DE102022121762A1

DE102022121762A1 - Leiterplattenvorrichtung

Info

Publication number: DE102022121762A1
Application number: DE102022121762.0A
Authority: DE
Inventors: Johann Georg Hornung; Kai Niestroj
Original assignee: Enfas GmbH
Current assignee: Enfas GmbH
Priority date: 2022-08-29
Filing date: 2022-08-29
Publication date: 2024-02-29

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leiterplattenvorrichtung, die eine Hauptleiterplatte und zumindest eine Nebenleiterplatte umfasst, wobei die Hauptleiterplatte mit der Nebenleiterplatte elektrisch und mechanisch gekoppelt ist. Die Leiterplattenvorrichtung umfasst ferner zumindest ein an der Hauptleiterplatte befestigtes EMV-Gehäuse mit einer Hauptöffnung, welche durch die Hauptleiterplatte abgedeckt ist. Die Nebenleiterplatte ist ferner zumindest innerhalb des von der Hauptleiterplatte und dem EMV-Gehäuse umschlossenen Raums angeordnet, wobei zumindest ein Halte- und/oder Befestigungsmittel vorgesehen ist, welches die Nebenleiterplatte an dem EMV-Gehäuse hält und/oder befestigt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Leiterplattenvorrichtung sowie ein Steuergerät mit einer entsprechenden Leiterplattenvorrichtung und ein EMV-Gehäuse zum Halten von Nebenleiterplatten in einer entsprechenden Leiterplattenvorrichtung.
Die Nutzung elektronischer Geräte ist in den letzten Jahren stetig gewachsen. In immer mehr Bereichen werden elektrische Komponenten verbaut. Viele Pkws, Flugzeuge oder Schiffe umfassen beispielsweise mittlerweile eine Vielzahl an elektrischen Komponenten. Um in den elektrisierten Systemen eine korrekte Funktionsweise der elektrischen Komponenten zu gewährleisten ist eine entsprechende EMV-Abschirmung notwendig, um die elektrischen Komponenten vor elektromagnetischer Strahlung anderer elektrischer Geräte zu schützen bzw. um von den elektrischen Komponenten ausgehende elektromagnetische Störstrahlung zu minimieren.
Zu diesem Zweck werden beispielsweise EMV-abschirmende Gehäuse auf Leiterplatten angebracht, um elektromagnetische Strahlung zu absorbieren und ein Inneres des Gehäuses abzuschirmen. Derartige Gehäuse können zwar vor elektromagnetischer Strahlung abschirmen; jedoch sind auf der Leiterplatte befindliche Bauteile, welche sich innerhalb des Gehäuses befinden, meist nicht zufriedenstellend fixiert, sodass die Bauteile beispielsweise bei Vibration schwingen, wodurch insbesondere die Verbindungen dieser Bauteile mit der Leiterplatte stärker belastet werden und brechen können.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Leiterplattenvorrichtung sowie ein Steuergerät mit einer entsprechenden Leiterplattenvorrichtung und ein EMV-Gehäuse für eine entsprechende Leiterplattenvorrichtung bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch eine Leiterplattenvorrichtung nach Anspruch 1, durch ein Steuergerät nach Anspruch 14 sowie durch ein EMV-Gehäuse nach Anspruch 15 gelöst.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Leiterplattenvorrichtung, umfassend eine Hauptleiterplatte und zumindest eine Nebenleiterplatte, wobei die Hauptleiterplatte mit der Nebenleiterplatte elektrisch und mechanisch, insbesondere lösbar, gekoppelt ist. Die Leiterplattenvorrichtung umfasst weiterhin zumindest ein an der Hauptleiterplatte befestigtes EMV-Gehäuse mit einer Hauptöffnung, welche durch die Hauptleiterplatte abgedeckt ist, wobei die Nebenleiterplatte zumindest innerhalb des von der Hauptleiterplatte und dem EMV-Gehäuse umschlossenen Raums angeordnet ist. Dabei ist zumindest ein Halte- und/oder Befestigungsmittel vorgesehen, welches die Nebenleiterplatte an dem EMV-Gehäuse hält und/oder befestigt.
Erfindungsgemäß ist also die Nebenleiterplatte elektrisch und mechanisch mit der Hauptleiterplatte verbunden und somit an der Hauptleiterplatte befestigt. Zugleich wird die Nebenleiterplatte durch das Halte- und/oder Befestigungsmittel an dem EMV-Gehäuse gehalten und/oder befestigt. Auf diese Weise ist die Nebenleiterplatte z.B. an beiden Enden gehalten, wodurch stärkere Beschleunigungen oder Schwingungen auf die Nebenleiterplatte wirken können, ohne zu Beschädigungen zu führen. Kurz gesagt, wird also das EMV-Gehäuse als zusätzliche Halterung für die Nebenleiterplatte verwendet, um eine mechanisch robustere Leiterplattenvorrichtung zu schaffen.
Das EMV-Gehäuse kann als Halte- und/oder Befestigungsmittel z.B. Nuten oder Schienen, geprägte Stege, geprägte Noppen oder ähnliches umfassen. Das Halte- und/oder Befestigungsmittel kann beispielsweise in einer Fläche des EMV-Gehäuses angeordnet sein, welche der Hauptleiterplatte gegenüberliegt und welche sich z.B. parallel zur Hauptleiterplatte erstreckt. Die Nebenleiterplatte kann dann z.B. an den Stegen oder Noppen anliegen und dadurch am EMV-Gehäuse gehalten sein. Auch kann das Halte- und/oder Befestigungsmittel z.B. einen Kunststoff-Einsatz umfassen, der auf die Nebenleiterplatte aufgesteckt wird und etwa die Größe des EMV-Gehäuses aufweist, sodass die Nebenleiterplatte auf diese Weise in dem EMV-Gehäuse abgestützt wird.
Auch kann das Halte- und/oder Befestigungsmittel Öffnungen in dem EMV-Gehäuse und/oder Zungen des EMV-Gehäuses umfassen, wie unten noch detailliert ausgeführt. Öffnungen und Zungen besitzen bei EMV-Gehäusen aus Blech den Vorteil der einfachen Herstellbarkeit.
Grundsätzlich ist zu verstehen, dass das Halte- und/oder Befestigungsmittel nicht nur die Nebenleiterplatte halten und/oder befestigen kann. Zusätzlich können auch Bauteile auf der Hauptleiterplatte (z.B. große Spulen oder Kondensatoren) von dem EMV-Gehäuse gehalten und/oder befestigt werden.
Insbesondere weist die Hauptleiterplatte eine elektrisch leitende Fläche auf, welche die Hauptöffnung für elektromagnetische Strahlung verschließt, wobei die elektrisch leitende Fläche elektrisch mit dem EMV-Gehäuse gekoppelt ist.
Das EMV-Gehäuse ist insbesondere auf einer Oberfläche der Hauptleiterplatte angeordnet und bevorzugt auch dort befestigt. Das EMV-Gehäuse ist bevorzugt kleiner als die Hauptleiterplatte. Dies bedeutet, dass das EMV-Gehäuse in zumindest einer oder zwei Raumrichtungen eine kleinere räumliche Ausdehnung aufweisen kann, als die Hauptleiterplatte in jeweils derselben Raumrichtung.
Nachfolgend werden diese und weitere Aspekte der Erfindung noch detaillierter erläutert.
