material des einen der elektrischen Bauelemente, im wesentlichen fluchtet oder/und daß sich die Fläche der Ausnehmung der Gehäusewand (1) im wesentlichen stufenlos an die Fläche der Ausnehmung des einen der elektrischen Bauelemente anschließt.
Schaltungsanordnung, insbesondere Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend: ein Gehäuse mit wenigstens einer ersten Gehäusewand (1) aus einem Metall, und wenigstens eine von dem Gehäuse (1, 3) wenigstens teilweise umschlossene elektrische Funktionsbaugruppe, wobei die wenigstens eine elektrische Funktionsbaugruppe elektrische Bauelemente (15, 17, 19) und eine Leiterplatte umfaßt, welche wenigstens eine elektrisch im wesentlichen nichtleitende Isolationsschicht (7) und wenigstens eine zu Leiterbahnen (9) strukturierte elektrisch leitende Leitungsschicht (11) umfaßt, deren Leiterbahnen (9) Anschlüsse der elektrischen Bauelemente (15, 17, 19) miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte ferner die wenigstens eine erste Gehäusewand (1) umfaßt, und daß eine Fläche einer Ausnehmung der Isolationsschicht (7), insbesondere einer Abtragung, insbesondere einer Bohrung oder einer Ausfräsung von Material der Isolationsschicht (7), mit einer Fläche einer Ausnehmung der Leitungsschicht (11), insbesondere einer Abtragung, insbesondere einer Bohrung oder einer Ausfräsung von Material der Leitungsschicht (11), im wesentlichen fluchtet oder/und daß sich die Fläche der Ausnehmung der Isolationsschicht (7) im wesentlichen stufenlos an die Fläche der Ausnehmung der Leitungsschicht (11) anschließt.
Schaltungsanordnung, insbesondere Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, umfassend: ein Gehäuse mit wenigstens einer ersten Gehäusewand (1) aus einem Metall, und wenigstens eine von dem Gehäuse (1, 3) wenigstens teilweise umschlossene elektrische Funktionsbaugruppe, wobei die wenigstens eine elektrische Funktionsbaugruppe elektrische Bauelemente (15, 17, 19) und eine Leiterplatte umfaßt, welche wenigstens eine elektrisch im wesentlichen nichtleitende Isolationsschicht (7) und wenigstens eine zu Leiterbahnen (9) strukturierte elektrisch leitende Leitungsschicht (11) umfaßt, deren Leiterbahnen (9) Anschlüsse der elektrischen Bauelemente (15, 17, 19) miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte ferner die wenigstens eine erste Gehäusewand (1) umfaßt, und daß eine Fläche einer Ausnehmung der Isolationsschicht (7), insbesondere einer Abtragung, insbesondere einer Bohrung oder einer Ausfräsung von Material der Isolationsschicht (7), mit einer Fläche einer Ausnehmung eines der elektrischen Bauelemente, insbesondere einer Abtragung, insbesondere einer Bohrung oder einer Ausfräsung von Material des einen der elektrischen Bauelemente, im wesentlichen fluchtet oder/und daß sich die Fläche der Ausnehmung der Isolationsschicht (7) im wesentlichen stufenlos an die Fläche der Ausnehmung des einen der elektrischen Bauelemente anschließt.
