DE3637190A1 - Vorrichtung und verfahren zur befestigung von bauteilen auf elektronischen schaltungsplatten - Google Patents
Vorrichtung und verfahren zur befestigung von bauteilen auf elektronischen schaltungsplattenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich zunächst auf eine
Vorrichtung zur Befestigung von Bauteilen auf elektronischen
Schaltungsplatten, wobei das betreffende Bauteil mit wenig
stens einem Verankerungsfuß versehen ist, dessen Schaft eine
Bohrung der Leiterplatte durchgreift und dessen Kopf die
Bohrung auf der Rückseite der Schaltungsplatte hintergreift.
Es ist bekannt, Bauteile auf elektronischen Schaltungs
platten dergestalt zu verankern. Dabei besitzen die Bauteile
- z.B. Halterahmen für zusätzliche Steckkarten oder Relais
fassungen - an ihren Kunststoffgehäusekörpern einstückig
angeformte stiftförmige Verankerungsfüße mit federverrastbaren
Köpfen. Die Bauteile werden einfach auf die Schaltungsplatte
aufgesteckt, so daß die Verankerungsfüße die entsprechenden
Bohrungen der Schaltungsplatte durchgreifen und ihre Köpfe auf
der Rückseite der Schaltungsplatte durch federelastisches
Aufspreizen verrasten.
Derartige Halterungen sind nur bedingt stabil und eignen
sich vor allem nur für Schaltungsanordnungen mit großen
Rastern, weil die Bauteile dabei selbst sehr groß und die
Verankerungsfüße entsprechend stabil ausgebildet werden kön
nen. Die Miniaturisierung von Schaltungsanordnungen und Bau
elementen schreitet rasch fort. Dies trifft in hohem Maße
auf die sogenannte SMD-Technik (SMD = "surface mounted
devises") zu. Hierbei werden die elektronischen Bauelemente
mit ihren umgebogenen Füßchen auf der Lötseite der Schaltungs
platte aufliegend mit dieser verbunden. Will man nun etwa hoch
gradig miniaturisierte Anschlußleisten, die aus einem Isolier
stoffgehäuse und darin eingebetteten Kontakten bestehen,
in SMD-Technik auf einer Schaltungsplatte aufbringen, wozu
die Enden der aus dem Gehäuse austretenden Kontaktelemente die
Lötfüßchen aufweisen, können Halterungsprobleme auftreten.
Wenn nämlich an solche Anschlußleisten, die sehr viele Pole
aufweisen können, an Flachbandkabel angeschlossene Stecker
teile angesteckt sind, können auf diese Verbindungen relativ
hohe Kräfte einwirken, die zu einem Abreißen der Anschluß
leiste führen können. Insbesondere wegen der geringen Ab
messungen solcher Anschlußleisten und im übrigen auch anderer
Bauteile ist die vorbeschriebene, bekannte Befestigungsvor
richtung nicht mehr realisierbar. Die angespritzten Kunststoff
füßchen wären so klein und instabil, daß sie nicht zu einer
wirksamen Halterung des Bauteils auf der Schaltungsplatte
befähigt wären.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung folglich die Auf
gabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Befestigung von Bauteilen
auf elektronischen Schaltungsplatten anzugeben, die eine
sichere Halterung des betreffenden Bauteils auch bei stark
miniaturisierter Ausführung gewährleistet. Außerdem ist es ein
Anliegen der Erfindung, ein Verfahren aufzuzeigen, mit dem
ein insbesondere sehr kleines Bauteil rasch und sicher auf
einer Schaltungsplatte befestigt werden kann.
Die Erfindung löst die Aufgabe zunächst und im wesent
lichen dadurch, daß der Schaft des Verankerungsfußes den
Querschnitt der Bohrung nur teilweise ausfüllt und daß der
Kopf von einem zusätzlich zum Schaft die Bohrung durchgrei
fenden stiftartigen Werkzeug über den Bohrungsquerschnitt
hinaus plastisch deformierbar ausgebildet ist.
