DE102017104294B4 - Arrangement with a printed circuit board housing - Google Patents

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Abstract

Anordnung mit einem Leiterplattengehäuse (1) zur Aufnahme zumindest einer Leiterplatte (2) und mit zumindest einem elektrischen Verbinder (3) umfassend ein, an einer zur Leiterplatte (2) abgewandten Außenseite des Leiterplattengehäuses angeformtes Verbinderaußengehäuse (31), welches zumindest zwei Kontaktelemente (4) aufnimmt, die elektrisch mit der Leiterplatte (2) verbunden, insbesondere verlötet, sind und sich jeweils durch eine Durchführung (5) des Leiterplattengehäuses hindurch in das Verbinderaußengehäuse (31) hinein erstrecken, wobei die Leiterplatte (2) im Leiterplattengehäuse (1) mit einer Vergussmasse (6) vergossen ist;
dadurch gekennzeichnet dass
dem Verbinderaußengehäuse (31) des zumindest einen Verbinders (3) ein, an einer zur Leiterplatte (2) zugewandten Innenseite des Leiterplattengehäuses (1) angeformtes Verbinderinnengehäuse (32) zugeordnet ist, welches die zumindest zwei Kontaktelemente (4) in einem zwischen Leiterplatte (2) und den zugeordneten Durchführungen (5) des Leiterplattengehäuses (1) gebildeten Hohlraum (33) aufnimmt, wobei zwischen einer zur Leiterplatte (2) gerichteten Stirnseite des Verbinderinnengehäuses (32) und der Leiterplatte (2) eine Dichtung (7) angeordnet ist.

Figure DE102017104294B4_0000
Arrangement with a printed circuit board housing (1) for accommodating at least one printed circuit board (2) and with at least one electrical connector (3) comprising a connector outer housing (31) integrally formed on an outer side of the printed circuit board housing facing away from the printed circuit board (2) and comprising at least two contact elements (4 ), which are electrically connected to the printed circuit board (2), in particular soldered, and each extending through a passage (5) of the circuit board housing in the connector outer housing (31) extend, wherein the circuit board (2) in the circuit board housing (1) a potting compound (6) is shed;
characterized in that
the connector outer housing (31) of the at least one connector (3) is assigned to a connector inner housing (32) integrally formed on an inner side of the printed circuit board housing (1) facing the printed circuit board (2), said connector housing housinging the at least two contact elements (4) in an intermediate circuit board (2 ) and the associated passages (5) of the printed circuit board housing (1) Cavity (33) receives, wherein between a printed circuit board (2) facing the front side of the connector inner housing (32) and the circuit board (2) a seal (7) is arranged.
Figure DE102017104294B4_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem Leiterplattengehäuse zur Aufnahme zumindest einer Leiterplatte und mit zumindest einem elektrischen Verbinder, umfassend ein, an einer zur Leiterplatte abgewandten Außenseite des Leiterplattengehäuses angeformtes Verbinderaußengehäuse, welches zumindest zwei Kontaktelemente aufnimmt, die elektrisch mit der Leiterplatte verbunden sind und sich jeweils durch eine Durchführung des Leiterplattengehäuses hindurch in das Verbinderaußengehäuse hinein erstrecken. Die Leiterplatte ist dabei im Leiterplattengehäuse mit einer Vergussmasse vergossen. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Abdichten von Steckergehäusen einer elektronischen Schaltung, insbesondere für einen elektrischen Batteriehauptschalter.The present invention relates to an arrangement with a printed circuit board housing for accommodating at least one printed circuit board and having at least one electrical connector, comprising a connector outer housing formed on an outer side of the printed circuit board housing facing away from the printed circuit board, which accommodates at least two contact elements that are electrically connected to the printed circuit board and themselves each extend through a passage of the circuit board housing into the connector outer housing. The circuit board is encapsulated in the circuit board housing with a potting compound. Furthermore, the invention relates to a method for sealing plug housings of an electronic circuit, in particular for an electric battery main switch.

Elektronische Schaltungen auf Leiterplatten werden oft zum Schutz vor Umgebungseinflüssen wie Feuchtigkeit und Staub in einem Gehäuse angeordnet und mit einer Vergussmasse vergossen.Electronic circuits on printed circuit boards are often arranged to protect against environmental influences such as moisture and dust in a housing and potted with a potting compound.

DE 197 55 767 A1 beschreibt eine Anordnung, bei welcher ein Leiterplattengehäuse mit einem Verbinderaußengehäuse verbunden ist, wobei die in dem Leiterplattengehäuse aufgenommene Leiterplatte mit in dem Verbinderaußengehäuse aufgenommenen Kontaktelementen verlötet und mit einer Vergussmasse vergossen ist. Dabei ist keine Dichtung zwischen dem Verbinderaußengehäuse und Leiterplattengehäuse beschrieben. DE 197 55 767 A1 describes an arrangement in which a printed circuit board housing is connected to a connector outer housing, wherein the printed circuit board accommodated in the printed circuit board housing is soldered with contact elements received in the connector outer housing and sealed with a potting compound. In this case, no seal between the connector outer housing and printed circuit board housing is described.

DE 42 28 818 A1 offenbart eine Anordnung, bei welcher Kontaktelemente in einem Steg dicht eingebettet sind, der das Verbinderaußengehäuse in Richtung des Inneren des Leiterplattengehäuses begrenzt. Die Kontaktelemente erstrecken sich durch den Steg hindurch. Auf einer Seite des Stegs sind sie mit der Leiterplatte bzw. Leiterfolie verbunden, die mit einer Vergussmasse vergossen ist, und auf der anderen Seite erstrecken sie sich in das Verbinderaußengehäuse hinein. DE 42 28 818 A1 discloses an arrangement in which contact elements are tightly embedded in a ridge that limits the connector outer housing toward the interior of the circuit board housing. The contact elements extend through the web. On one side of the web, they are connected to the printed circuit board or printed circuit film, which is potted with a potting compound, and on the other side, they extend into the connector outer housing.

