DE3140501A1

DE3140501A1 - Halterungs- und abstandsvorrichtung fuer elektrische bauteile auf leiterplatten

Info

Publication number: DE3140501A1
Application number: DE19813140501
Authority: DE
Inventors: Hermann 8500 Nürnberg Kiefner
Original assignee: Metrawatt GmbH
Current assignee: Metrawatt GmbH
Priority date: 1981-10-13
Filing date: 1981-10-13
Publication date: 1983-04-28

Description

Halterung und Abstandsvorrichtung für elektrische
Bauteile auf Leiterplatten Die Erfindung betrifft Halterungs- und Abstandsvorrichtungen für elektrische Bauteile auf Leiterplatten in Form eines Körpers aus Isoliermaterial mit Öffnungen zum Durchstecken der Anschlußdrähte.
Die an sich bekannten räumlich engen Anordnungaprobleme von Bauteilen auf Leiterplatten fordern besonders bei verkleinerten Meßgeräten eine Mikro-Bauweise. Es ist bekannt, Bauteile mit angeformten Zuführungadrähten in einem gewissen Abstand zur Leiterplatte anzuordnen Die Größe bzw das Gewicht der Bauteile ist ausschlaggebend für die mögliche Höhe bzw. die Standzeit der Drähte.
Weiterhin sind Rohrnieten oder Lötfahnen für höhere Einbaulagen der Bauelemente bekannt. Tsolierröhrchen oder Perlen haben die gleichen Effekte, sind diese nicht einsetzbar, werden Unterlegscheiben und Streifen verwendet, die nach dem Einlötvorgang der Bauteile ausgewaschen werden, bzw. deren Werkstoff sich auflöst. Verschiedenste Kunststoffklammern sind handelsüblich. Diese müssen jeweils den Durchmesser des zu haltenden Bauteiles aufweisen. Runde und eckige Sockel aus Isolierwerkstoffen zum Haltern von Widerständen, Dioden und Kondensatoren sind ebenfalls bekannt.
Die obengenannten Verkleinerungen von Meßgeräten bringt die Verwendung von Minibauteilen besonders bei tragbaren Geräten mit sich. Die steigende Komplexität elektronischer Geräte und Anlagen führt ebenfalls zur Mikropackbauweise.
Die Bestückungsflächen sind auf den Leiterplatten aus den obengenannten Gründen meist zu knapp. Meist müssen Kompromisse bei der Bestückung eingegangen werden. So können sich bei den unterschiedlich großen Bauelementen ungenutzte Freiräume auf der Leiterplatte ergeben. Beim Aufrechtstellen von Bauteilen mit axial aus der Leiterplatte herausgeführten Zuführungsdrähten reicht in einigen Fällen die Stabilität nicht aus und es können durch Verbiegen der Anschlußdrähte Kurzschlüsse entstehen.
Weiter sind Kriech- und Luftstrecken aus bautechnischen Gründen zu beachten. Eine weitere Miniaturisierung ist ohne größere Herstellungskosten nicht mögiich, weil man dann auf Dünn- und Dickschichttechnik übergehen muß.
Schichtschaltungen sind derzeit aber nur bei großen Stückzahlen wirtschaftlich.
Ausgehend von dieser Problemstellung liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, unterschiedlich große, handelsbliche Bauteile auf Leiterplatten platzsparend packungsdicht und schwingungsfest mit serienmäßigen Isolierkörpern befestigen und anordnen zu können.
Die Lösung der gestellten Aufgabe wird bei einer Halterungs- und Abstandsvorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß sie ein leistenförmiger Distanzkörper ist, dessen Querschnitt etwa x-förmig ausgebildet ist, daß der Distanzkörper quer zur Längsrichtung in regelmäßigem Abstand durchgehende Nffnungen aufweist und daß an den Außenseiten des Distanzkörpers quer zur Längsrichtung halbrunde Ausnehmungen im Bereich der Öffnungen angeordnet sind.
Ein derartiger Distanzkörper ist in der Serienfertigung besonders einfach herstellbar. Die unterschiedlichsten Montagearten der Leiste auf der Leiterplatte können mit dem Distanzkörper abgedeckt werden. Der Distanzkörper kann flach auf der Leiterplatte aufliegen oder stirnseitig auf der Leiterplatte angeordnet sein. Um den Distanzkörper können Bauteile unterschiedlichster Größe angeordnet sein Die Länge des Distanzkörpers wird entsprechend der Länge des Bauteiles bzw. der Bauteile gewählt. Bei Einzelfertigung wird durch einfaches Abtrennen mittels Seitenschneider oder Messer die jeweils benötigte Distanzkörperlänge von einem leistenförmigen Endlosstück abgetrennt. Feste Normlängen werden dagegen in gewünschten Längen hergestellt Der gegenseitige Abstand der Öffnungen entspricht dem Rastermaß und damit den Abständen der umgeknickten Anschlußdrähte.
Der Distanzkörper ist durch kreuzweise angeordnete Öffnungen von allen Seiten bestückbar. Ein ttbereinanderstapeln einzelner Bauteile, um in Einzelfällen eine Etagenbauweise mit dem gleichen Teil zu ermöglichen, ist leicht durchzuführen. Hierbei bieten sich die untersohiedlichsten Anordnungen an. Ein Distanzkörper kann zwischen zwei Bauteile gelegt werden, bzw. zwei Distanzkörper zwischen drei Bauteile usw Die halbrunden Ausnehmungen an den Außenseiten des Distanzkörpers sind zum Führen der Drähte bzw. Anlegen der Drähte an die Distanzkörper geeignet.
Um weitere Ebenen über der Leiterplatte erschließen zu können, können die Distanzkörper stirnseitig mit Steckerstiften befestigt gehaltert werden. Zwischen zwei stirnseitig auf der Leiterplatte stehenden Distanzkörpern können die Bauteile besonders günstig gehaltert werden, wobei Drähte der Bauteile minimale Längen besitzen und Kurzschlüsse vermieden werden.
Weitere Vorteile und wesentliche Merkmale der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung in Verbindung mit schematisch im Schnitt gezeigten Ausführungsbeispielen hervor.
