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Die
Erfindung betrifft ein Elektronisches Gerät mit einem Gehäuse in dem
sich ein erster und ein zweiter elektrischer Anschluß befinden,
die miteinander durch ein flexibles Leiterband verbunden sind.
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Elektronische
Geräte,
insb. Meßgeräte, werden
heutzutage nahezu überall
eingesetzt. Sie werden z.B. in allen Bereichen der Meß- und Regeltechnik
eingesetzt.
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Sie
weisen regelmäßig ein
Gehäuse
auf, in dem sich z.B. eine elektronische Schaltung oder ein Sensor
befinden. Diese Bauteile weisen einen elektrischen Anschluß auf, über den
z.B. eine Versorgung der Bauteile und/oder eine uni- oder bidirektionale
Signalübertragung
erfolgen kann.
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In
dem Gehäuse
befindet sich ein weiterer Anschluß und es besteht eine Verbindung
zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluß. Ein Beispiel für einen
solchen Anschluß,
mit dem der Anschluß des
Bauteils verbunden ist, ist ein Anschluß an eine Durchführung durch
das Gehäuse.
Durch eine solche Durchführung
hindurch erfolgt z.B. eine Versorgung des elektronischen Geräts von außen und/oder
eine Signalübertragung.
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Es
sind flexible Leiterbänder
im Handel erhältlich,
mit denen eine Verbindung zwischen den beiden Anschlüssen erfolgen
kann. Flexible Leiterbänder
haben den Vorteil, daß sie
flexibel sind. Dies bietet eine sehr große Freiheit hinsichtlich der
Positionierung der Anschlüsse
im Gehäuse.
Nahezu jeder Ort innerhalb des Gehäuses kann mit einem anderen ebenfalls
nahezu beliebig wählbaren
Ort innerhalb des Gehäuses
mit einem flexiblen Leiterband verbunden werden.
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Die
Montage von flexiblen Leiterbändern kann
jedoch Schwierigkeiten bereiten. Im Gehäuse ist in der Regel zu wenig
Platz vorhanden, um das flexible Leiterband anzuschließen. Diesem
Problem versucht man dadurch zu begegnen, daß ein Ende des flexiblen Leiterbandes
an den zugehörigen
Anschluß außerhalb
des Gehäuses
angeschlossen wird. Dies wird erreicht, indem ein entsprechend langes
Leiterband eingesetzt wird.
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Nach
erfolgtem Anschluß wird
der Anschluß mit
dem angeschlossenen Leiterband in das Gehäuse eingebracht und dort montiert.
Dabei kann das flexible Leiterband stark verdreht oder verknickt
und schlimmsten Fall sogar beschädigt
werden. Um das flexible Leiterband in einer einer Innengeometie
des Gehäuses
angepaßten
Form in das Gehäuse
einzubringen und dabei eine möglicherweise
schädigende Beanspruchung
des Leiterbands zu vermeiden ist viel Geschick des Monteurs erforderlich.
Entsprechend kann die Montage unter Umständen sehr zeitaufwendig sein.
Im Gehäuse
ist in der Regel wenig Platz vorhanden. Der Monteur kann den Innenraum des
Gehäuses
daher bei der Montage häufig
nicht eingesehen. Dies erschwert die Montage zusätzlich. Außerdem ist es nicht möglich, nach
der Montage die Lage des flexiblen Leiterbandes zu kontrollieren und/oder
eine eventuell eingetretene Beschädigung visuell festzustellen.
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Um
diese Probleme zu vermeiden, ist es möglich ein Leiterband einzusetzen,
das wie ein Ziehharmonikaband gefaltet werden kann. Bei der Montage
können
jedoch auch hier Fehler eintreten, wenn das Leiterband versehentlich
entgegen einer vorgegebenen Faltrichtung gefaltet wird. Dies kann ebenfalls
zu einer Beschädigung
der flexiblen Leiterbahn, insb. zu einer Beschädigung oder einer Freilegung
von in der Leiterbahn verlaufenden Leitern führen.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung ein elektronisches Gerät anzugeben,
bei dem das flexible Leiterband auf einfache Weise montierbar ist.