Schaltungsanordnung, insbesondere Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, umfassend: ein Gehäuse mit wenigstens einer ersten Gehäusewand (1) aus einem Metall, und wenigstens eine von dem Gehäuse (1, 3) wenigstens teilweise umschlossene elektrische Funktionsbaugruppe, wobei die wenigstens eine elektrische Funktionsbaugruppe elektrische Bauelemente (15, 17, 19) und eine Leiterplatte umfaßt, welche wenigstens eine elektrisch im wesentlichen nichtleitende Isolationsschicht (7) und wenigstens eine zu Leiterbahnen (9) strukturierte elektrisch leitende Leitungsschicht (11) umfaßt, deren Leiterbahnen (9) Anschlüsse der elektrischen Bauelemente (15, 17, 19) miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte ferner die wenigstens eine erste Gehäusewand (1) umfaßt, und daß eine Fläche einer Ausnehmung der Leitungsschicht (11), insbesondere einer Abtragung, insbesondere einer Bohrung oder einer Ausfräsung von Material der Leitungsschicht (11), mit einer Fläche einer Ausnehmung eines der elektrischen Bauelemente, insbesondere einer Abtragung, insbesondere einer Bohrung oder einer Ausfräsung von Material des einen der elektrischen Bauelemente, im wesentlichen fluchtet oder/und daß sich die Fläche der Ausnehmung der Leitungsschicht (11) im wesentlichen stufenlos an die Fläche der Ausnehmung des einen der elektrischen Bauelemente anschließt.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, wobei ein Teil eines der elektrischen Bauelemente (15, 17, 19), insbesondere einer LED, oder der Leitungsschicht (11) durch eine nach dessen bzw. deren Befestigung an der Leiterplatte angebrachte Abtragung, insbesondere Bohrung oder Ausfräsung, von Material der Gehäusewand (1) oder/und der Isolationsschicht (7) oder/und der Leitungsschicht (11) sichtbar oder zugänglich ist.
Schaltungsanordnung, insbesondere Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, umfassend: ein Gehäuse mit wenigstens einer ersten Gehäusewand (1) aus einem Metall, und wenigstens eine von dem Gehäuse (1, 3) wenigstens teilweise umschlossene elektrische Funktionsbaugruppe, wobei die wenigstens eine elektrische Funktionsbaugruppe elektrische Bauelemente (15, 17, 19) und eine Leiterplatte umfaßt, welche wenigstens eine elektrisch im wesentlichen nichtleitende Isolationsschicht (7) und wenigstens eine zu Leiterbahnen (9) strukturierte elektrisch leitende Leitungsschicht (11) umfaßt, deren Leiterbahnen (9) Anschlüsse der elektrischen Bauelemente (15, 17, 19) miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte ferner die wenigstens eine erste Gehäusewand (1) umfaßt, und daß die Leiterplatte einen Stecker oder/und eine Buchse umfaßt, wobei der Stecker bzw. die Buchse eine elektrische und eine mechanische Verbindungskomponente umfaßt, wobei die elektrische Verbindungskomponente des Steckers bzw. der Buchse dazu vorgesehen ist, eine elektrische Verbindung zu einer elektrischen Verbindungskomponente einer Gegenbuchse bzw. eines Gegensteckers bereitzustellen, wobei die mechanische Verbindungskomponente des Steckers bzw. der Buchse dazu vorgesehen ist, eine kraft- oder/und formschlüssige mechanische Verbindung zu einer mechanischen Verbindungskomponente der Gegenbuchse bzw. des Gegensteckers bereitzustellen, wobei die mechanische Verbindungskomponente des Steckers bzw. der Buchse im wesentlichen oder ausschließlich aus einer Aussparung oder einem Loch in der Gehäusewand besteht.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 13, wobei die Aussparung eine Nut ist, welche zur Positionierung einer Dichtung oder/und zur Befestigung der Gegenbuchse oder des Gegensteckers vorgesehen ist, wobei die Aussparung eine eine Ausnehmung in der Gehäusewand ganz oder teilweise ringförmig umlaufende Nut ist, wobei die Ausnehmung insbesondere bevorzugt ein Loch oder ein Sackloch ist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Aussparung bzw. das Loch bzw. die umlaufende Nut konisch ist oder/und einen Flansch aufweist oder/und ein Innen- oder/und ein Außengewinde aufweist.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei die kraft- oder/und formschlüssige Verbindung dazu vorgesehen ist, bei oder nach einem mechanischen Verbinden des Steckers mit der Gegenbuchse bzw. der Buchse mit dem Gegenstecker die elektrischen Verbindungskomponenten des Steckers und der Gegenbuchse bzw. der Buchse und des Gegenstecker relativ zueinander zu positionieren.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei eine mechanische Verbindung zwischen der elektrischen und der mechanischen Verbindungskomponente des Steckers bzw. der Buchse einen Teil aufweist, der die elektrische von der mechanischen Verbindungskomponente elektrisch im wesentlichen isoliert.
