DE102016223786A1 - Oberflächenmontiertes Befestigungselement - Google Patents

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DE102016223786A1
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Ligor Manushi
John Janson
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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    • H05K5/0069Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units having connector relating features for connecting the connector pins with the PCB or for mounting the connector body with the housing
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

Eine Leiterplattenanordnung enthält ein Gehäuse und eine in dem Gehäuse angeordnete Leiterplatte. Die Leiterplatte enthält eine erste Fläche, eine gegenüberliegende zweite Fläche und einen öffnungsfreien Bereich. Darüber hinaus enthält die Leiterplatte ein Befestigungselement, das in dem öffnungsfreien Bereich angeordnet ist und so an einer Fläche der Leiterplatte angebracht ist, dass es von der Fläche vorragt. Das Befestigungselement weist eine solche Größe und Form auf, dass das Befestigungselement so in eine entsprechende Öffnung des Gehäuses eingepresst wird, dass die Leiterplatte bezüglich des Gehäuses angebracht wird.

Description

  • HINTERGRUND
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leiterplattenanordnung, die eine in einem Gehäuse angeordnete Leiterplatte (PCB – printed circuit board) enthält, wobei die PCB ein oberflächenmontiertes Befestigungselement enthält, das eine Befestigung der PCB an dem Gehäuse über Einpressen des Befestigungselements in eine Öffnung in dem Gehäuse gestattet.
  • 2. Beschreibung der verwandten Technik
  • Viele Fahrzeuge enthalten Sensoranordnungen als Teil von Sicherheits- und/oder Komfortpaketen, wobei ein oder mehrere Sensoren zur Überwachung der Fahrzeugumgebung sowie des Fahrzeuginneren verwendet werden. Ein Beispiel für solch eine Anordnung ist ein Bordkamerasystem. Solche Kamerasysteme sind relativ klein, damit sie unauffällig sind. Dazu sind die Komponenten der Kamera, einschließlich der Optik und Steuerelektronik, auch klein ausgeführt. Infolge der begrenzten Größe der Leiterplatte, die die Steuerelektronik stützt, ist eine verbesserte Effizienz bei Verwendung der Leiterplattenfläche erwünscht, um Sensorfunktion und -funktionsfähigkeit zu maximieren.
  • KURZFASSUNG
  • Bei einigen Aspekten enthält eine Leiterplattenvorrichtung eine Leiterplatte, die elektrisch leitende Schichten enthält, die auf ein nichtleitendes Substrat laminiert sind, wobei die Leiterplatte eine erste Fläche, eine gegenüberliegende zweite Fläche und einen öffnungsfreien Bereich aufweist. Darüber hinaus ist ein Befestigungselement in dem öffnungsfreien Bereich angeordnet und ragt von der ersten Fläche oder der zweiten Fläche vor. Das Befestigungselement ist zum Einpressen in eine Öffnung eines Gehäuses derart, dass die Leiterplatte bezüglich des Gehäuses angebracht wird, konfiguriert.
  • Die Leiterplattenvorrichtung kann eines oder mehrere der folgenden Merkmale enthalten: Das Befestigungselement ist an der ersten Fläche oder der zweiten Fläche fixiert. Das Befestigungselement ist an die erste Fläche oder die zweite Fläche gelötet. Das Befestigungselement ist ein länglicher Stab. Das Befestigungselement enthält Oberflächenmerkmale, die den Eingriff mit einer Fläche der Öffnung verbessern. Die Oberflächenmerkmale umfassen ein spiralförmiges Gewinde. Die Oberflächenmerkmale umfassen eine Rändelung. Das Befestigungselement enthält eine Basis mit einem ersten Querschnittsdurchmesser und einen Schaft, der von der Basis vorragt und einen zweiten Querschnittsdurchmesser aufweist, wobei der zweite Querschnittsdurchmesser kleiner als der erste Querschnittsdurchmesser ist. Die Leiterplatte hat keine Führungsstifte und keine Positioniermerkmale zum Positionieren von Führungsstiften eines Gehäuses.