Eine gattungsgemäße Anordnung ist beispielweise in der Offenlegungsschrift DE 10 2006 046 488 A1 offenbart. Die herkömmliche Anordnung umfasst ferner eine Dichtung, die im Verbinderaußengehäuse angeordnet ist und die Form einer Membran mit Öffnungen oder Sollbruchstellen aufweist, wodurch die Kontaktelemente hindurchragen. Die Dichtung wird von außen mit Hilfe einer hülsenartigen Steckeraufnahme fixiert. Diese Dichtung soll verhindern, dass die Vergussmasse während des Vergießens durch die Durchführungen im Leiterplattengehäuse in das Verbinderaußengehäuse einfließt. Die konkrete Anordnung der Öffnungen bzw. der Sollbruchstellen in der Membran-Dichtung muss der jeweiligen Anordnung der Kontaktelemente entsprechen. Außerdem umfasst die herkömmliche Anordnung eine weitere Gehäusedichtung, die die Leiterplatte innerhalb des Leiterplattengehäuses elastisch lagert. Der beschrieben Aufbau der herkömmlichen Anordnung ist vergleichsweise komplex und Kosten intensiv.A generic arrangement is for example in the published patent application DE 10 2006 046 488 A1 disclosed. The conventional arrangement further comprises a seal which is disposed in the connector outer housing and in the form of a membrane with openings or predetermined breaking points, whereby the contact elements protrude. The seal is fixed from the outside by means of a sleeve-like connector receptacle. This seal is intended to prevent the potting compound from flowing into the connector outer housing during potting through the passages in the printed circuit board housing. The specific arrangement of the openings or the predetermined breaking points in the membrane seal must correspond to the respective arrangement of the contact elements. In addition, the conventional arrangement includes a further housing seal which elastically supports the circuit board within the circuit board housing. The described structure of the conventional arrangement is comparatively complex and cost intensive.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine in Herstellung einfache und kostengünstige Anordnung zum Schutz von Leiterplatten und gleichzeitig eine elektrische Verbindung zur Leiterplatte vorzuschlagen.The present invention has for its object to provide a simple and inexpensive in manufacturing arrangement for the protection of printed circuit boards and at the same time an electrical connection to the circuit board.

Diese Aufgabe löst die Erfindung vorrichtungsseitig schon mit einer Anordnung mit den Merkmalen von Anspruch 1.This object is achieved on the device side already with an arrangement having the features of claim 1.

Die erfindungsgemäße Anordnung weist ein Leiterplattengehäuse zur Aufnahme zumindest einer Leiterplatte auf und zumindest einen elektrischen Verbinder umfassend ein, an einer zur Leiterplatte abgewandten Außenseite des Leiterplattengehäuses angeformtes Verbinderaußengehäuse, welches zumindest zwei Kontaktelemente aufnehmen kann, insbesondere starre, metallene Kontaktelemente, die elektrisch mit der Leiterplatte verbunden, insbesondere verlötet sind. Im montierten Zustand der Anordnung erstrecken sich die Kontaktelemente jeweils durch eine in einem Gehäusewandabschnitt angeordnete Durchführung des Leiterplattengehäuses hindurch in das Verbinderaußengehäuse hinein, wobei die Leiterplatte im Leiterplattengehäuse mittels einer Vergussmasse vergossen ist.The arrangement according to the invention has a printed circuit board housing for accommodating at least one printed circuit board and at least one electrical connector comprising a connector outer housing formed on an outer side of the printed circuit board housing facing away from the printed circuit board, which housing can receive at least two contact elements, in particular rigid, metal contact elements which are electrically connected to the printed circuit board , in particular soldered. In the assembled state of the arrangement, the contact elements each extend through a arranged in a housing wall portion implementation of the printed circuit board housing into the connector outer housing, wherein the circuit board is encapsulated in the circuit board housing by means of a potting compound.

Die erfindungsgemäße Anordnung zeichnet sich dadurch aus, dass dem Verbinderaußengehäuse des zumindest einen Verbinders ein, an einer zur Leiterplatte zugewandten Innenseite des Leiterplattengehäuses angeformtes Verbinderinnengehäuse zugeordnet ist, welches die zumindest zwei Kontaktelemente in einem zwischen Leiterplatte und den zugeordneten Durchführungen des Leiterplattengehäuses gebildeten Hohlraum aufnimmt, wobei zwischen einer zur Leiterplatte gerichteten Stirnseite des Verbinderinnengehäuses und der Leiterplatte eine Dichtung angeordnet ist. Der Verbinder kann dabei insbesondere als Buchsenverbinder oder als Steckerverbinder ausgebildet sein.The arrangement according to the invention is characterized in that the connector outer housing of the at least one connector is assigned to a connector inner housing molded onto an inner side of the printed circuit board housing facing the printed circuit board housing the at least two contact elements in a cavity formed between the printed circuit board and the associated feedthroughs of the printed circuit board housing between a printed circuit board facing the front side of the connector inner housing and the circuit board, a seal is arranged. The connector can be designed in particular as a socket connector or as a plug connector.

Die erfindungsgemäße Anordnung bietet eine Reihe von Vorteilen gegenüber herkömmlichen Anordnungen. Sie enthält nur wenige Einzelteile und ist besonders einfach und günstig in der Herstellung. Dabei bietet sie einen zuverlässigen Schutz für eine auf der Leiterplatte befindliche elektronische Schaltung sowohl gegen Staub und Feuchtigkeit, als auch gegen Erschütterung und ist nicht verschleißanfällig. Zweckmäßigerweise kann dabei vorgesehen sein, dass die Leiterplatte sich über mehrere derartige Dichtungen, die jeweils an einem Verbinderinnengehäuse eines jeweiligen Verbinders vorgesehen sind, am Leiterplattengehäuse abstützt, sodass die Leiterplatte schwingungstechnisch vom Leiterplattengehäuse entkoppelt ist.The arrangement according to the invention offers a number of advantages over conventional arrangements. It contains only a few items and is particularly easy and inexpensive to manufacture. It provides reliable protection for an on-board electronic circuit both against dust and moisture, and against vibration and is not susceptible to wear. Conveniently, it can be provided that the circuit board over several such seals, each on a Connector inner housing of a respective connector are provided, supported on the circuit board housing, so that the circuit board is vibration-decoupled from the circuit board housing.

