DE29622806U1

DE29622806U1 - Montageplatte

Info

Publication number: DE29622806U1
Application number: DE29622806U
Authority: DE
Original assignee: ABB Patent GmbH
Current assignee: ABB Patent GmbH
Priority date: 1996-04-19
Filing date: 1996-04-19
Publication date: 1997-08-21
Anticipated expiration: 2006-04-20

Description

ABB Patent GmbH

Mannheim 7. April 1997

G 96/562 PAT 7-Mi/Oe

Montageplatte Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Montageplatte für elektrische und/oder elektronische Bauelemente, wie zum Beispiel Glühlampen, Widerstände, Dioden, ICs, Mikroprozessoren und ähnliches.

Es ist allgemein bekannt, elektrische Bauelemente entweder in separaten Gehäusen oder auf sogenannten Leiterplatten anzuordnen und dort zu fixieren. Als Leiterplatten werden hierbei solche Flacherzeugnisse aus Isoliermaterial, vorzugsweise aus Schichtwerkstoff, zum Beispiel aus Hartpapier, oder aus Epoxidharz bezeichnet, die wahlweise einseitig oder beidseitig mit einem leitenden Werkstoff, vorzugsweise mit Kupfer kaschiert sind. Mittels entsprechender Verfahren werden aus der zunächst flächigen Auflage des leitenden Materials einzelne Leiterbahnen herausgearbeitet entsprechend der Lage der Anschlußleiter der zur Bestückung vorgesehenen Bauelemente.

Dabei ist es weitverbreitet, zur Befestigung der Bauelemente wahlweise Fassungen vorzusehen, um eine leicht lösbare Verbindung zu erhalten, oder alternativ hierzu die Anschlußleiter in der Leiterplatte einzulöten und hierdurch mit der zugeordneten Leiterbahn zu verbinden.

Die Verwendung der Leiterplatten hat sich insbesondere bei Verwendung sogenannter SMD-Bauteile ("surface mounted device-Bauteile) durchgesetzt. Allerdings

G 96/562 · :""i²: :^:·;··'··: ;' 7. April 1997

ist hierbei zu berücksichtigen, daß die Handhabung solcher Bauteile im Hinblick auf die Montage in der Leiterplatte mit einigem Aufwand verbunden ist. Nicht nur, daß die SMD-Bauteile teurer sind als entsprechende herkömmliche Bauteile, sondern oftmals ist die Lage der SMD-Bauteile nicht an besondere, einsatzbedingte Abweichungen anpaßbar.

Darüber hinaus sind die SMD-Bauteile ebenso wie auch die Leiterplatten in der Anschaffung kostspielig, so daß sie für preiswerte Lösungskonzepte häufig ausscheiden.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Montageplatte der eingangs genannten Art sowie ein Herstellverfahren hierfür anzugeben. Dabei soll die erfindungsgemäße Montageplatte einfach und kostengünstig herstellbar und verarbeitbar sein und die Bestückung mit SMD-Bauteilen oder konventionellen Bauteilen ermöglichen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmaie der Ansprüche 1 und 12 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Entsprechend der Erfindung ist danach ein von elektrischen Leitern gebildetes Leitergerüst vorgesehen, das von Isoliermaterial umgeben ist. Dabei ist das Leitergerüst mit darauf angeordneten elektrischen Bauelementen verbunden.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform ist die durch das Leitergerüst gekennzeichnete erfindungsgemäße Montageplatte durch ein Stanzgitter gebildet, welches jeweils die elektrisch leitenden Verbindungen zwischen den einzelnen Bauelementen bildet.

