DE3113540A1

DE3113540A1 - Randkontaktierung bei leiterplatten

Info

Publication number: DE3113540A1
Application number: DE19813113540
Authority: DE
Inventors: Hans 7500 Karlsruhe Kopp; Helmut 7523 Graben-Neudorf Schlindwein
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1981-04-03
Filing date: 1981-04-03
Publication date: 1982-10-21

Description

Randkontaktierung bei Leiterplatten
Die Erfindung bezieht sich auf eine Randkontaktierung bei Leiterplatten, mit Kontaktelementen auf der Leiterplatte und Gegenkontaktelementen in der Leiterplattenhalterung, zum Anschluß von Leiterflächen, insbesondere Abschirmungen gegen elektromagnetische Einstreuungen, an ein gemeinsames Potential, insbesondere Massepotential.
Bestückte Leiterplatten mit einer gedruckten Schaltung werden üblicherweise in Baugruppenträgern zusammengefaßt, welche mit Leiterplattenhalterungen und Anschlußelementen zur Verbindung der gedruckten Schaltung der einzelnen Leiterplatte mit den übrigen Elementen der Gesamtschaltungsanordnung ausgestattet sind.
Bei gedruckten Schaltungen auf Leiterplatten sind häufig Leiterbahnen oder -flächen vorgesehen, die auf ein gemeinsames Potential zu legen sind, insbesondere auf Massepotential. Bei besonders hohen Ansprüchen an die Störsicherhei t genügt cs nicht, die als Abschirmungen vorgesehenen Leiterbahnen oder -lcichen an einem einzigen Punkt, beispielsweise über einen Stift, der an der rückseitigen Kaii te der Leiterplatte angeordneten Steckverbindung mit dem gemeinsamen Potential zu verbinden; es ist vielmehr notwendig, die Abschirmungen auf der Leiterplatte mit größtmöglicher Sicherheit und auf kürzestem Wege auf Massepotential zu bringen, um den Störeinfluß insbesondere hochfrequenter Einstreuungen auf die Schaltung zu vermindern.
Es sind Randkontaktierungen bekannt, z. B. aus DE-OS 28 34 728, bei denen zu den Längskanten der Leiterplatte geführte Kontaktbahnen der gedruckten Schaltung nach Einschieben der Leiterplatte in ihre Halterung mit t einschwenk- baren federnden Kontaktelementen der weiterführenden Schaltung in Eingriff gebracht werden. Solche Kontaktanordnungen sind jedoch relativ aufwendig.
Es besteht somit die Aufgabe, eine Randkontaktierung bei Leiterplatten vorzusehen, die es auf einfache Weise o»-laubt, Leiterbahnen oder -flächen mit Hilfe mehrerer räumlich verteilter Kontaktübergänge von Leiterplatte zur Leiterplattenhalterung auf ein gemeinsames Potential, insbesondere Massepotential, zu legen.
Eine Lösung der gestellten Aufgabe wird erfindungsgemäß in einer Randkontaktierung bei Leiterplatten mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gesehen.
Die Kontaktierung, bei der mehrere kuppenförmige Kontaktelemente entlang einer Kante mit einer durchgehenden Kontakt schiene als Gegenkontakt kraftschlüssig verbunden werden, ist ohne bewegliche Teile besonders einfach aufgebaut.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die kuppenförmigen Kontaktelemente beidseitig im Wechsel entlang einer Kante der Leiterplatte in solchen Abständen angeordnet, daß sie unter Ausnutzung der Biegeelastizität des Basismaterials der Leiterplatte federnd an den Innenflächen der Kontaktschiene anliegen.
Bei einer anderen Ausführungsform ist mindestens ein Schenkel der U-förmi gen Kontaktschiene federnd auslenkbar, so daß ein ausretchender Kontaktdruck auf die Kontaktelemente an der Leiterplattenkante gewährleistet ist.
Beide Ausführungsformen können auch miteinander kombiniert werden.
Vorteilhaft ist auch, daß Kontaktschienen für die Längskanten der Leiterpiatten gleichzeitig als Führungsschienen zum Einschieben der Leiterplatten in die Halterung dienen könneun.
Weitere. Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen in Verbindung mit den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen angegeben.
Es zeigen Figur 1 eine Seitenansicht des Randgebiets entlang einer Kante einer Leiterplatte mit dort angeordneten Kontaktele menten ; Figur 2 die Ansicht der Kante der Leiterplatte; Figur 3 einen Querschnitt durch die U-förmige Kontaktschiene; Figuren 4, 5 und 6 verschiedene Ausführungen von Kontaktelementen auf der Leiterplatte.
In Figur 1 ist der das Randgebiet längs einer Kante einer Leiterplatte umfassende Abschnitt dargestellt. Die Leiterplatte 1 besteht aus einer rechteckigen Platte aus Basismaterial, beispielsweise glasfaserverstärktem Epoxydharz, die einseitig oder beidseitig mit dem aus Metallschichten bestehenden Leiterbild versehen ist.
In der Figur sind jedoch lediglich die auf gle iches Pottntial zu legenden Leiterbahtien oder -flächen 2 dargestellt, die übrigen Leiterbahnen der gedruckten Schaltung, die Battelemente und die zu ihrer Befestigung notwendigen Bohrungen bzw. das Bohrungsraster sind der Ubersichtlichkeit halb nicht eingezeichnet.
Im Randgebiet entlang der Kante 3 der Leiterplatte 1 sind in gleichen Abständen as eine Reihe von kuppenförmigen Kontaktelementen 4 angebracht.
Wie aus der Ansicht auf die Kante der Leiterplatte 1 in Figur 2 zu erkennen ist, liegen die Scheitelpunkte der wechselseitig angeordneten Kontaktelemente 4 in Ebenen e1 und e2 parallel und symmetrisch zu der Mittelebene m der Leiterplatte 1.
Als Gegenkontaktelement zu den Kontaktelementen 4 dient eine Kontaktschiene 5 mit U-fönnigem Querschnitt, wie sie Figur 3 zeigt. Sie besteht aus elektrisch leitendem Material und ist mit dem zur Aufnahme der Leiterplatten vorgesehenen Baugruppenträger 6 verschraubt.
Der Abstand a2 der parallelen Innenflächen der Schenkel 7 der Kontaktschiene 5 ist kleiner als der Abstand al der Scheitelpunktebenen e1 und e2 der kuppenförmigen Kontaktelemente 4 der Leiterplatte.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die kuppenförmigen Kontaktelemente 4 in solchen Abständen a3 wechselseitigangeordnet, daß beim Einschieben der Leiterplatte in die Kontaktschiene 5 unter Ausnutzung der Biegeelastizität des Basismaterials eine wellige Verformung des Randgebiets auftritt und die Kontaktelemente federnd an den Innenflächen der Kontaktschiene mit dem nötigen Kontaktdruck anliegen.
Zusätzlich dazu oder im Falle einer zu geringen Elastizitat des Basismaterials kann auch mindestens einer der Schenkel 7 der Kontaktschiene 5 federnd auslenkbar ausgebildet sein.
Bei einer derartigen Ausführung ist es auch möglich, die Kontaktelemente 4 nur auf einer Seite der Leiterplatte anzuordnen, wobei ihr Abstand und die Ausbildung der Kontaktschiene 5 hinsichtlich Werkstoff und Schenkeldicke so gewählt werden, daß die Kontaktierung auch bei den zulässigen Toleranzen der Höhe der Kontaktelemente sichergestellt ist.
Die kuppenförmigen Kontaktelemente 4 können auf verschiedelle Art und Weise hergestellt werden, Beispiele zeigen die Figuren 4 bis 6.
In Figur 1 ist das Kontaktelement der kugelkalottenförmig ausgebildete Kopf eines Kontaktniets 8, dessen Schaft durch eine Bohrung 9 in der Leiterplatte 1 geführt und mit der Leiterfläche 2 verbunden ist.
In Figur 5 ist ein Kontaktniet 8 mit kegelstumpfförmigen Kopf dargestellt, welches in ähnlicher Weise bei einer beidseitig kaschierten Leiterplatte 1 an die Leiterflächen 2 angeschlossen ist.
In dem Beispiel nach Figur 6 ist das kuppenförmige Kontaktelement 4 aus Lötwerkstoff, beispielsweise einer Lötpaste, in einer von Dickschichtschaltungen her bekannten Technik hergestellt.
8 Patentansprüche 6 Figuren Leerseite