Das EMV-Gehäuse bildet zusammen mit der Leiterplatte, insbesondere mit der elektrisch leitenden Fläche der Hauptleiterplatte, den umschlossenen Raum, welcher gegen elektromagnetische Strahlung abgeschirmt ist. Für elektromagnetische Strahlung verschlossenen bzw. gegen elektromagnetische Strahlung abgeschirmt bedeutet, dass keine relevante EM-Strahlung aus dem umschlossenen Raum austretet oder in den umschlossenen Raum von einem Bereich außerhalb des umschlossenen Raums eintretet. Das EMV-Gehäuse und/oder die elektrisch leitende Fläche absorbiert dabei elektromagnetische Strahlung, beispielsweise elektromagnetische Störungen (EMI/RFI), aus einem Außenraum der Leitervorrichtung und/oder aus dem umschlossenen Raum, wodurch beispielsweise ein Stromfluss in dem EMV-Gehäuse und/oder der elektrisch leitenden Fläche erzeugt wird, welcher beispielsweise über eine Masseverbindung abgeführt wird. Hierzu kann das EMV-Gehäuse und/oder die elektrische leitende Fläche zumindest teilweise aus elektrisch leitendem Material wie beispielsweise Metall, insbesondere Stahl und/oder Weißblech und/oder Aluminium, bestehen. Die Dicke des EMV-Gehäuses kann ferner kleiner als 1 mm, kleiner als 0,5mm oder kleiner als 0,3mm sein, wobei das EMV-Gehäuse bevorzugt 0,2mm dick ist. Die elektrisch leitende Fläche kann ferner an einer Unterseite der Hauptleiterplatte angeordnet sein, d.h. an der Seite der Hauptleiterplatte, die der Seite abgewandt ist, auf der die Nebenleiterplatten befestigt sind. Durch die Absorptionsfähigkeit des EMV-Gehäuses und/oder der elektrisch leitenden Fläche kann ein Eintreten und/oder ein Austreten elektromagnetischer Strahlung in bzw. aus dem umschlossenen Innenraum zumindest teilweise verhindert werden.
Es kann auch auf der dem EMV-Gehäuse gegenüberliegenden Seite der Hauptleiterplatte zumindest ein weiteres EMV-Gehäuse angebracht sein. Auf diese Weise muss das EMV-Gehäuse nicht mit der Hauptleiterplatte allein geschlossen werden und die Hauptleiterplatte kann auf beiden Seiten EMV-kritische Schaltungsteile umfassen.
Dabei müssen die gegenüberliegenden EMV-Gehäuse weder gleich groß sein, noch sich sonst gleichen oder jeweils aus einem Stück bestehen.
Die Verbindung des EMV-Gehäuses mit der Hauptleiterplatte kann entsprechend bekannten Verfahren auch anders als mit Pins hergestellt werden wie z.B. mit Klammern, die auf der Hauptleiterplatte bestückt sind und die Unterkante des EMV-Gehäuses greifen, oder einfach durch Löten.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus der Beschreibung, den Unteransprüchen sowie den Zeichnungen.
Gemäß einer ersten Ausführungsform umfasst das Halte- und/oder Befestigungsmittel zumindest eine Führungsöffnung in dem EMV-Gehäuse, in welche die Nebenleiterplatte zumindest teilweise hineinragt. Das zusätzliche Halten und/oder Befestigen der Nebenleiterplatte erfolgt also dadurch, dass die Nebenleiterplatte in die Führungsöffnung des EMV-Gehäuses hineinragt und von den Begrenzungen der Führungsöffnung gehalten bzw. gestützt wird.
Ferner ist es auch möglich, dass Löcher in der Hauptleiterplatte und/oder der elektrisch leitenden Fläche, Öffnungen zwischen der elektrisch leitenden Fläche und dem EMV-Gehäuse oder Öffnungen wie beispielsweise die Führungsöffnungen in dem EMV-Gehäuse vorgesehen sind, welche nur elektromagnetische Strahlung nur bis zu einer vorbestimmten Wellenlänge ein- bzw. austreten lassen. Insbesondere kann die Größe der entsprechenden Löcher und/oder Öffnungen so eingestellt sein, dass ein vorbestimmter und/oder gewünschter Wellenlängenbereich geblockt wird. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass für die in dem umschlossenen Raum angeordneten elektrischen Bauteile, insbesondere die Nebenleiterplatten, nur unbedenkliche EM-Strahlung durchgelassen wird. Ferner kann durch die Löcher und/oder Öffnungen, insbesondere von einem Lüfter bewegte, Luft in den umschlossenen Raum eintreten und/oder aus dem umschlossenen Raum austreten, wobei die Luft die Bauteile innerhalb des umschlossenen Raums kühlen kann.
Die Führungsöffnung wird bevorzugt durch ein Durchgangsloch gebildet, welches sich durch das Material des EMV-Gehäuses erstreckt. Die Führungsöffnung kann insbesondere einen in Draufsicht rechteckigen Querschnitt umfassen.
In dem von dem EMV-Gehäuse und der Hauptleiterplatte umschlossenen Raum ist ferner die zumindest eine Nebenleiterplatte angeordnet, welche mit der Hauptleiterplatte elektrisch und mechanisch, insbesondere lösbar, gekoppelt ist. Beispielsweise ist die Nebenleiterplatte an der Hauptleiterplatte mittels eines Steckers und/oder Pins befestigt. Insbesondere kann die Nebenleiterplatte im Querschnitt senkrecht auf der Hauptleiterplatte befestigt sein. Die Nebenleiterplatte kann der Hauptleiterplatte beispielsweise eine spezifische Funktion bereitstellen. Bei einer Vielzahl von Nebenleiterplatten können die Nebenleiterplatten der Hauptleiterplatte insbesondere jeweils unterschiedliche Funktionen bereitstellen. Insbesondere kann die Nebenleiterplatte als Plug-and-Play-Modul ausgebildet sein. Die Nebenleiterplatte kann ferner eine Vielzahl von elektrischen und/oder nicht-elektrische Komponenten umfassen.
Durch die Kopplung der Nebenleiterplatte mit der Hauptleiterplatte wird die Nebenleiterplatte einseitig in der Hauptleiterplatte gehalten. Um bei Vibration ein Schwingen der Nebenleiterplatte aufgrund einer freistehenden Seite der Nebenleiterplatte zu verhindern, ragt die Nebenleiterplatte an einer der Hauptleiterplatte abgewandten Seite zumindest teilweise in die Führungsöffnungen des EMV-Gehäuses, sodass die Position der Nebenleiterplatte innerhalb des umschlossenen Raums eindeutig festgelegt wird.
Die Nebenleiterplatte wird somit zum einen mittels der Kopplung zwischen Hauptleiterplatte und Nebenleiterplatte in der Hauptleiterplatte gehalten und zum anderen durch das Hineinragen in die Führungsöffnung in der Führungsöffnung gehalten. Folglich wird die Nebenleiterplatte an zwei gegenüberliegenden Enden (Kanten) gehalten, sodass ein Schwingen der Nebenleiterplatte minimiert wird. Insbesondere kann die Nebenleiterplatte so gehalten werden, dass die Bewegung der Nebenleiterplatte in eine X-Richtung und/oder in eine Y-Richtung betragsmäßig kleiner als ein Schwellenwert ist.
Durch die erfindungsgemäße Leiterplattenvorrichtung werden somit die Nebenleiterplatten mit möglichst geringem Bewegungsspielraum in der Leiterplattenvorrichtung gehalten, sodass ein Schwingen der Nebenleiterplatten aufgrund von Vibration oder Bewegung der Leiterplattenvorrichtung minimiert wird.