Es zeigen: Fig. ia eine teilweise geschnittene Draufsicht auf einen Abschnitt eines leistenförmigen Distanzkörpers, Fig. 1b eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Distanzkörpers der Fig. la, Fig. 1e einen Querschnitt durch den Distanzkörper der Fig. la und ib, Fig. 2 einen Querschnitt durch einen längsgeteilten Distanzkörper, Fig. 3 zwei parallel angeordnete Distanzkörper auf einer Leiterplatte mit montiertem Bauteil, Fig. 4 eine Anordnung ähnlich der Fig. 3, bei der ein Distanzkörper mit einem Steckerstift auf der Leiterplatte befestigt ist, Fig. 5 eine Etagenbauweise, bei der der Distanzkörper zwischen zwei Bauteilen angeordnet ist, Fig. 6 eine stirnseitige Anordnung eines Bauteils am Distanzkörper, Fig. 7 einen Distanzkörper, der mit Abstandshaltern auf der Leiterplatte befestigt ist, Fig. 8 einen Distanzkörper, der stirnseitig mittels Steckerstift auf der Leiterplatte gehaltert ist.
Fig. la zeigt einen Distanzkörper 3, der in regelmäßigem Abstand Öffnungen 4 besitzt. Die Öffnungen 4 können je nach Verwendungsart des Distanzkörpers 3 nur in einer Richtung den Distanzkörper 3 durchdringen, oder, wie hier gezeigt, kreuzweise alternierend um 900 versetzt zueinander. Die Fig. la zeigt an jeweils jeder zweiten Öffnung 4 an den Außenseiten des Distanzkörpers 3 Ausnehmungen 6, die die Öffnungen 4 an ihren Enden schneiden.
Fig. 1b zeigt den Distanzkörper 3 in der Seitenansicht.
Zu beiden Seiten des Distanzkörpers 3 sind die halbrunden Ausnehmungen 6 an jeweils der zweiten Öffnung 4 erkennbar.
Fig. lc zeigt den Querschnitt des Distanzkörpers 3 mit einem Mittelteil 7. Das Mittelteil 7 kann rechteckig, oder wie hier im speziellen Fall, quadratisch sein. An den vier Ecken des Mittelteils 7 sind jeweils Filhrungsteile 8 angeordnet. Entsprechend der ausgelegten Form des Distanzkörpers 3 können abschnittsweise die Filhrungsteile 8 alternierend in Längsrichtung des Distanzkörpers 3 versetzt zueinander angeordnet sein. Die Führungsteile 8 sind prismatisch ausgefilhrt und besonders günstig geeignet, unterschiedlich große Bauteile für die verschiedensten Anordnungen gut gehaltert aufliegen zu lassen.
Fig. 2 zeigt einen in zwei Hälften 9 geteilten Distanzkörper 3. Die beiden Hälften 9 sind identisch und weisen jeweils abwechselnd Zapfen 10 und Öffnungen 11 zum Zusammenstecken auf.
Fig. 3 zeigt ein erstes Anwendungsbeispiel für eine Montage von Distanzkörper 3 und Bauteil 1 auf einer Leiterplatte 2. Die Distanzkörper 3 sind parallel zueinander angeordnet und das Bauteil 1 ist mit Abstand zur Leiterplatte 2 gehaltert. Die Drähte des Bauteils 1 sind durch die Öffnungen 4 des Distanzkörpers 3 geführt und an der Unterseite der Leiterplatte 2 verlötet.
Fig. 4 zeigt eine weitere Anordnung. Hierbei liegt ein Bauteil 12 auf der Leiterplatte 2 auf. Auf der linken Seite ist der eine der Drähte waagerecht zur Leiterplatte 2 durch die Öffnung 4 des Distanzkörpers 3 geführt und erst hinter dem Distanzkörper 3 abgewinkelt und an der Unterseite der Leiterplatte 2 verlötet. An der rechten Seite des Bauteiles 12 ist der Draht vor dem Distanzkörper 3.1 abgewinkelt und in der Ausnehmung 6 geführt bzw. gehaltert und an der Unterseite der Leiterplatte 2 verlötet. Der Distanzkörper 3.1 ist hierbei mittels eines T-förmigen Steckerstiftes 16 auf der Leiterplatte 2 gehaltert.
Fig. 5 zeigt den Distanzkörper 3 oberhalb eines Bauteiles 1 auf der Leiterplatte 2. Ein Bauteil 13 ist besonders platzsparend auf dem Distanzkörper 3 angeordnet.
Die Drähte des Bauteils 13 sind durch die Öffnungen 4 zur Leiterplatte 2 geführt und gehaltert. Die in Fig. 5 gezeigte Anordnung, bei der sich das kleinere Bauteil 1 unter dem größeren Bauteil 13 befindet, vermeidet Toträume und erschließt die zweite Ebene auf der Leiter- platte 2. Wärmetechnische Probleme der einzelnen Bauteile 1, 13 können besonders günstig berücksichtigt werden. Die Anschlußdrähte sind durch die Öffnungen 4 gut geführt und gegen die Anschlußdrähte des Bauteils 1 gesichert Fig. 6 zeigt den flach auf der Leiterplatte 2 aufliegenden Distanzkörper 3. Das Bauteil 1 steht stirnseitig auf dem Distanzkörper 3. Die Drähte des Bauteils 1 sind jeweils durch Öffnungen 4 geführt und an der Unterseite der Leiterplatte 2 verlötet.
Fig. 7 zeigt eine weitere Variation einer Anordnung der Distanzleiste 3 auf der Leiterplatte 2. Der Distanzkörper 3 ist mittels Abstandshaltern 15 in einem entsprechend dem Bauteil 1 benötigten Abstand gehaltert. Die Abstandshalter 15 können zum Kontaktieren an der Oberseite des Distanzkörpers 3 verwendet werden.
Fig. 8 zeigt die stirnseitige Anordnung des Distanzkörpers 3 auf der Leiterplatte 2. Der Distanzkörper 3 ist hierbei mittels eines Steckerstiftes 14, der in die Öffnungen 4 hineinragt, gehaltert. An der Halterung kann direkt gelötet werden.
Der Distanzkörper 3 ist für die unterschiedlichsten Anordnungen einsetzbar: Unterbau - Überbau - Kreuzungen - Säule - Abstandshalter - Lagerbock - Huckepack. Die Führung der Drähte vermeidet das Auftreten von Drahtbrüchen und erlaubt eine hohe Packungsdichte der Bauteile 1, 12, 13. Je nach den unterschiedlichen Bauteilgrößen 1, 12, 13 können Verlängerungen von Drähten bei wärmeempfindlichen Bauteilen, wie in Fig. 7 gezeigt, leicht erreicht werden. Verwendung von konventionellen Bauteilen mit dem Distanzkörper 3 auf Mehrlagenschal.un- gen (Multiwire) sind möglich. Der Distanzkörper 3 kann aus den unterschiedlichsten Kunststoffen hergestellt werden, besonders aus für hohe Gebrauchstemperaturen geeigneten Kunststoffen.
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Claims