  • Bei einigen Aspekten enthält eine Leiterplattenanordnung ein Gehäuse und eine in dem Gehäuse angeordnete Leiterplattenvorrichtung. Das Gehäuse definiert eine Öffnung. Die Leiterplattenvorrichtung enthält eine Leiterplatte, die elektrisch leitende Schichten enthält, die auf ein nichtleitendes Substrat laminiert sind. Die Leiterplatte weist eine erste Fläche, eine gegenüberliegende zweite Fläche; einen öffnungsfreien Bereich; und ein Befestigungselement auf. Das Befestigungselement ist in dem öffnungsfreien Bereich angeordnet und ragt von der ersten Fläche oder der zweiten Fläche vor. Das Befestigungselement weist eine solche Größe und Form auf, dass das Befestigungselement dahingehend in die Öffnung eingepresst wird, die Leiterplatte bezüglich des Gehäuses anzubringen.
  • Die Leiterplattenanordnung enthält eines oder mehrere der folgenden Merkmale: das Befestigungselement ist ein länglicher Stab. Das Befestigungselement enthält Oberflächenmerkmale, die Eingriff mit einer Fläche der Öffnung verbessern. Das Befestigungselement enthält eine Basis mit einem ersten Querschnittsdurchmesser und einen Schaft, der von der Basis vorragt und einen zweiten Querschnittsdurchmesser aufweist, wobei der zweite Querschnittsdurchmesser kleiner als der erste Querschnittsdurchmesser ist, und eine Schulter ist am Schnittpunkt der Basis und des Schafts angeordnet. Ferner enthält die Anordnung eine zweite Leiterplatte mit einem Durchgangsloch. Die zweite Leiterplatte ist zwischen der ersten Leiterplatte und dem Gehäuse angeordnet, und das Befestigungselement erstreckt sich durch das Durchgangsloch, und die Schulter stößt an eine Fläche der zweiten Leiterplatte an. Das Befestigungselement enthält eine Basis und einen Schaft, der von der Basis vorragt. Ein Ende der Basis grenzt an die erste Fläche oder die zweite Fläche an, und ein gegenüberliegendes Ende der Basis grenzt an den Schaft an. Die Basis ist zwischen dem Schaft und der ersten Fläche oder der zweiten Fläche angeordnet, und der Schaft erstreckt sich von der Leiterplatte weg in einer senkrecht zu der ersten Fläche oder der zweiten Fläche verlaufenden Richtung. Die Leiterplatte weist keine Führungsstifte und keine Positioniermerkmale zum Positionieren von Führungsstiften eines Gehäuses auf, und das Gehäuse weist keine Führungsstifte und keine Positioniermerkmale zum Positionieren von Führungsstiften einer Leiterplatte auf.
  • Bei einigen Aspekten umfasst ein Verfahren zur Montage einer Leiterplattenanordnung Fixieren eines Befestigungselements an eine erste Fläche einer Leiterplatte in einem Bereich der Leiterplatte, der keine Öffnungen aufweist; und Einsetzen des Befestigungselements in eine Öffnung eines Gehäuses zur Bildung einer Presspassungsverbindung zwischen dem Befestigungselement und dem Gehäuse.
  • Das Verfahren kann einen/eines oder mehrere der folgenden Verfahrensschritte oder Merkmale umfassen: Der Schritt des Fixierens eines Befestigungselements an eine Fläche einer Leiterplatte umfasst Löten des Befestigungselements an die Fläche der Leiterplatte. Ferner umfasst das Verfahren Anlegen einer Kraft an eine zweite Fläche einer Leiterplatte an einer Stelle, die auf das Befestigungselement ausgerichtet ist, wobei die zweite Fläche der ersten Fläche gegenüberliegt und die Kraft das Befestigungselement in die Presspassungsverbindung mit der Öffnung des Gehäuses drückt. Der Einsetzschritt umfasst vor dem Einsetzen des Befestigungselements in die Öffnung des Gehäuses Einsetzen des Befestigungselements in ein Durchgangsloch einer zweiten Leiterplatte derart, dass sich das Befestigungselement durch das Durchgangsloch erstreckt.