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Hierzu
besteht die Erfindung in einem elektronischen Gerät mit
- – einem
Gehäuse
- – einer
verschließbaren Öffnung des
Gehäuses,
- – einem
ersten elektrischen Anschluß,
- – der
in dem Gehäuse
angeordnet ist,
- – einem
zweiten elektrischen Anschluß,
- – der
durch die Öffnung
aus dem Gehäuse
herausnehmbar ist, und
- – einem
flexiblen Leiterband,
- – dessen
erstes Ende an den ersten Anschluß und dessen zweites Ende an
den zweiten Anschluß angeschlossen
ist, und
- – das
zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende einen mäanderförmigen Abschnitt
aufweist
- – der
eine Länge
aufweist, die es erlaubt, das zweite Ende aus dem Gehäuse herauszunehmen, während das
erste Ende an den ersten Anschluß angeschlossen ist.
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Gemäß einer
ersten Ausgestaltung ist der mäanderförmige Abschnitt
schlangenförmig.
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Gemäß einer
zweiten Ausgestaltung ist der mäanderförmige Abschnitt
spiralförmig.
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Weiter
besteht die Erfindung in einem Verfahren zur Montage eines erfindungsgemäßen elektronischen
Geräts,
bei dem
- – das
erste Ende des flexiblen Leiterbands an den ersten Anschluß im Gehäuse angeschlossen wird,
- – das
zweite Ende des flexiblen Leiterbandes aus dem Gehäuse heraus
geführt
wird,
- – der
zweite elektrische Anschluß außerhalb
des Gehäuses
nahe der Öffnung
angeordnet wird,
- – der
zweite Anschluß außerhalb
des Gehäuses mit
dem zweiten Ende des flexiblen Leiterbandes verbunden wird,
- – der
zweite Anschluß in
das Gehäuse
eingebracht wird, und
- – die Öffnung des
Gehäuses
verschlossen wird.
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Weiter
besteht die Erfindung in einem Verfahren zur Herstellung eines flexiblen
Leiterbandes mit einem mäanderförmigen Abschnitt,
bei dem das flexible Leiterband aus einer ebenen flexiblen Leiterplatte
gefertigt wird.
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Ein
Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das flexible Leiterband aufgrund
dessen mäanderformiger
Ausbildung bei der Montage von selbst eine gewünschte vorgegebene Position
im Gehäuse
einnimmt. Eine Ausrichtung des flexiblen Leiterbands durch den Monteur
ist nicht erforderlich. Das flexible Leiterband kann damit auch
dann auf einfache Weise in das Gehäuse eingebracht werden, wenn
das Gehäuse
nicht einsehbar ist. Knicke, Verdrehung oder sonstige mechanische
Beanspruchungen, die das flexible Leiterband beschädigen könnten treten
nicht mehr auf.
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Die
Erfindung und weitere Vorteile werden nun anhand der Figuren der
Zeichnung, in denen zwei Ausführungsbeispiele
dargestellt sind, näher
erläutert;
gleiche Elemente sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen
versehen.
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1 zeigt einen Schnitt durch
ein erfindungsgemäßes elektronisches
Gerät;
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2 zeigt eine Draufsicht
auf ein schlangenförmiges
flexibles Leiterband; und
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3 zeigt eine Ansicht eines
spiralförmigen flexiblen
Leiterbandes.
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In 1 ist ein Schnitt durch
ein erfindungsgemäßes elektronisches
Gerät dargestellt.
Bei dem gewählten
Ausführungsbeispiel
handelt es sich um einen Druckmeßumformer mit einen Prozeßanschluß 1,
einem in einem Sensorblock 3 eingefaßten Drucksensor 5 und
einem den Sensorblock 3 teilweise umschließenden Gehäuse 7.
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Das
Gehäuse 7 weist
eine verschließbare Öffnung 9 auf.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist die Öffnung 9 durch
den Sensorblock 3 verschlossen. Auf einer der Öffnung 9 gegenüber befindlichen
Seite des Gehäuses 7 ist
eine Durchführung 11 angeordnet.
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In
dem Gehäuse 7 ist
ein erster elektrischer Anschluß 13 angeordnet.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
umfaßt
der erste Anschluß 13 durch die
Durchführung 11 in
das Gehäuse 7 hineinragende Kontaktstifte 15.
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In
dem Gehäuse 7 befindet
sich eine Platine 17 auf der eine elektronische Schaltung 19 angeordnet
ist. Die elektronische Schaltung 19 ist z.B. eine Vorortelektronik,
die an den Drucksensor 5 angeschlossen ist und beispielsweise
Meßsignale
verstärkt
und/oder auf andere Weise verarbeitet.
