DE3228398A1

DE3228398A1 - Hf-dichte steckbaugruppe

Info

Publication number: DE3228398A1
Application number: DE19823228398
Authority: DE
Inventors: Otto Ing.(grad.) 8000 München Schlegel; Wolfgang Ing.(Grad.) Weckwerth
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1982-07-29
Filing date: 1982-07-29
Publication date: 1984-02-02
Also published as: DE3228398C2

Description

UF-dichte 9teckbauJruppe
Die Erfindung betrifft eine HF-~ichte Steckbaugruppe für elektrotechnis;he Geräte, z.B. für Geräte der elektrischen Nachrichtentechnik, mit einer im Kaltfließpreßverfahren herg##stellten, nach einer Seite hin offenen und zur Aufnahme mindestens einer einschiebbaren, mit Bauelementen bestückten Leiterplatte dienenden einteiligen Abschirmkappe, die an gegenüberliegenden Innenseiten Nuten zur Halterung der Leiterplatte und an gegenüberllegenden Außenseiten Führungsleisten zum Einstecken der Stecktaugruppe in mit Nuten ausgebildete Führungselemente liner Aufnahme, z.B. eines Rahmens oder Gehäuses, aufweist und mit einem die Abschirmkappe unter Zwischenlage eines- Kontaktbleches HF-dicht abschließenden Deckel, an dem die Leiterplatte und Durchführungselemente uie z.B. Stecker befestigt sind.
Aus der DE-OS 1 766 661 ist ein hochfrequenzdichtes Abschirmgehäuse der eingangs genannten Art bekannt. Dieses Abschirmgehäuse weist an gegenüberliegenden Innenseiten eine Vielzahl von parallelen, sich in Richtung der Gehäusetiefe erstreckenden Nuten zur AuSnahme einschiebbarer auf Druckschaltungskarten angeordneter Baugruppen auf und ist an gegenüberliegenden Außenseiten mit gegenüber der Gehäuseaußenfläche versenkten, sich ebenfalls in Richtung der Gehäusetiefe erstreckenden Leisten versehen. Damit ist das Abschirmgehäuse als Steckbaugruppe ausgebildet, die zusammen mit anderen gleichartigen Steckbaugruppen nebeneinander in einen Rahmen oder ein Gehäuse eingesteckt werden kann, welches mit Nuten ausgebildete Führungselemente zum Einstecken der Steckbaugruppen aufweist.
Der Erfindung liegt vor allem die Aufgabe zugrunde, bei einer HF-dichten Steckbaugruppe der eingangs genannten Art die Stabilität der Abschirmkappe selbst und der Halterung der Leiterplatten zu verbessern und eine gute Masseverbindung zwischen den Leiterplatten und der Abschirmkappe sowie eine gute Wärme abfuhr von den Leiterplatten zu gewährleisten.
Diese Aufgabe wird bei einer HF-dicliten Steckbaugruppe der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Abschirmkappe an den Innenseiten zweier gegenüberliegender Schmalseiten fluchtend zu den außenseit gen Führungsleisten jeweils eine Leiste aufweist, daß diese innenseitigen Leisten zusammen mit den benachbarten Seitenwänden der Abschirrnkappe die Nuten zur Aufnahme und Halterung von Leiterplatten bilden und daß an zwei parallelen in die Nuten einschiebbaren und mit einer Kaschierung versehenen Längssiiten der Leiterplatte je ein sich in Einschubrichtung erstreckender mit Federelementen ausgebildeter Federstreifen aus Blech angebracht ist.
Bei einer erfindungsgemäßen HF-dickben Steckbaugruppe ist die Abschirmkappe durch die innenseitigen und außenseitigen zueinander fluchtenden Leisten, die eine gemeinsame homogene Leiste bilden, so gestaltet, daß die Abschirmkappe damit gleichzeitig mit den Mitteln zum Einstecken der Steckbaugruppe in einen Rahmen oder ein Gehäuse und zum Einstecken von Leiterplatten in die Steckbaugruppe ausgebildet ist. Durch die gemeinsame Leiste wird auch die Stabilität der Abschirmkappe verbessert.
Da die innenseitigen Leisten zusammen mit den benachkarton Seitenwänden der Abschirmkappe zwei parallele Nuzur Aufnahme ten/lnd Halterung von Leiterplatten bilden, ist der Ab- stand der in die Nuten einschiebbaren Leiterplatten zu den Seitenwänden der Abschirmkappe sehr gering, so daß sich die Forderungen nach einer guten Masseverbindung zwischen den Leiterplatten und der Abschirmkappe und nach einer Wärmeabfuhr von den Leiterplatten in einfacher Weise erfüllen lassen. Hierzu ist an den kaschierten Längsseiten der Leiterplatten jeweils ein Federblechstreifen angeordnet, der einerseits bei kurvr Leitungslänge eine gute Nasseverbindung von einer Leiterplatte zur Abschirinkappe herstellt und andererseits gleichzeitig eine wärmeleitende Verbindung zwischen der Leiterplatte und der Abschirmkappe ergibt, so daß die durch die wärme erz eugenden elektrischen Bauelemente der Leiterplatte hervorgerufene Wärme gut