Ferner wird durch die elektrisch leitende Fläche der Hauptleiterplatte, welche in elektrischem Kontakt mit dem EMV-Gehäuse steht, eine verbesserte EMV-Abschirmung erreicht, da auch die Hauptöffnung des EMV-Gehäuses für elektromagnetische Strahlung undurchlässig ist. Somit werden auch Steckerflächen (von Steckern, die z.B. die Nebenleiterplatte/n kontaktieren und halten oder auch von Steckern, welche die Leiterplattenanordnung an sich kontaktieren), die andernfalls durchlässig für EM-Strahlung wären, durch die elektrisch leitende Fläche der Hauptleiterplatte gegen EM-Strahlung abgeschirmt. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass bereits bestehende EMV-Gehäuse verwendet und angepasst werden können, um ein erfindungsgemäßes EMV-Gehäuse herzustellen. Beispielsweise können die Führungsöffnungen aus bestehenden EMV-Gehäusen ausgestanzt werden.
Insbesondere können auf der Hauptleiterplatte Stecker angeordnet sein, welche außerhalb des EMV-Gehäuses liegen und zur Kontaktierung der Leiterplattenanordnung dienen. Wie oben erwähnt, führen solche Stecker nicht dazu, dass EM-Strahlung aus dem EMV-Gehäuse austreten kann, da die Stecker keine Öffnung in dem EMV-Gehäuse benötigen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Nebenleiterplatte zumindest einen Halteabschnitt, der in die Führungsöffnung zumindest abschnittsweise hineinragt, wobei der Halteabschnitt frei von Bauteilen ist, d.h. auf dem Halteabschnitt sind keine Bauteile angeordnet. Auf der Nebenleiterplatte angeordnete Bauteile sind beispielsweise nur auf einem Hauptabschnitt der Nebenleiterplatte angeordnet, welcher in dem umschlossenen Innenraum angeordnet ist.
Insbesondere ist eine Form des Halteabschnitts an eine Form der Führungsöffnung angepasst oder umgekehrt. Beispielsweise ist die Länge der Führungsöffnung an die Dicke des Halteabschnitts bzw. der Nebenleiterplatte angepasst und insbesondere kleiner als die Dicke des Halteabschnitts bzw. der Nebenleiterplatte. Die Dicke der Leiterplatte bzw. des Halteabschnitts beträgt beispielsweise zwischen 1 mm und 3 mm, zwischen 1,2 mm und 1,8 mm oder zwischen 1,65 mm und 1,35 mm, wobei die Leiterplatte vorzugsweise 1,6 mm dick ist.
Die Breite und/oder Länge des Halteabschnitts kann ferner annähernd der Breite und/oder Länge der Führungsöffnung entsprechen. Die Kanten und/oder Seiten der Führungsöffnung können dann als Halterungen dienen und die Bewegung des Halteabschnitt und somit der Nebenleiterplatte blockieren. Die Kanten und/oder Seiten der Führungsöffnung können hierzu in einer kraftschlüssigen und/oder formschlüssigen Verbindung mit Seiten des Halteabschnitts stehen, wodurch die Position der Nebenleiterplatte in dem umschlossenen Raum fixiert wird. Der Halteabschnitt ist insbesondere eine Haltezinne, welche von einem Hauptabschnitt der Nebenleiterplatte absteht oder aus dem Hauptabschnitt hervorgeht. Der Halteabschnitt kann grundsätzlich jede geeignete Form annehmen.
An dem Halteabschnitt kann insbesondere auch Wärme von der Nebenleiterplatte an das EMV-Gehäuse übertragen werden. Hierfür kann in dem Halteabschnitt eine metallische Fläche vorhanden sein, die an dem EMV-Gehäuse anliegt. Andere Arten der Wärmeübertragung sind ebenfalls möglich. Auf diese Weise kann eine Kühlung der elektrischen Komponenten auf der Nebenleiterplatte verbessert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist im Bereich der Führungsöffnung zumindest eine Führungszunge an dem EMV-Gehäuse angebracht, welche die Position des Halteabschnitts in der Führungsöffnung fixiert. Beispielsweise kann die Führungszunge von einer Kante der Führungsöffnung und/oder einer Seite der Führungsöffnung ausgehen und die Führungsöffnung zumindest teilweise verdecken. Die Führungszunge ist bevorzugt stoffschlüssig und/oder einstückig mit dem EMV-Gehäuse ausgebildet. Die Führungszunge kann aber auch an das EMV-Gehäuse befestigt sein. Die Führungszunge kann ferner elastisch sein und einen vorbestimmten Bewegungsradius umfassen, über den die Führungszunge bewegt werden kann ohne sich irreversibel zu verformen oder beschädigt zu werden. Die Führungszunge drückt beispielsweise den Halteabschnitt an eine Seite der Führungsöffnung an, sodass der Halteabschnitt in der Führungsöffnung gehalten wird. Der Halteabschnitt und/oder die Nebenleiterplatte kann somit zwischen der Führungszunge und den Seiten der Führungsöffnung eingeklemmt werden.
Die auf die Nebenleiterplatte und/oder den Halteabschnitt drückende Zunge steht insbesondere von dem EMV-Gehäuse ab. Dabei kann die Führungszunge in den umschlossenen Raum und/oder in einen Raum außerhalb des umschlossenen Raums zeigen. Wenn die Führungszunge in den Außenraum zeigt, drückt die Führungszunge beispielsweise gegen eine Seitenwand des Halteabschnitts. Wenn die Führungszunge in den umschlossenen Innenraum zeigt, drückt die Führungszunge hingegen beispielsweise gegen einen Seite der Leiterplatte, insbesondere gegen den Hauptabschnitt der Leiterplatte, wobei die Nebenleiterplatte in dem Bereich, in dem die Führungszunge gegen den Hauptabschnitt der Nebenleiterplatte drückt, vorzugsweise keine Bauteile umfasst.