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Die
elektronische Schaltung 19 ist mit einem durch die Öffnung 9 aus
dem Gehäuse 7 herausnehmbaren
zweiten elektrischen Anschluß 21 ausgestattet.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist dies ein Steckverbinder, über
den eine oder mehrere Leitungen der elektronischen Schaltung 19 kontaktiert
werden können.
Ebenso kann für
den zweiten Anschluß 21 aber
auch eine Lötverbindung
oder ein anderer Verbindungstyp vorgesehen sein.
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In
dem Gehäuse 7 ist
ein flexibles Leiterband 23 angeordnet, das mindestens
einen Leiter aufweist. Eine Anzahl der Leiter ist gleich einer Anzahl der
Leitungen der elektronischen Schaltung 19, die über den
zweiten elektrischen Anschluß 21 kontaktierbar
sind und gleich einer Anzahl von durch den ersten Anschluß 13 möglichen
Kontaktierungen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist diese Anzahl
gleich der Anzahl der Kontaktstifte 15.
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Ein
erstes Ende 25 des flexiblen Leiterbandes 23 ist
an den ersten Anschluß 13 und
ein zweites Ende 27 des flexiblen Leiterbandes 23 ist
an den zweiten Anschluß 21 angeschlossen.
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Zwischen
dem ersten Ende 25 und dem zweiten Ende 27 weist
das flexible Leiterband 23 einen mäanderförmigen Abschnitt 29 auf.
Dieser weist eine Länge
auf, die es erlaubt, das zweite Ende 27 aus dem Gehäuse 7 herauszunehmen,
während
das erste Ende 25 an den ersten Anschluß 13 angeschlossen
ist.
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In
den 2 und 3 ist jeweils ein Ausführungsbeispiel
eines flexiblen Leiterbandes 23a, 23b dargestellt.
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Bei
dem in 2 dargestellten
Ausführungsbeipiel
ist das flexible Leiterband 23a schlangenförmig ausgebildet.
Ist das flexible Leiterband 23a nicht eingebaut, so liegen
dessen erstes und zweites Ende 23, 25 und der
mäanderförmige Abschnitt 29a in
einer Ebene. Das erste Ende 25 und der mäanderfömige Abschnitt 29a befinden
sich dabei innerhalb einer in 2 gestrichelt
dargestellten Begrenzungslinie 31, die einer im Inneren
Gehäuse 7 zur
Aufnahme des flexiblen Leiterbandes 29a zur Verfügung stehenden
Geometrie entspricht.
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Das
zweite Ende 27 liegt außerhalb dieser Begrenzungslinie.
An einem Übergang
zwischen dem zweiten Ende 27 und dem mäanderförmigen Abschnitt 29a besteht
ein bandförmiger
Abschnitt 33, der vorzugsweise radial nach außen weist.
Bei der Montage wird dieser Abschnitt 33 gebogen, so daß sich das
zweite Ende 27 in der Draufsicht ebenfalls innerhalb der
Begrenzungslinie 31 befindet.
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Bei
dem in 3 dargestellten
Ausführungsbeispiel
eines flexiblen Leiterbandes 23b ist der mäanderförmige Abschnitt 29b spiralförmig ausgebildet. Im
Zentrum der Spirale befindet sich das erste Ende 25 des
flexiblen Leiterbandes 23b. Auch hier liegen alle Teilsegmente
des flexiblen Leiterbandes 23b im nicht eingebauten Zustand
in einer Ebene. Das zweite Ende 27 und der mäanderförmige Abschnitt 29b befinden
sich innerhalb der Begrenzungslinie 31.
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Das
zweite Ende 27 liegt außerhalb dieser Begrenzungslinie.
An einem Übergang
zwischen dem ersten Ende 25 und dem mäanderförmigen Abschnitt 29b besteht
ebenfalls ein bandförmiger
Abschnitt 33, der vorzugsweise radial nach außen weist. Bei
der Montage wird auch hier dieser Abschnitt 33 gebogen,
so daß sich
das zweite Ende 27 in der Draufsicht ebenfalls innerhalb
der Begrenzungslinie 31 befindet.
