DE3810716C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Halter für flache Bauelemente, die mit Anschlußdrähten in Kontaktierungsbohrungen einer Leiterplatte eingesetzt und an Leiterbahnen derselben angelötet sind.

Es ist bekannt, elektronische Bauelemente an Kühlblechen oder Kühlkörpern mittels in Durchbrüchen der Kühlbleche eingesetzter das Bauelement übergreifender Bügelfedern oder mittels Schrauben an diesen zu befestigen und den Kühlkörper auf eine Leiterplatte aufzusetzen und durch Schraubverbinder oder durch Verschränken von durch Durchbrüche greifenden zungenförmigen Ansätzen an dieser zu befestigen. Die Bauelemente werden dabei entweder vorher oder nach der Montage des Kühlblechs mittels einer Bügelfeder oder Schraubverbinder befestigt, wobei beim Einsetzen des Kühlkörpers in die vorgesehenen Lagerungsstellen gleichzeitig die Anschlußdrähte des Bauteils in Kontaktierungsbohrungen der Leiterplatte eingeführt werden. Die Anschlußdrähte stehen aus der Lötseite hervor und werden an die Lötaugen der Leiterbahnen im Bereich der Kontaktierungsbohrungen angelötet.

Die Fixierung der Bauelemente an den Kühlkörpern, die an der Leiterplatte befestigt sind, hat den Vorteil, daß die Anschlußdrähte auch dann, wenn die Leiterplatte schwingungsbelastet ist, z. B. im Rütteltest oder bei Einsatz in Kraftfahrzeugen, mechanisch nicht belastet werden, d. h. die Kontaktierungen innerhalb des Bauteils zwischen den Anschlußdrähten und den Kontaktierungsanschlüssen sind ebenfalls unbelastet, so daß es hier zu keinem Aufreißen bzw. Aufbrechen des Kontaktes kommen kann, auch dann nicht, wenn das Bauteil hohen Schwingungs- oder Stoßbelastungen ausgesetzt ist.

Diese Sicherheit ist aber bei jenen Bauelementen nicht gegeben, die mit radialen Anschlußdrähten versehen und unmittelbar auf der Leiterplatte angeordnet und über ihre Kontaktierungsdrähte befestigt sind. Es hat sich gezeigt, daß insbesondere bei hohen Schwingungsbelastungen, wie z. B. beim Einsatz einer Leiterplatte in einem Kraftfahrzeug, die einzelnen Anschlußdrähte der Bauteile abreißen oder sich von der Kontaktierung lösen. Desgleichen sind bei hoher Packungsdichte und der Verwendung großflächiger Bauteile, wie Kaltleiter (PTCs), Auslenkungen der Bauteile möglich, die zu Kurzschlüssen mit benachbarten Bauelementen führen.

Aus der DE 30 38 157 A1 ist eine Haltevorrichtung für flache elektrische Bauteile, die hochkant auf einem Bauteileträger befestigt werden, bekannt, der einen Rahmen aufweist, an dessen Innenseite federnde Haltearme vorgesehen sind, deren freie Enden Kerben enthalten, die im eingebauten Zustand die Bauteile klemmend erfassen. Der Rahmen ist kastenförmig, das Bauteil befindet sich dabei in der Mitte zwischen den federnden Haltearmen. Mit dieser Vorrichtung wird das Bauteil stets nur umgedrückt, d. h., die Höhe des Bauteils muß unmittelbar auf die Höhe der federnden Haltearme ausgerichtet sein. Die Standsicherheit der Haltevorrichtung wird durch den Rahmen selbst sichergestellt.

Weiterhin ist aus der DE-AS 11 10 319 eine wärmeleitende Halterung für einen Transistor unter Verwendung einer Bügelfeder bekannt, die mit Rastnasen in Durchbrüche einer Leiterplatte eingreift. Der Gegendruck wird durch Anlage des Hauptteils an der Leiterplatte bewirkt. Hierdurch erfolgt auch der Wärmeübergang des in eine aus aufgebogenen Teilen der Halterung gebildete Aufnahme formschlüssig eingesetzten, wärmeabgebenden Transistors.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfachen Halter zu schaffen, der universell zur Befestigung von Bauteilen an einer Leiterplatte eingesetzt werden kann und der mit der Leiterplatte eine derart starre Verbindung bildet, daß die an ihm zu befestigenden Bauteile schwingungsfrei gehalten sind.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebene technische Lehre gelöst.

