DE3006934C2 - Anordnung zur Verbindung einer, mindestens an ihrem Randbereich eine gedruckte elektrische Schaltung tragenden Leiterplatte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung nach dem ^r>o Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Versuche zeigen, daß wenn die Verbindungsstelle zwischen dem Abschirmgehäuse und einer Leiterplatte beim Tauchlöten aus dem geschmolzenen Bad gezogen wird, das Lötmaterial nur eine schlechte Adhäsion aufweist und die Verbindungsstelle nur ungenügend bedeckt. Die Folge ist, daß hier eine hinreichende mechanische Festigkeit der Lötverbindung nicht erzielt wird. Dies ist besonders dann der Fall, wenn ein auch nur geringer Freiraum zwischen dem Abschirmgehäuse und μ der Leiterplatte verbleibt, so daß der elektrische Kontakt zwischen Abschirmgehäuse und einem Schaltkreis der Leiterplatte nicht stabil und mechanisch zu schwach ist, so daß eine hinreichende elektrische Abschirmung bei Rundfunkgeräten bzw. bei Kanalwäh- μ lern für Fernsehgeräte, nicht gewährleistet ist.

Bei einer derartigen bekannten Anordnung zur Befestigung und Kontaktierung einer Leiterplatte in einem Abschirmgehäuse ist der aus gut verlötbarem Material bestehende aus dünnem Metaliblech hergestellte Lötrahmen mit abstehenden aus Blech bestehenden Laschen versehen, die in taschenförmige aus der Wand des Abschirmgehäuses gerissene Blechhügel eingreifen. Der Lötrahmen hat keine eigene Elastizität, die Laschen und Blechbügel müssen recht genau zueinander ausgerichtet sein, damit sie zwecks Halterung zusammengreifen können. Ferner muß der Lötrahmen in das Gehäuse eingeschoben werden, wofür das Abschirmgehäuse passend ausgebildet sein muß. Nach Ineinandergreifen von Laschen und Blechbügeln wird ein zusätzlicher Arbeitsschritt erforderlich, um die Laschen umzubiegen o. dgl., um das Herausfallen von Lctrahmen und Leiterplatte zu verhindern. Diese Ausbildung benötigt für die Einzelteile besondere Vorarbeit und während der Montage zusätzliche Arbeitsschritte (DE-AS 12 53 783).

Zwar ist noch eine elektrische Steckeinheit mit einem Wechselrahmen bekannt, in die eine Mehrzahl von einzelnen Leiterplatten festgespannt werden. Die Steckeinheit weist eine Mehrzahl von Seitenteilen, von inneren und äußeren Winkelschienen und zur Verbindung von Seitenteilen dienenden Endstücken auf, so daß Leiterplatten verschiedener Länge aufgenommen werden mit der Möglichkeit, einzelne Leitei platten wieder auszuwechseln. Zum Festspannen dient ein U-förmig gebogener Klemmbügel, der lösbar an einem Rahmenteil befestigt ist. Der Bügel hat abgewinkelte Enden. Allerdings dient dieser aus Draht bestehende Klemmbügel nicht als Lötrahmen und ist nicht aus leicht lötfähigem Stoff hergestellt, sondern bleibt stets leicht lösbar von den übrigen Bauteilen. Die Schenkel des Klemmbügels sind zwar unter Spannung nach einwärts bewegbar, der Bügel ist aber an einer Seite offen, so daß bei Anwendung als Lötrahmen eine Verlötung nur an einem Umfangsteil des Abschirmgehäuses zustande kommen würde. Bei einer solchen Ausbildung des Klemmbügels sind zusätzliche Klammern und lappenartige Bauteile erforderlich, um ihn selbst in der Steckeinheit halten zu können (DE-Gbm 18 97 452).