Ansprüche #Halterungs- und Abstandsvorrichtung für elektr;.-sche Bauteile auf Leiterplatten in Form eines Körpers aus Isoliermaterial mit Öffnungen zum Durchstecken der Anschlußdrähte, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein leistenförmiger Distanzkörper (3) ist, dessen Querschnitt etwa x-förmig ausgebildet ist, daß der Distanzkörper (3) quer zur Längsrichtung in regelmäßigem Abstand durchgehende Öffnungen (#) aufweist und daß an den Außenseiten des Distanzkörpers (3) quer zur Längsrichtung halbrunde Ausnehmungen (6) im Bereich der Öffnungen (4) angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (4) abwechselnd kreuzförmig versetzt zueinander im Distanzkörper (3) angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die halbrunden Ausnehmungen (6) an beiden Enden der Öffnungen (4) quer zur Längsrichtung des Distanzkörpers (3) in den Außenseiten angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Distanzkörper (3) ein Mittelteil (7) mit rechteckigem Querschnitt aufweist, an dessen Ecken prismatische, flügelförmige Führungsteile (8) angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsteile (8) in Längsrichtung des Distanzkörpers (3) alternierend abschnittsweise unterbrochen sind.
6. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsteile (8) alternierend zueinander versetzt am Mittelteil (7) angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittelteil (7) in Längsrichtung in gleichartige Hälften (9) geteilt ist, bei denen mittig zum Zusammensetzen wechselseitig in regelmäßigem Abstand Zapfen (10) mit zugehörigen Öffnungen (11) angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Distanzkörper (3) aus einem wärmebeständigen Kunststoff gefertigt ist.