  • Bei einigen Aspekten enthält ein Gehäuse, zum Beispiel ein Kameragehäuse, eine PCB mit einem oberflächenmontierten Befestigungselement. Das Befestigungselement ist an einer Außenseite der PCB angebracht und ragt in eine normal zur Außenseite verlaufende Richtung und von Ersterer weg vor. Dies ist bezüglich PCB-Anordnungen 100 (8 und 9) des Stands der Technik von Vorteil, bei denen die PCB 132 unter Verwendung von herkömmlichen Schrauben 140 an einem Gehäuse angebracht ist. Bei den PCB-Anordnungen 100 enthält die PCB 132 Durchgangslöcher 138, die die Schrauben 140 aufnehmen. Der Vorgang des Montierens einer PCB 132 an ein Gehäuse 120 unter Verwendung der Schrauben 140 erfordert jedoch eine teure automatisierte Montagestation mit Präzisionssteuerungen. Des Weiteren erfordern solche PCB-Anordnungen 100 des Stands der Technik, dass die Durchgangslöcher 138 in der PCB 132 zur Aufnahme der Schraube ausgebildet werden und erfordern ferner die Ausbildung von Positioniermerkmalen 139a, 139b auf der PCB 132 und dem Gehäuse 120, die zur Vorausrichtung der PCB 132, bevor die Schrauben 140 installiert werden, verwendet werden. Durch Versehen der PCB mit dem oberflächenmontierten Befestigungselement können die Flächen der PCB, die für die Durchgangslöcher 138 und Positioniermerkmale 139a verwendet werden würden, stattdessen zum Tragen zusätzlicher Elemente des Elektroniksystems, wie zum Beispiel Strompfade und/oder elektronischer Bauteile, verwendet werden. Infolgedessen wird eine verbesserte Effizienz bei der Verwendung der PCB-Fläche erreicht.
  • Vorteilhafterweise kann die das oberflächenmontierte Befestigungselement enthaltende PCB unter Verwendung bestehender Elektronikbestückungsausrüstung montiert werden, und das oberflächenmontierte Befestigungselement kann durch bekannte Verbindungsverfahren, wie zum Beispiel Löten, mit der PCB verbunden werden. Darüber hinaus kann die das oberflächenmontierte Befestigungselement aufweisende PCB durch Presspassung des oberflächenmontierten Befestigungselements in den Öffnungen im Gehäuse in dem Gehäuse angebracht werden, wobei keine teure und/oder Präzisionsmontageausrüstung erforderlich ist und mit dem Fixieren der PCB in einem Gehäuse verbundene Herstellungskosten reduziert werden können.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Querschnittsansicht einer Fahrzeugkamera, die die Verwendung einer PCB in dem Kameragehäuse darstellt.
  • 2 ist eine auseinandergezogene Ansicht einer PCB-Anordnung, die eine PCB mit einem oberflächenmontierten Befestigungselement und ein Gehäuseteil enthält.
  • 3 ist eine perspektivische Querschnittsansicht eines Teils der montierten PCB-Anordnung von 2.
  • 4 ist eine Seitenansicht eines Befestigungselements einer alternativen Ausführungsform.
  • 5 ist eine Seitenansicht eines Befestigungselements einer anderen alternativen Ausführungsform.
  • 6 ist eine Querschnittsansicht eines Teils einer PCB-Anordnung einer alternativen Ausführungsform.
  • 7 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Montage einer PCB-Anordnung darstellt.
  • 8 ist eine perspektivische Querschnittsansicht eines Teils einer PCB-Anordnung des Stands der Technik.
  • 9 ist eine auseinandergezogene Ansicht der PCB-Anordnung von 8 nach dem Stand der Technik.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Auf die 1 und 2 Bezug nehmend, enthält die PCB-Anordnung 10 ein Gehäuse 12 und eine in dem Gehäuse 12 angeordnete PCB-Vorrichtung 30. Das Gehäuse 12 wird zum Beispiel zum Abstützen einer Sensorvorrichtung, wie zum Beispiel einer Kamera in einem Fahrzeug, verwendet. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Kamera dazu konfiguriert, an der Innenseite einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs angebracht zu werden, und enthält ein Imager-Modul 2. Das Imager-Module 2 ist über eine herkömmliche Verbindung, zum Beispiel Bonddrähte 5 oder eine flexible Leitung, mit der PCB 30 elektrisch verbunden.
