DE4317469A1

DE4317469A1 - Baugruppe für elektronische Geräte

Info

Publication number: DE4317469A1
Application number: DE19934317469
Authority: DE
Inventors: Dieter Hussmann; Dieter Dipl Phys Karr
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1993-05-26
Filing date: 1993-05-26
Publication date: 1994-12-01

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Baugruppe für elektronische Geräte, insbesondere Schalt- und Steuergeräte von Kraftfahrzeugen, nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche 1 und 2. Derartige Baugruppen und elektronische Geräte sind in vielfältigen Ausgestaltungen und für unterschiedliche Anwendungszwecke bekannt. Beim Einsatz derartiger elektronischer Geräte tritt in vielen Bereichen der Elektrotechnik das Problem der Abschirmung von elektrischen und/oder magnetischen Feldern auf. Dabei ist es erforderlich, die elektronische Schaltung, zu der die Baugruppe gehört, vor elektrischen/magnetischen Störein strahlungen von außen zu schützen. Dabei kann es erforderlich sein, die gesamte Schaltung oder auch nur einzelne Schaltungsbauelemente zu schützen. Genausogut kann es aber auch erforderlich sein, die in einer elektronischen Schaltung entstehenden Störstrahlungen nicht nach außen gelangen zu lassen. Weiterhin kann es auch erforderlich sein, störeinstrahlempfindliche Bauelemente der Schaltung vor der Abstrahlung von störabstrahlenden Bauelementen dieser Schaltung zu schützen. Insbesondere elektronische Geräte in Kraftfahrzeugen müssen daher im Hinblick auf ihre elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) verbessert bzw. optimiert werden.

Es ist bekannt, derartige Steuergeräte in abschirmenden Metallge häusen oder metallisierten Kunststoffgehäusen unterzubringen. Es ist weiterhin bekannt, einzelne Schaltungsbauelemente der Gesamtschal tung innerhalb einer geschlossenen Abschirmbox unterzubringen, wobei die restlichen Schaltungsbauelemente außerhalb dieser Abschirmbox untergebracht sind und die gesamte Schaltung innerhalb eines Ge häuses angeordnet ist. Eine derartige vollständige Abschirmung oder eine partielle Abschirmung einzelner Schaltungsbauelemente ist bis her sehr aufwendig und erfordert einen hohen fertigungstechnischen Aufwand. Darüber hinaus werden durch die bisher bekannten Abschirm boxen große Einbauvolumina innerhalb eines Steuergerätes beansprucht.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Baugruppe für elektronische Geräte, insbeson dere Schalt- und Steuergeräte von Kraftfahrzeugen, mit den kenn zeichnenden Merkmalen eines der unabhängigen Ansprüche 1 oder 2 hat demgegenüber den Vorteil, daß eine vollständige Abschirmung der Schaltung oder eine partielle Abschirmung einzelner Schaltungsbau elemente mit geringem fertigungstechnischen Aufwand möglich ist. Da bei wird durch die geschlossene Abschirmung einzelner oder mehrerer zusammengehöriger Schaltungsbauelemente nur ein geringer Einbauraum beansprucht. Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung der Baugruppe bzw. der Abschirmbox ist es vor allem möglich, flachbauende Steuergeräte bzw. bestückte Leiterplatten herzustellen.

Durch die Verwendung einer aufkaschierten Kupferschicht als leitende Schicht auf die Unterseite der Leiterplatte kann bereits bei deren Herstellung mit verhältnismäßig geringem Aufwand ein wesentliches Element der Abschirmbox hergestellt werden. Die Verwendung von Fort sätzen (Lötfortsätzen) an dem haubenartigen Oberteil der Abschirmbox und deren Zuordnung zu Öffnungen bzw. Durchkontaktierungen in der Leiterplatte hat darüber hinaus den Vorteil, daß eine eindeutige räumliche Zuordnung im Fertigungsprozeß gegeben ist und daß weiter hin eine einfache leitende Verbindung zwischen der Ober- und Unter seite der Abschirmbox ermöglicht wird.