Weitere erfindungsgemäße Merkmale sind in der allgemeinen Beschreibung, der Figurenbeschreibung, den Figuren sowie den Unteransprüchen angegeben.Further features of the invention are given in the general description, the description of the figures, the figures and the subclaims.

Das Verbinderinnengehäuse der erfindungsgemäßen Anordnung kann eine sich vom Leiterplattengehäuse in Richtung zur Leiterplatte erstreckende, umlaufende Wandung aufweisen, auf deren freien, zur Leiterplatte gerichteten Stirnseite die insbesondere als O-Ring ausgebildete Dichtung anliegt. Die Wandung kann dabei den Innenraum oder Hohlraum des Verbinderinnengehäuses im Innern des Leiterplattengehäuses bilden zur Aufnahme der sich von der Leiterplatte erstreckenden Kontaktelemente. Diese Wandung kann stirnseitig eine umlaufende und geschlossene Aufnahme in Form einer Rille zur Aufnahme der Dichtung aufweisen. Derartige Dichtungen sind besonders einfach in Herstellung. Dabei sind Dichtung und zugeordnete Aufnahme so aufeinander abgestimmt, dass die Dichtung in Richtung zur Leiterplatte etwas aus der Aufnahme bzw. Rille herausragt zur Bereitstellung einer Dichtfunktion. Hiervon unabhängig kann die konkreten Anordnung der Kontaktelemente gestaltet sein, die sich erfindungsgemäß innenliegend zur Dichtung erstrecken.The connector inner housing of the arrangement according to the invention may have a circumferential wall extending from the printed circuit board housing in the direction of the printed circuit board, on whose free, directed to the printed circuit board end face the particular formed as an O-ring seal. The wall may form the interior or cavity of the connector inner housing in the interior of the printed circuit board housing for receiving the extending from the circuit board contact elements. This wall may have an encircling and closed receptacle in the form of a groove for receiving the seal. Such seals are particularly easy to manufacture. In this case, the seal and associated receptacle are coordinated so that the seal in the direction of the circuit board something from the receptacle or groove protrudes to provide a sealing function. Independently of this, the concrete arrangement of the contact elements can be designed, which according to the invention extend inside the seal.

Die Dichtung kann so angeordnet sein, dass sie während des Vergießens der montierten Leiterplatte mit der Vergussmasse verhindert, dass die Vergussmasse in den Hohlraum des zugehörigen Verbinderinnengehäuses und damit u.U. durch die Durchführung des Gehäuses hindurch in das zugeordnete Verbinderaußengehäuse fließt, die Kontakte verschmutzt und somit den jeweiligen Verbinder unbrauchbar macht. Mithilfe der Dichtung kann somit sichergestellt werden, dass das Verbinderinnengehäuse frei von der Vergussmasse bleibt und damit später ein über den zumindest einen Verbinder realisierter Stecker-Buchsenkontakt fehlerfrei hergestellt werden kann.The seal may be arranged to prevent the potting compound from penetrating into the cavity of the associated female connector housing during the potting of the assembled printed circuit board with the potting compound, and thus u.U. through the passage of the housing into the associated connector outer housing which contaminates contacts and thus renders the respective connector unusable. With the help of the seal can thus be ensured that the connector inner housing remains free of the potting compound and thus later a realized over the at least one connector male connector contact can be made without errors.

Zweckmäßigerweise kann die Leiterplatte am Leiterplattengehäuse befestigt sein, insbesondere derart, dass die Leiterplatte die zwischen Leiterplatte und Leiterplattengehäuse angeordnete Dichtung abdichtend an das Verbinderinnengehäuse anpresst. Insbesondere kann die Befestigung z.B. in Form einer Schraubbefestigung realisiert sein, bei der ein sich durch die Platte erstreckender und mit seinem Schraubkopf an der Leiterplatte direkt oder indirekt anliegender Schraubbolzen in das Leiterplattengehäuse eingeschraubt ist. Jedoch sind auch andere Befestigungsarten denkbar, bei welchen die Leiterplatte kraftbeaufschlagt über eine oder mehrere der beschriebenen Dichtungen an dem Leiterplattengehäuse anliegt.Conveniently, the circuit board may be attached to the circuit board housing, in particular such that the circuit board presses the seal arranged between the printed circuit board and PCB housing sealingly against the connector inner housing. In particular, the attachment may be e.g. be implemented in the form of a screw, in which a bolt extending through the plate and with its screw head on the circuit board directly or indirectly fitting screw is screwed into the circuit board housing. However, other types of attachment are conceivable in which the printed circuit board is subjected to force applied to the printed circuit board housing via one or more of the seals described.

Zweckmäßigerweise kann die Dichtung den Hohlraum des Verbinderinnengehäuses gegenüber dem Innenraum des Leiterplattengehäuses abdichten, wobei Abschnitte der Leiterplatte ein Teil der Abdichtung bilden können. Der Innenraum des Verbinderinnengehäuses kann dabei durch die Leiterplatte und die Dichtung zur Bildung eines geschlossenen Hohlraums verschlossen werden.Conveniently, the gasket may seal the cavity of the connector housing relative to the interior of the circuit board housing, wherein portions of the circuit board may form part of the seal. The interior of the connector housing can be closed by the circuit board and the seal to form a closed cavity.