Schaltungsanordnung, insbesondere Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, umfassend: ein Gehäuse mit wenigstens einer ersten Gehäusewand (1) aus einem Metall, und wenigstens eine von dem Gehäuse (1, 3) wenigstens teilweise umschlossene elektrische Funktionsbaugruppe, wobei die wenigstens eine elektrische Funktionsbaugruppe elektrische Bauelemente (15, 17, 19) und eine Leiterplatte umfaßt, welche wenigstens eine elektrisch im wesentlichen nichtleitende Isolationsschicht (7) und wenigstens eine zu Leiterbahnen (9) strukturierte elektrisch leitende Leitungsschicht (11) umfaßt, deren Leiterbahnen (9) Anschlüsse der elektrischen Bauelemente (15, 17, 19) miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte ferner die wenigstens eine erste Gehäusewand (1) umfaßt, und daß ein elektrisches Kontaktteil oder/und ein mechanisches Befestigungsteil eines der elektrischen Bauelemente mit der Leiterplatte, insbesondere mit der Isolationsschicht oder/und der Leitungsschicht, durch Verkleben mit einem Leitkleber oder/und durch Einpressen oder/und durch Verschrauben verbunden ist.
Schaltungsanordnung, insbesondere Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, umfassend: ein Gehäuse mit wenigstens einer ersten Gehäusewand (1) aus einem Metall, und wenigstens eine von dem Gehäuse (1, 3) wenigstens teilweise umschlossene elektrische Funktionsbaugruppe, wobei die wenigstens eine elektrische Funktionsbaugruppe elektrische Bauelemente (15, 17, 19) und eine Leiterplatte umfaßt, welche wenigstens eine elektrisch im wesentlichen nichtleitende Isolationsschicht (7) und wenigstens eine zu Leiterbahnen (9) strukturierte elektrisch leitende Leitungsschicht (11) umfaßt, deren Leiterbahnen (9) Anschlüsse der elektrischen Bauelemente (15, 17, 19) miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte ferner die wenigstens eine erste Gehäusewand (1) umfaßt, und daß die Leitungsschicht (11) Kontaktflächen aufweist, welche als Gegenkontakte für elektrische Kontakte eines Steckers, einer Steckbuchse, einer Steckerleiste oder einer Messerleiste vorgesehen sind.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 19, wobei die Gegenkontakte, insbesondere als Messerkontakte, für eine Steckbuchse oder eine Steckerleiste vorgesehen sind.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 19 oder 20, wobei eine Dicke leitenden Materials einer der Kontaktflächen mindestens 65 μm beträgt.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei eine Dicke der Kontaktfläche durch Befestigung einer zusätzlichen leitenden Materialschicht verstärkt wurde, insbesondere durch Auflöten, insbesondere durch Auflöten strukturierter Kontakte, vorzugsweise aus Kupfer.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, wobei wenigstens eine zweite Gehäusewand (4-1) aus Metall gefertigt ist und an der wenigstens einen ersten Gehäusewand (1) flächig anliegt.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, wobei das Gehäuse (1, 3) wenigstens eine zweite Gehäusewand (4-1) umfaßt, wobei die wenigstens eine erste (1) und die wenigstens eine zweite Gehäusewand (4-1) lösbar miteinander verbunden sind.