  • Die PCB-Vorrichtung 30 enthält eine PCB 32 und ein Befestigungselement 40, das an einer Fläche der PCB 32 angebracht ist. Die PCB 32 stützt die elektronischen Bauelemente unter Verwendung von Leiterbahnen, Pads und anderen Merkmalen, die aus auf das nichtleitende Substrat laminierten elektrisch leitenden Schichten herausgeätzt sind, und verbindet diese elektrisch. Bei einigen Ausführungsformen sind die elektrisch leitenden Schichten aus Kupfer gebildet und ist das Substrat aus einem elektrischen Isolator, wie zum Beispiel FR-4-Glas-Epoxid, gebildet. Die elektronischen Bauelemente, wie zum Beispiel eine Steuereinheit und eine Datenschnittstelle, Bahnen, Pads und andere Merkmale, sind der Übersicht halber hier nicht gezeigt. Die PCB 32 weist die Form einer dünnen Platte auf und enthält eine erste Fläche 34 und eine gegenüberliegende zweite Fläche 36. Die PCB 32 weist in der Darstellung eine rechteckige Umfangsform auf, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die PCB 32 kann zum Beispiel eine beliebige Umfangsform aufweisen, die eine unregelmäßige Umfangsform umfasst, um der Innenform des Gehäuses 12 Rechnung zu tragen.
  • Das Befestigungselement 40 ist ein länglicher Stab, der eine Basis 42 und einen Schaft 44, der von einer Seite der Basis 42 entlang einer Längsachse 46 des Befestigungselements 40 ragt, enthält. Die Basis 42 weist einen ersten Querschnittsdurchmesser auf, und der Schaft 44 weist einen zweiten Querschnittsdurchmesser, der kleiner als der erste Querschnittsdurchmesser ist, auf, wodurch die Basis 42 bezüglich des Schafts 44 vergrößert ist. Eine Schulter 46 ist am Schnittpunkt der Basis 42 und des Schafts 44 ausgebildet, um der Durchmesserdifferenz an dieser Stelle Rechnung zu tragen.
  • Der Schaft 44 des Befestigungselements 40 ist zum Einsetzen in eine Öffnung 18 des Gehäuses 12 zum Anbringen der Leiterplatte bezüglich des Gehäuses 12 konfiguriert. Zum Beispiel kann der Schaft 44 zum Einpressen in die Öffnung 18 geformt und dimensioniert sein. Bei einigen Ausführungsformen weist der Schaft 44 eine Außenfläche ohne Oberflächenmerkmale wie Vorsprünge, Aussparungen und/oder Strukturen (2 und 3) auf, und die Presspassung wird durch geeignetes Formen und Dimensionieren des Schafts 44 bezüglich der Form und der Abmessungen der Öffnung 18 erreicht. Bei anderen Ausführungsformen ist der Schaft 44 mit Oberflächenmerkmalen, wie zum Beispiel einem Gewinde (4) oder Rändelungen (5) versehen, die einen sicheren Eingriff des Befestigungselements 40 mit der Öffnung 18 des Gehäuses 12 weiter erleichtern.
  • Eine Endfläche 43 der Befestigungselementbasis 42 ist durch Löten oder irgendein anderes geeignetes Verbindungsverfahren an der ersten Fläche 34 der PCB 32 angebracht. Bei einigen Ausführungsformen ist die Befestigungselementbasis 42 in einem Bereich der PCB 32 an der ersten Fläche 34 angebracht, der keine Öffnungen aufweist. Dies kann mit einigen herkömmlichen PCB-Anordnungen 100 verglichen werden, bei denen die PCB 132 eine Öffnung 138 (zum Beispiel eine Durchgangsöffnung) aufweist, durch die eine herkömmliche Schraube 140 eingeführt ist (8 und 9). Wenn die Endfläche 43 an der ersten Fläche 34 fixiert ist, ist die Basis 42 zwischen dem Schaft 44 und der ersten Fläche 34 angeordnet, und der Schaft 44 erstreckt sich in einer senkrecht zur ersten Fläche 34 verlaufenden Richtung von der PCB 32 weg.