zur Abschirmkappe abgeführt wird. Außerdem wird; hierbei durch den Federstreifen eine feste Halterung der Leiterplatte erzielt, so daE Mikrophonie-Effekte durch klappernde oder schwingende Leiterplatten weitgehend vermieden werden und die Leiterplatten auch bei Schock- und Schwingungsbeanspruchun#en sicher genug in der Steckbaugruppe gehalten sind. Die erfindungsgemäße Steckbaugruppe ist daher auch für den Einsatz bei mobilen Geräten gut geeignet. Schließlich ergibt sich bei einer erfindungsgemäßen Steckbaugruppe eine fertigungstechnisch rationellere, kostengünstige Gestaltung, die auch für hohe Stückzahlen eine wirtscha-#liche Lösung darstellt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes des Patentanspruchs 1 sind n den Merkmalen der Unteransprüche angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel einer ertindungsgemäßen Steckbaugruppe ist im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben.
Die Fig. 1 zeigt die Steckbaugruppe in perspektivischer explosionsartiger Darstellung, in Fig. 2 ist ein Federstreifen als Einzelteil dargestellt und Fig. 3 zeigt einen für die erfindungsgemäße Steckbaugruppe geeigneten Leiterplattenaufbau in Seitenansicht.
Die erfindungsgemäße Steckbaugruppe besteht aus einer an fünf Seiten geschlossenen Abschirmkappe 1, die bei hohen Stückzahlen kostengünstig im Kaltfließpreßverfahren hergestellt werden kann und z.3. aus Aluminium besteht. Mit einer derartigen Abschirmkappe, die an einer Seite zur Aufnahme mindestens einer einschiebbaren, mit wärmeerzeugenden Bauelementen 19 bestückten Leiterplatte 2 zunächst offen ist und mit einem rahmenartigen Deckel 3 unter Zwischenlage eines z.B. eine Punkt- oder Linienstruktur aufweisenden Kontaktbleches 4 dicht verschließbar ist, ist eine çlte HF-Abschirmung gegen elektromagnetische Störfelder zu erreichen.
An der geschlossenen Rückseite 5 der becherförmigen Abschirmkappe 1 befindet sich in der Mitte eine eingedrückte nach außen vorstehende Warze 6, die beim Einbau der Steckbaug#ruppe in ein Gerätegehäuse gegen einen dort vorsehbaren elastischen Streifen z.B. aus Silikon-Kautschuk gedrückt wird, der z.#. in dem Gehäusedeckel eingeklebt ist. Diese Ausgestaltung stellt im Zusammenhang mit weiteren Maßnahmen eine schock- und schwingungsdämpfende Befestigungsmöglichkeit für die Steckbaugruppe dar. Damit ist ein Schutz gegen Schock-und Schwingungsbeanspruchungen gegeben so daß die Steckbaugruppe auch für mobil eingeset.te Geräte geeignet ist.
Die Abschirmkappe 1 ist an zwei Längsseiten, nämlich an den Außenseiten der beiden gegenüberliegenden Schmalseiten 7, 8 mit #rungsleisten 9, 10 versehen, die sich in Richtung der Tiefe der Abschirskappe 1 erstrekken und zur geschlossenen Rückseite 5 der Abschirnkappe hin abgeflacht sind. Diese Führungsleisten dienen zum Einstecken der Steckbaugruppe in eine Aufnahme, z.B.
einen Rahmen, ein Gehäuse oder einen Baugruppenträger, die mit Nuten ausgebildete Führungselemente aufweist.
Damit ist eine leichte und sichere Steckbarkeit der Steckbaugruppe gegeben.
An den Innenseiten der-beiden gegenüberliegenden Schmalseiten 7, 8 der Abschirmkappe 1 ist fluchtend zu den außenseitigen Führungsleisten 9, 10 jeweils eine weitere Leiste llbzw. 12 vorgesehen die mit den außenseitigen Leisten gemelnsam-eine homogene Leiste von rechteckiger Querschnittsform bilden. Hierbei ist die Breite dieser Leste möglichst groß, im dargestellten Ausführungsbeispiel z.B. etwa gleich der halben Breite der Steckbaugruppe. Die innenseitigen Leisten 11, 12 bilden zusammen mit den benachbarten Seitenwänden 13, 14 der Abschirmkappe ührungsnuten 15, 16 bzw. 17, 18 zur Aufnahme und Halterung von Leiterplatten. Die Führungsnuten 15 bis 18 ermöglichen somit das Einschalten voll bestückter und gelöteter Leiterplatten z.B. im Europakarten-Format. Damit ist ein bei solchen Steckbaugruppen erforderlicher Leiterplattenaufbau gewährleistet.
Eine optimale Volumenausnutzung der Steckbaugruppe wird erreicht, wenn zwei oder mehrere Leiterplatten in einer Abschirmkappe angeordnet und durch Flachbandverkabelung miteinander mechanisch und elektrisch verbunden werden (Multiflexverbindung). Bei einer mäanderförmigen Anordnung, z.B. bei einander wie in Fig. 3 zugewandten Bau- elemente seiten, lassen sich diese Leiterplatten in einem Arbeitsgang z.B. über ein Schwallbad führen. Besonders platzsparend ist eine solche Anordnung der Bauelemente, die eine Verschachtelung ermöglicht. Bei jeder Faltung wird dabei ein Steckerpaar eingespart. Bei dem Leiterplattenaufbau in Fig. 3 sind die beiden Leiterplatten 20, 21 über einen flexiblen Teil 22 miteinander verbunden und die geklappte Multiflexschaltung ist durch ein Distanzstück 23 zusammengehalten. Die Leiterplatte 20 ist zusammen mit einem Stecker 24 an dem Deckel 3 der Abschirmkappe gehalten. Ein derartiger Lelterplattenaufbau erfüllt die Forderun geringem Volumen.