Der Kunststoffkörper ist als flaches Bauteil ausgebildet und mit querverlaufenden Kippsicherungselementen versehen und auf eine Leiterplatte aufsetzbar und mittels durch Durchgangsbohrungen greifender Rasthebel, deren Rastvorsprünge die Leiterplatte untergreifen, hieran gesichert. Gegenüberstehend weist der Kunststoffkörper an den beiden Anlageflächen Klemmbügel auf. Die Klemmbügel bilden gemeinsam mit der zugeordneten Anlagefläche eine Lagerungsöffnung für die Bauelemente, wobei die Klemmbügel zweckmäßigerweise seitlich des einzusetzenden Bauelementes angeordnet sind, so daß diese vor oder nach der Befestigung des Kunststoffkörpers an der Leiterplatte von oben her einschiebbar sind.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß zum Ausgleich inhomogener Oberflächen der Bauelemente Lagerrippen auf den Anlageflächen aufgebracht sind, die erhaben aus der Fläche hervorstehen. So ist es möglich, auch Bauteile mit an den Oberflächen aufgesetzten Drahtanschlüssen einzusetzen.

Die Lagerrippen bilden dabei gemeinsam mit den Klemmbügeln die beidseitige Aufnahme für das einzusetzende Bauteil.

Um das Bauelement nicht durch die Lagerungsöffnung hindurchschieben zu können, ist in weiterer Ausgestaltung ein mittig angeordneter Anschlagansatz oberhalb der Leiterplatte vorgesehen, auf den das Bauelement beim Einschieben in die Lagerungsöffnung mit der Unterseite aufgreift. Die Federwirkung der Klemmbügel stellt dabei sicher, daß das Bauelement in dieser Stellung klemmend gehalten ist. Die nach unten herausstehenden Anschlußdrähte werden gemeinsam mit den Rasthebeln beim Einsetzen derselben in die Leiterplatte in die Kontaktierungsbohrungen eingeführt. Die Anschlußdrähte können aber auch beim Einsetzen eines Bauelementes in einen bereits an der Leiterplatte befestigten Kunststoffkörper in die entsprechenden Kontaktierungsbohrungen eingeführt werden.

Der Halter nach der Erfindung stellt ein einfaches Bauteil dar, das zur Fixierung der Bauelemente auf der Bestückungsseite der Leiterplatte universell einsetzbar ist. Die Öffnungsweite zwischen den Klemmbügeln und der Anlagefläche muß lediglich entsprechend der Wandstärke des einzusetzenden Bauteils angepaßt sein. Die Klemmbügel können einteilig aus dem Kunststoffkörper ausgebildet sein. Sie können aber auch aus Klemmbügelfedern bestehen, die an dem Kunststoffkörper befestigt sind.

Die Erfindung wird anhand des in der einzigen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

In der Figur ist in perspektivischer Darstellung oberhalb einer Leiterplatte 1 ein Halter in Form eines Kunststoffkörpers 2 gezeichnet, der aus einer relativ dünnen Kunststoffwand 3 besteht, an deren Unterseite beidseitig Querstege 4a und 4b als Kippsicherungselemente vorgesehen sind. Die Unterkanten dieser beiden Querstege 4a, 4b werden überragt von zwei Rasthebeln 5a und 5b, bestehend aus jeweils zwei bogenförmig ausgebildeten gegeneinander zusammendrückbaren Rastfedern mit Rastnasen 6a und 6b, die kegelstumpfförmig zulaufen und ebenfalls einteilig aus dem Kunststoffkörper 2 herausgearbeitet sind. Der Kunststoffkörper 2 greift mit den federnden Rasthebeln 5a und 5b beim Aufsetzen auf die Leiterplatte 1 in die Rastbohrungen 7a und 7b ein. Die Rastvorsprünge 6a und 6b hintergreifen in der Endstellung die Unterseite der Leiterplatte 1, wodurch der Kunststoffkörper 2 befestigt ist. Ein seitliches Kippen des Kunststoffkörpers 2 ist durch die als Kippsicherungselemente vorgesehenen Querstege 4a und 4b ausgeschlossen.

Weiterhin weist der Kunststoffkörper 2 an den Anlageflächen Lagerrippen 8a und 8b auf, die senkrecht angeordnet sind. Oberhalb der Lagerrippen 8a, 8b sind Druckschenkel 13a, 13b beidseitig angeordneter Klemmbügel 9a und 9b aufeinanderzulaufend vorgesehen. In die so gebildete Klemmöffnung ist das Bauelement 10, z. B. ein PTC-Widerstand, einschiebbar, wobei die beiden Anschlußdrähte 11a und 11b in Kontaktierungsbohrungen 12a und 12b eingreifen. Selbstverständlich müssen die Klemmbügel 9a und 9b so weit ausgebildet sein, daß ihre Druckschenkel 13a und 13b auf die zugeordnete Anlagefläche des eingefügten Bauelements 10 unter Druck aufgreifen. Die lichte Weite zwischen den beiden Klemmbügeln 9a, 9b muß so groß sein, daß das einzusetzende Bauelement auch hineingeschoben werden kann. Andererseits sind auch andere Lösungen denkbar, z. B. in der Form, daß die beiden Klemmbügel 9a, 9b weiter oben tangential verlaufend angeordnet sind, wobei das Bauelement von unten eingeführt wird.