Es sind noch kastenförmige elektrische Baueinheiten bekannt, deren Wände aufgedruckte Schaltungen aufweisen können und somit Leiterplatten bilden. Die Deck-, Boden- und Zwischenwände sind jeweils alle mit Schlitzen und/oder nasenartigen Vorsprüngen derart versehen, daß sie mit benachbarten Platten formschlüssig verbindbar sind. Eine zusätzliche Sicherung des Zusammenbaus erfolgt durch Federn, die als Draht-, Band- oder Schlauchfedern oder S-förmig ausgebildet sind und regelmäßig in einer Federhalterung gleiten sollen, jedoch dienen weder die Federn noch Schlitze bzw. Vorsprünge dazu, die Verlötung einzelner Bauteile zu fördern, vielmehr ist eine Verlötung bzw. Tauchlötung nicht vorgesehen. Deshalb entfällt auch ein Lötrahmen (DE-Gbm 69 45 700).

Ein anderes Abschirmgehäuse weist eine Vielzahl von Leiterplatten auf, die hochkam stehend an der Stirnseite an die Gehäusewände herangeführt sind und in Längsais auch in Querrichtung verlaufenden Stützgliedern gehalten werden. Die Stützglieder können aus Draht bestehende Federn sein, die in gerade und wellig verlaufende, in umgebogene und haarnadelförmig ausgebildete Abschnitte unterteilt sind. Die Federn dienen aber nicht als Lötrahmen und bestehen nicht aus leicht lötfähigem Werkstoff. Das gleiche gilt für die Längs- bzw. querverlaufenden Stützteile. Zwar ist noch vorgeschlagen, die Leiterplatten in montierter Stellung

mit den Querträgern durch in der Hitze schmelzenden Werkstoff oder durch ein Metallötverfahren zu verbinden. Allerdings wird hier nicht das Problem angesprochen, die Leiterplatten mit dei eigentlichen Wand des Abschirmgehäuses selbst zu verlöten, sondern lediglich mit separaten Stütz- bzw. Trägerbauteilen. Dies erfolgt ferner in der Regel erst nach der Montage der ganzen Baueinheit Hierbei ist jedoch nicht sichergestellt, daß das Lötmaterial in unerwünschter Weise zu den Leiterteilen verfließt; ein besonderer Lötrahmen ist nicht vorgesehen (US-PS .^8 63 113).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer gattungsgemäßen Anordnung unter Beibehaltung der Vorteile des Tauchlötens die Montage des Lötrahmens einfacher und schneller bei Verwendung eines billigen Lötrahmens, durchzuführen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Maßnahmen im Kennzeichen des Patentanspruches 1 gelöst

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Explosionszeichnung von Abschirmgehäuse, Leiterplatte und Rahmen;

F i g. 2 im Schnitt eine Seitenansicht der Anordnung in einem Montagezustand, bei dem die Leiterpia· e vorläufig an den Rahmen angefügt ist;

F i g. 3 eine Ansicht von unten auf die gemäß F i g. 1 zusammengefügte Einheit;

F i g. 4 eine perspektivische abgebrochene Ansicht der Anordnung in einem Montagezustand, bei dem die fugenartigen Verbindungsteile zwischen der Leiterplatte und dem Rahmen verlötet sind;

Fig.5 eine Explosionszeichnung einer anderen Ausführungsform der Anordnung und

Fig.6 eine perspektivische Darstellung einer anderen Ausführungsform des Rahmens, der Lötstange o. dgl.

Das kastenförmige Abschirmgehäuse 1 besteht aus verzinntem Eisenblech, wobei obere und untere Seiten offen sind. Es ist mit Abschirmplatten la versehen.

Eine Leiterplatte 2 trägt eine Anzahl von gedruckten Schaltungen 3, die auf der Plattenrückseite ausgelegt sind. Die Leiterplatte hat im wesentlichen die gleiche Größe wie die offene untere Seite des Abschirmgehäuses 1 und kann von diesem aufgenommen werden.

Nun wird ein aus Draht bestehender Rahmen 6 verwendet, der gut verlötbar als auch elastisch ist, z. B. ein auf seiner Oberfläche verzinnter Stahldraht. Aus F i g. 2 ist ersichtlich, daß der Rahmen 6 so ausgebildet ist, daß ein einstückiger Draht in rechteckiger Form und seine beiden Endteile nach außen gebogen sind, so daß zum Kuppeln dienende Enden 6a gebildet sind. Der Rahmen 6 ist so gebogen, daß er üblicherweise wegen seiner Eigenelastizität nach außen gespannt ist und er hat im wesentlichen die gleiche Größe wie der nach unten offene Teil des Abschirmgehäuses 1.