Der Verankerung dienen hier nicht eigenfedernde, am
Kopf des Verankerungsfußes angeordnete Rastelemente, sondern
plastisch zu deformierende Kopfpartien. Hierdurch wird die Ver
ankerung gegen Auszugskräfte resistent und dauerhafter. Die
Herstellung dieser Befestigung geschieht mit Hilfe eines
einfachen, stiftartigen Werkzeugs, das die zunächst noch im
Querschnitt der Bohrung befindlichen Fußteile unter der Schal
tungsplatte über die Bohrungsränder seitwärts drückt.
Insbesondere ist es denkbar, daß - und dadurch ist das
neue Verfahren gekennzeichnet - bei der oder im Anschluß an
die Bestückung der Schaltungsplatte mit dem betreffenden
Bauteil ein stiftförmiges Werkzeug von der Bestückungsseite
her durch die vom Verankerungsfuß kleinquerschnittig durch
griffene Bohrung in der Schaltungsplatte gesteckt wird, hier
durch den plastisch verformbaren Kopf des Verankerungsfußes
aus dem Querschnitt der Bohrung hinter diese nach außen drängt
und anschließend wieder zurückgezogen wird. Hierbei ist daran
gedacht, das stiftartige Werkzeug bezüglich der Bestückungs
bewegung gleichzeitig oder mit geringem Zeitversatz nacheilend
zu bewegen. Dies schließt aber nicht aus, daß das stiftartige
Werkzeug bewegungseinheitlich mit dem Bestückungswerkzeug,
ggf. diesem gegenüber abgefedert, verbunden sein kann.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß der noch
unverformte Kopf des Verankerungsfußes im Querschnitt etwa
die Gestalt eines geschlitzten Ringes aufweist, der einseitig
- insbesondere mittig - an den Schaft angebunden ist und
so mindestens einen deformierbaren Lappen ausbildet, der
von dem Werkzeug aus dem Bohrungsquerschnitt nach auswärts
biegbar ist. Diese Formgestaltung ist in zweierlei Hinsicht
besonders günstig: zum einen führt die Ringform zu einer
automatischen Zentrierung des ggf. leicht angespitzten stift
förmigen Werkzeugs; zum anderen stellt die Ringform wenigstens
einen - bei mittiger Anbindung an den Schaft - zwei Lappen zur
Verfügung, die sich auf einfache Weise auf der Rückseite
der Schaltungsplatte über den Querschnitt der in ihr befind
lichen Bohrung herausdrücken lassen.
Der Verankerungsfuß besteht vorzugsweise aus Metall.
Er kann einstückiger Bestandteil des zu befestigenden Bauteils
selbst sein, insbesondere dann, wenn das Bauteil ein z.B.
bügelförmiger Halter oder aber auch ein Fortsatz eines metalli
schen Gehäuses eines elektronischen Bauelements ist.
Wenn die Befestigungsvorrichtung zur Verankerung von
Kunststoffgehäuse aufweisenden Bauteilen, also etwa zur Ver
ankerung von Anschlußleisten od.dgl. dienen soll, ist es
vorteilhaft, wenn der Verankerungsfuß auf der dem Kopf abge
wandten Seite des Schaftes einen Zusatzabschnitt aufweist,
mit dem er an dem zu befestigenden Bauteil gehalten ist.
Dieser Zusatzabschnitt kann in den Werkstoff des Bauteils
eingebettet, etwa eingegossen sein.
Die Erfindung versteht sich im übrigen am besten anhand
der nachfolgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen dar
gestellten Ausführungsbeispiels. Die Zeichnungen zeigen die
Befestigungsvorrichtung am Beispiel einer Anschlußleiste,
die in SMD-Technik auf einer Schaltungsplatte angeordnet
ist. Es stellen dar:
Fig. 1 eine Aufsicht auf Schaltungsplatte und Bauteil,
Fig. 2 das Bauteil in Ansicht mit im Bereich der Befesti
gungsanordnung geschnittener Schaltungsplatte,
Fig. 3 einen Querschnitt im Bereich eines Befestigungs
fußes,
Fig. 4 einen Detailschnitt in einer um 90° versetzten
Lage,
- diese Darstellungen bei noch nicht verankerter Be
festigungsvorrichtung -
Fig. 5 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung der
verankerten Befestigungsvorrichtung und
Fig. 6 eine Unteransicht auf die Anordnung nach Fig. 5
in Richtung des Ansichtspfeiles VI.