  • Bei der PCB-Vorrichtung 30 ist das Befestigungselement 40 mit einer Fläche 34 der PCB 32 verbunden. Da das Befestigungselement 40 mit der Fläche 34 verbunden ist, muss in der PCB 32 kein Durchgangsloch zur Aufnahme des Befestigungselements 40 vorgesehen werden. Des Weiteren können sowohl die PCB 32 als auch das Gehäuse 12 ohne Führungsstifte und/oder Positioniermerkmale, die zur Ausrichtung der Durchgangslöcher der PCB auf die Öffnungen des Gehäuses verwendet werden, hergestellt werden. Infolgedessen wird die Nutzfläche (das heißt die Fläche der PCB 32, die elektronische Elemente enthalten kann) der PCB 32 bezüglich einiger herkömmlicher PCB-Anordnungen vergrößert.
  • Im Gebrauch ist die PCB-Vorrichtung 30 so in dem Gehäuse 12 angeordnet, dass der Schaft 44 in der an einer geeigneten Stelle im Gehäuse 12 ausgebildeten Öffnung 18 angeordnet ist.
  • Bei einigen Ausführungsformen enthält das Gehäuse 12 mehrere Öffnungen 18, die zur Bereitstellung einer stabilen Abstützung der PCB 32 in dem Gehäuse 12 strategisch positioniert sind. Bei einigen Ausführungsformen sind die Öffnungen 18 in Ansätzen 20, die von der Gehäuseinnenfläche vorragen, ausgebildet. Die Öffnungen 18 des Gehäuses 12 können bei Blickrichtung in Draufsicht eine kreisförmige oder längliche (zum Beispiel schlitzförmige) Gestalt aufweisen. Durch Versehen mindestens einer der Öffnungen 18 mit einer schlitzförmigen Gestalt können Herstellungstoleranzanforderungen hinsichtlich der Platzierung der Öffnungen 18 in dem Gehäuse 12 und/oder der Befestigungselemente 40 auf der PCB 32 reduziert werden. Im Gebrauch wird der Schaft 44 des Befestigungselements 40 in solch einem Ausmaß in eine entsprechende Öffnung 18 des Gehäuses eingesteckt, dass die Schulter 46 an den die Öffnung 18 umgebenden Ansatz 20 anstößt.
  • Unter Bezugnahme auf 6 enthält eine alternative Ausführungsform der PCB-Anordnung 200 ein Gehäuse 12 und eine in dem Gehäuse 12 angeordnete PCB-Vorrichtung 230. Die PCB-Vorrichtung 230 enthält Elemente, die der oben bezüglich der 2 und 3 beschriebenen PCB-Vorrichtung 30 gemein sind, und beiden Ausführungsformen gemeine Elemente werden durch eine gemeinsame Bezugszahl bezeichnet. Die PCB-Vorrichtung 230 enthält die PCB 32 (unten als die erste PCB 32 bezeichnet), eine zweite PCB 232 und ein Befestigungselement 240 einer alternativen Ausführungsform, das an der ersten Fläche 34 der ersten PCB 32 angebracht ist. Die zweite PCB 232 enthält eine erste Fläche 234 und eine gegenüberliegende zweite Fläche 236 und eine zwischen der ersten und der zweiten Fläche 234, 236 verlaufende Durchgangsöffnung 238, die zur Aufnahme des Schafts 244 des Befestigungselements 240 dort hindurch konfiguriert ist.
  • Das Befestigungselement 240 der alternativen Ausführungsform ähnelt im Wesentlichen dem oben unter Bezugnahme auf die 2 und 3 beschriebenen Befestigungselement 40. Insbesondere ist das Befestigungselement 240 ein länglicher Stab, der eine Basis 242 und einen von der Basis vorragenden Schaft 244 enthält. Die Basis 242 weist einen ersten Querschnittsdurchmesser auf, der größer als der Durchmesser der Durchgangsöffnung 238 ist, und der Schaft 244 weist einen zweiten Querschnittsdurchmesser auf, der kleiner als der erste Querschnittsdurchmesser und kleiner als Durchmesser der Durchgangsöffnung 238 ist. Wie die vorherige Ausführungsform ist die Basis 242 bezüglich des Schafts 244 vergrößert, und die Schulter 246 ist an dem Schnittpunkt der Basis 242 und des Schafts 244 dahingehend ausgebildet, der Durchmesserdifferenz an dieser Stelle Rechnung zu tragen. Die Basis 242 unterscheidet sich jedoch von der vorherigen Ausführungsform darin, dass die Basis 242 entlang der Längsachse 246 langgestreckt ist.
