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Baugruppeneinheit für eine Anlage der elektrischen Nachrichtentechnik
Die Erfindung betrifft eine Baugruppeneinheit für eine Anlage der elektrischen Nachrichtentechnik
mit einer kaschierten, elektrische Bauteile tragenden Leiterplatte, die mit einem
abschirmenden metallischen Gehäuserahmen versehen ist und bei der rings um die Lötseite
der Leiterplatte wenigstens ein schmaler, als Masseanschluß dienender Metallisierungsstreifen
verläuft, der mit dem Gehäuserahmen verbunden ist.
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Bei Anlagen der elektrischen Nachrichtentechnik, die in Baukastenbauweise
aufgebaut sind, bildet die Baugruppe in der Regel die kleinste prüf- und Funktionsfähige
Baueinheit. Derartige Baugruppen werden neuerdings häufig nach Art der gedruckten
Schaltungen hergestellt, da diese Technik den Einsatz maschineller Lötverfahren
erlaubt, wodurch eine rationelle Serienfertigung ermöglicht wird. Beispiele hierfür
zeigen die deutsche Patentschrift 1011019 und die schweizerische Patentschrift 320
965.
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Sollen diese Baugruppen in Geräten eingesetzt werden, die in höheren
Frequenzbereichen arbeiten, so ist ein hochfrequenzdichter Aufbau der einzelnen
Baugruppe erforderlich, um sowohl den Einfluß von äußeren Störspannungen als auch
störende Rückwirkungen auf andere Baugruppen zu vermeiden. Die hochfrequenzdichten
Gehäuse bestehen im allgemeinen aus metallischen Rahmen, die auf die z. B. als gedruckte
Schaltungsplatte ausgeführte Baugruppen aufgesetzt sind. Eine solche Anordnung ist
durch die britische Patentschrift 798143 gegeben, bei der der Rahmen einen nach
innen umgebördelten Falz aufweist und die Schaltungsplatte einen längs ihres Randes
verlaufenden durchgehenden Metallisierungsstreifen, der offenbar mit den masseführenden
Leitungen der in Druckschaltungstechnik ausgeführten elektrischen Schaltung verbunden
ist. Die Leiterplatte ist mit der kaschierten Seite nach innen auf den Falz des
Rahmens aufgelegt und mit dieser durch Niete od. dgl. mechanisch und elektrisch
verbunden. Diese Bauform ist jedoch einerseits nicht genügend hochfrequenzdicht
ausführbar, da zwischen den Nieten sich das Material des Falzes im allgemeinen werfen
wird, wodurch Luftspalte entstehen. Außerdem ist diese Bauform für die Massenfertigung
nur schlecht geeignet, da viele einzelne Arbeitsgänge notwendig sind. Nachteilig
ist ferner, daß die Lötseite der Schaltungsplatte in das Gehäuseinnere zeigt, so
daß die andere, die Bauteile tragende Seite der Schaltungsplatte mit einer weiteren
Abschirmung versehen werden müßte. Außerdem kann die Platte erst dann auf das Abschirmgehäuse
aufgesetzt werden, wenn sie bereits durch ein Massenlötverfahren, z. B. ein Schwall-
oder Tauchlötverfahren, komplett verlötet ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Einrichtung
so zu verbessern, daß eine exakte hochfrequenzdichte Abschirmung gewährleistet ist
und daß ferner eine Fertigungsvereinfachung erzielt werden kann.
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Diese Aufgabe wird bei einer Baugruppeneinheit für eine Anlage der
elektrischen Nachrichtentechnik mit einer kaschierten, elektrische Bauteile tragenden
Leiterplatte, die mit einem abschirmenden metallischen Gehäuserahmen versehen ist
und bei der rings um die Lötseite der Leiterplatte wenigstens ein schmaler, als
Masseanschluß dienender Metallisierungsstreifen verläuft, der mit dem Gehäuserahmen
verbunden ist, gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Leiterplatte mit der
die gedruckten Leiter tragenden Seite nach außen gegen den Rand des Gehäuserahmens
zurückversetzt in diesen eingesetzt ist und daß der Metallisierungsstreifen mit
der Innenwand des Gehäuserahmens derart verlötet ist, daß eine am Innenrand des
Gehäuserahmens ringsum laufende elektrisch dichte Lötnaht entsteht.
