DE2629053C2 - Gehäuse zur Aufnahme von gedruckten Leiterplatten und Substraten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gehäuse zur Aufnahme von gedruckten Leiter- und Substratplatten mit Mikrowellen- und Hochfrequenzschaltungen für die elektrische Nachrichten- oder Meßtechnik, bestehend aus mehreren profilierten stranggepreßten Einzelteilen, die den Gehäuseboden, Gehäusedeckel und Seitenwände bilden.

Ein derartiges Gehäuse ist aus der US-PS 32 58 649 bekannt. Dabei ist bei einer Ausführungsform das Gehäuse aus zwei, jeweils eine Schmalseite und eine Breitseite bildenden Winkelteilen aufgebaut, bei einer zweiten Ausführungsform bestehen die beiden Breit- und Schmalseiten in Längsrichtung des Gehäuses aus einem einzigen ProfilteiL Im Gehäuseinneren sind jeweils Profilierungen vorgesehen zur Aufnahme einer mit Bauelementen bestückten Leiterplatte. Die Stirnseiten des Gehäuses sind mit einer anschraubbaren Platte verschlossen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse zur Aufnahme von Leiterplatten und Substraten mit Mikrowellen- und ZF-Schaltungen zu schaffen, das einfach im Aufbau, in der Fertigung und für die Montage ist

Bei einem Gehäuse der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung in der Weise gelöst, daß sich an dem den Gehäuseboden oder Deckel boldenden Teil mehrere in Strangpreßrichtung verlaufende und das Profil mitbildende Stege befinden, die seitlich angeordnet als Kühlrippen und zwischen den Seitenwänden angeordnet als Zwischenwände dienen und daß die zwischen den Wänden gebildeten Kammern mit einem gemeinsamen Deckel bzw. Bodenblche unter Zwischenlage von federnden Kontaktblechen abgedeckt sind und in diesen Kammern Substrat- oder Schaltungsplatten für Mikrowellen- oder ZF-Schaltungen angeordnet sind.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes finden sich in den Unteransprüchen. Dit Strangpreßprofile bestehen in vorteilhafter Weise aus Aluminium oder Messing.

Durch die US-Patentschriften 32 58 649 und 34 79 568 sind zwar ebenfalls solche Gehäuse bekannt, bei denen an den Seitenwänden Profilrillen vorgesehen sind, die sich teilweise in das Innere des Gehäuses erstrecken.

Die Profilrillen dienen jedoch dort zur Aufnahme von Schaltungsplatten, die eingeschoben werden können. Bei diesen Konstruktionen liegen entweder U-förmige oder L-förmige Rundprofile vor, die zusammengesetzt werden können, so daß sich ein in Längsrichtung erstreckender Kasten bildet. In keinem Fall bilden jedoch diese Erhöhungen etwa komplette Seitenwände. Im Falle des schon erwähnten Zusammensteckens aus mehreren Elementen entsteht nicht nur die Schwierigkeit der Undichtheit und der Labilität besonders gegen Verwindungen sondern besonders erschwert ist der Zugang zu den Einzelteilen der im Inneren der Gehäuse angeordneten Schaltungsplatten.

Ganz besonders gilt dies bei einer Ausführung gemäß Figur 5 der US-Patentschrift 32 58 649, die zwar wegen eines durchgehenden Strangpreßprofils nicht den Nachteil geringer Verwindungssteifigkeit hat. In allen Fällen sind jedenfalls die Schaltungsplatten nicht auf dem Boden des Gehäuses angebracht, wie es bei Substratplatten für die Hochfrequenztechnik allein vorteilhaft ist. Solche Substratplatten benötigen nämlich auf der der Bestückungsseite gegenüberliegenden Unterfläche der Schaltung ein definiertes Massepotential. Gleichzeitig soll es aber möglich sein, möglichst jeder Zeit leicht den Zugang zu der oberen Fläche, die die Leiter und Bauteile trägt, zu erhalten. Beides wird mit der erfindungsgemäßen Konstruktion erreicht. Man kann nämlich den größten Teil von bei solchen Schaltungen ja immer notwendigen Änderungen bzw. Einstellungen elektrischer Art von der Oberseite zumindest zunächst grob vornehmen. Da die Substratplatte mit der Leiterplatte zur Bodenfläche hin angeordnet ist, ist die Abstrahlung gering und ein aufgesetzter Deckel wird die vorgenommenen Einstel-

lungen bei den Bauelementen elektrisch kaum verändern.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. E'- zeigen

Fig. 1 bis 10 verschiedene Ausführungsformen von Gehäusen und

Fig. 11 bis 13 einen Anlagenauibau aus mehreren innerhalb einer Blaugruppe angeordneten Gehäusen.