Bei der Montage der Leiterplatte 2 in das Abschirmgehäuse 1 wird sie zunächst in die untere offene Öffnung des Abschirmgehäuses so eingesetzt, daß ihre mit der gedruckten Schaltung 3 versehene Seite nach unten zeigt. Die Leiterplatte 2 wird in das Abschirmgehäuse 1 so weit eingeführt, bis sie gegen ein Ende jeder der Abschirmplatten la anstößt. Danach wird der Rahmen 6 in sich zusammengedrückt, bis er die hierfür zugehörige rechteckige Kontur erhält. Unter ihrer Beibehaltung wird der Rahmen dann in die untere offene Öffnung des Abschirmgehauses 1 eingeführt und auf die Leiterplatte 2 aufgelegt: die Enden 6a des Rahmens 6 werden in Flucht zu den Greifteilen \b, z. B. Löchern im Abschirmgehäuse 1, gebracht und dann wird der Rahmen 6 entspannt Wegen seiner Elastizität spreizt der Rahmen 6 nach außen, die Enden 6a kommen in Eingriff mit den Greif teilen \b des Abschirmgehauses 1, so daß zuletzt der ganze Rahmen 6 gegen die Innenwände des Abschirmgehäuses angepreßt wird. Hierdurch wird verhindert, daß ciie Leiterplatte 2 mit der gedruckten Schaltung herunterfallen kann und sie ist vorläufig festgelegt

In diesem Zustand der Anordnung befindet sich der Rahmen 6 in einer Lage nahe der Verbindungsstelle 4 zwischen Abschirmgehäuse 1 und der Leiterplatte 2.

Beim nächsten Schritt zur Bildung der Anordnung wird die Leiterplatte 2, die jetzt vorläufig an das Abschirmgehäuse 1 befestigt ist, durch Tauchlötung verlötet. Hierbei dient der Rahmen 6 dazu, ganz wesentlich die Fläche der Verbindungsstelle 4 zu vergrößern und fördert beachtlich den Niederschlag des Lötmaterials 5, mit dem Ergebnis, daß Abschirmgehäuse 1 und die Leiterplatte 2 fest und zuverlässig miteinander verlötet werden.

Da der elastische Rahmen 6 gegen das Abschirmgehäuse 1 angepreßt und dadurch montiert ist, als auch die Leiterplatte 2 am Abschirmgehäuse 1 vorläufig befestigt, wird das Abfallen der Leiterplatte 2 vom Gehäuse verhindert und das Verlöten erleichtert. Auch ist die Montage des Rahmens 6 an der Leiterplatte 2 ein

j» einfacher Verfahrensschritt, indem der Rahmen 6 lediglich in einem Zustand freigegeben wird, in welchem seine Form zusammengedrückt ist, wobei dieser Schritt sehr leicht und arbeitseffektiv ist. Dabei spreizt sich der Rahmen aufgrund seiner Eigenelastizität selbst so weit,

r> daß ein satter Druckkontakt mit dem Abschirmgehäuse 1 gegeben ist. Deshalb kann der Rahmen 6 in zuverlässiger Weise an der Verbindungsstelle 4 positioniert werden. Die Adhäsion des Lötmiteeis 5 an der Verbindungsstelle 4, wird beim Tauchlöten durch gleichmäßigen Niederschlag verbessert, das Abschirmgehäuse 1 und die Leiterplatte 2 stark und sicher miteinander verlötet und die mechanische Festigkeit und Zuverlässigkeit des elektrischen Kontaktes beachtlich erhöht.