Es ist auch möglich, dass im Bereich der Führungsöffnung zwei Führungszungen an dem EMV-Gehäuse angebracht sind. Beispielsweise sind die Führungszungen dann an gegenüberliegenden Kanten und/oder Seiten der Führungsöffnung angebracht, wobei die Führungszungen unterschiedlich ausgerichtet sein können. Die Führungszungen weisen in diesem Fall bevorzugt eine gleiche Länge auf. Grundsätzlich können die Führungszungen aber auch eine unterschiedliche Länge aufweisen. Die Führungszungen können jeweils auch in weitere Führungszungen unterteilt sein. Die beiden und/oder die weiteren Führungszungen drücken insbesondere auf zwei gegenüberliegende Seitenwände des Halteabschnitts und/oder der Nebenleiterplatte, um die Position des Halteabschnitts in der Führungsöffnung zu fixieren. Insbesondere wird der Halteabschnitt von den Führungszungen und den Seiten der Führungsöffnung in der Führungsöffnung gehalten bzw. eingeklemmt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Nebenleiterplatte an zumindest einer Fläche mittels der zumindest einen Führungszunge in der Führungsöffnung gehalten und wird optional an zumindest einer der restlichen Flächen mittels der Kanten und/oder der Seiten der Führungsöffnung in der Führungsöffnung gehalten. Bevorzugt wird die Nebenleiterplatte von der Führungszunge und/oder den Begrenzungen der Führungsöffnung an den beiden Flächen gehalten, die den größten Flächeninhalt aufweisen. Insbesondere werden dadurch Bewegungen der Nebenleiterplatte in Richtung der Normalen auf die beiden Flächen mit dem größten Flächeninhalt verhindert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ragt die Nebenleiterplatte nicht oder nur mit weniger als 30%, weniger als 20% oder weniger als 10% ihrer Länge zwischen Hauptleiterplatte und Führungsöffnung durch die Führungsöffnung hindurch d.h. aus der Führungsöffnung (nach Außerhalb des EMV-Gehäuses) heraus. Die in die Führungsöffnung hineinragende Länge und die aus der Führungsöffnung nach Außerhalb des EMV-Gehäuses herausragende Länge der Nebenleiterplatte ist somit deutlich kleiner als die gesamte Länge der Nebenleiterplatte. Somit ist ein Großteil der Nebenleiterplatte innerhalb des umschlossenen Raums, welcher gegen EM-Strahlung abgeschirmt ist. Insbesondere ist der in die Nebenleiterplatte hineinragende Teil nur so lang, dass eine sichere Fixierung der Position der Nebenleiterplatte erreicht wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Nebenleiterplatte eine Mehrzahl von Halteabschnitten und das EMV-Gehäuse eine Mehrzahl von Führungsöffnungen, wobei die Mehrzahl von Halteabschnitten jeweils in unterschiedliche Führungsöffnungen des EMV-Gehäuses hineinragen. Insbesondere ist die Anzahl der Führungsöffnungen gleich oder größer als die Anzahl der Halteabschnitte. Insbesondere entsprechen die Abstände zwischen den Führungsöffnungen des EMV-Gehäuses den Abständen zwischen den Halteabschnitten der Nebenleiterplatte. Die Nebenleiterplatte kann somit an mehreren Führungsöffnungen gleichzeitig gehalten werden, sodass die Position der Nebenleiterplatte in dem umschlossenen Raum noch stabiler fixiert ist und die Leiterplattenvorrichtung resistenter gegen Vibration ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das EMV-Gehäuse eine Mehrzahl an Führungsöffnungen, wobei die Mehrzahl an Führungsöffnungen in eine X-Richtung und in eine Y-Richtung zueinander versetzt sind und/oder unterschiedlich ausgerichtete Führungszungen umfassen, wobei die Mehrzahl an Führungsöffnungen unterschiedliche Positionen der Nebenleiterplatte festlegen. Die X- und Y-Richtung beschreiben beispielsweise Richtungen auf einer Ebene, in der die die Führungsöffnungen umfassende Oberfläche des EMV-Gehäuses liegt. Die Richtungsvektoren der X- und Y-Richtung spannen beispielsweise diese Ebene auf. Ein zu den beiden X- und Y-Richtungsvektoren orthogonal stehender Richtungsvektor der Z-Richtung kann beispielsweise durch die Richtung angegeben sein, in die sich die Nebenleiterplatte von der Hauptleiterplatte aus erstreckt. Insbesondere bei einer Ausführungsform mit zwei Führungszungen können unterschiedliche Positionen der Nebenleiterplatte durch unterschiedliche Längen der Führungszunge festgelegt sein.
Wie zuvor beschrieben kann die Nebenleiterplatte auch eine Mehrzahl an Halteabschnitten umfassen. Entsprechend kann das EMV-Gehäuse eine Vielzahl von Gruppen gleichartiger Führungsöffnungen umfassen, wobei jede Gruppe gleichartiger Führungsöffnungen eine jeweilige Position einer Nebenleiterplatte festlegt. Gleichartig bedeutet beispielsweise, dass die Führungsöffnungen und/oder die entsprechenden Führungszungen der gleichen Gruppe eine gleiche Form aufweisen und/oder, insbesondere nur, in eine Richtung, beispielsweise in X-Richtung oder in Y-Richtung versetzt zueinander angeordnet sind. Die Anzahl an Halteabschnitten zumindest einer der Nebenleiterplatten kann dabei der Anzahl der Führungsöffnungen in einer Gruppe entsprechen. Die dergleichen Gruppe zugehörigen Führungsöffnungen können beispielsweise entlang einer Linie angeordnet sein und eine spezifische Position der Nebenleiterplatte festlegen. Beispielsweise können zwei Nebenleiterplatten gleichzeitig in der Leiterplattenvorrichtung angeordnet sein, wobei eine Nebenleiterplatte durch eine Gruppe an Führungsöffnungen gehalten wird und eine andere Nebenleiterplatte durch eine andere Gruppe an Führungsöffnungen gehalten wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Halteabschnitt ein Endabschnitt der Nebenleiterplatte, wobei der gegenüberliegende Endabschnitt an der Hauptleiterplatte befestigt ist. Die Nebenleiterplatte wird somit anstelle einer Fixierung an einem Endabschnitt an zwei Endabschnitten gehalten, sodass die Leiterplattenvorrichtung eine erhöhte Vibrationsresistenz aufweist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist für zumindest eine, mehrere oder jede Nebenleiterplatte ein eigenes EMV-Gehäuse vorhanden. Somit kann z.B. jede Nebenleiterplatte separat durch ein EMV-Gehäuse gegen EM-Strahlung abgeschirmt werden. Insbesondere wird eine Nebenleiterplatte gegen von einer anderen Nebenleiterplatte auf der gleichen Hauptleiterplatte ausgehenden EM-Strahlung abgeschirmt. Ferner können EMV-Gehäuse, die unterschiedlichen Nebenleiterplatten zugeordnet sind, in elektrischer Verbindung stehen, sodass der Abschirmungseffekt verstärkt wird. Grundsätzlich kann ein EMV-Gehäuse aber auch eine Mehrzahl von Nebenleiterplatten einschließen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der Halteabschnitt der Nebenleiterplatte eine ein- oder beidseitige Fase, wobei die Fasenfläche schräg zur Oberfläche des EMV-Gehäuses verläuft, auf der die Führungsöffnungen angeordnet sind, wobei die Fasenfläche beispielsweise in keinem Kontakt mit der Führungszunge steht. Die Fase kann beispielsweise an einer Längskante der Nebenleiterplatte angebracht sein. Durch die Fase des Halteabschnitts kann der Halteabschnitt während einer Fixierung der Nebenleiterplatte in den Führungsöffnungen des EMV-Gehäuses auf einfache Weise in die Führungsöffnungen geführt werden. Während des Einführens des Halteabschnitts in die Führungsöffnung kann ein an der Fase anliegende Kante des Führungsabschnitts über die Fase gleiten bis die Kante der Führungsöffnung eine Unterkante der Fase, d.h. eine der Hauptleiterplatte nächstgelegenen Kante der Fase, erreicht und anschließend eine vertikal verlaufende Wand des Halteabschnitts, welche nicht Teil der Fase ist, von den Kanten und/oder Seiten der Führungsöffnung eingeklemmt wird. Bevorzugt weist die Fase einen Winkel zwischen Fasenfläche und Oberfläche des EMV-Gehäuses von 20° bis 45° auf. Die Fertigungstoleranzen insbesondere bei der Leiterplattenstärke erfordern einen gewissen Spielraum im Bereich des Halteabschnitts, so dass die Führungszungen des EMV-Gehäuses zuverlässig auf dem nicht angefasten Bereich des Halteabschnitts zu liegen kommen. Die Führungszungen können z.B. elektrischen und/oder thermischen Kontakt mit dem Halteabschnitt herstellen, sodass die Fase z.B. nicht metallisiert werden muss.