DE3346896A1

DE3346896A1 - Vorrichtung zum schutz von anzeigeelementen und mit diesen verbundenen schaltungen vor stoerungen durch elektrostatische entladungen

Info

Publication number: DE3346896A1
Application number: DE19833346896
Authority: DE
Inventors: Klaus 8000 München Guth; Helmut Harbrink
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1983-12-23
Filing date: 1983-12-23
Publication date: 1985-07-11
Anticipated expiration: 2003-12-24
Also published as: DE3346896C2

Description

Vorrichtung zum Schutz von Anzeigeelementen und mit
diesen verbundenen Schaltungen vor Störungen durch elektrostatische Entladun#en Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schutz von in Öffnungen wenigstens einer Gehäusewand eines für die Aufnahme von elektrischen Baugruppen bzw Bauelementen dienenden Gehäuses unterzubringenden Anzeigeelementen und von mit diesen Anzeigeelementen verbundenen Schaltungen vor Störungen durch elekirostatische Entladungen.
In Geräten der elektrischen Nachrichtentechnik werden in zunehmendem Maße Anzeigeelemente, wie Leuchtdioden und/ oder Mehrsegment-Anzeigeelemente verwendet, um Betriebszustände bzw. Fehlerzustände zu signalisieren oder anzuzeigen. Nachdem derartige Geräte üblicherweise mit Gehäusen verwendet werden und nachdem die Anzeigeelemente der betreffenden Geräte von außen her sichtbar sein sollen, ergibt sich somit die #otwendigkeit dafür, in Gehäusewänden der betreffenden Gehäuse Öffnungen vorsehen zu müssen, durch welche die betreffenden Anzeigeelemente hindurchzuragen vermögen. Da üblicherweise die Abmessungen der verwendeten Anzeigeelemente innerhalb vorgegebener Toleranzbereiche liegen können, ist es überdies erforderlich, die erwähnten Gehäuseöffnungen so zu dimensionieren, daß in jedem Falle eine Aufnahme der entsprechenden Anzeigeelemente ermöglicht ist Dies kann aber im Einzelfall dazu führen, daß zwischen der jeweiligen Gehäusewand und dem jeweiligen Anzeigeelement ein kleiner Zwischenraum übrigbleibt. Dieser Zwischenraum ermöglicht somit ein einfaches Einfügen der Anzeigeelemente in die betreffenden Gehäuseöffnungen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß durch derartige Zwischenräume elektrostatische Ladungen über das jeweilige Anzeigeelement auf die mit diesem verbundene elektrische Schaltung übertragen werden können. Dies trifft sogar für den Fall zu, daß die das jeweilige Anzeigeelement aufnehmende Öffnung in einer aus Metall bestehenden Gehäusewand oder in einer metallisierten Gehäusewand vorhanden ist. Die erwähnte elektrostatische Ladung kann, wie sich in der Praxis gezeigt hat, Spannungen in der Größenordnung von mehreren Kilovolt einschließen, die beispielsweise durch Berührung über die betreffenden Anzeigeelemente geleitet werden können. Infolge des Auftretens von derartigen hohen Spannungen bzw. statischen Ladungen kann es sowohl in den einzelnen Anzeigeelementen als auch in den mit diesen verbundenen elektrischen Schaltungsanordnungen zu Störungen kommen, welche nicht nur kurzzeitige Betriebsstörungen umfassen, sondern auch bleibende Schäden, die dadurch hervorgerufen werden, daß die auf die betreffenden Anzeigeelemente zunächst aufgebrachten elektrischen Ladungen über die mit diesen jeweils verbundene Schaltungsanordnung abfließen.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu zeigen, die eine Vorrichtung der eingangs genannten Art mit relativ geringem konstruktiven Aufwand auszubilden ist, um die erwähnten Anzeigeelemente und die mit diesen verbundenen Schaltungen vor Störungen durch elektrostatische Ladungen zu schützen.
Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß für jedes Anzeigeelement ein lichtdurchlässiges Kunststoffolienteil vorgesehen ist, welches einen vorstehenden Teil mit einer der Außenform des betreffenden Anzeigeelements entsprechenden Innenform für die Aufnahme des Anzeigeelemente und mit einer solchen Aussenform aufweist, daß diese von einer in der Gehäusewand enthaltenen Öffnung aufnehmbar ist, und daß das betreffende Kunststoffolienteil einen den vorstehenden Teil umgebenden Bereich aufweist, mit dem es auf der Rückseite der genannten Gehäusewand zu liegen vermag.
Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß auf relativ einfache Weise Anzeigeelemente und mit diesen verbundene elektrische Schaltungen vor Störungen durch elektrische Ladung geschützt werden können, die bisher über die betreffenden Anzeigeelemente zuführbar waren. Durch die Verwendung eines lichtdurchlässigen Kunststoffolienteiles für jedes Anzeigeelement ist dieses vor den erwähnten elektrischen Ladungen geschützt, da durch das betreffende Kunststoffolienteil der Kriechstromweg erheblich verlängert ist.
