DE10337443A1

DE10337443A1 - Schaltungsanordnung insbesondere für ein Kraftfahrzeug- Insassenschutzsystem

Info

Publication number: DE10337443A1
Application number: DE10337443A
Authority: DE
Inventors: Markus Christoph; Kevin Richard White Lake Koshorek; Jeffrey Allan Sterling Heights Clark; Christian Plankl; Helene Wiethaler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2003-08-14
Filing date: 2003-08-14
Publication date: 2005-03-24

Abstract

Bei einer Schaltungsanordnung mit einer Hauptplatine (1), auf der Schaltungsbauteile (2) angeordnet sind, ist eine weitere Schaltungsbauteile (8, 9; 15, 16) tragende Hilfsplatine (3; 14) mittels eines Halters (4; 10) auf der Hauptplatine (2) angeordnet. Der Halter 4; 10) ist mittels Abstandstiften (5; 11) derart mit der Hauptplatine (1) verbunden, dass unterhalb der Hilfsplatine (4; 14) ausreichend Raum zur Anordnung von Schaltungsbauteilen (2) auf der Hauptplatine (1) verbleibt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung mit einer Hauptplatine, auf der Schaltungsbauteile angeordnet sind und mit einer weitere Schaltungsbauteile tragenden Hilfsplatine, die mittels eines Halters auf der Hauptplatine angeordnet ist.

Eine solche Schaltungsanordnung ist aus der EP 0 746 482 B1 bekannt. Die dortige Schaltungsanordnung ist eine Sensoreinheit, auf deren Hauptplatine Schaltungsbauteile wie Kondensatoren, ein Mikroprozessor, ein Reed-Beschleunigungsschalter und andere elektronische Bauteile angeordnet sind, um Beschleunigungssignale des Reed-Beschleunigungsschalters und eines Beschleunigungssensors auszuwerten, zu verarbeiten und ein Auslösesignal für beispielsweise einen Airbag oder einen Gurtstraffer zu erzeugen. Der Beschleunigungssensor kann bei der bekannten Schaltungsanordnung auf einer Hilfsplatine angeordnet sein, die mittels eines Halters senkrecht zur Hauptplatine orientiert gehalten wird. Der Halter soll dabei einerseits die aufgrund eines Aufpralls auftretenden Beschleunigungen gut zum Sensor übertragen, andererseits jedoch Beschleunigungen, die aufgrund eines Hammerschlags oder wenn die Sensoreinheit auf den Boden fällt auftreten, dämpfen. Der Halter der bekannten Schaltungsanordnung liegt flach auf der Hauptplatine auf, so dass er relativ viel Platz beansprucht.

Es gibt bei vielen mit Schaltungsanordnungen realisierten Anwendungen das Problem, dass eine weitere Funktionalität nur optional zur Verfügung stehen soll. Hierfür wurden bisher entweder zwei verschiedene Platinenaufbauten – eine mit und eine ohne die weitere Funktionalität – entwickelt, wodurch höhere Entwicklungs- und Herstellungskosten entstanden, oder es wurden die weiteren Bauteile, die für die weitere Funktio nalität erforderlich sind, einfach weggelassen, wenn die weitere Funktionalität nicht erwünscht war, so dass der Platz für die weiteren Bauteile frei blieb, was aufgrund der hierfür nötigen größeren Leiterplatte ebenfalls zu höheren Kosten führte.