Im Falle der Anordnung mehrerer Leiterplatten in einer Abschirmkappe kann es erforderlich werden, einzelne Bauelemente oder Bauelementegruppen gegeneinander abzuschirmen. Dies kann durch eine partielle Abschirmung, z.3. durch eine auf einer Leiterplatte befestigte, eine Bauelementegruppe umgrenzende Blechkammer realisiert werden.
An der offenen Stirnseite der Abschirmkappe 1 sind Durchführungselemente oder Bohrungen vorgesehen, damit die elektrische Prüfung der Baugruppe im fertig montierten Zustand erfolgen kann. Aber auch ohne Kappe stellt die Leiterplatte nach dem Lötvorgang eine prüfbare Einheit dar. Die Durchführungselemente sind z.B. Koaxial- oder NF-Stecker 25 bzw. 26 oder Stecken 27 mit gemischter Kontaktbestückung, die alle gemeinsam in einer einzigen einheitlichen Steckerleiste 28 angeordnet sind, welche am Deckel 3 der Abschirmkappe gehalten ist. Damit ist eine gute Prüfbarkeit der Steckbaugruppe gewährleistet.
Bei derartigen Steckbaugruppen wird ferner gefordert, daß sämtliche Bauelemente und Stecker in einem Arbeits- gang lötbar sind. Der Deckel 3, der z.B. aus einem Druckgußteil besteht, bildet eine Frontplatte, die für den Leiterplattenstecker 28 entsprechend ausgespart ist und die Abschirmkappe an der einzig offenen Stelle abschließt. Diese Frontplatte wird zusammen mit der Stekkerleiste 28 und der Leiterplatte 20 vernietet. Nach dem Bestücken mit 3auelementen 19 kann die gesamte Einheit in einem Arbe tsgang gelötet werden. Damit st eine Schwallbarkeil der Baueinheit Deckel-Stecke leiste-Leiterplatte gegeben.
Wenn ein hoher #F-Dichtigkeitsgrad gefordert ist, so wird die Stoß stelle zwischen Abschirmkappe und Rückseite der Frontplatte mit einem metallfolienbeschichteten Schaumstoff HF-mäßig abgedichtet. Eine gute Dichtwirkung ist auch durch Einlegen eines dünnen, strukturierten Kontaktbleches 4 z;B. mit Feilenstruktur zu erreichen. Darüber hinaus können Stecker mit zTF- und Koaxial-Kontakten in gefierter bzw. geschirmter Ausführung verwendet werden. Der Einbau verschiedener Stecker kann durch Änderung des Durchbruches in der Frontplatte ohne Konzeptänderung der Steckbau#gruppe gewährleistet werden.
Auf diese Weise ist eine gute HF-Abschirmung am Stekker erzielt. Die zefestigung des Deckels 3 erfolgt bei einer erfindungsgemäßen Steckbaugruppe in einfacher Weise dadurch, daß die von den außenseitigen und innenseitigen Leisten gebildete gemeinsame Leiste an der offenen Stirnseite der Abschirmkappe mit einer Gewindebohrung 29 und der Deckel selbst mit zwei durchbohrten Flanschen 30 zur ,chraubbefestigung des Deckels versehen ist.
Schließlich ist bei einer erfindungsgemäßen Steckbaugruppe noch an zwei parallelen in die Fiffirungsnuten einschiebbaren und wit einer Kaschierung 31 versehenen Längsseiten der Leiterplatte 2 je ein Federstreifen 32 aus Blech angebracht, der sich in Einschubrichtung der Leiterplatte erstreckt und in Fig. 2 für sich dargestellt ist. Die Federstreifen sind quer zur Steck- bzw.
Einschubrichtung der Leiterplatte gefiedert und als Torsionsfedern mit geschränkten Federelementen 33 ausgebildet. Damit beim Einschieben in die Führungsnuten der Abschirmkappe kein Schaben auftritt, sind die Auflagekanten 34 der Federstreifen rund abgebogen. Die Befestigung erfolgt beispielsweise dadurch, daß Blechzungen 35 in Bohrungen 36 der Leiterplatte 2 gesteckt und rückseitig umgebogen werden.
Die Federstreifen 32 erfüllen drei Funktionen: 1. die Le gewährleisten einen definie ten Massekontakt von @@rzer Leitungslänge zwischen Lziterplatte und Abhirni#'&appe.
2. ;"e Leiterplatte wird durch die Federkraft in die r ihrungsnuten gedrückt, so daß zin guter Wärmefluß G n der Leiterplatte zur Abschirmkappe erfolgt (Wärmeabfuhr).
3. Das Anpressen der Leiterplatte in die Führungsnuten ergibt eine stabile Halterung der Leiterplatte und verhindert die Bilaung von Klappergeräuschen. Dadurch wird die Erzeugung von Mitrophonie-Effekten verhindert.
7 Patentansprüche 3 Figuren