Das Anbringen eines zu greifenden Fortsatzes an der außenliegenden Oberseite des Oberteils bietet weitere fertigungs- bzw. herstel lungsgerechte Vorteile. Durch diesen Fortsatz kann bei einem auto matisierten Fertigungsprozeß das Oberteil der Abschirmbox leicht von Bestückungsautomaten gegriffen werden.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Be schreibung und Zeichnung näher erläutert. Letztere zeigt in verein fachter, perspektischer und auseinandergezogener Ansicht eine teil weise durchbrochen dargestellte Leiterplatte mit Abschirmbox.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In der Zeichnung ist mit 10 eine Leiterplatte dargestellt, die als Einlagen-, Zweilagen- oder Multilayer-Leiterplatte ausgebildet sein kann. Die Oberseite 11 der Leiterplatte 10 und bei Ausbildung als Zweilagen-Leiterplatte oder Multilayer-Leiterplatte auch die Unter seite 12 sind mit nicht dargestellten Leiterbahnen und Schaltungs bauelementen bestückt. Dabei sind abzuschirmende Bauelemente vor teilhafterweise gruppenartig zusammengefaßt. Bei der in der Zeich nung dargestellten Leiterplatte 10 sind derartige abzuschirmende Schaltungsbauelemente auf der Oberseite 11 der Leiterplatte im Be reich der gestrichelt umrahmten Fläche 13 angeordnet. Auf der gegen überliegenden Unterseite 12 der Leiterplatte ist eine elektrisch und/oder magnetisch leitende Schicht 14 aufgebracht. Diese Schicht 14 liegt der Fläche 13 genau gegenüber und ist in ihren Außenab messungen jeweils etwas größer als die Fläche 13, so daß die Fläche 13 in der Draufsicht innerhalb der durch die Schicht 14 begrenzten Grundfläche liegt.

Bei der Ausbildung der Leiterplatte als Multilayer-Leiterplatte kann diese leitende Schicht 14 auch in einer Zwischenlage der Leiter platte ausgebildet sein.

Auf die Oberseite 11 der Leiterplatte ist ein haubenartiges Oberteil 15 einer Abschirmbox 16 aufgesetzt. Dieses Oberteil 15 übergreift die innerhalb der Fläche 13 angeordneten abzuschirmenden Bauelemente auf der Oberseite 11 der Leiterplatte 10. Die Abmessungen des Ober teils 15 sind so gewählt, daß diese Bauelemente ohne Berührung um griffen werden. Dabei entspricht die durch das Oberteil 15 abge deckte Fläche auf der Leiterplatte 10 im wesentlichen der Fläche 13, d. h., die vom Oberteil abgedeckte Fläche ist kleiner oder gleich der Fläche der Schicht 14 und im wesentlichen mit dieser deckungs gleich.

Das Oberteil 15 ist im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel mit einem im wesentlichen rechteckigen Grundfläche ausgebildet, es sind jedoch auch andere Formen möglich, die vorteilhafterweise an die An ordnung der abzuschirmenden Bauelemente angepaßt sind.

Das Oberteil 15 wird mit seinem umlaufenden Rand 17 auf die Ober seite 11 der Leiterplatte aufgesetzt. Zur leitenden Verbindung des Oberteils und der leitenden Schicht 14 an der Unterseite der Leiter platte (bei Ein- bzw. Zweilagenleiterplatten) sind am Rand 17 des Oberteils 15 Fortsätze 18 angeordnet, die durch Öffnungen 19 in der Leiterplatte 10 ragen. Diese Fortsätze 18 durchdringen auch die leitende Schicht 14 und sind durch Verlöten mit dieser Schicht ver bunden. Zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit können die Fortsätze 18 auch an der Unterseite 12 der Leiterplatte 10 vor dem Verlöten umgebogen werden. Diese Öffnungen 19 in der Leiterplatte 10 können auch auf an sich bekannte Weise als Durchkontaktierungen aus gebildet werden. Dabei ist es dann auch möglich, die Fortsätze 18 kürzer auszubilden, keine derartigen Fortsätze auszubilden oder diese vom Rand 17 abzubiegen, so daß sie die Leiterplatte 10 nicht durchdringen und das Herstellen der leitfähigen Verbindung durch Verlöten an der Oberseite 11 erfolgt. Über entsprechende Durchkon taktierungen wird auch eine leitende Verbindung zu der Schicht 14 hergestellt, wenn diese als Zwischenlage einer Multilayer-Leiter platte ausgebildet ist.