Vorzugsweise kann die Dichtung aus einem elastischen Material hergestellt sein und zum mechanischen Dämpfen der Leiterplatte und der elektronischen Bauteile, die auf die Leiterplatte aufgebracht sein können, gegen Erschütterung ausgebildet sein. Nach dem Aushärten der Vergussmasse kann die elastische Dichtung die Funktion einer dämpfenden Lagerung der Leiterplatte erfüllen. Hierdurch kann die Dichtung zwei Funktionen erfüllen, zum einen während der Gestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung als auch bei der Nutzung der Anordnung.Preferably, the seal may be made of an elastic material and formed to mechanically damp the circuit board and the electronic components which may be applied to the circuit board against vibration. After curing of the potting compound, the elastic seal can fulfill the function of a damping mounting of the circuit board. As a result, the seal can fulfill two functions, on the one hand during the design of the arrangement according to the invention as well as in the use of the arrangement.

Zweckmäßigerweise kann es vorgesehen sein, dass das Verbinderaußengehäuse und/oder das Verbinderinnengehäuse topfartig ausgebildet sind, wobei die Durchführungen zur Aufnahme und Durchführung der Kontaktelemente in einem zumindest abschnittsweise gemeinsamen Topfboden angeordnet sein können, sodass die im Innern des Verbinderinnengehäuses und im Innern des Verbinderaußengehäuses verlaufende Kontakte des Verbinders optimal geschützt sind. Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass das jeweilige Verbinderaußengehäuse eine umlaufende Wandung aufweist. Diese Wandung kann dabei einen Innenraum oder Hohlraum des Verbinderaußengehäuses außen am Leiterplattengehäuses bilden zur Aufnahme der sich von der Leiterplatte durch das zugeordnete Verbinderinnengehäuse, durch die Durchführungen und hinein in den Innenraum oder Hohlraum des Verbinderaußengehäuses erstreckenden Kontaktelemente des jeweiligen Verbinders.Appropriately, it may be provided that the connector outer housing and / or the connector inner housing are pot-shaped, the bushings for receiving and carrying the contact elements may be arranged in an at least partially common pot bottom, so that the inside of the connector inner housing and inside the connector outer housing extending contacts the connector are optimally protected. Preferably, it may be provided that the respective connector outer housing has a circumferential wall. This wall may form an interior or cavity of the connector outer housing outside of the printed circuit board housing for receiving the contact elements of the respective connector extending from the printed circuit board through the associated connector inner housing, through the bushings and into the interior or cavity of the connector outer housing.

Zweckmäßigerweise können das Verbinderaußengehäuse sowie die sich in diesem erstreckenden Kontaktelemente zum mechanischen und elektrischen Koppeln mit einer komplementär ausgebildeten Verbindereinrichtung ausgebildet sein. Mit anderen Worten, die Anordnung kann so gestaltet sein, dass von außen ein komplementär ausgebildete Stecker bzw. eine komplementär ausgebildete Buchse angeschlossen sein kann, insbesondere zur Gestaltung einer staub- und/oder spritzwasserdichten Stecker-Buchsenverbindung. Besonders bevorzugt kann die Verbindung so gestaltet sein, dass sie der IP Schutzart IP-68 oder IP-69K entspricht, die vollständigen Berührungsschutz, Schutz gegen Eindringen von Staub und Schutz gegen Wasser sogar beim Eintauchen im Wasser ohne Zeitlimit gewährleisten kann.Expediently, the connector outer housing and the contact elements extending in the latter can be designed for mechanical and electrical coupling with a complementary connector device. In other words, the arrangement can be designed so that externally a complementarily formed plug or a complementarily formed socket can be connected, in particular for the design of a dust and / or splash-proof plug-socket connection. More preferably, the connection may be designed to comply with the IP protection class IP-68 or IP-69K, the complete touch protection, protection against ingress of dust and protection against water even at Immersion in the water can ensure without time limit.

Die Erfindung ist nicht auf das Vorsehen eines einzelnen Verbinders beschränkt. Erfindungsgemäß kann die Anordnung das Leiterplattengehäuse auch eine Mehrzahl von elektrischen Verbindern, mit jeweils einem zugeordneten Verbinderinnengehäuse und einem Verbinderaußengehäuse umfassen, jeweils zum Verbinden mit einer komplementär ausgestalteten Stecker- oder Buchseneinrichtung. Insbesondere können bei einer derartigen Anordnung Steuer- und Versorgungsanschlüsse bereitgestellt werden, die jeweils über einen zugeordneten Verbinder an externe Versorgungskabel bzw. Steuerleitungen anschließbar sind.The invention is not limited to the provision of a single connector. According to the invention, the arrangement may comprise the printed circuit board housing also a plurality of electrical connectors, each having an associated connector inner housing and a connector outer housing, each for connection to a complementary designed plug or socket device. In particular, in such an arrangement, control and supply connections can be provided, which can each be connected via an associated connector to external supply cables or control lines.

Vorzugsweise können das Verbinderaußengehäuse und das Verbinderinnengehäuse eines Verbinders integral mit dem Leiterplattengehäuse durch hergestellt sein, was eine besonders kostengünstige Herstellung erlaubt. Vorzugsweise können das Leiterplattengehäuse zusammen mit dem Verbinder-außengehäuse und dem zugeordneten Verbinderinnengehäuse eines Verbinders als einstückiges Teil in einem einzelnen Herstellungsschritt, z.B. durch Spritzgießen, hergestellt sein. Bei diesen Ausführungsformen, bei welchen Verbinderaußengehäuse und Verbinderinnengehäuse integral bzw. einstückig mit dem Leiterplattengehäuse hergestellt sind, stellen das jeweilige Verbinderaußengehäuse und das diesem zugeordnete Verbinderinnengehäuse insofern Abschnitte des Leiterplattengehäuses dar.Preferably, the connector outer housing and the connector inner housing of a connector can be made integral with the circuit board housing, which allows a particularly cost-effective production. Preferably, the circuit board housing together with the connector outer housing and the associated connector inner housing of a connector may be formed as an integral part in a single manufacturing step, e.g. be made by injection molding. In these embodiments, in which connector outer and female housings are integrally formed with the PCB housing, the respective outer connector housing and the inner connector housing associated therewith are portions of the PCB housing.