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Durch
das beschriebene Umbiegen des flexiblen Leiterbandes 23, 23a, 23b wird
erreicht, daß sich
sich die Oberflächen
des ersten und des zweiten Endes 25, 27 die zu
dem ersten bzw. zweiten Anschluß 13, 21 weisen
auf der gleichen Seite des flexiblen Leiterbandes 23, 23a, 23b befinden.
Es brauchen daher nur auf einer Oberfläche der flexiblen Leiterplatte 23, 23a, 23b Anschlußkontakte,
z.B. für
Lötverbindungen,
vorgesehen sein. Dies vereinfacht die Herstellung der flexiblen
Leiterplatten 23, 23a, 23b.
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Beim
Umbiegen entsteht eine weiche Rundung. Knicke, die eventuell zu
einer Beschädigung führen könnten treten
nicht auf.
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Bei
der Montage des erfindungsgemäßen elektronischen
Geräts
wird das erste Ende 25 des flexiblen Leiterbands 29, 29a, 29b an
den ersten Anschluß 13 im
Gehäuse 7 angeschlossen.
Dies erfolgt beispielsweise, indem zwischen den Kontaktstiften 15 und
entsprechenden Kontakten 35 am ersten Ende 25 eine
Lötverbindung
hergestellt wird. Ebenso kann für
diesen Anschluß ein
Steckverbinder oder ein anderer Verbindungstyp vorgesehen sein.
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Anschließend wird
das zweite Ende 27 des flexiblen Leiterbandes 23, 23a, 23b durch
die Öffnung 9 aus
dem Gehäuse 7 heraus
geführt.
Hierbei wird aus der ebenen Form, die das flexible Leiterband 23, 23a, 23b im
mechanisch unbelasteten Zustand einnimmt ein dreidimensionales Gebilde.
Der zweite Anschluß 21 wird
außerhalb
des Gehäuses 7 mit
dem zweiten Ende 27 des flexiblen Leiterbandes 23, 23a, 23b verbunden.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
erfolgt dies mittels eines Steckverbinders. Dieser Anschluß kann aber
ebenso durch eine Lötverbindung
erfolgen. Anschließend
wird der zweite Anschluß 21 in
das Gehäuse 7 eingebracht. Dabei
bringt sich das flexible Leiterband 23, 23a, 23b automatisch
in eine durch die Form des mäanderförmigen Abschnitts 29, 29a, 29b vorgegebene
Lage. Abschließend
wird die Öffnung 9 des
Gehäuses 7 verschlossen.
Ein versehentliches Verbiegen, Verdrehen oder Verknicken der flexiblen
Leiterbahn kann nicht eintreten. Damit ist eine schnelle, einfache und
sichere Montage möglich.
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Hergestellt
werden die flexiblen Leiterbänder 23, 23a, 23b vorzugsweise,
in dem sie aus einer ebenen flexiblen Leiterplatte gefertigt werden.
Aufgrund des mäanderförmigen Abschnitts 29, 29a, 29b der flexiblen
Leiterbänder 23, 23a, 23b wird
die Fläche der
Leiterplatte optimal genutzt. Eine im Verhältnis kleine Fläche wird
benötigt
um ein flexibles Leiterband 23, 23a, 23b großer Länge herzustellen.
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Als
Leiterplatten eignen sich z.B. flexible Leiterplatten in denen metallische
Leiterbahnen, z.B. aus Kupfer, verlaufen, die beidseitig von Isolationsschichten,
z.B. Polyimidfolien, umgeben sind. Entsprechende Leiterplatten sind
im Handel erhältlich.
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Bei
der Herstellung eines flexiblen Leiterbandes 23, 23a, 23b,
das nur auf einer Oberfläche
Kontaktflächen
aufweist, wird z.B. ein dünnes
Kupferblech verwendet, das einseitig von einer Laminatschicht überzogen
ist. In einem Ätzprozeß werden eine
gewünschten
Leiterbahnkonfiguration und für den Anschluß erforderliche
Lötflächen erstellt.
Im Bereich der Lötflächen werden
Kupfer und Laminatschicht durchbohrt und abschließend wird
auf der Seite auf der sich die Leiterbahnen und die Lötflächen befinden
eine weitere Laminatschicht aufgebracht, die im Bereich der Lötflächen Ausnehmungen aufweist.
Die Laminatschichten bestehen z.B. aus Polyimidfolien.