4'i Wenn auch bei vorstehender Ausführungsform der aus Draht bestehende Rahmen 6 einen runden Querschnitt hat, kann seine Form auch prismatisch, in Form eines Streifens oder einer relativ dünnen Stange ausgeführt sein, in Abhängigkeit von den Anforderun-

>" gen des Einzelfalls. Ferner kann die Leiterplatte 2, im Einzelfall, außerhalb des Abschirmgehauses 1, vgl. F i g. 5, angeordnet sein. Bei der nach oben ausgerichteten Anordnung der Leiterplatte 2 sind aus dem Abschirmgehäuse 1 herausgebogene abstehende Lap-

V) pen lc vorhanden. Der Rahmen 6 wird so montiert, daß er durch seine Eigenelastizität den äußeren Umfang des Abschirmgehäuses 1 umfaßt und hierbei verhindert, daß die Leiterplatte 2 herabfallen kann. In diesem Falle erfolgt die Montage des Rahmens 6 abweichend und

no derart, daß seine Eigenelastizität entgegengesetzt zu derjenigen im vorhergehenden Beispiel, also nach innen gerichtet, ist. Wenn nunmehr der Rahmen 6 gespreizt als ajch an die Außenwände des Abschirmgehauses t angepreßt wird, und danach die von außen auf sie wirkende Kraft entspannt wird, umfaßt der Rahmen 6 die Außenwände des Abschirmgehauses. Diese Ausführungsform kann von Fall zu Fall zweckmäßig verwendet werden. Zusätzlich können die zur Kupplung bzw.

Eingriff dienenden Enden 6a als Greifleile des Rahmens 6 in geeigneten Stellen, vgl. Fig. 6, vorhanden sein. In dem Falle, wenn die Greifteile im Rahmen 6 selbst vorgesehen sind, :>owie mit den Greifteilen odgl. Xb des Abschirmgehäuses 1 zusammengreifen, wird die vorläufige (lösbare) Befestigung des Rahmens 6 und der Leiterplatte 2 weiter verbessert und zuverlässiger gemacht. Vorteilhaft sind die als Greifteile an der längeren Rahmenseite angeordneten, nach außen gerichteten, einstückig gebogenen Nasen 6a' Fig.6, vorhanden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

.1 Patentansprüche:

1. Anordnung zur Verbindung einer mindestens an ihrem Randbereich eine gedruckte elektrische Schaltung tragenden Leiterplatte mit ihrem kastenförmigen unten offenen aus Metall bestehenden Abschirmgehäuse, an dem ein mit der im Randbereich der Leiterplatte angeordneten gedruckten Schaltung und mit dem Abschirmgehäuse durch Tauchlötung gut verlötbarer Rahmen gehaltert ist, ι ο wobei der Rahmen die unverlötete Leiterplatte so am Abschirmgehäuse hält, daß sie nicht nach unten fallen kann, und wobei vom Rahmen etwa senkrecht abstehende Vorsprünge in am Abschirmgehäuse vorhandene Halteöffnungen einges»eckt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (6) aus einem Stück Draht besteht, daß die Vorsprünge an den beiden Endteilen des Drahtes als benachbarte, in der Ebene des rechteckigen Rahmens abgebogene Enden (6a) ausgebildet sind, und daß der montierte Rahmen (6) durch seine Eigenelastizität an die Wände des Abschirmgehäuses (1) im Bereich der Verbindungsstelle zwischen Abschirmgehäuse (l)und Leiterplatte(2) angepreßt ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der montierte verlötbare Rahmen, wenn die Leiterplatte innerhalb des Abschirmgehäuses angeordnet ist, durch seine nach außen gerichtete Eigenelastizität an die Innenwände des Abschirmgehäuses angepreßt ist bzw. wenn die jo Leiterplatte außerhalb des Abschirmgehäuses angeordnet ist, durch seine nach innen gerichtete Eigenclastizität an die Außenwände des Abschirmgehäuses angepreßt ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (6) aus Stahldraht besteht, dessen Außenfläche mit einem verlötbaren Material, insbesondere Zinn, überzogen ist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Leiterplatte (2) innerhalb des Abschirmgehäuses (1) angeordnet ist, der Rahmen (6) an seiner Längsseite zusätzlich angeordnete, nach außen gerichtete, mit ihm einstückige Nasen (Sa') aufweist, die in zugehörige Löcher des Abschirmgehäuses eingreifen. ·»■">