Vorzugsweise kann die Leiterplatte auf der zur Dichtung weisenden Seite innerhalb des durch die Dichtung eingeschlossenen Abschnittes frei von elektronischen Bauteilen sein. Damit trägt der Abschnitt der Leiterplatte, der durch die Dichtung eingerahmt ist, vorzugsweise nur die Kontaktelemente. Dadurch können alle elektronischen Bauteile, die die Leiterplatte trägt, mit der Vergussmasse vergossen und gegen Feuchtigkeit und Staub geschützt sein.Preferably, the circuit board may be free of electronic components on the seal-facing side within the portion enclosed by the seal. Thus, the portion of the circuit board which is framed by the seal, preferably only the contact elements. As a result, all the electronic components that carries the circuit board can be potted with the potting compound and protected against moisture and dust.

Insbesondere kann die Leiterplatte, einschließlich der aufgebrachten elektronischen Bauelemente, von allen Seiten mit der Vergussmasse umschlossen sein, was die Funktionalität der Elektronik nicht stört, sondern die mit elektronischen Bauteilen bestückte Leiterplatte vor Umwelteinflüssen besonders effektiv schützt. Dabei kann vorgesehen sein, dass bei dieser Ausführungsform nur solche Abschnitte der Leiterplatte frei von Vergussmasse belassen sind, die durch die zumindest eine Dichtung eingegrenzt sind.In particular, the printed circuit board, including the applied electronic components, be enclosed on all sides with the potting compound, which does not interfere with the functionality of the electronics, but the printed circuit board equipped with electronic components protects against environmental influences particularly effective. It can be provided that in this embodiment, only those portions of the circuit board are left free of potting compound, which are limited by the at least one seal.

Vorzugsweise kann das Leiterplattengehäuse als eine die Leiterplatte aufnehmende Halbschale ausgebildet sein. Das Leiterplattengehäuse kann auch mehrere zusammensetzbare Schalenteile aufweisen, insbesondere solche, die zu einer geschlossenen Schalenstruktur zusammenfügbar sind.Preferably, the circuit board housing may be formed as a circuit board receiving half-shell. The printed circuit board housing may also have a plurality of composable shell parts, in particular those which can be joined together to form a closed shell structure.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Abdichtung einer, an einer Leiterplatte angebrachten elektronischen Schaltung, wobei die Leiterplatte in einem Leiterplattengehäuse angeordnet ist und Kontaktelemente zumindest eines elektrischen Verbinders sich von der Leiterplatte durch das Leiterplattengehäuse hindurch erstrecken, mit den Schritten:

  • Herstellen, insbesondere durch Spritzgießen, eines Leiterplattengehäuses mit einem an der Innenseite des Leiterplattengehäuses angeformten und von diesem sich erstreckenden Verbinderinnengehäuse, wobei ein Wandabschnitt des Leiterplattengehäuses im Bereich des Verbinderinnengehäuses Durchführungen zur Durchführung der Kontaktelemente des Verbinders aufweist;
  • Auflegen einer Dichtung auf eine, in Einbaulage der Leiterplatte zu dieser gerichtete Stirnseite des Verbinderinnengehäuses;
  • Auflegen der Leiterplatte mit daran kontaktierten, insbesondere angelöteten Kontaktelementen auf die Dichtung, so dass die Kontaktelemente sich durch die Durchführungen nach außen erstrecken, und das Verbinderinnengehäuse die Kontaktelemente in einem zwischen Leiterplatte und den zugeordneten Durchführungen des Leiterplattengehäuses gebildeten Hohlraum aufnimmt;
  • Befestigen der Leiterplatte am Leiterplattenggehäuse derart, dass die Dichtung durch die Leiterplatte angepresst sind, und der Hohlraum verschlossen wird; und
  • Vergießen der Leiterplatte im Leiterplattengehäuse mit einer Vergussmasse, wobei die Dichtung verhindern, dass die Vergussmasse in das Verbinderinnengehäuse einfließt.
The present invention further relates to a method for sealing an electronic circuit mounted on a printed circuit board, wherein the printed circuit board is arranged in a printed circuit board housing and contact elements of at least one electrical connector extend from the printed circuit board through the printed circuit board housing, with the steps:
  • Producing, in particular by injection molding, a printed circuit board housing having a connector inner housing formed on and extending from the inside of the printed circuit board housing, wherein a wall section of the printed circuit board housing in the region of the connector inner housing has bushings for passing through the contact elements of the connector;
  • Placing a seal on a, in installation position of the circuit board to this directed end face of the connector inner housing;
  • Placing the printed circuit board with contacted, in particular soldered contact elements on the seal, so that the contact elements extend through the bushings to the outside, and the connector inner housing receives the contact elements in a cavity formed between the printed circuit board and the associated feedthroughs of the printed circuit board housing;
  • Attaching the printed circuit board to the printed circuit board housing such that the gasket is pressed by the printed circuit board and the cavity is closed; and
  • Potting the circuit board in the circuit board housing with a potting compound, wherein the seal prevent the potting compound flows into the connector inner housing.

Die Erfindung wird im Folgenden durch das Beschreiben einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert, wobei

  • 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung in einer Explosionsansicht,
  • 2 eine Unteransicht auf das Leiterplattengehäuse gemäß der beschriebenen Ausführungsform,
  • 3 einen Ausschnitt eines Schnittes der Ausführungsform gemäß 1 im montierten Zustand in einer schematischen Prinzipdarstellung
zeigt.The invention will be explained in the following by describing an embodiment with reference to the accompanying drawings, wherein
  • 1 an embodiment of the arrangement according to the invention in an exploded view,
  • 2 a bottom view of the circuit board housing according to the described embodiment,
  • 3 a section of a section of the embodiment according to 1 in the assembled state in a schematic schematic diagram
shows.

In allen Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale.In all drawings, like reference numerals designate like features.