  • Im Gebrauch ist die PCB-Vorrichtung 230 über das Befestigungselement 240 am Gehäuse 12 angebracht, wobei die zweite PCB 232 in einer gestapelten Beziehung zu der ersten PCB 32 angeordnet ist. Insbesondere überlagert die erste PCB 32 die zweite PCB 232, wobei die erste Fläche der ersten PCB 32 der zweiten PCB 232 zugekehrt ist. Die Endfläche der Basis 242 des Befestigungselements 240 ist an der ersten Fläche 34 der ersten PCB fixiert, und der Schaft 244 erstreckt sich in einem solchen Ausmaß durch die Durchgangsöffnung 238, dass die Schulter 246 an die zweite Fläche 236 der zweiten PCB 232 anstößt. Somit dient die Basis 242 als Abstandshalter, der zwischen der ersten PCB 32 und der zweiten PCB 232 einen gewünschten Abstand aufrechterhält. Wie bei der zuvor beschriebenen Anordnung wird der Schaft 244 des Befestigungselements 240 dahingehend in eine Öffnung 18 des Gehäuses 12 eingesetzt, die erste und die zweite PCB 32, 232 bezüglich des Gehäuses 12 anzubringen. Insbesondere wird der Schaft 244 des Befestigungselements 240 in einem solchen Ausmaß in eine entsprechende Öffnung 18 des Gehäuses 12 eingesetzt, dass die erste Fläche 234 der zweiten PCB 232 an den die Öffnung 18 umgebenden Ansatz 20 anstößt.
  • Unter Bezugnahme auf 7 umfasst ein Verfahren zur Montage einer Leiterplattenanordnung die folgenden Verfahrensschritte:
    Anfangs wird das Befestigungselement 40, 240 in einem Bereich 38, der keine Öffnungen (101) aufweist, an der ersten Fläche 34 der PCB 32 fixiert. Das Befestigungselement 40, 240 wird unter Verwendung bekannter Verfahren, wie zum Beispiel Löten, mit der ersten Fläche 34 verbunden.
  • Die PCB 32 wird durch Einsetzen des Befestigungselements 40, 242 in eine Öffnung 18 eines Gehäuses 12 zur Bildung einer Presspassungsverbindung zwischen dem Befestigungselement 40, 242 und dem Gehäuse 12 (102) mit dem Gehäuse 12 verbunden. Das Befestigungselement 40 ist dazu konfiguriert, eine Presspassungsverbindung zwischen dem Schaft 44, 244 und einer Innenfläche der Öffnung 18 bereitzustellen. Zur Überwindung jeglichen Widerstands gegen das Einsetzen und zur Gewährleistung eines vollständigen Einsetzens des Schafts 44, 244 in der Öffnung 18 wird an einer auf das Befestigungselement 40, 240 ausgerichteten Stelle eine Kraft an die zweite Fläche 236 der PCB 32 angelegt. Die in 2 durch Pfeile angezeigte Kraft drückt das Befestigungselement 40, 240 in Presspassungsverbindung mit der Öffnung 18 des Gehäuses 12.
  • Bei der Montage der in 6 dargestellten Leiterplattenanordnung 230 der alternativen Ausführungsform umfasst das Verfahren einen zusätzlichen Schritt. Insbesondere umfasst das Verfahren vor dem Einsetzen des Befestigungselements 240 in die Öffnung 18 des Gehäuses 12 Einsetzen des Befestigungselementschafts 244 in das Durchgangsloch 238 der zweiten PCB 232 derart, dass sich der Befestigungselementschaft 244 durch das Durchgangsloch 238 erstreckt. Dieser Schritt stellt die gestapelte Anordnung der ersten PCB 32 und der zweiten PCB 232 mit zwischen der ersten PCB 32 und der zweiten PCB 232 angeordneter und diese trennender Befestigungselementbasis 242 bereit.