Bei Kraftfahrzeug-Insassenschutzsystemen müssen in bestimmten Fällen bei einem Überschlag Schutzeinrichtungen wie beispielsweise Überrollbügel oder Dachairbags ausgelöst werden. Zur Detektion eines Überschlags ist dabei meist ein Drehratensensor mit zugehöriger Auswerteschaltung vorgesehen. Diese Bauteile benötigen einen gewissen Platz, werden jedoch nicht in jedem Kraftfahrzeug-Insassenschutzsystem-Steuergerät benötigt, so dass das oben geschilderte Problem auftritt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Lösung für dieses Problem anzugeben.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei einer gattungsgemäßen Schaltungsanordnung ist der Halter mittels Abstandstiften derart mit der Hauptplatine verbunden, dass unterhalb der Hilfsplatine ausreichend Raum zur Anordnung von Schaltungsbauteilen auf der Hauptplatine verbleibt. Es kann also für Schaltungsanordnungen mit oder ohne eine weitere Funktionalität die gleiche mit Bauteilen bestückte Hauptplatine verwendet werden. Falls die weitere Funktionalität realisiert werden soll kann diese in erfindungsgemäßer Weise auf der Hilfsplatine aufgebaut und die Hilfsplatine mit dem Halter auf der Hauptplatine angeordnet werden. Aufgrund der Abstandstifte kann die Hilfsplatine oberhalb von Bauteilen auf der Hauptplatine angeordnet werden, so dass keine zusätzlicher Platz für die weitere Funktionalität auf der Hauptplatine erforderlich ist.

Es ist dabei von Vorteil, wenn die Abstandstifte einstückig mit dem Halter ausgebildet sind, da hierdurch weniger Montageaufwand nötig ist.

Die Hilfsplatine kann mit dem Halter rechtwinklig oder parallel zur Hauptplatine orientiert angeordnet werden, wodurch ein großer Handelsspielraum gegeben ist. Vorteilhaft ist hierdurch vor allem, dass Drehratensensoren mit unterschiedlichen Sensierungsrichtungen verwendet werden können.

Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung bei einer Kraftfahrzeugüberschlagsensierung anzuwenden, wenn die Schaltungsbauteile, die zur Beschleunigungssensierung sowie Auswertung und Verarbeitung von Sensorsignalen dienen, auf der Hauptplatine und Schaltungsbauteile zur Sensierung einer Drehbewegung sowie Auswertung und Verarbeitung der Drehbewegungssignale auf der Hilfsplatine angeordnet sind. Hier kann also die gleiche Hauptplatine sowohl bei Anwendung der Drehratensensierung als auch ohne diese Anwendung Verwendung finden, ohne dass der hierfür nötige Platz auf der Hauptplatine vergeudet würde.

