DE3855949T2 - Gehäuse für integrierte Schaltungen - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kombination mit einem Gehäuse für integrierte Schaltungen und einer gedruckten Schaltkreisplatte.
• Es ist bekannt, daß Gehäuse für integrierte Schaltungen, welche auf gedruckten Schaltungen befestigt werden müssen, durch Einsetzen der Stifte des Gehäuses in die geeigneten Löcher, die in der Platte mit der gedruckten Schaltung darauf vorgesehen sind, zuerst in der Position auf der gedruckten Schaltung plaziert und dann gelötet oder geschweißt werden.
• Daher können bis zum letzten Lötvorgang die Gehäuse, die nicht an der Tragplatte befestigt sind, Schwingungen oder Bewegungen ausgesetzt sein, welche sie aus der Position bewegen, welche sie annehmen sollen, und in einigen Fällen kann dies auch einen Kurzschluß zwischen benachbarten Komponenten auslösen. Diese Gefahr ist eher bei Gehäusen vorhanden, bei welchen der Schwerpunkt des Systems, bezogen auf die Haltestifte, nicht zentral angeordnet ist, z.B. bei den sogenannten Single-In-Line-Gehäusen. Diese Gehäuseart umfaßt allgemein zwei oder mehr integrierte Schaltungen, die auf einem gemeinsamen Substrat angeordnet und mit Stiften für die Verbindung mit der gedruckten Schaltung versehen sind. In diesem Fall kann der Schwerpunkt, bezogen auf die vertikale Ebene, welche die Mitte der Stifte durchläuft oder die Reihen der Stifte, welche die Anschlüsse der Schaltung oder der Schaltungen bilden, deutlich versetzt sein. Diese Situation ergibt sich auch infolge der Tatsache, daß die Stifte der Gehäuse gewöhnlich einen Querschnitt aufweisen, der beträchtlich kleiner als derjenige der Löcher ist, um das Einsetzen in die Löcher auch in dem Fall zu unterstützen, indem sie, bezogen auf die geforderte Position, nicht genau zentriert sind. Daher werden typisch für 0,7 mm breite Stifte Löcher mit einem Durchmesser zwischen 1 und 1,2 mm vorgesehen.
• Ein Schaltungselement mit Stiften einschließlich blattartigen Federn ist aus der DE- A-1 916 410 bekannt. Die Stifte bilden ein System zum Befestigen des Schaltungselements auf einer Schaltkreisträgerplatte (siehe Seite 1, letzter Absatz oder die letzten zwei Zeilen von Seite 2). Entsprechend der DE-A-1 916 410 drückt das blattförmige Federelement nur gegen die Wände des Loches und infolge der durch die Blattfedern ausgeübten Federkräfte wird das Schaltungselement in seiner Position auf der Trägerplatte gehalten.
• Die Veröffentlichung RADIO FERNSEHEN ELEKTRONIK, Band 30, Nr. 12, Dezember 1981, Seite 771-774, Berlin, DD; Schreier et al: "Fixieren steckbarer Bauteile auf Leiterplatten" betrifft grundsätzlich ebenfalls ein System zum Befestigen elektronischer Gehäuse auf einer Trägerplatte, wie durch den Titel angedeutet. In einer Ausführungsform der Veröffentlichung (siehe Figur 3b) sind die Stifte mit Vorsprüngen versehen, welche als Abstandselemente wirken.
• G. Leonida Vvhandbook of Printed Circuit Design, Manufacture, Components and Assembly", 2. Auflage, 1982, Electrochemical Publications Limited, 8 Barns Street, Ayr, Schottland, Seite 74-90, lehrt (siehe insbesondere Seite 75, Abschnitt 2.4.1) verschiedene Stiftformen, welche zum Befestigen der Komponenten an einer PCB (Schaltkreisplatte) nach Einsetzen der Komponenten in die Platte vorgesehen sind. Daher ist das "Handbook of Printed Circuit Design, Manufacture, Components and Assembly" auf eine Schnapp-Montage (oder versenkte Montage) der Komponenten auf der Platte gerichtet. Wie weiterhin in dem Vvhandbook of Printed Circuit Design, Manufacture, Components and Assembly" auf Seite 75, Abschnitt 2.4.1 erläutert, sind die verschiedenen Formen der Stifte vorgesehen für den vertikalen Abstand der Komponenten von der Platte.
• Ausgehend von dieser Situation ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Gehäuse der angegebenen Art in Kombination mit einer gedruckten Schaltkreisplatte bereitzustellen, welches in der Lage ist, das oben beschriebene Problem zu lösen und insbesondere die Möglichkeit der Neigung des Gehäuses der integrierten Schaltung, bezogen auf die gewünschte vertikale Position, zu beseitigen oder zumindest beträchtlich zu verringern, um zuverlässig das Auftreten unerwünschter Kurzschlüsse zwischen den unterschiedlichen Komponenten, die auf einer gedruckten Schaltkreisplatte befestigt sind, zu verhindern.