Claims

Patentansprüche 1. Randkontaktierung bei Leiterplatten, mit Kontaktelementen auf der Leiterplatte und Gegenkontaktelementen in der Leiterplattenhalterung, zum Anschluß von Leiterflächen, insbesondere Abschirmungen gegen elektromagnetische Einstreuungen, an ein gemeinsames Potential, insbesondere Massepotential, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß im Randgebiet entlang mindestens einer Kante (3) der Leiterplatte (1) mehrere kuppenförmige Kontaktelemente (4) in Verbindung mit den Leiterflächen (2) angebracht sind, deren Scheitelpunkte in Ebenen e1' e2) symmetrisch zur Mittelebene (m) der Leiterplatte (1) liegen, und daß als Gegenkontaktelement eine Kontaktschiene (5) U-£örnligen Querschnitts mit ihren Schenkeln (7) aus leitendem Material die Kante der Leiterplatte (1) umfai3t und daß der Abstand (a2) der parallelen Innenfläche der Kontaktschiene (5) kleiner ist als der Abstand (al) der Scheitelpunktebenen e1' e2) der kuppenförmigen Kontaktelemente (4) auf der Leiterplatte (1).
2. Randkontaktierung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die kuppenförmigen Kontaktelemente (4) beidseitig im Wechsel entlang einer Kante (3) der Leiterplatte (1) in solchen Abständen (a3) angeordnet sind, daß sie unter Ausnutzung der Biegeelastizität des Basismaterials der Leiterplatte (1) federnd an den Innenflächen der Rontaktschi.ttle (5) anliegen.
3. Randkontaktierung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß mindestens ein Schenkel (7) der Kontaktschiene (5) federnd auslenkbar ist.
4. Randkontaktierung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Führungschienen fii die längskantetl der Leiterplatte (1) in der Leiterplattetlhalterung Kontaktschienen (5) sind.
5. Randkontaktierung.nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die kuppenförmigen Kontaktelemente (4) Kontaktniete (8) sind.
6. Randkontaktierung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die kuppenförmigen Kontaktelemente (4) aus Lötwerkstoff hergestellt sind.
7. Randkontaktierung nach Anspruch 1, 5 oder 6, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kontaktelemente (4) kugelkalottenförmig sind.
8. Randkontaktierung nach Anspruch 1, 5 oder 6, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kontaktelemente (4) kegelstumpfförmig sind.