Um eine gute mechanische und elektrische Verbindung der Hilfsplatine mit der Hauptplatine zu erhalten sind in vorteilhafter Weise die Hilfsplatine mit dem Halter und/oder der Halter mit der Hauptplatine mittels Einpressstiften oder Löten verbunden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Hilfe von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen
1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,
2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,
3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,
4 einen Halter ohne Hilfsplatine für eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung und
5 einen Halter mit Hilfsplatine für eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung.
In den Figuren sind gleiche Schaltungsbestandteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt eine Schaltungsanordnung mit einer Hauptplatine 1, auf deren Ober- als auch auf deren Unterseite Schaltungsbauteile 2 angeordnet sind. Eine Hilfsplatine 3 ist mit einem Halter 4 verbunden. Der Halter 4 ist auf der Hauptplatine 1 angeordnet. Er weist Abstandsstifte 5 auf, so dass der Halter 4 derart auf der Hauptplatine 1 angeordnet werden kann, dass Bauteile 2 unterhalb der Hilfsplatine 3 auf der Hauptplatine 1 Platz haben. Die Abstandsstifte 5 sind im dargestellten Beispiel einstückig mit dem Halter 4 ausgebildet.
Die Abstandsstifte 5 und damit der Halter 4 sind mittels nur schematisch dargestellter Einpressstifte 6 mit der Hauptplatine sowohl mechanisch als auch elektrisch verbunden. Auch die Hilfsplatine 3 ist mit dem Halter 4 mittels Einpressstiften 7 mechanisch und elektrisch verbunden. Es könnten jedoch alternativ Lötstifte verwendet werden, die dann mit den jeweiligen Verbindungspartnern verlötet werden müssten.
Um Signale von der Hauptplatine 1 zur Hilfsplatine 3 über den Halter 4 und in die Gegenrichtung übertragen zu können, muss der Halter 4 Leiter aufweisen, die jedoch aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt sind. Falls der Halter 4 aus Kunststoff gefertigt ist, können diese Leiter als Leiterbahnen auf der Oberfläche des Halters vorgesehen sein aber auch in seinem Inneren verlaufen. Alternativ kann der Halter 4 auch zumindest teilweise aus Metall bestehen.
Auf der Hilfsplatine sind Bauteile 8 und 9, beispielsweise ein Drehratensensor 8 und eine Auswerteschaltung 9 für die Drehratensignale, angeordnet. In der 1 sind diese Bauteile 8, 9 auf der Unterseite der Hilfsplatine 4 angeordnet.
Gemäß 2 können die Bauteile 8, 9 jedoch auch auf der Oberseite der Hilfsplatine 4 angeordnet werden oder, wie 3 zeigt, sowohl auf deren Ober- als auch auf deren Unterseite. Durch die erfindungsgemäße Verwendung von Abstandsstiften 5 ergibt sich ein vorteilhafter Zuwachs von Design-Freiheitsgraden.
Die 4 zeigt einen Halter 10 mit Abstandsstiften 11, der eine Anordnung einer Hilfsplatine senkrecht zu einer Hauptplatine ermöglicht. Die Abstandsstifte 11 sind hier mit Lötstiften 12 versehen, so dass der Halter 10 mit einer Hauptplatine verlötet werden muss. Alternativ könnten jedoch auch Einpressstifte verwendet werden. Die Abstandsstifte 11 weisen eine ausreichende Länge auf, um eine Anordnung von Bauteilen auf einer Hauptplatine unterhalb des Halters 10 zu ermöglichen.
In den Halter 11 sind metallische Einpressstifte 13 integriert, die einerseits mit den Lötstiften 12 elektrisch verbunden sind und andererseits zur mechanischen und elektrischen Verbindung des Halters 10 mit einer Hilfsplatine 14 dienen. Die Anordnung einer Hilfsplatine 14 am Halter 10 ist aus 5 ersichtlich.
Auf der Hilfsplatine 14 sind Schaltungsbauteile wie beispielsweise ein Drehratensensor 15 sowie weitere Bauteile 16 angeordnet. Falls diese Bauteile nicht benötigt werden, da ihre Funktionalität nicht erforderlich ist, kann diese Einsparung durch einfaches Weglassen des Halters erreicht werden, ohne dass dessen Platz auf einer Hauptplatine vergeudet wäre.

Claims

Schaltungsanordnung mit einer Hauptplatine (1), auf der Schaltungsbauteile (2) angeordnet sind und mit einer weitere Schaltungsbauteile (8, 9; 15, 16) tragenden Hilfsplatine (3; 14), die mittels eines Halters (4; 10) auf der Hauptplatine (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (4; 10) mittels Abstandstifte (5; 11) derart mit der Hauptplatine (1) verbunden ist, dass unterhalb der Hilfsplatine (4; 14) ausreichend Raum zur Anordnung von Schaltungsbauteilen (2) auf der Hauptplatine (1) verbleibt.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsstifte (5; 11) einstückig mit dem Halter (4; 10) ausgebildet sind.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsplatine (4; 14) parallel oder rechtwinklig zur Hauptplatine (1) ausgerichtet ist.
Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsbauteile auf der Hauptplatine (1) zur Beschleunigungssensierung sowie Auswertung und Verarbeitung von Sensorsignalen dienen und auf der Hilfsplatine (4; 14) Schaltungsbauteile (8, 9; 15, 16) zur Sensierung einer Drehbewegung sowie Auswertung und Verarbeitung der Drehbewegungssignale angeordnet sind.
Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsplatine (4; 14) mit dem Halter (4; 10) und/oder der Halter (4; 10) mit der Hauptplatine (1) mittels Einpressstiften oder Löten verbunden ist/sind.
Steuergerät mit einer Schaltungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5.
Steuergerät für ein Kraftfahrzeug-Insassenschutzsystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5.