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Fase des Halteabschnitts außerhalb des umschlossenen Innenraums und außerhalb der Führungsöffnung angeordnet. Die Fase ist beispielsweise während eines fixierten Zustands der Nebenleiterplatte nicht in direktem Kontakt mit den Kanten und/oder Seiten der Führungsöffnung. Insbesondere sind die Kanten und/oder Seiten der Führungsöffnung in Kontakt mit zur Oberfläche des EMV-Gehäuses senkrechten Wänden des Halteabschnitts und nicht mit der Fase. Hierdurch hat der Halteabschnitt so wenig Bewegungsspielraum in der Führungsöffnung wie möglich. Mit anderen Worten wird der Halteabschnitt in einer festen Position in der Führungsöffnung gehalten.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das EMV-Gehäuse einstückig hergestellt. Das EMV-Gehäuse kann beispielsweise aus einem einstückigen Blech hergestellt sein, welches durch Biegen in seine finale Form gebracht wurde. Beispielsweise ist das EMV-Gehäuse aus Endlos-Band gefertigt. Ferner können die Führungsöffnungen beispielsweise aus dem EMV-Gehäuse ausgestanzt worden sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist zumindest eine Seitenwand des EMV-Gehäuses zumindest abschnittsweise eine im Vergleich zu einer anderen Seitenwand des EMV-Gehäuses doppelte Wandstärke auf. Beispielsweise kann das EMV-Gehäuse bei seiner Herstellung so gebogen worden sein, dass sich das EMV-Gehäuse-Material an zumindest einer Seite des EMV-Gehäuses überlappt. Durch die erhöhte Wandstärke des EMV-Gehäuses in diesen überlappenden Bereichen kann die mechanische Stabilität weiter verstärkt werden. Eine mechanisch feste Verbindung der Überlappung kann kostengünstig durch Clinchen erzeugt werden, aber auch durch klassisches Nieten, Punktschweißen, Löten usw.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das EMV-Gehäuse, insbesondere an einer der Hauptleiterplatte zugewandten Seite an den Kanten des EMV-Gehäuses, insbesondere vollumfänglich (d.h. über die gesamte Begrenzung der Hauptöffnung verteilt), Befestigungspins, welche Befestigungslöcher (z.B. Vias) der Hauptleiterplatte durchdringen, wobei die Befestigungspins in elektrischer Verbindung mit der elektrisch leitenden Fläche der Hauptleiterplatte stehen. Die Befestigungspins können ferner auf einer Seite der Hauptleiterplatte, welche der Seite gegenüberliegt, an der die Nebenleiterplatte befestigt ist, mit der elektrisch leitenden Fläche der Hauptleiterplatte verbunden, insbesondere verlötet, sein. Die Befestigungspins können ferner einen vorbestimmten Abstand zu benachbarten Befestigungspins aufweisen. Beispielsweise kann ein Abstand zwischen benachbarten Befestigungspins kleiner sein als 4 mm, als 3mm oder als 2 mm. Die Breite des EMV-Gehäuses kann ferner abhängig von dem Abstand zwischen benachbarten Befestigungspins eingestellt werden. Insbesondere ist die Breite des EMV-Gehäuses größer als der Abstand zwischen zwei entlang der Längsseite des EMV-Gehäuses nebeneinander angeordneten Befestigungspins.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind an dem EMV-Gehäuse Kontaktstifte mit federnden Kontaktschenkeln angeordnet, wobei in der Hauptleiterplatte Durchgangslöcher, insbesondere Vias, vorgesehen sind, in welche die Kontaktstifte eingeführt sind. Wie bei den Befestigungspins können die Kontaktstifte insbesondere an einer der Hauptleiterplatte zugewandten Seite an den Kanten des EMV-Gehäuses, insbesondere vollumfänglich (d.h. über die gesamte Begrenzung der Hauptöffnung verteilt), angeordnet sein. Durch die federnden Kontaktschenkel kann ein elektrischer Kontakt zwischen Kontaktstift und Hauptleiterplatte - und damit zwischen EMV-Gehäuse und Hauptleiterplatte - ohne Löten erstellt werden. Die Kontaktstifte können somit auch auf einfache Weise demontiert werden (sog. SKEDD-Technologie). Solche Kontaktstifte können die Herstellung der Leiterplattenanordnung vereinfachen, durch ihre Lösbarkeit aber auch Wartungen an der Nebenleiterplatte ermöglichen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Steuergerät, insbesondere für ein Fahrzeug und/oder Automobil, umfassend eine Leiterplattenvorrichtung nach einer der vorstehenden Ausführungsformen. Wie oben schon angedeutet, ist die Leiterplattenvorrichtung besonders gut gegen den Einfluss von Vibrationen geschützt und eignet sich daher besonders für automobile Steuergeräte, die über lange Zeiträume starken Vibrationen ausgesetzt sind. Auf der Haupt- und/oder Nebenleiterplatte kann z.B. ein Prozessor des Steuergeräts angebracht sein.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft außerdem ein EMV-Gehäuse zum Halten von Nebenleiterplatten in einer Leiterplattenvorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, umfassend:

ein quaderförmiges EMV-Gehäuse, das an einer Quaderseite offen ist und an einer der offenen Quaderseite gegenüberliegenden Seite zumindest ein Halte- und/oder Befestigungsmittel zum Halten und/oder Befestigen einer Nebenleiterplatte umfasst, wobei an den Gehäusekanten auf der offenen Quaderseite Befestigungspins zum Befestigen des EMV-Gehäuses an einer Hauptleiterplatte vorhanden sind.

Weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Herstellungsverfahren für ein EMV-Gehäuse der hierin erläuterten Art, bei welchem in einem ersten Schritt mittels eines Stanzwerkzeugs in einem Endlos-Band entlang einer Laufrichtung des Endlos-Bands (identische) Teilstücke des EMV-Gehäuses erzeugt werden, wobei die Teilstücke miteinander verbunden sind. In einem zweiten Schritt werden drei oder mehr zusammenhängende Teilstücke von dem Endlos-Band entfernt und die zusammenhängenden Teilstücke zu dem EMV-Gehäuse geformt.
Bei dem Herstellungsverfahren werden also zunächst Teilstücke erzeugt, die identisch zueinander und miteinander verbunden sind (siehe auch die 7A). Jedes Teilstück kann z.B. einen Bereich umfassen, welcher später die Seitenwände des EMV-Gehäuses bildet, und einen Bereich, in welchem das Halte- und/oder Befestigungsmittel angeordnet ist. Die erzeugten Teilstücke können durch ihre Verbindung untereinander ebenfalls als Endlos-Band aufgerollt und bis zur weiteren Verarbeitung gelagert werden.
Im zweiten Schritt werden drei oder mehr zusammenhängende Teilstücke von dem Endlos-Band abgetrennt. Aus diesen Teilstücken wird, insbesondere durch Biegen, das EMV-Gehäuse geformt. Das erste und das letzte Teilstück können dabei die Stirnseiten bilden, welche durch Clinchen oder Nieten stabilisiert werden. Die dazwischenliegenden Teilstücke bilden dann die Seitenwände. Je nach Anzahl der dazwischenliegenden Teilstücke kann die Größe des EMV-Gehäuses variiert werden.
Für das Steuerungsgerät, das EMV-Gehäuse und das Herstellungsverfahren gelten die Ausführungen zu der erfindungsgemäßen Leiterplattenvorrichtung entsprechend, dies gilt insbesondere hinsichtlich Vorteilen und Ausführungsformen. Überdies versteht sich, dass sämtliche hierin genannten Merkmale und Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht explizit etwas Gegenteiliges angegeben ist.
Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

1 einen seitlichen Querschnitt einer Leiterplattenvorrichtung
2 eine Draufsicht auf die Leiterplattenvorrichtung
3A eine Darstellung zweier nebeneinander angeordneter Führungsöffnungen mit jeweils einer Führungszunge
3B eine Darstellung einer Nebenleiterplatte mit gefasten Zinnen
4 eine Darstellung zweier nebeneinander angeordneter Führungsöffnungen mit jeweils zwei Führungszungen
5 eine perspektivische Ansicht der Leiterplattenvorrichtung
6 eine perspektivische Ansicht eines EMV-Gehäuses
7A, 7B eine Draufsicht auf ein aufgeklapptes EMV-Gehäuse (7A) sowie eine Anordnung von Nebenleiterplatten in einem entsprechenden EMV-Gehäuse (7B)
8 eine Ausführungsform einer Leiterplattenvorrichtung ohne Führungsöffnungen in einer seitlichen Querschnittsansicht

1 zeigt einen seitlichen Querschnitt einer Leiterplattenvorrichtung 2, welche ein Grundgehäuse 3, eine Hauptleiterplatte 4, ein EMV-Gehäuse 8 aus Weißblech, zwei Nebenleiterplatten 10, einen Gehäusedeckel 12 sowie auf der Hauptleiterplatte 4 bzw im Grundgehäuse 3 angeordnete Steckeranschlüsse 14 umfasst.
An der Hauptleiterplatte 4, welche in dem Grundgehäuse 3 verbaut ist, sind die Nebenleiterplatten 10 über einen Stecker elektrisch und mechanisch verbunden, sodass zwischen der Hauptleiterplatte 4 und den Nebenleiterplatten 10 ein elektrischer Signalaustausch stattfinden kann. Da die Hauptleiterplatte und Nebenleiterplatte elektrische Komponenten umfassen, sind die die Hauptleiterplatte 4 und Nebenleiterplatte 10, insbesondere die auf den entsprechenden Leiterplatten angeordneten elektrischen Bauteile, empfindlich gegenüber EM-Strahlung.
Aus diesem Grund ist das EMV-Gehäuse 8 vorgesehen, welches an einer Unterseite, d.h. einer der Hauptleiterplatte 4 zugewandten Seite, Befestigungspins 16 umfasst, welche Befestigungslöcher der Hauptleiterplatte 4 durchdringen und an der Unterseite der Hauptleiterplatte 4 verlötet sind. Das EMV-Gehäuse 8 bildet zusammen mit der Hauptleiterplatte 4 einen umschlossenen Raum 18, welcher gegen EM-Strahlung abgeschirmt wird.
Da die in dem umschlossenen Raum 18 angeordneten Nebenleiterplatten 10 bei herkömmlichen Leiterplattenvorrichtungen bei Vibration unerwünschter Weise schwingen, sind in der erfindungsgemäßen Leiterplattenvorrichtung 2 als Halte- und/oder Befestigungsmittel Führungsöffnungen 20 vorhanden, in die die Nebenleiterplatten 10, wie in 1 gezeigt, teilweise hineinragen und durch die die Position der Nebenleiterplatte 10 innerhalb des umschlossenen Raums 18 fixiert wird, sodass Schwingungen der Nebenleiterplatte 10 minimiert werden. Das EMV-Gehäuse 8 und insbesondere die Führungsöffnungen 20 verhindern, dass die der Hauptleiterplatte 4 gegenüberliegende Kante der Nebenleiterplatten 10 frei beweglich ist und schwingen kann.
2 zeigt eine Draufsicht auf die Leiterplattenvorrichtung 2 der 1. Aus dieser Perspektive hat das EMV-Gehäuse 8 eine rechteckige Grundform, wobei in Kombination mit 1 festzustellen ist, dass das EMV-Gehäuse 8 eine Quaderform aufweist. Aus 2 ist ersichtlich, dass die Führungsöffnungen 20 entlang mehrerer Reihen angeordnet sind, wobei jede Reihe eine Gruppe von Führungsöffnungen 20 bildet. Jede Reihe an Führungsöffnungen 20 ist dabei so konzipiert, dass sie genau eine Nebenleiterplatte 10 aufnimmt. Dementsprechend weist jede Nebenleiterplatte 10 eine Vielzahl von Haltezinnen 22 auf, welche in die entlang einer Reihe angeordneten Führungsöffnungen 20 des EMV-Gehäuses 8 hineinragen.
3A zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts der Leiterplattenvorrichtung 2, auf dem zwei nebeneinander angeordnete Führungsöffnungen 20 eines EMV-Gehäuses 8 zu sehen sind. Aus den beiden Führungsöffnungen 20 ragt jeweils eine Haltezinne 22 der Nebenleiterplatte 10 heraus, welche durch jeweils eine Führungszunge 24 in den Führungsöffnungen 20 gehalten werden, wobei die Führungszungen 24 an den Führungsöffnungen 20 bzw. an den Kanten und/oder Seiten der Führungsöffnungen 20 angebracht sind. Die Führungszungen 24 weisen eine gewisse Flexibilität auf. Die Haltezinnen 22 sind Endschnitte der Nebenleiterplatte 10, welche von einem nicht zu sehendem Hauptabschnitt der Nebenleiterplatte 10 ausgehen, der im umschlossenen Raum 18 angeordnet ist. Die Haltezinnen 22 sind zum Einschieben in die Führungsöffnungen 10 vorgesehen, um die Nebenleiterplatte 10 sicher in den Führungsöffnungen 20 zu fixieren. Die Führungszunge 24 liegt an einer Seite der Haltezinne 22 an und drückt die Haltezinne 22 gegen die Kante bzw. Seite der Führungsöffnung 22. Die Führungszunge verhindert die translatorische Bewegung der Haltezinne 22 parallel zur Normalen der Nebenleiterplattenfläche, sodass die Haltezinne 22 feststehend in der Führungsöffnung 20 gehalten wird.
Die Haltezinne 22 umfasst ferner eine Fase 26, welche eine Schrägfläche darstellt, die in einem 45°-Winkel zur Oberfläche des EMV-Gehäuses 8 ausgerichtet ist. Beispielsweise werden die Nebenleiterplatten 10 mit ursprünglich quaderförmigen Haltezinnen 22 hergestellt, welche in einem weiteren Herstellungsschritt an einer Kante der Haltezinne 22 angeschrägt werden. Beispielsweise wird ein Stück der Haltezinne 22 abgeschnitten oder abgeschliffen, um die Fase 26 zu erhalten. Bevorzugt ist der Winkel der Fase 26 kleiner als 90°, kleiner als 60° oder kleiner als 45°, wobei der Winkel der Fase 26 bevorzugter zwischen 20° und 45° liegt.
Die Fase 26 erleichtert bei einer Herstellung der Leiterplattenvorrichtung 2 das Einschieben bzw. Einführen der Haltezinnen 22 in die Führungsöffnungen 20 des EMV-Gehäuses 8. Die Haltezinnen 22 können durch die Fase 26 ohne großen Kraftaufwand in die Führungsöffnungen 20 eingeführt werden. Beispielsweise gleitet eine Kante der Führungsöffnung 20 beim Einführen der Haltezinne 22 in die Führungsöffnung 20 entlang der Fase 26 bis die Seitenwand der Haltezinne 22 unterhalb der Fase 26 mit der Kante der Führungsöffnung 20 in Kontakt kommt, sodass anschließend die Bewegung der Haltezinne 22 blockiert wird.
3B zeigt eine Nebenleiterplatte 10 mit zwei Haltezinnen 22. Beide Haltezinnen 22 von 3B weisen Fasen 26 an den beiden Längskanten der Nebenleiterplatte 10 auf. Bei der in 3B vorne liegenden Haltezinne 22 treffen sich die Fasen 26 und bilden eine Spitze. Die in 3b hinten gezeigte Haltezinne 22 weist zusätzlich noch Fasen 26 an den Kanten quer zur Längsrichtung der Nebenleiterplatte 10 auf. Die Fasen 26 dieser Haltezinne 22 sind so geformt, dass sich eine abgeplattete Spitze ergibt.
Die alternativen Formen der Haltezinnen 22 von 3B können auch in den anderen hierin beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden.