Die in 1 bis 3 dargestellte Ausführungsform der Anordnung umfasst ein Leiterplattengehäuse 1 für die Aufnahme einer elektronischen Schaltung, nämlich einer Leiterplatte 2, auf die Kontaktelemente 4 aufgelötet sind, die sich senkrecht zur Leiterplatte erstrecken und nach außen zur Außenseite des Leitplattengehäuses 1 geführt sind.In the 1 to 3 illustrated embodiment of the arrangement comprises a printed circuit board housing 1 for receiving an electronic circuit, namely a printed circuit board 2 , on the contact elements 4 are soldered, which extend perpendicular to the circuit board and out to the outside of the baffle housing 1 are guided.

Das Leiterplattengehäuse 1 ist in der beschriebenen Ausführungsform als eine Halbschale ausgebildet und umfasst mehrere elektrische Verbinder 3, die zum Anschließen der Leiterplatte 2 an komplementäre Verbindereinrichtungen wie beispielweise eine elektrische Versorgung und/oder an eine Steuer- oder Sensoreinrichtung ausgebildet sind, insbesondere zur Gestaltung einer staub-und wasserdichten Stecker-Buchsenverbindung, die hier der Schutzart IP68 oder IP69 entspricht. Die Verbindergehäuse sind integral mit dem Leiterplattengehäuse 1 durch ein herkömmliches Spritzgussverfahren hergestellt. Bei der dargestellten Ausführungsform sind sämtlichen Verbinder 3 ähnlich gestaltet und umfassen jeweils ein Verbinderaußengehäuse 31 und ein Verbinderinnengehäuse 32. Das Verbinderaußengehäuse 31 und das Verbinderinnengehäuse 32 sind topfartig ausgebildet mit zumindest abschnittweise gemeinsamen Topfboden, in dem die Durchführungen 5 zur Aufnahme der Kontaktelemente 4 angeordnet sind. Das Verbinderinnengehäuse 31 umfasst einen Hohlraum 33, der durch die Wandung 34 begrenzt ist, die auf ihrer der Leiterplatte 2 zugewandten Stirnseite eine Rille 35 aufweist. Die Rille 35 ist zur Aufnahme einer Dichtung 7 ausgebildet, beispielweise in Form eines O-Rings. Die O-Ringe sind aus einem elastischen Material hergestellt. In einer weiteren Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, zur Gestaltung einer geschlossenen Dichtung eine elastisch aushärtbare Flüssigmasse in die Rille 35 einzugießen.The PCB housing 1 is formed in the described embodiment as a half-shell and includes a plurality of electrical connectors 3 used to connect the circuit board 2 are formed on complementary connector devices such as an electrical supply and / or to a control or sensor device, in particular for the design of a dustproof and watertight plug-socket connection, which here corresponds to the protection IP68 or IP69. The connector housings are integral with the circuit board housing 1 produced by a conventional injection molding process. In the illustrated embodiment, all connectors are 3 similarly designed and each comprise a connector outer housing 31 and a connector housing 32 , The connector outer housing 31 and the connector housing 32 are pot-shaped with at least partially common pot bottom, in which the bushings 5 for receiving the contact elements 4 are arranged. The connector housing 31 includes a cavity 33 passing through the wall 34 is limited, on its the circuit board 2 facing end a groove 35 having. The groove 35 is to receive a seal 7 formed, for example in the form of an O-ring. The O-rings are made of an elastic material. In another embodiment, it may also be provided to form a closed seal an elastically curable liquid mass in the groove 35 pour.

Die Leiterplatte 2 ist in der dargestellten Ausführungsform auf einer Seite mit elektronischen Bauteilen bestückt. Auf der anderen Seite, die im montierten Zustand den Verbindern zugewandt ist, erstrecken sich von der Leiterplatte 2 Kontaktelemente 4, die auf die Leiterplatte 2 aufgelötet sind.The circuit board 2 is equipped in the illustrated embodiment on one side with electronic components. On the other side, which faces the connectors in the mounted state, extend from the circuit board 2 contact elements 4 on the circuit board 2 are soldered.

Im montierten Zustand der Anordnung, wie es in 3 dargestellt ist, ist die Leiterplatte 2 so in dem Leiterplattengehäuse angeordnet, dass ihre Kontaktelemente 4 in den Verbindergehäusen 31, 32 angeordnet sind und sich von der Leiterplatte 2 durch das Verbinderinnengehäuse 32 und durch die Durchführungen 5 in das Innere des Verbindeaußengehäuse 31 hinein erstrecken zum elektrischen Koppeln mit einer komplementär ausgebildeten Verbindereinrichtung. Der in 3 dargestellte Ausschnitt zeigt den Bereich eines Schnittes durch einen einzelnen Verbinder, wobei die Schnittebene in einer Erstreckungsebene von 4 Kontaktelementen des Verbinders liegt.In the assembled state of the arrangement, as shown in 3 is shown, is the circuit board 2 arranged in the circuit board housing that their contact elements 4 in the connector housings 31 . 32 are arranged and away from the circuit board 2 through the connector housing 32 and through the bushings 5 into the interior of the outer connector housing 31 extend into for electrically coupling with a complementary formed connector means. The in 3 The detail shown shows the area of a section through a single connector, wherein the sectional plane lies in an extension plane of 4 contact elements of the connector.