Schaltungsanordnung, insbesondere Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, umfassend: ein Gehäuse mit wenigstens einer ersten Gehäusewand (1b) aus Metall und wenigstens einer zweiten Gehäusewand (3b), und wenigstens eine erste und wenigstens eine zweite von dem Gehäuse (1b, 3b) wenigstens teilweise umschlossene elektrische Funktionsbaugruppe, wobei die wenigstens eine erste elektrische Funktionsbaugruppe erste elektrische Bauelemente (15b, 17b, 19b) und eine erste Leiterplatte umfaßt, welche wenigstens eine erste elektrisch im wesentlichen nichtleitende Isolationsschicht (7b) und wenigstens eine erste zu Leiterbahnen (9b) strukturierte elektrisch leitende Leitungsschicht (11b) umfaßt, deren Leiterbahnen (9b) Anschlüsse der ersten elektrischen Bauelemente (15b, 17b, 19b) miteinander verbinden, wobei die wenigstens eine zweite elektrische Funktionsbaugruppe zweite elektrische Bauelemente und eine zweite Leiterplatte umfaßt, welche wenigstens eine zweite elektrisch im wesentlichen nichtleitende Isolationsschicht und wenigstens eine zweite zu Leiterbahnen strukturierte elektrisch leitende Leitungsschicht umfaßt, deren Leiterbahnen Anschlüsse der zweiten elektrischen Bauelemente miteinander verbinden, wobei die erste und zweite Leiterplatte ferner die wenigstens eine erste (1b) bzw. die wenigstens eine zweite (3b) Gehäusewand umfassen, wobei die eine erste (7b) und die eine zweite der wenigstens einen Isolationsschichten ein Kunstharz umfassen und mit der wenigstens einen ersten (1b) bzw. zweiten (3b) Gehäusewand durch das Kunstharz flächig fest verbunden sind, und wobei die erste und zweite Leiterplatte leitungsschichtseitig miteinander verklebt sind.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 25, wobei die wenigstens eine zweite Gehäusewand (4-1) aus Metall gefertigt ist.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, wobei das Kunstharz in der gesamten Isolationsschicht (7) im wesentlichen gleichmäßig verteilt enthalten ist.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, wobei das Kunstharz einen Anteil von wenigstens 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise wenigstens 20 Gewichtsprozent, insbesondere vorzugsweise wenigstens 40 Gewichtsprozent der Isolationsschicht (7) bildet.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 28, wobei das Gehäuse wenigstens eine zweite Gehäusewand (4-1) umfaßt, wobei die wenigstens eine erste (1) und die wenigstens eine zweite Gehäusewand (4-1) integral miteinander verbunden sind.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 29, wobei das Gehäuse ein Flanschteil (4-1, 4-2, 4-3, 4-4) umfaßt, welches einen Stirnbereich (6) aufweist, der an der Leiterplatte anliegt.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 30, wobei das Gehäuse (1, 3) wenigstens eine zweite Gehäusewand (4-1) umfaßt, wobei ein Raum zwischen der wenigstens einen ersten (1) und der wenigstens einen zweiten Gehäusewand (4-1) mit Kunstharz wenigstens teilweise gefüllt ist.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 31, wobei ein Außenrand der Isolationsschicht (7) einen Abstand von wenigstens 2 mm von einem Außenrand der wenigstens einen ersten Gehäusewand (1) aufweist.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 32, wobei das Gehäuse (1, 3) wenigstens eine zweite Gehäusewand (4-1) umfaßt, welche mit der wenigstens einen ersten Gehäusewand (1) mittels wenigstens einer Verbindung aus einer Schraubverbindung, einer Schnappverbindung, einer Klemmverbindung, einer Nietverbindung, Formschlußverbindung, einer Reibschlußverbindung, einer Klebeverbindung, einer Magnetverbindung, einer Falzverbindung, und einer Lötverbindung verbunden ist.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 33, wobei die wenigstens eine erste Gehäusewand (1) ein eine Ausnehmung, insbesondere ein Loch (21), aufweist, wobei die Ausnehmung bzw. das Loch zur Zugänglichmachung eines Schnittstellenelementes (15, 17) der elektrischen Funktionsbaugruppe für einen Benutzer vorgesehen ist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 34, wobei das Schnittstellenelement eine Anzeige, insbesondere eine Leuchtdiode (15), oder/und einen Sensor, insbesondere einen Schaltsensor (17), umfaßt.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 35, wobei eine Dicke der wenigstens einen ersten Gehäusewand (1) größer ist als ein Zweifaches, insbesondere ein Fünffaches, insbesondere ein Zehnfaches und insbesondere ein Zwanzigfaches einer Dicke der Isolationsschicht (7) beträgt.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 36, wobei die Leiterplatte eine Multilayer-Leiterplatte mit mehreren Isolationsschichten (7) und Leitungsschichten (11) umfaßt.