An der sichtbaren Anlagefläche 3 ist ferner ein Ansatz 14 vorgesehen, der einen Anschlag für das einzufügende Bauelement 10 bildet. Sobald das Bauelement 10 mit der Unterkante auf den Ansatz 14 aufgreift, ist die Endposition erreicht und das Bauelement in der Klemmöffnung fixiert. Die Lagerrippen 8a und 8b weisen dabei eine solche Höhe auf, daß die Anschlußdrähte 11a, 11b zwischen Anlagefläche 3 und gegenüberstehender Bauelementenfläche frei beweglich sind.

Auf der Rückseite des Halters sind deutlich sichtbar größere Klemmbügel 15a und 15b für ein größeres Bauelement 16 vorgesehen. Entsprechend der Größe des Bauelementes 16 befinden sich die Klemmbügel 15a und 15b am oberen Teil des Kunststoffkörpers 2. Es versteht sich, daß eine derartige Anordnung auch dupliziert werden kann, d. h. Reihen gleicher oder in ihrer Dimensionierung geänderter Kunststoffkörper 2 angeordnet sein können. Diese werden in beschriebener Weise an der Leiterplatte 1 befestigt. Beim Montieren des Halters greifen die kegelstumpfförmigen Ansätze der paarweise angeordneten abgerundeten Rasthebel 5a und 5b in die Durchgangsbohrungen 7a und 7b ein. Der Durchmesser derselben ist so gewählt, daß die jeweiligen beiden Rasthebel gegeneinandergedrückt werden, so daß die Rastvorsprünge 6a und 6b durch die Durchgangsbohrungen 7a und 7b hindurchdrückbar sind. Die Rastvorsprünge 6a, 6b hintergreifen dann durch die nach außen wirkende Federkraft der Rasthebel die Unterseite der Leiterplatte 1 im Bereich der Bohrungen 7a und 7b und sichern den Kunststoffkörper 2 gegen Herausziehen.

Claims (5)

1. Halter für flache Bauelemente, die mit Anschlußdrähten in Kontaktierungsbohrungen einer Leiterplatte eingesetzt und an Leiterbahnen derselben angelötet sind, gekennzeichnet durch einen dünnwandigen Kunststoffkörper (2) mit an der Unterseite vorgesehenen auf die Leiterplatte aufgreifenden quer verlaufenden Kippsicherungselementen (4a, 4b) und mit aus der unteren Seite verlängert hervortretenden Rasthebeln (5a, 5b), die in Durchbrüche (7a, 7b) in der Leiterplatte (1) eingesetzt sind und diese rastend hintergreifen, und durch an den beiden Anlageflächen des Kunststoffkörpers (2) vorgesehene Klemmbügel (9a, 9b; 15a, 15b), die mit den der jeweiligen Anlagefläche zugewandten Schenkelenden eine Klemmöffnung bilden, in die das zu befestigende Bauelement (10, 16) unter Klemmwirkung einschiebbar ist.

2. Halter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Anlagefläche senkrecht zur Leiterplatte verlaufende Lagerrippen (8a, 8b) vorgesehen sind, die sich bis unter die Klemmbügel (9a, 9b) erstrecken.

3. Halter nach Anspruch 1 oder 2 zur Befestigung von elek­ tronischen Bauelementen, wie PTCs, keramische Kondensa­ toren, dadurch gekennzeichnet, daß zur Lagefixierung in Einsetzrichtung der Anschlußdrähte oberhalb der Leiterplatte (1) an der Anlagefläche ein Ansatz (14) vorgesehen ist, gegen den das eingeschobene Bauelement greift.

4. Halter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rasthebel (5a, 5b) aus zwei durch eine Durchgangsbohrung (7a, 7b) hindurchgreifenden bogenförmigen gegeneinander zusammendrückbaren Rastfedern besteht, die die Lötseite der Leiterplatte bei eingesetztem Halter mit Rastvorsprüngen (6a, 6b) untergreifen.

5. Halter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbügel (9a, 9b; 15a, 15b) einteilig aus dem Kunststoffkörper (2) geformt sind und mit der zugeordneten Anlagefläche eine U-förmige Klemmöffnung bilden.