Um die Bauelemente am Leitergerüst zu positionieren und zu befestigen, weist das Leitergerüst Anschlußpunkte Ausnehmungen auf zur Aufnahme von Anschlußleitern der elektrischen Bauelemente.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Leiterplatte kraft- und formschlüssig mit den Bauelementen verbunden ist. Hierfür ist insbesondere vorgesehen, daß die Verbindung der Bauelemente mit dem Leitergerüst

G 96/562 : ·*··;·3 :^:·:·'"*^#: :" 7. April 1997

jeweils durch eine Schneid-Quetsch-Verbindung erfolgt. Eine solche Schneid-Quetsch-Verbindung wird dabei so gebildet, daß eine Ausnehmung von den freien Enden wenigstens zweier radial angeordneter Leiterstreifen begrenzt wird, wobei sich die Enden an den eingeführten Leiter federnd anlegen und so von diesem in Einführrichtung ausgelenkt werden. Hierdurch ist der jeweils erfaßte Leiter des Bauelements am Herausgleiten aus der betreffenden Ausnehmung gehindert.

Gemäß einer anderen Lösungsvariante kann der jeweilige Anschlußleiter des betreffenden Bauelementes jeweils mit dem Leitergerüst verlötet sein.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist als Isoliermaterial ein spritzfähiger elektrisch nichtleitender Werkstoff vorgesehen, der das Leitergerüst umgibt. Mit Hilfe dieser Gestaltung ist es unter anderem möglich, einzelne Bauelemente auf einem unterschiedlichen Lageniveau oder unter verschiedenen Winkeln anzuordnen und zu fixieren.

Hierdurch wird ferner erreicht, daß das Leitergerüst mit dem Isoliermaterial allseitig umgeben ist wodurch die mit dem Leitergerüst verbundenen Bauelemente vom Isoliermaterial lagegestützt sind, das heißt sicher gehalten sind.

Vorteilhafterweise ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung das Leitergerüst mit einer Unverwechselbarkeitseinrichtung versehen, welche sicherstellt, daß die fertig bestückte Montageplatte in der richtigen Lage montiert wird, zum Beispiel in dem vorgesehenen Umgehäuse. Ein solche Unverwechselbarkeitseinrichtung ist vorteilhafterweise von Stanzöffnungen gebildet, die an festgelegten Stellen des Leitergerüsts angeordnet sind.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Montageplatte ist dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der Anschlußpunkte für die Bauelemente entsprechend einem Schema vorgesehen ist, welches den Einsatz des gleichen Leitergerüsts für unterschiedliche Anwendungen erlaubt. Hierdurch besteht die Möglichkeit einer erheblichen Vereinfachung hinsichtlich der Bevorratung solcher Leitergerüste, da unter Beachtung dieses Prinzips nur eine minimale Anzahl unterschiedlicher Montageplatten benötigt wird.

G 96/562 :⁴ :·:::* · *··: :* 10. juii 1997

Die Hersieüung der erfindungsgemäßen Montageplatte, das heißt des Leitergerüsts, erfolgt in den nachfolgend angegebenen Schritten.

a) Zunächst wird entsprechend der vorgesehenen Größe des Leitergerüsts ein Blechabschnitt aus einem Blech ausgeschnitten.

b) Aus dem so gefertigten Blechabschnitt werden einzelne Ausnehmungen entsprechend der zur Bestückung vorgesehenen Bauelemente ausgestanzt.

c) Das so hergestellte Biechstanzteil dient als Leitergerüst für die Bauelemente.

d) Das Leitergerüst wird mit Isoliermaterial umspritzt. Das Ergebnis ist die Montageplatte.

e) Die Montageplatte wird mit Bauteilen bestückt, die mit ihren Anschlußleitern in die Ausnehmungen eingreifen.

f) Die Bauelemente werden an der Montageplatte bzw. mit dem Leitergerüst dauerhaft verbunden.

In weiterer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß die Bauelemente in das Leitergerüst eingelötet sind.

Statt dessen können die Bauelemente aber auch in das Leitergerüst eingesetzt und mittels Schneid-Quetsch-Verbindung darin gehalten sein.

Ferner kann vorgesehen sein, daß als Leiterbahn dienende Blechabschnitte aufgetrennt sind, um beispielsweise so unterschiedlich polige Anschlußpunkte zu ermöglichen.

Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Anhand eines in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels sollen die Erfindung, vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen sowie besondere Vorteile der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.

G 96/562 I I ·" "3 &iacgr; "&Ggr; ' '" &idigr; 7. April 1997

Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Leitergerüst einer ersten erfindungsgemäßen Montageplatte;

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Leitergerüst einer zweiten erfindungsgemäßen Montageplatte;

Fig. 3 eine Draufsicht des Leitergerüstes mit umspritzter Isolierung gemäß Fig. 1.

Fig. 4 eine Seitenansicht der Anordnung gemäß Fig. 3 von der Schmalseite aus, mit einer Abwandlung bzw. Ergänzung von angespritzten unterschiedlichen Lagen und den darauf positionierten Bauteilen.

Fig. 5 eine Seitenansicht der Anordnung gemäß Fig. 3 von der Längsseite aus.

Fig. 6 einen Längsschnitt durch die Anordnung gemäß Fig. 3 entlang der Schnittlinie HI-III.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine erste erfindungsgemäße Montageplatte 10, die von einem Leitergerüst 12 für elektrische beziehungsweise elektronische Bauteile 20 gebildet ist. Das Leitergerüst 12 ist als Stanzteil aus einem Blechabschnitt in der vorgesehenen Größe hergestellt und weist entsprechend dem vorgesehenen Verwendungszweck Leiterbahnen 14 mit unterschiedlicher Breite auf. Die Leiterbahnen 14 verbinden einzelne Anschlußpunkte 16, die mit Ausnehmungen 18 versehen sind, in welche jeweils Anschlußleiter 22 der vorgesehenen Bauteile 20 eingreifen und mit den Leiterbahnen 14 durch Lötverbindung dauerhaft verbunden sind.

Ferner ist die Montageplatte 10 mit zusätzlichen Ausnehmungen 24 versehen, die als Unverwechselbarkeitseinrichtung dienen und an geeigneter Stelle angeordnet sind, wo sie mit korrespondierenden Gegenstücken in Eingriff kommen.

In Fig. 2 ist eine Draufsicht auf eine zweite erfindungsgemäße Montageplatte 11 dargestellt, die ebenfalls von einem Leitergerüst 13 für elektrische beziehungsweise elektronische Bauteile 20 gebildet ist. Das Leitergerüst 13 ist in gleicher Weise als Stanzteil aus einem Blechabschnitt in der vorgesehenen Größe hergestellt und

G 96/562 : ; ": ·§ :··:*· **: &iacgr; 7. April 1997

weist entsprechend dem vorgesehenen Verwendungszweck Leiterbahnen 14 mit unterschiedlicher Breite auf. Die Leiterbahnen 14 verbinden einzelne Anschlußpunkte 16, die mit Ausnehmungen 19 versehen sind, in welche jeweils Anschlußleiter 22 der vorgesehenen Bauteile 20 eingreifen, wobei jedoch im Unterschied zu der Gestaltung gemäß Fig. 1 die in Fig. 4 erkennbaren Anschlußleiter 22 der Bauteile mit den Leiterbahnen 14 durch Quetsch-Schneid-Verbindung dauerhaft verbunden sind. Mitteis der Quetsch-Schneid-Verbindung können der Zeitaufwand und die thermische Belastung des Leitermaterials durch den Lötvorgang sowie die Kontaktprobleme infolge sogenannter kalter Lötstellen vermieden werden.

Die an den Anschlußpunkten 16 vorgesehenen Ausnehmungen 18, 19 können bedarfsweise durchgehend vorgesehen sein, so daß die bestehende brückenähnliche Leiterverbindung aufgetrennt ist. Dies ermöglicht die Beschaltung mit unterschiedlicher Polarität.

In Fig. 3 ist eine Draufsicht auf eine bestückte und mit Isolierung versehene Montageplatte gemäß Fig. 1 parallel zu ihrer Erstreckungsebene dargestellt, wobei die einzelnen Leiterbahnen 14 mit gestrichelter Linienführung erkennbar sind.