Schaltungsgehäusesystem, umfassend: wenigstens eine erste Gehäusewand (1), welche eine unbestückte Leiterplatte umfaßt, die eine Metallplatte, eine auf der Metallplatte flächig aufgebrachte Isolationsschicht (7) und eine auf der Isolationsschicht (7) aufgebrachte Leitungsschicht (11) umfaßt, und wenigstens eine zweite Gehäusewand (4-1), welche mit der wenigstens einen ersten Gehäusewand (1) zur Bildung eines Gehäuses (1, 3) derart zusammenfügbar ist, daß die Leitungsschicht (11) in dem zusammengefügten Gehäuse (1, 3) innen angeordnet ist.
Schaltungsgehäusesystem nach Anspruch 38, wobei die Leitungsschicht (11) eine Leiterbahnen (9) einer elektrischen Funktionsbaugruppe bereitstellende strukturierte Leitungsschicht (9) ist.
Schaltungsgehäusesystem nach Anspruch 38 oder 39, wobei die Isolationsschicht (7) ein Kunstharz umfaßt und die Isolationsschicht (7) durch das Kunstharz mit der wenigstens einen ersten Gehäusewand (1) flächig fest verbunden ist.
Schaltungsgehäusesystem nach einem der Ansprüche 38 bis 40, wobei die wenigstens eine erste Gehäusewand (1) und die wenigstens eine zweite Gehäusewand (4-1) lösbar miteinander verbindbar sind.
Schaltungsgehäusesystem nach einem der Ansprüche 38 bis 41, wobei die wenigstens eine erste (1) und die wenigstens eine zweite Gehäusewand (4-1) derart ausgebildet sind, daß bei dem zusammengefügten Gehäuse (1, 3) die wenigstens eine erste Gehäusewand (1) an der wenigstens einen zweiten Gehäusewand (4-1) flächig anliegt.
Schaltungsgehäusesystem nach einem der Ansprüche 38 bis 42, wobei die wenigstens eine erste Gehäusewand (1) und die wenigstens eine zweite Gehäusewand (4-1) integral miteinander verbunden sind.
Schaltungsgehäusesystem nach einem der Ansprüche 38 bis 43, wobei ein Außenrand der Isolationsschicht (7) einen Abstand von wenigstens 2 mm von einem Außenrand der wenigstens ersten Gehäusewand (1) aufweist.
Schaltungsgehäusesystem nach einem der Ansprüche 38 bis 44, wobei die wenigstens eine erste (1) und die wenigstens eine zweite Gehäusewand (4-1) mittels wenigstens einer Verbindung aus einer Schraubverbindung (25, 27, 29), einer Schnappverbindung, einer Klemmverbindung, einer Nietverbindung, einer Formschlußverbindung, einer Reibschlußverbindung, einer Klebeverbindung, einer Magnetverbindung, einer Falzverbindung, und einer Lötverbindung miteinander verbindbar sind.
Schaltungsgehäusesystem nach einem der Ansprüche 38 bis 45, wobei eine Dicke der wenigstens einen ersten Gehäusewand (1) größer ist als ein Zweifaches, insbesondere ein Fünffaches, insbesondere ein Zehnfaches und insbesondere ein Zwanzigfaches einer Dicke der Isolationsschicht (7) beträgt.