F i g. 1 zeigt im Querschnitt ein Gehäuse, bei dem der Gehäuseboden 11 aus einem Strangpreßprofil besteht Der Gehäuseboden 1 weist mehrere, in Strangpreßrichtung verlaufende Stege 2 und dazwischenliegende Profilnuten 3 auf. In den ProFiInuten versenkt angeordnet sind die Leiterplatten bzw. Substrate 4 für die Mikrowellen- und ZF-Schaltungen. Zur Abdeckung des Gehäuses ist ein Deckel 5 vorgesehen, der auf den Stegen 2 des profilierten Gehäusebodens 1 aufliegt Die Stirnseiten des Gehäuses werden durch in der F i g. 1 nicht sichtbare Endplatten abgeschlossen

F i g. 2 zeigt im Querschnitt ein Gehäuse mit einer im Vergleich zu F i g. 1 umgekehrten Ausbildung von Gehäuseboden und Deckel. Hierbei besteht also der Gehäusedeckel 6 aus einem Strangpreßprofil und der Gehäuseboden 7 aus einer Blechplatte. Die Leiterplatten bzw. Substrate 4 sind derart auf dem Gehäuseboden 7 angeordnet daß sie jeweils im Bereich der Profilnuten 3 des Gehäusedeckels 6 liegen.

F i g. 3 zeigt ein Gehäuse mit einem Strangpreßprofil mit in Strangpreßrichtung verlaufenden Stegen als Gehäuseboden 18, bei dem, unterschiedlich zu dem Jo Gehäuse nach Fig. 1, die in Strangpreßriciitung verlaufenden Stege 2 an beiden Seiten der Bodenplatte angeordnet sind, so daß ein Gehäuse von annähernd doppelter Höhe entsteht Die Leiterplatten bzw. Substrate 4 sind in den Profilnuten 3 des Gehäusebo- J? dens 8 versenkt angeordnet. Die Abdeckung des Gehäuses erfolgt über die beiderseits angeordneten Gehäusedeckel 5, die aus Blechplatten bestehen.

Fig.4 zeigt im Querschnitt ein Gehäuse, das gegenüber dem Gehäuse nach F i g. 2 in der Weise erweitert ist, daß beiderseits der den Gehäuseboden 7 bildenden Blechplatte ein Gehäusedeckel 6 in Form eines Strangpreßprofils aufgesetzt ist. Auf dem Gehäuseboden 7 sind beidseitig, jeweils im Bereich der Profilnuten 3 der Gehäusedeckel 6, Leiterplatten bzw. Substrate 4 montiert. Stirnseitig wird das Gehäuse, wie alle vorstehend beschriebenen Ausführungsformen durch in der Figur nicht dargestellte Endplatten abgeschlossen. Gegebenenfalls im Gehäuse quer zur Strangpreßrichtung eingesetzte Zwischenwände sind in so den Figuren ebenfalls nicht mit dargestellt.

Die F i g. 5 bis 7 zeigen eine detailliertere Darstellung eines Gehäuses im Querschnitt, in einer Draufsicht und in einer Teildarstellung.

Der Gehäuseboden 9 besteht hierbei aus einem Strangpreßprofil mit beiderseits der Bodenplatte angeordneten Stegen 2 und zwischen diesen liegenden Profilnuten 3. Die Stirnseiten des Gehäuses sind mit angeflanchten Endplatten 11 abgeschlossen. Quer zu den in Strangpreßrichtung verlaufenden Stegen 2 sind &o Zwischenwände 10 eingesetzt, wodurch eine Aufteilung des Gehäuseraumes bzw. der einzelnen Profilnuten in Kammern erfolgt In diesen Kammern sind Leiterplatten bzw. Substrate 4 für die Mikrowellen- und ZF-Schaltungen angeordnet sowie ein Interdigitalfilter 12 und ein Hohlraumresonator 13. Zur elektrischen Verbindung von Schaltungen verschiedener Leiterplatten und Substrate sind in den Stegen und Zwischenwänden Durchbrüche für Verbindungselemente vorgesehen.

Das den Gehäuseboden 9 bildende Strangpreßprofil weist an einer Außenseite Kühlrippen 14 auf. An der gegenüberliegenden Außenseite ist eine Ausnehmung 15 für ein Befestigungselement beim Einbau des Gehäuses in eine Baugruppe oder ein Anlagen^,.stell angebracht Die Abdeckung des Gehäuses erfolgt über beiderseits angeordnete Deckel 5 in Form von Blechplatten.