Bei dem beispielhaft dargestellten Bauteil 10 handelt
es sich um eine stark miniaturisierte Anschlußleiste mit
einem Isolierstoffgehäuse 11 und einer Mehrzahl von darin
eingebetteten Kontaktstiften 12 zum Anschluß an Steckkontakte
eines Verbindungssteckers. Die den Anschlußstiften 12 gegen
überliegenden Enden der jeweiligen Kontaktteile weisen Löt
füßchen 13 zum Auflöten auf Leiterbahnen 14 einer Schaltungs
platte 15 in SMD-Technik auf.
Das Bauteil 10 soll, da es ansonsten nur durch die Löt
verbindung der Lötfüßchen 13 mit den Leiterbahnen 14 an der
Leiterplatte 15 gehalten wäre, zusätzlich an der Leiterplatte
15 gesichert werden. Hierzu dient die erfindungsgemäße, im
nachfolgenden beschriebene Befestigungsvorrichtung.
Das Bauteil 10 weist zwei Verankerungsfüße 16 auf, von
denen jedes mit einem Abschnitt 17 am oder im Isolierkörper 11
des Bauteils 10 verankert ist (siehe insbes. Fig. 3 und 5) und
gegenüberliegend einen Schaft 18 mit endseits daran angeord
netem Kopf 19 aufweist.
Der Schaft 18 dient zum Hindurchstecken durch eine Boh
rung 20 in der Leiterplatte 15. Er füllt den Bohrungsquer
schnitt nur zu einem geringen Teil aus, so daß bei auf die
Schaltungsplatte 15 aufgesetztem Bauteil 10 und durch die
Bohrung 20 hindurchgestecktem Schaft 18 noch ein relativ
großer Querschnitts-Freiraum 21 verbleibt.
Am kopfseitigen Ende des kleinquerschnittigen Schaftes
18 ist der Kopf 19 angebunden. Er besteht beim Ausführungs
beispiel im nur vorgeformten Zustand aus einem im Querschnitt
geschlitzten Ring 22. Dieser ist etwa mittig an den Schaft 18
angebunden, so daß zwei Lappen 23 ausgebildet sind. Der Außen
umfang dieser zunächst "eingerollten" Lappen ist geringfügig
kleiner als der lichte Innendurchmesser der Bohrung 20. Dies
ist insofern vorteilhaft, als dadurch ein kraftfreies Ein
stecken des Verankerungsfußes 16 in und durch die Bohrung 20
hindurch gewährleistet ist. Man könnte auch daran denken, den
Außenumfang des eingerollten Kopfes 19 geringfügig größer
auszuführen als es der lichten Innenseite der Bohrung 20
entspricht, so daß bereits nach dem Hindurchstecken des Kopfes
19 eine gewisse Vorverankerung stattfinden kann.
Wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind beim
Ausführungsbeispiel die Verankerungsfüße 16 außerhalb des
eigentlichen Bauteils 10 angeordnet. Sie können auch in den
Umriß des Bauteils integriert sein; wichtig ist jedoch, daß
sie quer zur Ebene der Schaltungsplatte 15 für ein stift
artiges Befestigungswerkzeug 24 zugänglich sind. Sobald das
Bauteil 10 auf die Schaltungsplatte 15 aufgesetzt ist und
die Verankerungsfüße 16 die entsprechenden Bohrungen 20 der
Schaltungsplatte 20 durchgriffen haben, kann das Werkzeug
24 in den belassenen Bohrungsfreiraum 21 hinein und durch
die Bohrung 20 hindurchgesteckt werden. Das Werkzeug 24,
welches am freien Ende vorzugsweise eine kegelige oder ko
nische Spitze 25 aufweist und den Bohrungsfreiraum 21 weitest
gehend ausfüllt, "fädelt" sich in den geschlitzten Ring 22 des
Kopfes 19 des Verankerungsfußes 16 ein und zwängt die Lappen
23 auseinander, die sich folglich auf der Rückseite der
Schaltungsplatte 15 über den Umfang der Bohrung 20 durch
Aufspreizen plastisch deformieren und so den Verankerungsfuß
16 und damit das Bauteil 10 sicher gegen Abzug von der Schal
tungsplatte 15 an dieser arretieren.