  • Bei den in den 2, 3 und 6 dargestellten Ausführungsformen enthält das Befestigungselement 40, 240 eine Basis 42, 242, die bezüglich ihres Durchmessers bezüglich der Schafts 44, 244 vergrößert ist. Durch Bereitstellung der vergrößerten Basis 42, 242 wird die Fläche des Befestigungselements 40, 240, die zur Bildung der Befestigung mit der ersten Fläche 34 der PCB 32 verwendet wird, zur Bildung einer sicheren mechanischen Verbindung ausreichend, und die Stabilität des Befestigungselements 40 bezüglich lateraler Kräfte wird erhöht. Bei einigen Ausführungsformen kann das Befestigungselement 40 der 2 und 3 jedoch mit der Basis 42 und dem Schaft 44 mit dem gleichen Außendurchmesser ausgebildet werden, wodurch das Befestigungselement 40 entlang seiner Länge einen gleichförmigen Außendurchmesser aufweisen kann.
  • Oben werden selektive Ausführungsbeispiele der PCB-Anordnung und des Befestigungselements ausführlich beschrieben. Es sollte auf der Hand liegen, dass nur Strukturen, die zur Veranschaulichung der PCB-Anordnung und des Befestigungselements erforderlich sind, beschrieben worden sind. Es wird angenommen, dass andere herkömmliche Strukturen und jene ergänzender und zusätzlicher Komponenten der PCB-Anordnung und des Befestigungselements dem Fachmann bekannt sind und von ihm verstanden werden. Obgleich oben Arbeitsbeispiele für die PCB-Anordnung und das Befestigungselement beschrieben worden sind, sind des Weiteren die PCB-Anordnung und das Befestigungselement nicht auf die oben beschriebenen Arbeitsbeispiele beschränkt, sondern es können verschiedene Designänderungen durchgeführt werden, ohne von der in den Ansprüchen angeführten Vorrichtung abzuweichen.

Claims (20)

  1. Leiterplattenvorrichtung, umfassend: eine Leiterplatte, die elektrisch leitende Schichten enthält, die auf ein nichtleitendes Substrat laminiert sind, wobei die Leiterplatte Folgendes aufweist: eine erste Fläche, eine gegenüberliegende zweite Fläche und einen öffnungsfreien Bereich; und ein in dem öffnungsfreien Bereich angeordnetes Befestigungselement, das von der ersten Fläche oder der zweiten Fläche vorragt, wobei das Befestigungselement zum Einpressen in eine Öffnung eines Gehäuses derart, dass die Leiterplatte bezüglich des Gehäuses angebracht wird, konfiguriert ist.
  2. Leiterplattenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Befestigungselement an der ersten Fläche oder der zweiten Fläche fixiert ist.
  3. Leiterplattenvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Befestigungselement an die erste Fläche oder die zweite Fläche gelötet ist.
  4. Leiterplattenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Befestigungselement ein länglicher Stab ist.
  5. Leiterplattenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Befestigungselement Oberflächenmerkmale enthält, die den Eingriff mit einer Fläche der Öffnung verbessern.
  6. Leiterplattenvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Oberflächenmerkmale ein spiralförmiges Gewinde umfassen.
  7. Leiterplattenvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Oberflächenmerkmale eine Rändelung umfassen.
  8. Leiterplattenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Befestigungselement eine Basis mit einem ersten Querschnittsdurchmesser und einen Schaft, der von der Basis vorragt und einen zweiten Querschnittsdurchmesser aufweist, enthält, wobei der zweite Querschnittsdurchmesser kleiner als der erste Querschnittsdurchmesser ist.
  9. Leiterplattenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Leiterplatte keine Führungsstifte und keine Positioniermerkmale zum Positionieren von Führungsstiften eines Gehäuses hat.