Bei erhöhten elektrischen Forderungen in bezug auf die Gehäuseabstrahlung können zusätzlich schiimende Kontaktstreifen 42 vorgesehen werden. Diese Kontaktstreifen 42 sind an der Stirnseite der Stege 2 des Strangpreßprofils, der Endplatten 11 und der Zwischenwände 10 angeordnet und, wie F i g. 7 (Einzelheit bei VII) zagt so ausgebildet, daß die Seitenstege des U-förmigen Profils den Endbereich der Stege- Endplatten und Zwischenwände umschließen und der mittlere, gefiederte Teil einen guten Kontakt zwischen den Stirnseiten und den aufliegenden Deckeln 5 schafft

Das erfindungsgemäße Gehäuse kann in seinen wesentlichen Bestandteilen schon im frühen Entwicklungsstadium in seinen endgültigen Abmessungen festgelegt werden. Durch die kurze Lieferzeit von Strangpreßprofilen stehen bereits für die Labormuster das Gehäuseprofil sowie die Profile für die Zwischen- und Endplatten zur Verfügung. Aufgrund der geringen Werkzeugkosten für ein Strangpreßprofil gegenüber Druckgußwerkzeugen ist es zweckmäßig, für jeden Gehäusetyp ein eigenes Profil festzulegen, wodurch eine evtl. mechanische Bearbeitung minimiert wird. Es ergibt sich also ein einfacher und flexibler Aufbau der Gehäuse, die zudem sehr rationell gefertigt werden können. Bei dem Gehäuseaufbau werden durch die einmal festgelegten Profilabmessungen die Leiterplattenbreiten normiert, während die Länge und die Dicke der Leiterplatten frei gewählt werden können. Änderungen der Leiterplattenlänge wirken sich nur auf die Profillängen aus und haben damit keinen Einfluß auf das Preßwerkzeug.

Dieser Gehäuseaufbau hat außerdem den Vorteil, daß die Lage der elektrischen Verbindungen zwischen den Leiterplatten sowie die Lage des Aus- und Eingangs den elektrischen Erfordernissen entsprechend festgelegt werden kann. Es ergibt sich somit eine hohe Flexibilität bei Änderungen des elektrischen Aufbaus. Bei entsprechender Gestaltung der Gehäuseprofile kann die Aufnahme der Geräte in den Anlagen sehr vereinfacht und die Montage erleichtert werden.

Da beim Strangpressen der Werkstoff völlig verdichtet wird, erreicht man auch bei Aluminium eine bessere Klimaund Korrosionsbeständigkeit als bei im Druckgießverfahren hergestellten Gehäusen. Ein Vorteil gegenüber Druckgußgehäusen besteht ferner darin, daß auch bearbeitete stranggepreßte Gehäuse gasdicht aufgebaut werden können.

Die zur elektrischen Abschirmung der einzelnen Leiterplatten vorgesehenen Zwischenwände können für die Labormuster mit Hilfe von Schrauben oder Stiften und bei den Seriengeräten durch Weich- oder Hartlöten oder Kleben mit Metallkleber befestigt werden.

Die Fig.8 bis 10 zeigen eine weitere Ausführungsform eines Gehäuses in einer Seitenansicht, einem Querschnitt und einer Teildarstellung. Das Gehäuse besteht aus einem Strangpreßprofil 16 der Form zweier übereinander angeordneter Doppel-T-Profile, dessen beide offenen Seiten jeweils von einem beispielsweise angeschraubten Deckel 17 abgeschlossen sind. Stirnsei-

tig sind Endplatten 18 angebracht. Die Breitseite a des Gehäuses hat ein normiertes Maß, die Länge b hingegen ist variabel.

In die: Profilnuten des Strangpreßprofils 16 sind Leiterplatten bzw. Substrate 4 — in der Figur ist lediglich eine dargestellt — einsetzbar. Zur Befestigung der Leiterplatten bzw. Substrate 4 sind Federn !9 vorgesehen, die mit ihrem einen, zangenförmig ausgebildeten Ende die Leiterplatten bzw. Substrate stirnseitig umfassen und mit ihrem anderen mit einer kreis- oder dreieckförmigen Ausformung 20 versehenen Ende in eine Nut 21 an der Innenwand des Strangpreßprofils eingreifen. Zur elektrischen Abschirmung des Gerätes nach außen sind an den Stirnseiten der Stege des Strangpireßprofils, an denen die Deckel 17 aufliegen, Kontaktfedern 22 angeordnet (vgl. Einzelheit bei X in Fig. 10). Diese bestehen aus zwei aufeinanderliegenden Blechstreifen, die in ihren Endbereichen gegensinnig abgewinkelt sind, so daß eine schwalbenschwanzförmige Ausbildung entsteht. Die Kontaktfedern 22 sind in stirnseitiige, sich nach innen zu kreisförmig erweiternde Längsschlitze der Stege des Strangpreßprofils eingesetzt.