• Innerhalb dieses Zieles ist es eine besondere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gehäuse anzugeben, welches eine einfache und billige Struktur aufweist und nicht die Kriterien ändert, die gegenwärtig zum Befestigen des Gehäuses auf der gedruckten Schaltung verwendet werden.
• Dieses Ziel, die erwähnten Aufgaben und andere, welche nachfolgend deutlich werden, werden verwirklicht durch eine Kombination mit einem Gehäuse für integrierte Schaltungen und einer gedruckten Schaltkreisplatte, wie in den beigefügten Ansprüchen definiert.
• Die Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der Beschreibung einiger bevorzugter aber nicht ausschließlicher Ausführungsformen deutlich, welche als nicht beschränkendes Beispiel durch die beigefügten Zeichnungen illustriert sind. Dabei zeigen:
• Figuren 1a und 1b das Verhalten eines bekannten Gehäuses;
• Figuren 2a bis 2c das Verhalten eines vergleichbaren Gehäuses, das jedoch gemäß der Erfindung hergestellt ist;
• Figur 3 einen weiteren, veränderten Aspekt für Gehäuse eines anderen Typs; und
• Figuren 4a bis 4c die möglichen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anlageelemente.
• Die Figuren 1a und 1b zeigen den Aufbau und das Verhalten eines gemäß dem Stand der Technik hergestellten, beispielhaften Gehäuses. In der Figur bezeichnet 1 die Tragplatte, welche eine gedruckte Schaltung definiert, mit Löchern 2 zum Einsetzen der Stifte, die hier mit 5a und 5b bezeichnet sind, eines Gehäuses einer bekannten Art. In diesem besonderen Fall wurde ein Gehäuse, welches allgemein mit 3 bezeichnet ist, mit sieben Stiften und durch den Namen HEPTAWATT (eingetragene Marke) bezeichnet wird, dargestellt. Das Gehäuse umfaßt einen Körper 4 und mehrere Stifte, die entlang zweier paralleler Reihen angeordnet sind, von welchen nur der Stift 5a der vorderen Reihe und der Stift 5b der hinteren Reihe sichtbar sind. In dem gezeigten Beispiel sind die drei anderen vorderen Stifte 5a und die zwei anderen hinteren Stifte 5b, die zur Vereinfachung ausgelassen sind, jedoch vorhanden. In der Figur ist der Schwerpunkt der vollständigen Schaltung mit B bezeichnet und ist deutlich hinter der vertikalen Ebene (angezeigt durch die strichpunktierte Linie 6), welche durch die Mittellinie zwischen den Stiftreihen definiert ist, angeordnet. Eine weitere Schaltung 7, welche aus einer Komponente einer beliebigen Art gebildet sein kann, wurde ebenfalls vereinfacht auf der Platte 1 gezeigt. Wie in Figur 1 b gezeigt, löst eine Kraft F, welche auf das Gehäuse 3 (mit einem sehr kleinen Betrag) einwirkt, infolge der exzentrischen Position des Schwerpunktes B die Neigung oder Überdrehung des Gehäuses 3 aus, was in dem dargestellten Fall zu der Bildung eines Kurzschlusses in dem mit 8 bezeichneten Punkt führt. Diese Situation ist eindeutig zu vermeiden, so daß die gesamte Schaltung zuverlässig arbeiten kann.
• Die Figuren 2a bis 2c zeigen statt dessen eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform. Das Gehäuse 3 ist hier z.B. von derselben Art, wie in den Figuren 1a und 1b gezeigt, umfaßt wiederum einen Körper 4 und mehrere vordere Stifte 5a und mehrere hintere Stifte 5b, welche in die Löcher 2 einer Platte 1 eingesetzt sind. Gemäß dieser ersten Ausführungsform sind die mit 5b bezeichneten Stifte (das sind diejenigen, welche der den Schwerpunkt durchlaufenden vertikalen Ebene nächstliegend angeordnet sind) mit vorspringenden Abschnitten versehen, die mit 10 bezeichnet sind. In dem besonderen Fall ist der Vorsprung 10 des dargestellten Stiftes Sb gebildet aus einer Region des Stiftes, welche auswärts gebogen ist, z.B. durch einen Stempel in den bereits ausgebildeten Stift gestempelt.
• Der vorstehende Teil definiert einen Anschlag, der mit einer Kante des Loches 2 zusammenwirkt, um die Neigung der Stifte und des gesamten Gehäuses, bezogen auf die senkrecht zu der Platte verlaufende Ebene, zu verhindern oder wenigstens zu begrenzen.
