DE19836887A1

DE19836887A1 - Gehäuse für elektronische Baugruppen auf einer Leiterplatte

Info

Publication number: DE19836887A1
Application number: DE1998136887
Authority: DE
Inventors: Klaus Jaeger; Ralf Lorenz; Holger Podolski; Steffen Rotsch; Joachim Seidel; Holger Vogel; Hans-Juergen Weck
Original assignee: Krone GmbH
Current assignee: Iq Wireless Entwicklungsgesellschaft fur Sy GmbH
Priority date: 1998-08-14
Filing date: 1998-08-14
Publication date: 2000-02-17

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrisch und mechanisch dichtes Gehäuse (1) für elektronische Baugruppen (2, 9) auf einer Leiterplatte (3), umfassend zwei miteinander verbindbare Gehäuseschalen (4, 5), wobei mindestens eine Gehäuseschale (5) im Bereich einer Verlustwärme erzeugenden Baugruppe (9) und/oder einer wärmeableitenden Fläche der Leiterplatte (3) derart geformt ist, daß diese im montierten Zustand mit der Baugruppe (9) und/oder der Fläche verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für elektronische Baugruppen auf einer Leiterplatte gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Zum Schutz von elektronischen Baugruppen vor mechanischen Beschädigungen und anderen äußeren Einflüssen wie beispielsweise Staub und Nässe ist es bekannt, diese mit einem äußeren Gehäuse zu umgeben. Diese Gehäuse sind aus Metall, um gleichzeitig die elektronischen Bauteile elektromagnetisch abzuschirmen. Allerdings tritt bei diesen geschlossenen Gehäusen das Problem auf, die während des Betriebes entstehende elektrische Verlustleistung, die in Form von Wärme auftritt, abzuführen. Dazu ist es bekannt, zwischen den Bauteilen mit großer Verlustleistung und dem Gehäuse separate thermisch-leitende Verbindungen herzustellen, über die die Verlustwärme der Bauteile zum Gehäuse und von dort an die Umgebung abgegeben wird. Nachteilig an dieser Form der Wärmeabführung ist die aufwendige Montage der separaten Verbindungen.

Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Gehäuse für elektrische Baugruppen auf einer Leiterplatte zu schaffen, mittels dessen auftretende Verlustwärme einfacher abführbar ist.

Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Durch die Ausformung der Gehäuseschale derart, daß diese im Bereich einer Verlustwärme erzeugenden Baugruppe und/oder einer wärmeableitenden Fläche im montierten Zustand direkt mit der Baugruppe und/oder der ab leitenden Fläche verbunden ist, entfällt das Erfordernis von separaten Verbindungen zwischen den Bauteilen und den Gehäuseschalen, wobei die konkrete Ausbildung der Ausformung von der Geometrie der auf der Leiterplatte montierten Bauteile abhängig ist. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Gehäuseschalen an den Randbereichen mit Auflageflächen ausgebildet, die im montierten Zustand auf der Leiterplatte aufliegen und dadurch die Leiterplatte mechanisch dicht umschließen. Des weiteren können die Auflageflächen einen elektrischen Kontakt mit einer um den Rand der Leiterplatte aufgebrachten Masseleitung herstellen, so daß die Leiterplatte und das Gehäuse auf einer gemeinsamen Masse liegen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden die beiden Gehäuseschalen mittels mindestens einer teilweise umlaufenden Schiene oder Klammer kraftschlüssig miteinander verbunden. Die Klammer kann dabei entweder über die Auflageflächen oder über die Gehäuseschalen übergreifen und diese auf die Leiterplatte pressen. Im Gegensatz zu einer ebenfalls möglichen Schraubverbindung kann die Verbindung mittels Klammern jedoch leichter automatisiert werden. Desweiten ist die Verbindung schneller herzustellen und zu lösen.