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Die erfindungsgemäße Anordnung hat gegenüber den eingangs erwähnten
Ausführungen vor allen Dingen den Vorteil leichter Zugänglichkeit zu der gedruckten
Schaltung. Außerdem ist eine elektrisch absolut dichte Verlötung des Randes der
Schaltungsplatte mit dem Rahmen gewährleistet und zusätzlich wird bei Anwendung
der nachfolgend geschilderten Maßnahmen eine erhebliche Fertigungsvereinfachung
erreicht.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Bauteile mit den Leitungszügen
der Leiterplatte und der Metallisierungsstreifen mit dem Gehäuserahmen in einem
Zuge tauch- oder schwallgelötet sind, da sich hierdurch
eine erhebliche
Fertigungsvereinfachung ergibt und außerdem eine dichte Randlötnaht.
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Eine für Steckbaugruppen besonders günstige Anordnung ergibt sich
dann, wenn eine zusätzliche mit gedruckten Leitungszügen und elektrischen Anschlüssen
versehene Isolierstoffplatte den Gehäuserahmen in der Ebene der die Bauteile tragenden
Leiterplatte ganz oder teilweise umgibt.
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Der Gehäuserahmen kann vorteilhaft auch durch wenigstens einen Zwischensteg
in mehrere getrennte Abschirmkammern unterteilt sein. Um eine felddichte Abschirmung
des Gesamtgerätes zu erzielen, ist es vorteilhaft, wenn der Gehäuserahmen mit Deckeln
hochfrequenzdicht verschlossen ist, die ringsum eine Bördelung aufweisen und an
denen sich Federbleche befinden, die am Außenrand des Gehäuserahmens anliegen.
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Hierdurch lassen sich auch auf vorteilhaft einfache Weise mehrere
Baugruppen durch Aneinanderlegen und Verbinden der Deckel zu einer Einheit zusammenfassen.
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Nachstehend wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher
erläutert.
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Die F i g. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel in perspektivischer
Darstellung. Im Gehäuserahmen 1, dessen vordere Begrenzung zur besseren Übersicht
nicht dargestellt ist, liegt hierbei eine mit Bauelementen 3, 4 und 5 bestückte
Schaltungsplatte 2, die beispielsweise durch in der Zeichnung nicht dargestellte
Winkelstücke od. dgl. am Gehäuserahmen 1 befestigt ist. Am Gehäuserahmen sind ferner
Durchführungskondensatoren 6 und eine Koaxialbuchse 7 fest montiert. Der Gehäuserahmen
ist durch Deckel 8 und 9 über die federnden Kontaktstreifen 10 hochfrequenzdicht
verschließbar. Die Anschlußleitungen 11 der Durchführungskondensatoren und die Anschlußleitung
12 der Koaxialbuchse sind durch die Schaltungsplatte 2 zu den auf der Unterseite
der Schaltungsplatte angeordneten Leitungszügen hindurchgeführt. Ebenso sind Anschlüsse
13, 14,15 und 16 der übrigen Schaltelemente durch die Schaltungsplatte 2 durchgeführt.
Zur einfachen Darstellung soll hierbei angenommen werden, daß die Anschlüsse 13
der Schaltelemente 4 und 5 mit der Masseleiterbahn verbunden sind, während die übrigen
Anschlüsse 14,15 und 16 zu spannungführenden Leitungszügen führen.
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Die F i g. 2 zeigt eine Unteransicht des Gehäuserahmens und der Schaltungsplatte
der F i g.1. Wie hieraus zu ersehen ist, sind die Leitungszüge 17 und eine Masseleiterbahn
18 nach den bekannten Verfahren der Druck- oder Ätztechnik auf die Schaltungsplatte
2 aufgebracht. Die Masseleiterbahn 18 ist entsprechend einer zweckmäßigen
Anordnung der Schaltelemente rahmenartig am Umfang der Schaltungsplatte
2 angeordnet. Die an Masse anzuschließenden Leitungen 13 durchstoßen beispielsweise
an den Punkten 21 die Schaltungsplatte. Die Spannungführenden Anschlüsse 11,12,14,15
und 16 durchstoßen die Schaltungsplatte an den Punkten 19 und 20. Die Masseleiterbahn
18 ist mit dem Gehäuserahmen 1 dicht verlötet, was in der F i g. 2 durch die Lötnaht
22 angedeutet ist. Die Montage der gesamten Baugruppe ist hierbei in folgender Weise
vorzunehmen.