Die Fig. Π und 12 zeigen einen Anlagenaufbau, bei dem in einem Aufnahmerahmen aus Sirangpreßprofilen Gehäuse 23 angeordnet sind mit einem Aufbau, der ähnlich dem Gehäuseaufbau gemäß den F i g. 1 bis 7 ist. Die Gehäuse 23 sind an der Frontplatte bzw. Frontseite und Rückseite des Aufnahmerahmens befestigt. Dieser Aufnahmerahmen besteht bei der Anordnung nach F i g. 11 aus vier Einzelprofilen, nämlich einer außen mit Kühlrippen 24 versehenen Frontplatte 25 und einer gleichartigen Rückseite 26 sowie zwei die Frontplatte mit der Rückseite verbindenden Seitenwänden 27. Bei der Anordnung nach Fig. 12 besteht der Aufnahmerahmen aus zwei im Querschnitt L-förmigen Winkelprofi-

ί len 28, 29, deren Front- und Rückseite ebenfalls mit Kühlrippen 24 versehen sind.

Die Einzelprofile 25, 26, 27 sowie die beiden Winkelprofile 28, 29 sind jeweils durch Schrauben miteinander verbunden. Vorzugsweise angeschraubt

ίο sind auch die Gehäuse 23 an der Front- und Rückseite des Aufnahmerahmens. Hierzu sind, wie bei der Ausführungsform des Gehäuses nach F i g. 5 dargestellt und beschrieben und in der geschnittenen Darstellung der Gehäuse 23 in F i g. 11 erkennbar, an einer Seite des

is Strangpreßprofils der Gehäuse entsprechende Ausnehmungen 30(Bezugszeichen 15 in K ι g. 5) vorgesehen.

F i g. 13 zeigt in einem Querschnitt einen Anlagenaufbau mit einem Gehäuserahmen mit Leiterplattenaufnahmen, der aus zwei im Querschnitt L-förmigen Strangpreßprofilen 31,32 besteht, in denen Stege 33,34 mit dazwischenliegenden Profilnuten 35, 36 zur Aufnahme von Leiterplatten bzw. Substraten 37, 38 vorgesehen sind. Der von den Profilnuten 35, 36 gebildete Gehäuseraum ist durch Deckel 39, 40 abgeschlossen.

In dem Gehäuserahmen aus den Strangpreßprofüen 31, 32. dessen Front- und Rückseite mit Kühlrippen 41 versehen sind, sind weitere Gehäuse, beispielsweise vom Aufbau einer der vorgehend beschriebenen Ausfüh-

JO rungsformen angeordnet. Diese Gehäuse 43 sind an einer Stirnseite des L-Profils befestigt, beispielsweise angeschraubt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Gehäuse zur Aufnahme von gedruckten Leiter-und Substratplatten mit Mikrowellen- und Hochfrequenzschallungen für die elektrische Nachrichten- oder Meßtechnik, bestehend aus mehreren profilierten stranggepreßten Einzelteilen, die den Gehäuseboden, Gehäusedeckel und Seitenwände bilden, dadurch gekennzeichnet, daß sich an dem den Gehäuseboden (1) oder Deckel (6) bildenden Teil mehrere in Strangpreßrichtung verlaufende und das Profil mitbildende Stege befinden, die seitlich angeordnet als Kühlrippen (14) und zwischen den Seitenwänden (2) angeordnet als Zwischenwände (2) dienen und daß die zwischen den Wänden gebildeten Kammern (3) mit einem gemeinsamen Deckel (5) bzw. Bodenblech (7) unter Zwischenlage von federnden Kontaktblechen (42) abgedeckt sind und in diesen Kammern Substratoder Schaltungsplatten (4) für Mikrowellen- oder ZF-Schaltungen angeordnet sind.

2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Kontaktstreifen (42) ein U-förmiges Profil haben, mit der offenen Seite auf den jeweiligen Rand der Wand aufgesteckt und im Boden des U mäanderförmig gefiedert sind.

3. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Kontaktstreifen (42) aus zwei aufeinanderliegender! Blechstreifen bestehen, die in ihrem Endbereich gegensinnig abgewinkelt sind, so daß eine schwalbenschwanzförmige Ausbildung (22) entsteht, die in stirnseitige, sich nach innen zu kreisförmig erweiternde Längsschlitze der Wände (2) der Strangpreßprofile eingesetzt sind.

4. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil aus wenigstens einem Doppel-T besteht, parallel zu dessen gemeinsamen Boden die Substrat- oder Schaltungsplatten (4) angeordnet sind (F i g. 9).

5. Gehäuse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Substrat- oder Schaltungsplatten (4) in Nuten (21) verankert sind, die in den Innenwandungen eingelassen sind.

6. Gehäuse nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilboden symmetrisch in bezug auf die Höhe der Seitenwände (2) liegt.

7. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseiten des Profils mit Platten (z. B. 5) abdeckbar sind.

8. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Außenfläche wenigstens einer Wand Führungsnuten (15) angeordnet sind.