Claims

Patentansprüche HF-dichte Steckbaugruppe für elektrotechnische Geräte, z.B. für Geräte der elektrischen Nachrichtentechnik, mit einer im Kaltfließpreßverfahren hergestellten, nach einer Seite hin offenen und zur Aufnahme minaestens einer einschriebaren, mit Bauelementén bestückten Leiterplatte dienenden einteiligen Abschirmkappe, die an gegenüberliegenden Innenseiten Nuten zur Halterung der Leiterplatte und an gegenüberliegenden Außenseiten Führungsleisten zum Einstecken der Steckbaugruppe in mit Nuten ausgebildete Führungselemente einer Aufnahme, z.B. eines Rahmens oder Gehäuses, auSweist und mit einem die Abschirmkappe unter Zwischenlage eines KontaktblecheE HF-dicht abschließenden Deckel, an dem die Leiterplatte und Durch#ührungselemente wie z.B. Stecker befestigt sind, dadurch gek e n nz e i c h n e t , daß die Abschirmkappe (1) an den Innenseiten zweier gegenüberliegender Schmalseiten (7, 8) fluchtend zu den außenseitigen Führungsleisten (9, 10) jeweils eine Leiste (11, 12) aufweist, daß diese innenseitigen Leisten (11, 12) zusammen mit den benachbarten Seitenwänden (13, 14) der Abschirmkappe (1) die Nuten (15-18) zur .4uSnatme und Halterung von Leiterplatten (2, 20, 21) bilden und daß an zwei parallelen in die Nuten (15-18) einschiebbaren und mit einer Kaschierung (31) versehenen Längsseiten jeder Leiterplatte (2) je ein sich in Einschubrichtung erstreckender mit Federelementen (33) ausgebildeter Federstreifen (32) aus Blech angebracht ist.
2. Steckbaugruppe 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 der Federstreifen (32) quer zur Einschubrichtung der Leiterplatte (2) gefiedert und mit gescriränkten Federelementen (33) ausgebildet ist.
3. Steckbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß jeweils eine außenseitige und eine innenseitige Leise (9 bzw. 11), die gemeinsam eine homogene Leiste bilden, an der offenen Stirnseite der Abschirmkappe (1) mt einer Gewindebohrung (29) zur Befestigung des Deckels (3) versehen sind.
4. Steckbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die von einer außenseitigen und einer innenseitigen Leiste (9 bzw. 11) gebildete gemeinsame Leiste eine rechteckige Querschnittsform auSweist.
5. Steckbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die außenseitigen Leisten (9, 10) zur geschlossenen Rückseite (5) der Abschirmkappe (1) hin abgeflacht sind.
6. Steckbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Auflagekanten (34) der Federelemente (35) der Federstreifen (32) rund abgebogen sind.
7. Steckbaugruppe nach einem der #orhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Federstreifen (32) an der der Leiterplatte (2) zugewandten Seite mit Blechzungen (35)ausgebildet und in Bohrungen (36) der Leiterplatte (2) gesteckt sind.