  10. Leiterplattenanordnung, die ein Gehäuse und eine in dem Gehäuse angeordnete Leiterplattenvorrichtung enthält, wobei das Gehäuse eine Öffnung definiert, und die Leiterplattenvorrichtung Folgendes enthält: eine Leiterplatte, die elektrisch leitende Schichten enthält, die auf ein nichtleitendes Substrat laminiert sind, wobei die Leiterplatte Folgendes aufweist: eine erste Fläche, eine gegenüberliegende zweite Fläche, einen öffnungsfreien Bereich; und ein Befestigungselement, das in dem öffnungsfreien Bereich angeordnet ist und von der ersten Fläche oder der zweiten Fläche vorragt, wobei das Befestigungselement eine solche Größe und Form aufweist, dass das Befestigungselement dahingehend in die Öffnung eingepresst wird, die Leiterplatte bezüglich des Gehäuses anzubringen.
  11. Leiterplattenanordnung nach Anspruch 10, wobei das Befestigungselement ein länglicher Stab ist.
  12. Leiterplattenanordnung nach Anspruch 10, wobei das Befestigungselement Oberflächenmerkmale enthält, die Eingriff mit einer Fläche der Öffnung verbessern.
  13. Leiterplattenanordnung nach Anspruch 10, wobei das Befestigungselement eine Basis mit einem ersten Querschnittsdurchmesser und einen Schaft, der von der Basis vorragt und einen zweiten Querschnittsdurchmesser aufweist, enthält, wobei der zweite Querschnittsdurchmesser kleiner als der erste Querschnittsdurchmesser ist und eine Schulter am Schnittpunkt der Basis und des Schafts angeordnet ist.
  14. Leiterplattenanordnung nach Anspruch 13, ferner umfassend eine zweite Leiterplatte mit einem Durchgangsloch, wobei die zweite Leiterplatte zwischen der ersten Leiterplatte und dem Gehäuse angeordnet ist, wobei sich das Befestigungselement durch das Durchgangsloch erstreckt und die Schulter an eine Fläche der zweiten Leiterplatte anstößt.
  15. Leiterplattenanordnung nach Anspruch 10, wobei das Befestigungselement eine Basis und einen Schaft, der von der Basis vorragt, enthält, ein Ende der Basis an die erste Fläche oder die zweite Fläche angrenzt und ein gegenüberliegendes Ende der Basis an den Schaft angrenzt, die Basis zwischen dem Schaft und der ersten Fläche oder der zweiten Fläche angeordnet ist, und sich der Schaft von der Leiterplatte weg in einer senkrecht zu der ersten Fläche oder der zweiten Fläche verlaufenden Richtung erstreckt.
  16. Leiterplattenanordnung nach Anspruch 10, wobei die Leiterplatte keine Führungsstifte und keine Positioniermerkmale zum Positionieren von Führungsstiften eines Gehäuses aufweist, und das Gehäuse keine Führungsstifte und keine Positioniermerkmale zum Positionieren von Führungsstiften einer Leiterplatte aufweist.
  17. Verfahren zur Montage einer Leiterplattenanordnung, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Fixieren eines Befestigungselements an eine erste Fläche einer Leiterplatte in einem Bereich der Leiterplatte, der keine Öffnungen aufweist; Einsetzen des Befestigungselements in eine Öffnung eines Gehäuses zur Bildung einer Presspassungsverbindung zwischen dem Befestigungselement und dem Gehäuse.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Schritt des Fixierens eines Befestigungselements an eine Fläche einer Leiterplatte Löten des Befestigungselements an die Fläche der Leiterplatte umfasst.
  19. Verfahren nach Anspruch 17, ferner umfassend Anlegen einer Kraft an eine zweite Fläche der Leiterplatte an einer Stelle, die auf das Befestigungselement ausgerichtet ist, wobei die zweite Fläche der ersten Fläche gegenüberliegt und die Kraft das Befestigungselement in die Presspassungsverbindung mit der Öffnung des Gehäuses drückt.
  20. Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Einsetzschritt vor dem Einsetzen des Befestigungselements in die Öffnung des Gehäuses Einsetzen des Befestigungselements in ein Durchgangsloch einer zweiten Leiterplatte derart, dass sich das Befestigungselement durch das Durchgangsloch erstreckt, umfasst.
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