• Dieses Verhalten ist in Figur 2b dargestellt und mit vergrößerter Einzelheit in Figur 2c. Unter der Wirkung einer Kraft F, welche auf den oberen Teil des Gehäuses einwirkt, neigt das Gehäuse infolge der exzentrischen Position des Schwerpunktes immer noch dazu, nach hinten zu überdrehen, aber in diesem Fall wird die Rotation durch das Vorhandensein des Vorsprunges 10 streng begrenzt. Wie in Figur 2c erkennbar ist, bewirkt die Neigung des Stiftes Sb, daß der Stift an der Kante der Platte 1 an dem Punkt 11 an der Vorderseite des Stiftes und an dem Punkt 12 an dem Vorsprung 10 anliegt. Der Vorsprung 10 verhält sich daher wie ein Anschlag, welcher eine weitere Neigung des Stiftes und daher des Gehäuses, bezogen auf die Platte 1, verhindert. Wie aus dem Vergleich der Figuren 1b und 2c erkennbar ist (in welcher die Wirkung in jedem Fall zur Verdeutlichung überzeichnet ist), neigt sich der mit einem Vorsprung 10 versehene Stift 5b praktisch selbst, bezogen auf die Senkrechte zu der Platte 1, um einen deutlich kleineren Winkel als der bei einem Gehäuse der konventionellen Art mögliche. Die verringerte Neigung verhindert daher die Berührung des Gehäuses 3 mit weiteren Komponenten der Schaltung und vermeidet dadurch zuverlässig das Auftreten von Kurzschlüssen.
• Figur 3 zeigt eine andere Lösung, die im Fall eines Gehäuses einer anderen Art möglich ist, mit einem Körper 4', der mit mehreren Stiften ausgestattet ist, die entlang einer einzelnen Reihe angeordnet sind. In diesem Fall wurden die Stifte, die mit 15a und 15b bezeichnet sind, mit Vorsprüngen 14 versehen, die alternierend einer Seite oder der anderen der Stiftreihe zugewendet sind. Auf diese Weise wird ein Schwingen des Gehäuses in einer Richtung oder in der anderen verhindert. Wenn jedoch der Schwerpunkt des Systems deutlich zu einer der zwei Seiten davon versetzt ist, wie in diesem Fall, können die Stifte ausschließlich mit Vorsprüngen versehen sein, welche sich alle in der gleichen Richtung erstrecken.
• Die Figuren 4a - 4c zeigen unterschiedliche Anordnungen von Vorsprüngen, welche erfindungsgemäß an den Stiften ausgebildet sein können. Insbesondere bezeichnet 16 eine Lösung mit einem dreieckigen Profil und einer Hinterschneidung, während der mit 17 bezeichnete und in Figur 5b gezeigte Vorsprung eine rechteckige Anordnung aufweist. Die in Figur 4c dargestellte Ltsung weist statt dessen einen gekrümmten Vorsprung auf, der mit 18 bezeichnet ist, und der im wesentlichen frei von diskontinuierlichen Oberflächen ist.
• Wie aus der vorstehenden Beschreibung erkennbar ist, verwirklicht die Erfindung vollständig die vorgesehenen Aufgaben. Durch die Wirkung des Vorsprunges einer vorstehenden Oberfläche an wenigstens einigen der Stifte zum Festhalten der Gehäuse auf einer perforierten Platte wird jede mögliche Neigung des Gehäuses verringert oder vollständig beseitigt und dadurch wird ein Überdrehen und sein Anliegen an benachbarten Komponenten der gleichen Schaltung mit der Möglichkeit eines Kurzschlusses wirksam verhindert.
• Weiterhin können diese Vorsprünge leicht erhalten werden durch Stempeln oder Ziehen ausgebildeter Stifte, mit Herstellungskosten, welche allgemein mäßig und in jedem Fall deutlich kleiner als die Kosten sind, die für die Suche der defekten gelöteten Komponenten im Stand der Technik erforderlich sind.
• Die somit erhaltene Erfindung ist vielfältigen Modifikationen und Variationen zugänglich, welche sämtlich im Umfang des erfinderischen Konzeptes enthalten sind. Insbesondere die an den Stiften vorgesehenen vorspringenden Abschnitte können, wie dargestellt, zu einer Seite oder der anderen gerichtet sein und können entsprechend den Anforderungen in unterschiedlichen Höhen der Stifte ausgebildet sein. Weiterhin, obwohl gemäß der bevorzugten Ausführungsform aus Kostengründen die erfindungsgemäßen Vorsprünge bevorzugt durch Stempeln bereits ausgebildeter Stifte bereitgestellt werden, können die Vorsprünge gleichzeitig mit den Stiften ausgebildet werden.
• Weiterhin können verwendete Materialien, Formen und Abmessungen entsprechend den Anforderungen beschaffen sein.
• Wo in einem Anspruch technische Merkmale von Bezugszeichen gefolgt sind, wurden diese Bezugszeichen nur zum Zweck der Verbesserung der Verständlichkeit der Ansprüche eingefügt und diese Bezugszeichen haben keine beschränkende Wirkung auf den Umfang jedes beispielhaft durch solche Bezugszeichen bezeichneten Elementes.