Die Leiterplatte 2 ist an das Leiterplattengehäuse 1 angeschraubt und dadurch an die Dichtung 7 angepresst, und nachfolgend mit einer Vergussmasse 6 in dem Leiterplattengehäuse 1 von allen Seiten vergossen, um die Leiterplatte 2 und die elektronischen Bauteile vor Feuchtigkeit und Staub zu schützen. Die Leiterplatte 2 und die Dichtung 7 dichten dabei den Innenraum des Verbinderinnengehäuses 32 ab und verhindern, dass die Vergussmasse 6 in den Verbinder 3 während des Vergießens einfließt. Nach dem Aushärten der Vergussmasse 6 dienen die aus einem elastischen Material hergestellten Dichtungen 7 zur dämpfenden Lagerung der Leiterplatte 2 an dem Leiterplattengehäuse 1.The circuit board 2 is to the PCB housing 1 screwed and thus to the seal 7 pressed, and subsequently with a potting compound 6 in the circuit board housing 1 shed from all sides to the circuit board 2 and to protect the electronic components from moisture and dust. The circuit board 2 and the seal 7 seal the interior of the connector housing 32 off and prevent the potting compound 6 in the connector 3 during pouring. After curing of the potting compound 6 serve the seals made of an elastic material 7 for damping storage of the circuit board 2 on the circuit board housing 1 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
LeiterplattengehäusePCB housing
22
Leiterplattecircuit board
33
VerbinderInterconnects
44
Kontaktelementecontact elements
55
Durchführungexecution
66
Vergussmassepotting compound
77
Dichtungpoetry
88th
komplementäre Verbindereinrichtungcomplementary connector device
3131
VerbinderaußengehäuseConnector outer housing
3232
VerbinderinnengehäuseConnector inner housing
3333
Hohlraumcavity
3434
Wandung des VerbinderinnengehäusesWall of the connector housing
3535
Dichtungsaufnahme, RilleGasket holder, groove
3636
Wandung des VerbinderaußengehäusesWall of the connector outer housing

Claims (14)