Verfahren zum Herstellen eines Schaltungsgehäusesystems, umfassend: Bereitstellen wenigstens eines ersten Gehäuseteils (1), welches eine Leiterplatte umfaßt, die eine Metallplatte (1), eine auf der Metallplatte (1) flächig aufgebrachte Isolationsschicht (7) und eine auf der Isolationsschicht (7) aufgebrachte Leitungsschicht (11) umfaßt, Strukturieren der Leitungsschicht (11) zu Leiterbahnen (9) Herstellen und Formen wenigstens eines zweiten Gehäuseteils (3) derart, daß dieses mit der Leiterplatte des wenigstens einen ersten Gehäuseteils (1) fest verbindbar ist, um ein Gehäuse (1, 3) zu bilden, welches eine durch Bestücken der Leiterplatte mit elektrischen Bauelementen (15, 17, 19) gebildete elektrische Funktionsbaugruppe wenigstens teilweise umschließt.
Verfahren nach Anspruch 47, wobei das wenigstens eine zweite Gehäuseteil (3) als einen als ein Rohr geformten Bereich (4-1, 4-2, 4-3, 4-4) aufweist, dessen Stirnbereich (6) zur Anlage an der Leiterplatte ausgebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 47 oder 48, wobei das wenigstens eine zweite Gehäuseteil (3) aus Metall gefertigt wird.
Verfahren nach Anspruch 49, wobei das wenigstens eine zweite Gehäuseteil (3) und die Leiterplatte derart geformt werden, daß das wenigstens eine zweite Gehäuseteil (3) mit der Metallplatte (1) des wenigstens einen ersten Gehäuseteils (1) wenigstens teilweise in flächigem elektrischem und mechanischem Kontakt steht, wenn das wenigstens eine zweite Gehäuseteil (3) an der Leiterplatte fest angebracht ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 47 bis 50, wobei das wenigstens eine erste Gehäuseteil (1) und das wenigstens eine zweite Gehäuseteil (3) zu einem die elektrische Funktionsbaugruppe elektrisch abschirmenden Gehäuse (1, 3) montierbar sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 47 bis 51, ferner umfassend Entfernen der Isolationsschicht (7) der Leiterplatte an einem Randbereich (10) der Metallplatte (1).
Verfahren nach einem der Ansprüche 47 bis 52, ferner umfassend Anbringen eines Befestigungsmittels (25, 27) an dem wenigstens einen ersten (1) oder dem wenigstens einen zweiten Gehäuseteil (3).
Verfahren nach Anspruch 53, wobei das Befestigungsmittel wenigstens eines aus einem Loch (25, 27), einem Gewinde (25), einer Anlage für einen Schnappverschluß, einem Nietstutzen, einer Faltzunge, einem Klebstoff, und einem Eingriff für einen Schnappverschluß umfaßt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 47 bis 54, ferner umfassend Herstellen einer Ausnehmung, insbesondere eines Lochs (21), durch die Metallplatte (1), wobei die Ausnehmung bzw. das Loch (21) zur Zugänglichmachung eines Schnittstellenelements (15, 17) der elektrischen Funktionsbaugruppe für einen Benutzer vorgesehen ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 47 bis 55, wobei eine Dicke der Metallplatte (1) größer ist als ein Zweifaches, insbesondere ein Fünffaches, insbesondere ein Zehnfaches und insbesondere ein Zwanzigfaches einer Dicke der Isolationsschicht (7).
Verfahren nach einem der Ansprüche 47 bis 56, wobei das Bereitstellen des wenigstens einen ersten Gehäuseteils (1) ein Beschichten der Metallplatte (1) mit der Isolationsschicht (7) und ein Beschichten der Isolationsschicht (7) mit der Leitungsschicht (11.) umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 57, wobei die Isolationsschicht (7) ein wärmehärtbares Harz umfaßt und das Beschichten der Metallplatte (1) mit der Isolationsschicht (7) ein Warmpressen umfaßt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 47 bis 58, wobei die Leiterplatte eine Multilayer-Leiterplatte mit mehreren Isolationsschichten (7) und Leitungsschichten (11) umfaßt.