Vorzugsweise wird jedoch auf separate Verbindungsmittel verzichtet und das Verbindungsmittel als federnde Aufnahme in eine Gehäuseschale integriert, in die die andere Gehäuseschale einschnappbar ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Figur zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Gehäuse für elektrische Baugruppen auf einer Leiterplatte mit Klammern als Befestigungsmittel,

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Gehäuse mit integriertem Befestigungsmittel,

Fig. 3 eine Perspektivdarstellung der Gehäuseschale mit integrierten Befestigungsmitteln und

Fig. 4 einen Querschnitt durch ein Gehäuse mit integriertem Befestigungs- und Kontaktmittel.

In der Fig. 1 ist ein Gehäuse für elektronische Baugruppen 2 auf einer Leiterplatte 3 dargestellt. Das Gehäuse 1 umfaßt zwei Gehäuseschalen 4, 5, die jeweils an den Rändern mit Auflageflächen 6 ausgebildet sind. Die Auflageflächen 6 sind dabei nahezu parallel zur Oberfläche der Leiterplatte 3. Im Bereich der Auflagefläche 6 ist auf der Leiterplatte 3 ein metallisierter Rand aufgebracht, der die Masseleitung der Baugruppen 2 bildet. Zur Verbindung der beiden Gehäuseschalen 4, 5 ist eine Klammer 7 oder Schiene über die Auflagefläche 6 geschoben, die die beiden Gehäuseschalen 4, 5 gegen die Leiterplatte 3 preßt. Alternativ können die beiden Gehäuseschalen 4, 5 mit einer teilweise über die Gehäuseschalen 4, 5 greifenden Klammer 8 verbunden werden. Zur thermischen Kontaktierung des Gehäuses 1 mit einem besonders viel Verlustwärme erzeugenden Bauteil 9 ist die Gehäuseschale 5 im Bereich des Bauteils 9 derart umgeformt, daß die Gehäuseschale 5 direkt das Bauteil 9 kontaktiert. Dabei kann die Umformung 10 derart dimensioniert sein, daß erst durch die Preßkräfte der Klammern 7, 8, der Kontakt zwischen dem Bauteil 9 und der Gehäuseschale 5 entsteht. Des weiteren weist die Gehäuseschale 5 eine weitere Umformung 11 auf, die einen direkten Wärmekontakt zwischen einer wärmeabführenden Fläche auf der Leiterplatte 3 und der Gehäuseschale 5 herstellt.

In der Fig. 2 ist das Gehäuse 1 einer alternativen Ausführungsform dargestellt. Dabei ist die Gehäuseschale 4 oberhalb der Auflagefläche 6 mit einer federnden Nase 12 ausgebildet, die zusammen mit der Leiterplatte 3 eine Aufnahme für die Gehäuseschale 5 bildet. Durch das Einführen der Auflageflächen 6 der Gehäuseschale 5 in die Aufnehmungen wird die Gehäuseschale 5 durch die Gehäuseschale 4 gegen die Leiterplatte gepreßt. Wie aus der Fig. 2 ersichtlich, ist bei der dargestellten geometrischen Form des Bauteils 9 keine zusätzliche Verformung der Gehäuseschale 5 in Richtung der Leiterplatte 3 notwendig.

In der Fig. 3 ist die Gehäuseschale 4 perspektivisch dargestellt. Die Auflageflächen sind dabei aus den Seitenwänden der Gehäuseschale 4 gestanzt und nach innen gebogen. Zur Erhöhung der Federwirkung der Nasen 12 sind diese entlang des Umfanges der Gehäuseschale 4 durch Freischnitte in eine Vielzahl von Bereichen unterteilt. Des weiteren weist die Gehäuseschale 4 an den Stirnflächen eine Vielzahl von Lüftungslöchern 13 auf. Zur Durchführung von Kabeln sind darüber hinaus Ausnehmungen 14 in die Seitenwände der Gehäuseschale 4 geschnitten.