Vorzugsweise sind die lichtdurchlässigen Kunststoffolienteile für sämtliche in einer Gehäusewand des Gehäuses unterzubringende Anzeigeelemente durch ein einziges lichtdurchlässiges Kunststoffolienteil mit der Anzahl, der Form und der Lage der betreffenden Anzeigeelemente entsprechenden vorstehenden Teilen gebildet0 Dies bringt den Vorteil mit sich, daß mit einem besonders geringen Aufwand sämtliche in einer Gehäusewand eines Gehäuses unterzubringende Anzeigeelemente und die damit verbundenen Schaltungselemente vor Störungen durch elektrostatische Ladungen geschützt werden können, die auf der Gehäuseaußenseite auftreten.
Zweckmäßigerweise liegt das jeweilige Kunststoffolienteil mit seinem den jeweiligen vorstehenden Teil umgebenden Bereich an der Rückseite der Gehäusewand flach an. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß das betreffende Kunststoffolienteil ohne irgendwelche Probleme an der erwähnten Gehäusewand und damit im Gehäuse untergebracht werden kann.
Zweckmäßigerweise besteht das jeweilige Kunststoffolienteil aus einer Polycarbonatfolie. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß ein leicht erhältliches und gut verformbares Material verwendet werden kann, das sich durch vorzügliche Isolationseigenschaften auszeichnet, dennoch aber die Lichtabgabe von den einzelnen Anzeigeelementen praktisch nicht beeinträchtigt.
Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung nachstehend beispielsweise näher erläutert.
In der Zeichnung ist in einer vergrößerten Schnittdarstellung eine Gehäusewand Fp eines Gehäuses angedeutet, welches für die Aufnahme von elektrischen Baugruppen bzw.
Bauelementen dient. Das Gehäuse selbst kann aus Kunststoff oder Metall bestehen. Die Gehäusewand Fp, die beispielsweise die Frontplatte des erwähnten Gehäuses sein kann, mag im vorliegenden Fall-aus Kunststoff bestehen. Sie kann jedoch auch im gegebenen Fall aus Metall bestehen.
In der betreffenden Gehäusewand Fp ist in der Zeichnung eine Durchgangsöffnung An angedeutet, die für die Aufnahme eines Anzeigeelements dient, bei dem es sich im vorliegenden Fall um eine Leuchtdiode LED handeln mag. Diese Leuchtdiode ist mit ihren elektrischen Anschlüssen in einer Leiterplatte Lp eingelötet, die mit der Schaltungsanordnung verbunden sein mag, welche sich in dem erwähnten Gehäuse befindet.
Das in der Zeichnung dargestellte Anzeigeelement LED ist von einem vorstehenden Teil Vt eines lichtdurchlässigen Kunststoffolienteiles Kf aufgenommen. Die Innenform des betreffenden vorstehenden Teiles Vt entspricht der Aussenform des Halbleiter-Anzeigeelementes LED. Die Außenform des betreffenden vorstehenden Teiles VT ist so ausgelegt, daß dieser vorstehende Teil VT in der Öffnung An der Gehäusewand Fp aufnehmbar ist.
Das in der Zeichnung dargestellte lichtdurchlässige Kunststoffolienteil weist neben dem zuvor betrachteten vorstehenden Teil VT noch einen diesen Teil umgebenden Bereich US auf, der flach an der Rückseite der Gehäusewand Fp anzuliegen vermag.
Durch die vorstehend erläuterte und in der Zeichnung dargestellte Formgebung des lichtdurchlässigen Kunststoffolienteiles Kf ist sichergestellt, daß auf die Spitze des vorstehenden Teiles VT des betreffenden Kunststoffolienteiles Kf aufgebrachte elektrische Ladungen nicht über das Halbleiter-Anzeigeelement LED auf die Leiterplatte Lp und damit auf die elektrische Schaltungsanordnung durchschlagen können. Dies geht einmal auf die hohe elektrische Durchschlagsfestigkeit der als Kunststoffolienteil zur Verfügung stehenden Kunststoffolien zurück, und zum anderen geht dies darauf zurück, daß der Kriechweg für die Ableitung derartiger elektrischer Ladungen wesentlich vergrößert ist gegenüber dem Fall, daß ohne ein Kunststofffolienteil VT gearbeitet würde. Die erwähnten elektrischen Ladungen können dabei Spannungen in der Größenordnung von mehreren Kilovolt, z0 Bo von 15 V führen.
Als Material für das erwähnte lichtdurchlässige Kunststoffolienteil Kf hat sich eine Polycarbonatfolie als besonders zweckmäßig herausgestellt0 Eine derartige Folie ist beispielsweise unter dem Handelsnamen "Makrofol" mit der Bezeichnung SN 50 703-F 15 30 - 03 erhältlich; sie hat eine Dicke von 8,3 mm.
Abschließend sei noch angemerkt, daß vorstehend zwar erläutert lelorden ist, daß für ein Anzeigeelement ein lichtdurchlässiges Kunststoffolienteil vorgesehen ist.
Es dürfte jedoch einzusehen sein, daß ohne weiteres die die lichtdurchlässigen Kunststoffolienteile sämtlicher in einer Gehäusewand unterzubringender Anzeigeelemente durch ein einziges lichtdurchlässiges Kunststoffolienteil gebildet sein können, welches mit der Anzahl, der Form und der Lage der betreffenden Anzeigeelemente entsprechenden vorstehenden Teilen entsprechend dem vorstehenden Teil VT ausgebildet ist. Die betreffenden Anzeigeelemente umfassen dabei nicht nur Leuchtdioden, wie dies in der Zeichnung angedeutet ist, sondern auch andere Arten von Halbleiter-Anzeigeelementen, wie Mehrsegment-Anzeigeelemente, Glühlämpchen, etc.
Die jeweils verwendeten lichtdurchlässigen Kunststoffolienteile können aus Kunststoffolien der verschiedensten Farben gebildet sein.
4 Patentansprüche 1 Figur