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Die Schaltungsplatte 2 wird mit den Bauelementen bestückt und
die Anschlußleitungen der Bauelemente den entsprechenden Leitungszügen zugeordnet.
Danach wird die Schaltungsplatte 2 in den Gehäuserahmen 1 eingelegt und durch mechanische
Befestigungsmittel vor dem Herausfallen gesichert. Die spannungführenden Anschlüsse
11 und 12 der am Gehäuserahmen fest montierten Bauteile werden nunmehr mit den entsprechenden
Leitungszügen verbunden und zur Lötung vorbereitet. Danach weiden alle Lötverbindungen
sowie die Lötnaht 22, die die Masseleiterbahn 18 mit dem Gehäuserahmen 1 verbindet,
in einem einzigen Arbeitsgang, beispielsweise mittels Schwall- oder Tauchlötung
hergestellt. Durch die am gesamten Umfang der Schaltungsplatte angeordnete Masseleiterbahn
18 werden außerdem störende Einflüsse durch Fehl- oder Kriechströme vermieden, da
über die Lötnaht 22 eine gut leitende Verbindung mit dem Gehäuserahmen gewährleisett
ist.
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In vielen praktischen Fällen ist es zweckmäßig, den Gehäuserahmen
durch metallische Zwischenstege, die in den F i g. 1 und 2 zur besseren Übersicht
nicht dargestellt sind, in mehrere Kammern aufzuteilen.
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Die F i g. 3 zeigt eine Weiterbildung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispieles,
bei dem eine weitere Isolierstoffplatte 23 den Gehäuserahmen auf drei Seiten umgibt.
Die Isolierstoffplatte 23 ist über die Winkelstücke 24 am Gehäuserahmen befestigt
und trägt eine Reihe von elektrischen Anschlüssen, die hier durch die Stiftleiste
25 dargestellt sind. Auf der Unterseite der Isolierstoffplatte 23 sind wiederum
gedruckte Leitungszüge aufgebracht, so daß beispielsweise die spannungführende Leitung
28 des Durchführungskondensators mit dem Kontaktstift 26 und die Anschlußleitung
29 mit dem Kontaktstift 27 der Stiftleiste in leitender Verbindung stehen. Auch
bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Möglichkeit gegeben, sämtliche Lötverbindungen
in einem einzigen Arbeitsgang in der bereits beschriebenen Weise herzustellen. Die
umlaufende Platte 23 hat außerdem den Vorteil, daß, bei Aufteilung des Gehäuses
in beliebig viele Kammern, jede dieser Kammern getrennt von außen mit Spannung zu
versorgen ist. Außerdem kann die Platte 23 dazu dienen, die gesamte Baugruppe in
einer Aufnahme, z. B. in einem Gerätegestell, zu verankern. Auch das Ausführungsbeispiel
gemäß der F i g. 3 ist durch die mit den federnden Kontaktstreifen 10 versehenen
Deckel 8 und 9 hochfrequenzdicht verschließbar.
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In der F i g. 4 ist noch eine Möglichkeit angedeutet, mehrere Baugruppen
zu einer größeren Einheit zusammenzufassen. Hierbei werden zwei Deckel 9, die wiederum
mit den federnden Kontaktstreifen 10 versehen sind, in der gezeichneten Weise, beispielsweise
durch Punktschweißen miteinander verbunden. In die Deckel 9 sind dann zwei Baugruppen
A und B
einsteckbar, und es kann somit eine beliebige Anzahl von Baugruppen
hintereinander angeordnet werden, ohne das störende Rückwirkungen von einer Baugruppe
zur anderen auftreten.