Verfahren zum Herstellen einer Schaltungsanordnung, insbesondere der Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 37, wobei das Verfahren umfaßt: Bereitstellen eines Schaltungsgehäusesystems (1, 3) nach einem der Ansprüche 38 bis 46, Herstellen der elektrischen Funktionsbaugruppe durch Bestücken der Leiterplatte mit wenigstens einem elektrischen Bauelement (15, 17, 19), Verbinden des wenigstens einen ersten Gehäuseteils (1) und des wenigstens einen zweiten Gehäuseteils (3) zu dem die elektrische Funktionsbaugruppe wenigstens teilweise umgreifenden Gehäuse (1, 3).
Verfahren nach Anspruch 60, wobei das Herstellen der elektrischen Funktionsbaugruppe ein Aufbringen einer weiteren Isolationsschicht (7) auf die Leitungsschicht (11) und ein Aufbringen einer weiteren Leitungsschicht (11) auf die weitere Isolationsschicht (7) umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 60 oder 61, wobei das Bestücken der Leiterplatte ein mechanisches Befestigen des elektrischen Bauelements (15, 17, 19) an der Metallplatte (1) umfaßt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 60 bis 62, wobei das Bestücken der Leiterplatte ein thermisches oder/und elektrisches Ankoppeln des elektrischen Bauelements (15, 17, 19) an die Metallplatte (1) umfaßt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 60 bis 63, wobei das Bestücken der Leiterplatte ein Befestigen eines Schnittstellenelements (15, 17, 19) an der Leiterplatte derart umfaßt, daß dieses von einer von der Isolationsschicht (7) abgewandten Seite der Metallplatte (1) her durch einen Benutzer bedienbar oder/und wahrnehmbar ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 60 bis 64, ferner umfassend Anbringen von wenigstens einer Markierung (24) auf eine von der Isolationsschicht (7) abgewandten Fläche der Metallplatte (1).
Verfahren zum Herstellen einer Schaltungsanordnung, insbesondere der Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 37 oder/und insbesondere in Verbindung mit einem der Verfahren nach einem der Ansprüche 47 bis 65, umfassend: Bereitstellen wenigstens eines ersten Gehäuseteils (1), welches eine Leiterplatte umfaßt, die eine Metallplatte (1), eine auf der Metallplatte (1) flächig aufgebrachte Isolationsschicht (7) und eine auf der Isolationsschicht (7) aufgebrachte Leitungsschicht (11) umfaßt; Strukturieren der Leitungsschicht (11) zu Leiterbahnen (9); Bohren, Fräsen, Stanzen, Ziehen oder Aussparen einer Ausnehmung, insbesondere eines Lochs oder eines Sacklochs, auf einer der Isolationsschicht (7) zugewandten Seite der Gehäusewand zur teilweisen oder vollständigen Aufnahme eines der elektrischen Bauelemente.
Verfahren nach Anspruch 66, ferner umfassend Einbringen eines Klebers oder/und einer Wärmeleitpaste oder/und eines Kunstharzes in die Ausnehmung.
Verfahren nach Anspruch 67, ferner umfassend Bohren, Fräsen oder Stanzen einer Öffnung in die Gehäusewand im Bereich der Ausnehmung, wobei die Öffnung zum Entweichen eines Gases oder eines Füllmaterials bei einem Einführen des elektrischen Bauelements in die Ausnehmung der Gehäusewand vorgesehen ist.
Verfahren zum Herstellen einer Schaltungsanordnung, insbesondere der Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 37 oder/und insbesondere in Verbindung mit einem der Verfahren nach einem der Ansprüche 47 bis 68, umfassend: Bereitstellen wenigstens eines ersten Gehäuseteils (1), welches eine Leiterplatte umfaßt, die eine Metallplatte (1), eine auf der Metallplatte (1) flächig aufgebrachte Isolationsschicht (7) und eine auf der Isolationsschicht (7) aufgebrachte Leitungsschicht (11) umfaßt; Strukturieren der Leitungsschicht (11) zu Leiterbahnen (9); Strukturieren der Leiterbahnen, so daß ein Teil der Leiterbahnen Kontaktflächen eines Steckverbinders darstellt.