In Fig. 4 ist eine Seitenansicht der Anordnung gemäß Fig. 3 mit einer Leuchtdiode 26 sowie mit einem Widerstand 28 als zu montierende Bauteile 20 von der Schmalseite aus gezeigt. Hierbei ist zu erkennen, daß die Anschlußleiter 22 der Bauteile 20 in das die Montageplatte 10 bildende Leitergerüst 12 eingeführt. Die Unterseite der Leuchdiode 26 sowie des Widerstandes 28 liegen jeweils an einem Isolierteil 30 an, welches das jeweilige Bauteil 20 fixiert.

In Fig. 5 ist eine weitere Seitenansicht der Anordnung gemäß Fig. 3 von der Breitseite aus dargestellt, in welcher Ansicht ein in der Montageplatte 10 verankerter, nach unten weisender Stütznocken 32 zu erkennen ist.

In Fig. 6 ist ein Längsschnitt durch die Anordnung gemäß Fig. 3 entlang der Schnittlinie HI-III gezeigt. An der Montageplatte 10 montiert sind zwei Leuchtdioden 26, die jedoch in unterschiedlichem Abstand zur Montageplatte 10 angeordnet sind, das heißt, ihre Anschlußleiter sind unterschiedlich weit in die hier nicht erkennbaren Ausnehmungen im Leitergerüst 12 eingeführt. Dies hat zur Folge, daß so unterschiedliche Beleuchtungseffekte erzielt werden können, abhängig von der jewei-

G 96/562 ; ·*··;⁷: ·!····*··· ;* 7. April 1997

ligen Höhe der Leuchtdiode 26. Der Abstand zwischen den Bauteilen 20 und der Montageplatte ist ausgefüllt von Isolierteilen 30, welche entsprechend der Lage der jeweiligen Bauteile unterschiedlich groß sind.

Claims

G96/562 ; &Ggr;'*:"1: ::*r? "··::* 7.April 1997 Ansprüche

1. Montageplatte (10,11) für elektrische Bauelemente (20), gekennzeichnet durch ein von elektrischen Leitern (14) gebildetes Leitergerüst (12), das von isoliermaterial umgeben ist, mit welchem Leitergerüst (12, 13) die elektrischen Bauelemente (20) verbunden sind.

2. Montageplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitergerüst (12,13) durch ein Stanzgitter gebildet ist.

3. Montageplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitergerüst (12, 13) Anschlußpunkte mit Ausnehmungen (18) aufweist zur Aufnahme von Anschlußleitern (22) der elektrischen Bauelemente (20).

4. Montageplatte nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (13) kraft- und formschlüssig mit den Bauelementen (20) verbunden ist.

5. Montageplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung der Bauelemente (20) mit dem Leitergerüst (13) eine Schneid-Quetsch-Verbindung vorgesehen ist.

6. Montageplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente (20) mit dem Leitergerüst (12) verlötet sind.

7. Montageplatte nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Isoliermaterial ein spritzfähiger elektrisch nicht leitender Werkstoff vorgesehen ist.

k · »· «lit ·· I··«

G 96/562 .U²A, * \.^: ! * II^s : 10. Juli 1997

8. Montageplatte nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitergerüst (12, 13) mit einer Unverwechselbarkeitseinrichtung (24) versehen ist.

9. Montageplatte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Unverwechselbarkeitseinrichtung von Stanzöffnungen (24) gebildet ist, die an festgelegten Stellen des Leitergerüsts (12, 13) angeordnet sind.

10. Montageplatte nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der Anschlußpunkte für die Bauelemente (20) entsprechend einem Schema vorgesehen ist, welches den Einsatz des gleichen Leitergerüsts (12, 13) für unterschiedliche Anwendungen erlaubt.

11. Montageplatte nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitergerüst (12, 13) mit dem Isoliermaterial (30) allseitig umgeben ist und daß die mit dem Leitergerüst (12, 13) verbundenen Bauelemente (20) vom Isoliermaterial (30) lagegestützt sind.