4 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung mit zwei Führungszungen 24 pro Führungsöffnung 20. In diesem Fall wird die Haltezinne 22 nicht durch drei Kanten bzw. Seiten der Führungsöffnung 20 und einer Führungszunge 24 in der Führungsöffnung 20 gehalten. Vielmehr wird die Bewegung der Haltezinne 22 durch die zwei Führungszungen 24, welche an zwei gegenüberliegenden Seitenwänden der Haltezinne 22 anliegen, welche nicht in Kontakt mit den Kanten bzw. Seiten der Führungsöffnung 20 stehen, verhindert.
5 zeigt eine perspektivische Ansicht der Leiterplattenvorrichtung 2 aus 1. Das in der 5 gezeigte EMV-Gehäuse 8 umfasst eine Vielzahl von gleichmäßig verteilten Führungsöffnungen 20, wobei die Führungsöffnungen 20 jeweils 2 Führungszungen 24 umfassen. Die entlang einer Reihe angeordneten Führungsöffnungen 20 nehmen jeweils eine Nebenleiterplatte 10 auf. Wie in 5 zu erkennen ist das EMV-Gehäuse 8 besonders dicht, sodass eine Störung der elektrischen Bauteile innerhalb des umschlossenen Raums 18 durch EM-Strahlung minimiert wird. Selbst die durch die typischen Stecker in Steuergeräten oft größeren „Löcher“ in herkömmlichen EMV-Gehäusen können so vermieden werden, weil die Leitungen vom Stecker bis zur EMV-Gehäusekante als Verlängerung des Kabelbaumes betrachtet werden können.
6 zeigt eine Ausführungsform des EMV-Gehäuses 8. Das EMV-Gehäuse 8 der 6 ist derart ausgestaltet, dass nur jeweils eine Nebenleiterplatte 10 von dem EMV-Gehäuse 8 gehalten werden kann. Es ist jedoch zu verstehen, dass die Erfindung auf eine derartige Ausgestaltung des EMV-Gehäuses 8 nicht eingeschränkt ist.
In 6 ist das EMV-Gehäuse 8 mit Führungsöffnungen 20 mit jeweils einer Führungszunge 24 gezeigt. Das EMV-Gehäuse 8 umfasst ferner an seiner nicht zu sehenden Unterseite, welche offen ist, an den Kanten der Unterseite Befestigungspins 16, welche zur Befestigung des EMV-Gehäuses 8 an der Hauptleiterplatte 4 vorgesehen sind. An der Längskante sind dabei sechs Befestigungspins 16 vorhanden, während an einer Breitenkante zwei Befestigungspins 16 vorhanden sind.
Bei dem in 6 gezeigte EMV-Gehäuse 8 wurden die umgeklappten Teile der Seitenwände (Stirnseiten) mit Clinchpunkten verbunden .
7A zeigt eine Draufsicht auf einen Ausschnitt eines Endlos-Bandes, aus dem EMV-Gehäuse 8 in verschiedenen Rasterlängen abgeschnitten und gebogen werden können.
Bei der Herstellung des EMV-Gehäuses 8 kann ein Stanzwerkzeug (nicht gezeigt), wiederholt identische Teilstücke T des EMV-Gehäuses 8 stanzen. Die Teilstücke T sind nach dem Stanzen noch miteinander verbunden. In der 7A sind drei Teilstücke T entlang der X-Richtung angeordnet. Je nach benötigter Größe des EMV-Gehäuses 8 können dann verschieden viele Teilstücke T von dem Endlos-Band abgeschnitten und zu dem endgültigen EMV-Gehäuse 8 geformt werden.
Das EMV-Gehäuse 8 kann beispielsweise an den gestrichelten Linien 30 geklappt bzw. gebogen werden, um in eine finale Form gebracht zu werden, welche auf der Leiterplattenvorrichtung 2 verwendet wird. Ein durch die gestrichelten Linien 30 definierter Führungsöffnungsbereich 32, in dem die Führungsöffnungen 20 angeordnet sind, stellt dabei die Deckelfläche des EMV-Gehäuses 8 dar, die in einem an der Leiterplattenvorrichtung 2 befestigten Zustand der Hauptleiterplatte 4 gegenüberliegt. Die von dem Führungsöffnungsbereich 32 nach rechts und links abstehenden Teile des aufgeklappten EMV-Gehäuses 8 stellen in eingeklapptem Zustand Seitenwände und - nochmal umgeklappt - die überlappenden Stirnseiten des EMV-Gehäuses 8 dar. Die Löcher 28 dienen zur definierten Niet-Verbindung der überlappenden stirnseitigen Blechstreifen. Falls die Stirnseiten z.B. durch Clinchen erstellt werden, können die Löcher 28 auch entfallen, da für das Clinchen keine Löcher 28 benötigt werden. An jeder unteren Kante der Seitenwände sind Befestigungspins 16 angebracht, welche in eingeklapptem Zustand des EMV-Gehäuses 8 durch Befestigungsöffnungen einer Hauptleiterplatte 4 geführt werden können.
Die Führungsöffnungen 20 sind in X-Richtung und in Y-Richtung versetzt zueinander angeordnet und/oder weisen jeweils unterschiedlich ausgerichtete Führungszungen 24 auf. Das EMV-Gehäuse 8 umfasst ferner eine Vielzahl von Gruppen gleichartiger Führungsöffnungen 20, wobei jede Gruppe gleichartiger Führungsöffnungen 20 eine jeweilige Position einer Nebenleiterplatte 10 in dem EMV-Gehäuse 8 festlegen kann. Die der gleichen Gruppe zugehörigen Führungsöffnungen 20 sind entlang einer Linie angeordnet und legen eine spezifische Position der Nebenleiterplatten 10 in dem EMV-Gehäuse 8 fest.
In 7B sind drei Nebenleiterplatten 10 gezeigt, wobei jede Nebenleiterplatte 10 einer Gruppe an Führungsöffnungen 20 zugeordnet ist, welche die Position der Nebenleiterplatte 10 in dem EMV-Gehäuse 8 festlegt. Es ist zu verstehen, dass die Nebenleiterplatten 10 und das EMV-Gehäuse 8 nicht in der Ausführung gezeigt sind, wie sie in der fertigen Leiterplattenanordnung verwendet wird. 7B soll nur die Position der Nebenleiterplatten 10 relativ zueinander darstellen. Die jeweiligen Haltezinnen 22 (in 7B nicht gezeigt) der Nebenleiterplatten 10 ragen dabei in die jeweiligen Führungsöffnungen 20 dergleichen Gruppe hinein, sodass die jeweilige Nebenleiterplatte 10 in einer durch einer ihr zugehörigen Gruppe vorgegebenen Position in dem EMV-Gehäuse 8 gehalten wird.
8 zeigt eine Ausführungsform einer Leiterplattenvorrichtung 2 ohne Führungsöffnungen 20 in einer seitlichen Querschnittsansicht. In 8 ist zu erkennen, dass die Nebenleiterplatte 10 senkrecht auf der Hauptleiterplatte 4 angebracht ist. Das EMV-Gehäuse 8 ist oberhalb der Nebenleiterplatte 10 geschlossen und weist somit keine Führungsöffnung 20 auf. Die Nebenleiterplatte 10 ist an dem der Hauptleiterplatte 4 gegenüberliegenden Ende durch nach innen in das EMV-Gehäuse 8 hineingebogenen Führungszungen 24 gehalten, die beidseitig an der Nebenleiterplatte 10 anliegen.
In dieser Ausführungsform bilden also die Führungszungen 24 das Halte- und/oder Befestigungsmittel.