Verfahren zum Herstellen einer Schaltungsanordnung, insbesondere der Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 37 oder/und insbesondere in Verbindung mit einem der Verfahren nach einem der Ansprüche 47 bis 69, umfassend: Verpressen der ganzen Leiterplatte in einem Arbeitsgang, insbesondere unter Anwendung einer Temperatur von mehr 80°C, insbesondere mehr als 120°C, insbesondere bevorzugt mehr als 160°C.
Verfahren zum Herstellen einer Schaltungsanordnung, insbesondere der Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 37 oder/und insbesondere in Verbindung mit einem der Verfahren nach einem der Ansprüche 47 bis 70, umfassend: Bereitstellen wenigstens eines ersten Gehäuseteils (1), welches eine Leiterplatte umfaßt, die eine Metallplatte (1), eine auf der Metallplatte (1) flächig aufgebrachte Isolationsschicht (7) und eine auf der Isolationsschicht (7) aufgebrachte Leitungsschicht (11) umfaßt; Strukturieren der Leitungsschicht (11) zu Leiterbahnen (9); Abtragen, insbesondere Bohren oder Ausfräsen, von Material des ersten Gehäuseteils mit dem gleichen Werkzeug und im gleichen Arbeitsgang mit Abtragen von Material der Isolationsschicht oder/und eines Teils des elektrischen Bauelements oder/und eines Teils der Leiterbahn oder/und von Teilen weiterer Isolations- oder/und Leitungsschichten der Leiterplatte.
Verfahren nach einem der Ansprüche 47 bis 71, ferner umfassend Anbringen einer die Abtragung ganz oder teilweise ringförmig umlaufenden Nut zur Positionierung einer Dichtung oder/und zur Befestigung eines Steckerteils an dem Gehäuseteil.
Verfahren nach einem der Ansprüche 47 bis 72, ferner umfassend Anbringen eines Innen- oder/und Außengewindes in der Nut oder/und eines Innengewindes an der Ausnehmung der Gehäusewand.
Verfahren zum Herstellen einer Schaltungsanordnung, insbesondere der Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 37 oder/und insbesondere in Verbindung mit einem der Verfahren nach einem der Ansprüche 47 bis 73, umfassend: Bereitstellen wenigstens eines ersten Gehäuseteils (1), welches eine Leiterplatte umfaßt, die eine Metallplatte (1), eine auf der Metallplatte (1) flächig aufgebrachte Isolationsschicht (7) und eine auf der Isolationsschicht (7) aufgebrachte Leitungsschicht (11) umfaßt; Strukturieren der Leitungsschicht (11) zu Leiterbahnen (9) Verkleben mit einem Leitkleber oder/und Einpressen oder/und Verschrauben einer der elektrischen Kontaktteile oder/und mechanischen Befestigungsteile eines der elektrischen Bauelemente mit der Leiterplatte, insbesondere mit der Isolationsschicht oder/und mit der Leitungsschicht.
Verfahren nach einem der Anspruch 47 bis 74, ferner umfassend Befestigen einer zusätzlichen leitenden Materialschicht auf einem Teil der Leiterbahnen, insbesondere durch Auflöten strukturierter Kontakte, vorzugsweise aus Kupfer.
Verfahren nach Anspruch 75, wobei das Befestigen der zusätzlichen leitenden Materialschicht nach dem Bohren bzw. nach dem Ausfräsen von Material der Gehäusewand erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 47 bis 76, ferner umfassend Anbohren von Kontakten der Leiterplatte zur Vorbereitung einer mechanischen Befestigung von Kontaktstiften oder Kontaktteilen eines elektrischen Bauelements, insbesondere Steckverbinders, wobei insbesondere das Anbohren nach dem Bohren bzw. nach dem Ausfräsen von Material der Gehäusewand erfolgt.