Anordnung mit einem Leiterplattengehäuse (1) zur Aufnahme zumindest einer Leiterplatte (2) und mit zumindest einem elektrischen Verbinder (3) umfassend ein, an einer zur Leiterplatte (2) abgewandten Außenseite des Leiterplattengehäuses angeformtes Verbinderaußengehäuse (31), welches zumindest zwei Kontaktelemente (4) aufnimmt, die elektrisch mit der Leiterplatte (2) verbunden, insbesondere verlötet, sind und sich jeweils durch eine Durchführung (5) des Leiterplattengehäuses hindurch in das Verbinderaußengehäuse (31) hinein erstrecken, wobei die Leiterplatte (2) im Leiterplattengehäuse (1) mit einer Vergussmasse (6) vergossen ist; dadurch gekennzeichnet dass dem Verbinderaußengehäuse (31) des zumindest einen Verbinders (3) ein, an einer zur Leiterplatte (2) zugewandten Innenseite des Leiterplattengehäuses (1) angeformtes Verbinderinnengehäuse (32) zugeordnet ist, welches die zumindest zwei Kontaktelemente (4) in einem zwischen Leiterplatte (2) und den zugeordneten Durchführungen (5) des Leiterplattengehäuses (1) gebildeten Hohlraum (33) aufnimmt, wobei zwischen einer zur Leiterplatte (2) gerichteten Stirnseite des Verbinderinnengehäuses (32) und der Leiterplatte (2) eine Dichtung (7) angeordnet ist.Arrangement with a printed circuit board housing (1) for accommodating at least one printed circuit board (2) and with at least one electrical connector (3) comprising a connector outer housing (31) integrally formed on an outer side of the printed circuit board housing facing away from the printed circuit board (2) and comprising at least two contact elements (4 ), which are electrically connected to the printed circuit board (2), in particular soldered, and each extending through a passage (5) of the circuit board housing in the connector outer housing (31) extend, wherein the circuit board (2) in the circuit board housing (1) a potting compound (6) is shed; characterized in that the connector outer housing (31) of the at least one connector (3), at one to the circuit board (2) associated inner side of the printed circuit board housing (1) molded connector housing (32) which receives the at least two contact elements (4) in between the printed circuit board (2) and the associated bushings (5) of the printed circuit board housing (1) cavity formed (33), wherein between a printed circuit board (2) facing the front side of the connector inner housing (32) and the circuit board (2) a seal (7) is arranged. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbinderinnengehäuse (32) eine sich vom Leiterplattengehäuse (1) in Richtung zur Leiterplatte (2) erstreckende, umlaufende Wandung (34) aufweist, auf deren freien, zur Leiterplatte (2) gerichteten Stirnseite die insbesondere als O-Ring ausgebildete Dichtung (7) anliegt.Arrangement according to Claim 1 , characterized in that the connector inner housing (32) extending from the circuit board housing (1) in the direction of the circuit board (2) extending, circumferential wall (34), on the free, the printed circuit board (2) facing the particular as an O-ring formed seal (7) is applied. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (2), insbesondere über eine Schraubbefestigung, am Leiterplattengehäuse (1) befestigt ist und die Dichtung (7) abdichtend an das Verbinderinnengehäuse (32) anpresst.Arrangement according to Claim 1 or 2 , characterized in that the printed circuit board (2), in particular via a Schraubbefestigung, on the printed circuit board housing (1) is fixed and the seal (7) sealingly against the connector inner housing (32) presses. Anordnung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (7) den Hohlraum (33) gegenüber dem Innenraum des Leiterplattengehäuses abdichtet und die Leiterplatte (2) ein Teil der Abdichtung bildet.Arrangement according to one of Claims 1 . 2 or 3 , characterized in that the seal (7) seals the cavity (33) with respect to the interior of the printed circuit board housing and the printed circuit board (2) forms a part of the seal. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte 2 im montierten Zustand im Leiterplattengehäuse 1 mit einer Vergussmasse 6 eingegossen ist, wobei der Innenraum des Verbinderinnengehäuses 32 vor einem Einfließen der Vergussmasse 6 abgedichtet ist.Arrangement according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that the printed circuit board 2 is poured in the assembled state in the printed circuit board housing 1 with a potting compound 6, wherein the interior of the connector inner housing 32 is sealed from an inflow of the potting compound 6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (7) aus einem elastischen Material hergestellt und zur mechanischen Dämpfung der Leiterplatte (2) gegen Erschütterung ausgebildet ist.Arrangement according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that the seal (7) made of an elastic material and is designed for mechanical damping of the printed circuit board (2) against vibration. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbinderaußengehäuse (31) und/oder das Verbinderinnengehäuse (32) topfartig ausgebildet sind, wobei die Durchführungen (5) zur Aufnahme der Kontaktelemente (4) in einem zumindest abschnittsweise gemeinsamen Topfboden angeordnet sind.Arrangement according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that the connector outer housing (31) and / or the connector inner housing (32) are pot-shaped, wherein the bushings (5) for receiving the contact elements (4) are arranged in an at least partially common pot bottom. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbinderaußengehäuse (31) sowie die sich in diesem erstreckenden Kontaktelemente (4) ausgebildet sind zum mechanischen und elektrischen Koppeln mit einer komplementär ausgebildeten Verbindereinrichtung, insbesondere zur Gestaltung einer staub-und/oder spritzwasserdichten Stecker-Buchsenverbindung.Arrangement according to one of Claims 1 to 7 , characterized in that the connector outer housing (31) and extending in this contact elements (4) are designed for mechanical and electrical coupling with a complementary formed connector means, in particular for the design of a dust and / or splash-proof male-female connection. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Leiterplattengehäuse (1) eine Mehrzahl von elektrischen Verbindern (3) mit jeweils einem zugeordneten Verbinderaußengehäuse (31) und einem Verbinderinnengehäuse (32).Arrangement according to one of Claims 1 to 8th characterized in that the circuit board housing (1) comprises a plurality of electrical connectors (3) each having an associated connector outer housing (31) and a connector inner housing (32). Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Verbinderaußengehäuse (31) und das Verbinderinnengehäuse (32) integral mit dem Leiterplattengehäuse durch Spritzgießen hergestellt sind.Arrangement according to one of Claims 1 to 9 characterized in that the connector outer housing (31) and the connector inner housing (32) are made integral with the circuit board housing by injection molding. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (2) auf der zur Dichtung (7) weisenden Seite innerhalb des durch die Dichtung (7) eingeschlossenen Abschnittes frei von elektronischen Bauteilen ist.Arrangement according to one of Claims 1 to 10 , characterized in that the printed circuit board (2) on the side facing the seal (7) within the section enclosed by the seal (7) is free of electronic components. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (2) von allen Seiten mit der Vergussmasse (6) umschlossen ist.Arrangement according to one of Claims 1 to 9 , characterized in that the circuit board (2) from all sides with the potting compound (6) is enclosed. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Leiterplattengehäuse (1) als eine die Leiterplatte (2) aufnehmende Halbschale ausgebildet ist.Arrangement according to one of Claims 1 to 12 , characterized in that the circuit board housing (1) is formed as a the circuit board (2) receiving half-shell. Verfahren zur Abdichtung einer, an einer Leiterplatte (2) angebrachten elektronischen Schaltung, wobei die Leiterplatte (2) in einem Leiterplattengehäuse (1) angeordnet ist und Kontaktelemente (4) zumindest eines elektrischen Verbinders (3) sich von der Leiterplatte (2) durch das Leiterplattengehäuse 1 hindurch erstrecken, mit den Schritten: Herstellen, insbesondere Spritzgießen eines Leiterplattengehäuses (1) mit einem an der Innenseite des Leiterplattengehäuses angeformten und von diesem sich erstreckenden Verbinderinnengehäuse (32), wobei ein Wandabschnitt das Leiterplattengehäuses im Bereich des Verbinderinnengehäuses (32) Durchführungen (5) zur Durchführung der Kontaktelemente (4) des Verbinders (3) aufweist; Auflegen einer Dichtung (7) auf eine, in Einbaulage der Leiterplatte (2) zu dieser gerichtete Stirnseite des Verbinderinnengehäuses (32); Auflegen der Leiterplatte (2) mit darauf kontaktierten, insbesondere angelöteten Kontaktelementen (4) auf die Dichtung (7), so dass die Kontaktelemente (4) sich durch die Durchführungen (5) nach außen erstrecken, und das Verbinderinnengehäuse (32) die Kontaktelemente (4) in einem zwischen Leiterplatte (2) und den zugeordneten Durchführungen (5) des Leiterplattengehäuses (1) gebildeten Hohlraum (33) aufnimmt; Befestigen der Leiterplatte (2) am Leiterplattenggehäuse (1) derart, dass die Dichtung (7) durch die Leiterplatte (2) angepresst sind, und der Hohlraum (33) verschlossen wird; und Vergießen der Leiterplatte (2) im Leiterplattengehäuse (1) mit einer Vergussmasse (6), wobei die Dichtung (7) verhindert, dass die Vergussmasse (6) in das Verbinderinnengehäuse (32) einfließt.Method for sealing an electronic circuit attached to a printed circuit board (2), wherein the printed circuit board (2) is arranged in a printed circuit board housing (1) and contact elements (4) of at least one electrical connector (3) extend from the printed circuit board (2) through the Comprising, in particular, injection molding of a printed circuit board housing (1) with a connector inner housing (32) formed on and extending from the inside of the printed circuit board housing, wherein a wall section guides the printed circuit board housing in the region of the connector inner housing (32). 5) for the passage of the contact elements (4) of the connector (3); Placing a seal (7) on a, in installation position of the printed circuit board (2) directed to this end face of the connector inner housing (32); Placing the printed circuit board (2) with contact elements (4) contacted thereon, in particular soldered on the seal (7), so that the contact elements (4) extend through the bushings (5) to the outside, and the connector inner housing (32) the contact elements ( 4) in a between the printed circuit board (2) and the associated bushings (5) of the printed circuit board housing (1) formed cavity (33) receives; Attaching the circuit board (2) to the circuit board housing (1) such that the seal (7) is pressed by the circuit board (2) and the cavity (33) is closed; and Potting the printed circuit board (2) in the printed circuit board housing (1) with a potting compound (6), wherein the seal (7) prevents the potting compound (6) flows into the connector inner housing (32).
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DE19644123A1 (en) * 1996-10-23 1998-05-07 Siemens Ag Peripherals-surface mount technology for increased degree of protection without releasing connectors during maintenance
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