Anstelle oder zusätzlich zu den Führungszungen 24 könnten auch innerhalb des EMV-Gehäuses angeordnete Nuten oder Schienen, geprägte Stege, geprägte Noppen oder ähnliches als Halte- und/oder Befestigungsmittel vorgesehen sein.
Bezugszeichenliste

2: Leiterplattenvorrichtung
3: Grundgehäuse
4: Hauptleiterplatte
8: EMV-Gehäuse
10: Nebenleiterplatte
12: Gehäusedeckel
14: Steckeranschlüsse
16: Befestigungspins
18: umschlossener Raum
20: Führungsöffnungen
22: Haltezinnen
24: Führungszunge
26: Fase
28: Seitenöffnungen
30: gestrichelte Linien
32: Führungsöffnungsbereich
T: Teilstück

Claims

Leiterplattenvorrichtung (2), umfassend: eine Hauptleiterplatte (6) und zumindest eine Nebenleiterplatte (10), wobei die Hauptleiterplatte (6) mit der Nebenleiterplatte (10) elektrisch und mechanisch gekoppelt ist, sowie zumindest ein an der Hauptleiterplatte (6) befestigtes EMV-Gehäuse (8) mit einer Hauptöffnung, welche durch die Hauptleiterplatte (6) abgedeckt ist, - wobei die Nebenleiterplatte (10) zumindest innerhalb des von der Hauptleiterplatte (6) und dem EMV-Gehäuse (8) umschlossenen Raums (18) angeordnet ist, wobei zumindest ein Halte- und/oder Befestigungsmittel vorgesehen ist, welches die Nebenleiterplatte (10) an dem EMV-Gehäuse (8) hält und/oder befestigt.
Leiterplattenvorrichtung (2) nach Anspruch 1, wobei das Halte- und/oder Befestigungsmittel zumindest eine Führungsöffnung (20) in dem EMV-Gehäuse (8) umfasst, in welche die Nebenleiterplatte (10) zumindest teilweise hineinragt und welche die Position der Nebenleiterplatte (10) innerhalb des umschlossenen Raums (18) fixiert.
Leiterplattenvorrichtung (2) nach Anspruch 2, wobei die Nebenleiterplatte (10) zumindest einen Halteabschnitt umfasst, der in die Führungsöffnung (20) zumindest abschnittsweise hineinragt,
Leiterplattenvorrichtung (2) nach Anspruch 3, wobei im Bereich der Führungsöffnung (20) zumindest eine Führungszunge (24) an dem EMV-Gehäuse (8) angebracht ist, welche die Position des Halteabschnitts in der Führungsöffnung (20) fixiert.
Leiterplattenvorrichtung (2) nach Anspruch 4, wobei die Nebenleiterplatte (10) an zumindest einer Fläche mittels der zumindest einen Führungszunge (24) in der Führungsöffnung (20) gehalten wird und optional an zumindest einer der restlichen Flächen mittels der Kanten und/oder der Seiten der Führungsöffnung (20) in der Führungsöffnung (20) gehalten wird.
Leiterplattenvorrichtung (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche 2 bis 5, wobei die Nebenleiterplatte (10) durch die Führungsöffnung (20) nicht oder nur mit weniger als 30%, weniger als 20% oder weniger als 10% ihrer Länge zwischen Hauptleiterplatte (6) und Führungsöffnung (20) herausragt.
Leiterplattenvorrichtung (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche 3 bis 6, wobei die Nebenleiterplatte (10) eine Mehrzahl von Halteabschnitten und das EMV-Gehäuse (8) eine Mehrzahl von Führungsöffnungen (20) umfasst, wobei die Mehrzahl von Halteabschnitten jeweils in unterschiedliche Führungsöffnungen (20) des EMV-Gehäuses hineinragen.
Leiterplattenvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei das EMV-Gehäuse (8) eine Mehrzahl an Führungsöffnungen (20) umfasst, wobei die Mehrzahl an Führungsöffnungen (20) in eine X-Richtung und in eine Y-Richtung zueinander versetzt sind und/oder unterschiedlich ausgerichtete Führungszungen (24) umfassen, wobei die die Mehrzahl an Führungsöffnungen (20) unterschiedliche Positionen der Nebenleiterplatte (10) festlegen.
Leiterplattenvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei der Halteabschnitt ein Endabschnitt der Nebenleiterplatte (10) ist, wobei der gegenüberliegender Endabschnitt an der Hauptleiterplatte (6) befestigt ist.
Leiterplattenvorrichtung (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei für jede Nebenleiterplatte (10) ein eigenes EMV-Gehäuse (8) vorhanden ist.
Leiterplattenvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 4 bis 10, wobei der Halteabschnitt eine ein- oder beidseitige Fase (26) umfasst, wobei die Fasenfläche schräg zur Oberfläche des EMV-Gehäuses (8) verläuft, auf der die Führungsöffnungen (20) angeordnet sind.
Leiterplattenvorrichtung (2) nach Anspruch 11, wobei die Fase (26) des Halteabschnitts außerhalb des umschlossenen Innenraums (18) und außerhalb der Führungsöffnung (20) angeordnet ist.
Leiterplattenvorrichtung (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zumindest eine Seitenwand des EMV-Gehäuses (8) zumindest abschnittsweise eine im Vergleich zu einer anderen Seitenwand des EMV-Gehäuses (8) doppelte Wandstärke aufweist.
Leiterplattenvorrichtung (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das EMV-Gehäuse (8) an einer der Hauptleiterplatte (6) zugewandten Seite an den Kanten des EMV-Gehäuses (8) Befestigungspins (16) umfasst, welche Befestigungslöcher der Hauptleiterplatte durchdringen, wobei die Befestigungspins (16) in elektrischer Verbindung mit der elektrisch leitenden Fläche der Hauptleiterplatte (6) stehen.
Leiterplattenvorrichtung (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei an dem EMV-Gehäuse (8) Kontaktstifte mit federnden Kontaktschenkeln angeordnet sind, wobei in der Hauptleiterplatte (4) Durchgangslöcher, insbesondere Vias, vorgesehen sind, in welche die Kontaktstifte eingeführt sind.
Steuergerät, insbesondere für ein Fahrzeug und/oder Automobil, umfassend eine Leiterplattenvorrichtung (2) nach einem der vorgehenden Ansprüche.
EMV-Gehäuse (8) zum Halten von Nebenleiterplatten (10) in einer Leiterplattenvorrichtung (2) nach einem der vorgehenden Ansprüche, umfassend: ein quaderförmiges EMV-Gehäuse (8), das an einer Quaderseite offen ist und an einer der offenen Quaderseite gegenüberliegenden Seite zumindest ein Halte- und/oder Befestigungsmittel zum Halten und/oder Befestigen einer Nebenleiterplatte (10) umfasst, wobei an den Gehäusekanten auf der offenen Quaderseite Befestigungspins (20) zum Befestigen des EMV-Gehäuses (8) an einer Hauptleiterplatte (6) vorhanden sind.
Herstellungsverfahren für ein EMV-Gehäuse (8) gemäß Anspruch 17, bei welchem in einem ersten Schritt mittels eines Stanzwerkzeugs in einem Endlos-Band entlang einer Laufrichtung des Endlos-Bands Teilstücke (T) des EMV-Gehäuses (8) erzeugt werden, wobei die Teilstücke (T) miteinander verbunden sind, wobei in einem zweiten Schritt drei oder mehr zusammenhängende Teilstücke von dem Endlos-Band entfernt werden und die zusammenhängenden Teilstücke zu dem EMV-Gehäuse (8) geformt werden.