Claims (8)

1. Kombination mit einem Gehäuse für integrierte Schaltungen und einer gedruckten Schaltkreisplatte (1), wobei das Gehäuse so ausgebildet ist, daß es an der gedruckten Schaltkreisplatte (1) befestigbar ist, wobei das Gehäuse Kontaktstifte (5a, 5b; 15a, 15b) aufweist, welche locker in Löcher (2) der gedruckten Schaltkreisplatte (1) einsetzbar sind, um daran angelötet zu werden, wobei wenigstens einige (5b; 15a, 15b) der Kontaktstifte vorspringende Abschnitte (10; 14; 16-18), welche Anlageelemente bilden, aufweisen, wobei jedes Anlageelement so ausgebildet ist, daß es an einem entsprechenden oberen Rand (12) von einem der Löcher (2) anliegt, wobei jeder Kontaktstift an einer zweiten entsprechenden unteren Kante (11) von einem der Löcher (2) gegenüber der ersten (12) anliegt, um dem Gehäuse nur eine begrenzte Neigung, bezogen auf die gedruckte Schaltkreisplatte (1) zu erlauben.

2. Kombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorspringenden Abschnitte (16, 17) Hinterschneidungen bilden.

3. Kombination nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vorstehenden Abschnitte (10; 14; 16-18) auswärts gebogene Regionen der Stifte umfassen.

4. Kombination nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gebogenen Regionen durch Stanzen erhalten werden.

5. Kombination nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, mit zwei parallelen Stiftreihen (5a, 5b) und mit einem Schwerpunkt (B), der bezogen auf die zwei Stiftreihen exzentrisch angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die vorstehenden Abschnitte (10) in wenigstens einem Teil der Stife (Sb) einer ersten Reihe dem Schwerpunkt des Gehäuses benachbart ausgebildet sind.

6. Kombination nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vorstehenden Abschnitte (10) in den Stiften (5b) der ersten Reihe auf deren Seite gegenüber der anderen Reihe angeordnet sind.

7. Kombination nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (5b), welche mit den vorspringenden Abschnitten (13) versehen sind, in letzteren eine größere Breite bilden als die Breite der Löcher (2) der gedruckten Schaltkreisplatte (1).

8. Kombination nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, mit einer einzelnen Stiftreihe, dadurch gekennzeichnet, daß die vorspringenden Abschnitte (14) wenigstens teilweise alternierend an gegenüberliegenden Seiten der Stiftreihen (15a, 15b) vorgesehen sind.