Claims

Patentansprüche t Vorrichturlg zum Schutz von in oeffnungen wenigstens einer Gehäusewand eines fiär die Aufnahme von elektrischen Baugruppen bzw . Bauelementen dienenden Gehäuses unterzubringenden Anzeigeelementen (LED) und von mit diesen Anzeigeelementen verbundenen Schaltungen vor Störungen durch elektrostatische Entladungen, die auf die betreffenden Anzeigeelemente (LED) aufbringbar sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß für jedes Anzeigelement (LED) ein lichtdurchlässiges Kunststoffolienteil (Kf) vorgesehen ist, welches einen vorstehenden Teil (VT) mit einer der Außenform des betreffenden Anzeigeelements (LED) entsprechenden innenform für die Aufnahme des Anzeigeelements (LED) und mit einer solchen Außenform aufweist, daß diese von einer in der Gehäusewand (Fp) enthaltenen Öffnung (An) aufnehmbar ist, und daß das betreffende lichtdurchlässige Kunststoffolienteil (KS) einen den vorstehenden Teil (VT) umgebenden Bereich (UB) aufweist, mit dem es auf der Rückseite der Gehäusewand (Fp) zu liegen vermag
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t e daß die lichtdurchlässigen Kunststoffolienteil@ (K: für sämtliche in einer Gehäusewand (Fp) des Gehäuses unterzubringenden Anzeigeelemente (LED) durch ein einziges lichtdurchlässiges Kunststoffolienteil mit der Anzahl, der Form und der Lage der betreffenden Anzeigeelemente entsprechenden vorstehenden Teilen (VT) gebildet sind
3 Vorrichtung 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 das jeweilige Kunststoffolienteil (K£) mit seinem den jeweiligen vorstehenden Teil (Vt) umgebenden Bereich (UB) an der Rückseite der Gehäusewand (Fp) flach anliegt
4. Vorrichtung 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 das jeweilige Kunststoffolienteil (Kf) aus einer Polycarbonatfolie besteht.