In der Fig. 4 ist ein Querschnitt durch das Gehäuse 1 mit einem integriertem Befestigungs- und Kontaktmittel 15 dargestellt. Aufgrund der Verformungen der Gehäuseschale 5 und gegebenenfalls vorhandenen Welligkeiten der Leiterplatte 3 kann der mechanische Kontakt zwischen der Gehäuseschale 5 und der Gehäuseschale 4 nicht innig genug sein, so daß die elektromagnetische Abschirmwirkung verloren gehen kann. Daher wird die einzig als mechanische Halterung dienende Nase 12 gemäß Fig. 2 durch ein kombiniertes Befestigungs- und Kontaktmittel 15 ersetzt. Das Befestigungs- und Kontaktmittel 15 wird dazu beispielsweise aus der Gehäuseschale 4 in Form einer Zunge freigeschnitten, deren Stirnseite auf die Leiterplatte 3 gerichtet ist. Dadurch bildet das Befestigungs- und Kontaktmittel 15 mit der Leiterplatte 3 zusammen wieder eine federnde Aufnahme für die Gehäuseschale 5. Gleichzeitig dient jedoch das Befestigungs- und Kontaktmittel 15 zur Herstellung einer Masseverbindung zwischen einer auf der Leiterplatte 3 angeordneten Masseleitung mit der Gehäuseschale 4 über die Auflagefläche 6 der Gehäuseschale 5. Zur verbesserten Abschirmung sind die Befestigungs- und Kontaktmittel 15 in einer versetzten Ebene zu den Auflageflächen 6 der Gehäuseschale 4, so daß die Gehäuseschale 4 alternierend über die Auflageflächen 6 und die Befestigungs- und Kontaktmittel 15 mit der Masse der Leiterplatte 3 verbunden wird.

Bezugszeichenliste

1

Gehäuse

2

Baugruppe

3

Leiterplatte

4

Gehäuseschale

5

Gehäuseschale

6

Auflagefläche

7

Klammer

8

Klammer

9

Bauteil

10

Umformung

11

Umformung

12

Nase

13

Lüftungsloch

14

Ausnehmung

15

Befestigungs- und Kontaktmittel

Claims

1. Elektrisch und mechanisch dichtes Gehäuse für elektronische Baugruppen auf einer Leiterplatte, umfassend zwei miteinander verbindbare Gehäuseschalen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Gehäuseschale (5) im Bereich einer Verlustwärme erzeugenden Baugruppe (9) und/oder einer wärmeableitenden Fläche der Leiterplatte (3) derart geformt ist, daß diese im montierten Zustand mit der Baugruppe (9) und/oder der Fläche verbunden ist.

2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseschalen (4, 5) an den Randbereichen mit Auflageflächen (6) ausgebildet sind, die im montierten Zustand auf der Leiterplatte (3) aufliegen.

3. Gehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäuseschalen (4, 5) mittels einer über die Auflageflächen (6) greifenden Klammer (7) verbunden sind.

4. Gehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäuseschalen (4, 5) mittels einer über die Gehäuseschalen (4, 5) greifenden Klammer (8) verbunden sind.

5. Gehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gehäuseschale (4) oberhalb der Auflagefläche (6) mit einer federnden Aufnahme ausgebildet ist, in die die Auflagefläche (6) der anderen Gehäuseschale (5) einführbar ist.

6. Gehäuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die federnde Aufnahme der Gehäuseschale (4) entlang des Umfanges der Gehäuseschale (4) angeordnete Nasen (12) oder Befestigungs- und Kontaktmittel (15) umfaßt.

7. Gehäuse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungs- und Kontaktmittel (15) versetzt zu den Auflageflächen (6) der Gehäuseschale (4) angeordnet sind.

8. Leiterplatte mit elektronischen Baugruppen zum Einbau in einem Gehäuse nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (3) im Bereich der Auflageflächen (6) mit einer metallisierten Umrandung ausgebildet sind.