Das Einführen des Werkzeugs 24 kann praktisch zeitgleich
oder geringfügig nacheilend bezüglich des Bestückungswerk
zeugs erfolgen, mit dem das Bauteil 10 auf die Schaltungs
platte 15 aufgesetzt wird.
Wie aus den Figuren erkennbar, sind die vom Kopf 19
weg zum Bauteil 10 weisenden Flanken 26 geneigt angeordnet.
Hierdurch wird zusätzlich zu einem Toleranzausgleich erreicht,
daß durch die Verankerungsverformung beim Auseinanderspreizen
der Lappen 23 eine Keilwirkung dergestalt erzeugt wird, daß
der Kopf 19 bestrebt ist, sich von der Rückseite der Schal
tungsplatte 15 noch fortzubewegen, so daß der Abschnitt 17 und
damit das Bauteil 10 fester gegen die Bestückungsseite der
Schaltungsplatte gezogen werden.
Zum erschöpfenden Verständnis der Erfindung mag noch
der Hinweis wichtig sein, daß die Zeichnungen etwa im Maß
stab von 10 : 1 bis 12,5 : 1 zur natürlichen Größe gehalten sind.
Claims (6)
1. Vorrichtung zur Befestigung von Bauteilen auf elektro
nischen Schaltungsplatten, wobei das betreffende Bauteil
mit wenigstens einem Verankerungsfuß versehen ist, dessen
Schaft eine Bohrung der Leiterplatte durchgreift und dessen
Kopf die Bohrung auf der Rückseite der Schaltungsplatte hinter
greift, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (18) des Ver
ankerungsfußes (16) den Querschnitt der Bohrung (20) nur
teilweise ausfüllt und daß der Kopf (19) von einem zusätzlich
zum Schaft (18) die Bohrung (20) durchgreifenden stiftartigen
Werkzeug (24) über den Bohrungsquerschnitt hinaus plastisch
deformierbar ausgebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der noch unverformte Kopf (19) im Querschnitt etwa die
Gestalt eines geschlitzten Ringes (22) aufweist, der einseitig
- insbesondere mittig - an den Schaft (18) angebunden ist und
so mindestens einen deformierbaren Lappen (23) ausbildet, der
von dem Werkzeug (24) aus dem Bohrungsquerschnitt nach aus
wärts biegbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Verankerungsfuß (16) aus Metall besteht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Verankerungsfuß (16) einstückiger Bestand
teil des zu befestigenden Bauteils selbst ist.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Verankerungsfuß (16) auf der dem Kopf
(19) abgewandten Seite des Schaftes (18) einen Zusatzabschnitt
(17) aufweist, mit der er an dem zu befestigenden Bauteil (10)
gehalten ist.
6. Verfahren zur Befestigung von Bauteilen auf elektro
nischen Schaltungsplatten mittels mindestens eines an dem
betreffenden Bauteil angebrachten, eine Bohrung in der Schal
tungsplatte durchgreifenden Verankerungsfußes, dadurch gekenn
zeichnet, daß bei der oder im Anschluß an die Bestückung der
Schaltungsplatte mit dem betreffenden Bauteil ein stift
förmiges Werkzeug von der Bestückungsseite her durch die vom
Verankerungsfuß kleinquerschnittig durchgriffene Bohrung in
der Schaltungsplatte gesteckt wird, hierdurch einen plastisch
verformbaren Kopf des Verankerungsfußes aus dem Querschnitt
der Bohrung hinter diese nach außen drängt und anschließend
wieder zurückgezogen wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19863637190 DE3637190A1 (de) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | Vorrichtung und verfahren zur befestigung von bauteilen auf elektronischen schaltungsplatten |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19863637190 DE3637190A1 (de) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | Vorrichtung und verfahren zur befestigung von bauteilen auf elektronischen schaltungsplatten |
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DE3637190A1 true DE3637190A1 (de) | 1988-05-11 |
DE3637190C2 DE3637190C2 (de) | 1988-08-18 |
Family
ID=6312935
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19863637190 Granted DE3637190A1 (de) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | Vorrichtung und verfahren zur befestigung von bauteilen auf elektronischen schaltungsplatten |
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