Der umlaufende Rand 17 des Oberteils 15 der Abschirmbox 16 ist an seiner Unterseite mit Aussparungen 21 versehen, die im montierten Zustand Leiterbahnen berührungsfrei umgreifen, die die abzuschirmen den Bauelemente innerhalb der Fläche 13 mit den außerhalb gelegenen Bauelementen verbinden.

Die leitende Schicht 14 an der Unterseite der Leiterplatte 10 ist vorteilhafterweise als Kupferschicht ausgebildet und kann auf fer tigungstechnisch einfache Weise auf die Leiterplatte aufkaschiert sein.

Um die Bestückung der Leiterplatte 10 mit dem Oberteil 15 der Ab schirmbox 16 durch Bestückungsautomaten zu erleichtern, kann auf der außenliegenden Oberseite 22 des Oberteils 15 ein vom Bestückungsau tomat zu greifender Fortsatz 23 angebracht sein.

Durch die Verwendung einer leitenden Schicht an der Unterseite der Leiterplatte bzw. in einer Zwischenlage einer Multilayer-Leiter platte kann auf einfache und raumsparende Weise das Unterteil einer Abschirmbox ausgebildet werden. Damit ist in besonders flacher Form eine vollständige Abschirmung der Schaltung oder eine partielle Ab schirmung einzelner Bauelemente der Schaltung auf einer Leiterplatte 10 möglich.

Claims

1. Baugruppe für elektronische Geräte, insbesondere Schalt- und Steuergeräte von Kraftfahrzeugen, mit einer Leiterplatte (10) zur Aufnahme einer elektronischen Schaltung und mit Schaltungsbauele menten, die zur Abschirmung innerhalb einer mit der Leiterplatte (10) verbundenen, geschlossenen und leitenden Abschirmbox angeordnet sind, wobei die Abschirmbox (16) mindestens ein auf die Leiterplatte (10) aufgesetztes haubenartiges Oberteil (15) umfaßt, das die zu schirmenden Schaltungsbauelemente umgreift, dadurch gekennzeichnet, daß auf die dem Oberteil (15) abgewandte Seite (12) der Leiterplatte eine leitende Schicht (14) aufgebracht ist, deren Fläche mindestens einen Bereich umfaßt, welcher der von dem Oberteil (15) abgedeckten Leiterplattenfläche entspricht und daß die Schicht (14) und das Oberteil (15) leitend miteinander verbunden sind.

2. Baugruppe für elektronische Geräte, insbesondere Schalt- und Steuergeräte von Kraftfahrzeugen, mit einer Leiterplatte (10) zur Aufnahme einer elektronischen Schaltung und mit Schaltungsbauele menten, die zur Abschirmung innerhalb einer mit der Leiterplatte (10) verbundenen, geschlossenen und leitenden Abschirmbox angeordnet sind, wobei die Abschirmbox (16) mindestens ein auf die Leiter platte (10) aufgesetztes haubenartiges Oberteil (15) umfaßt, das die zu schirmenden Schaltungsbauelemente umgreift, dadurch gekennzeich net, daß die Leiterplatte (10) als Multilayer-Leiterplatte ausgebil det ist, und daß in einer Zwischenschicht der Leiterplatte (10) eine leitende Schicht (14) ausgebildet ist, deren Fläche mindestens einen Bereich umfaßt, welcher der von dem Oberteil (15) abgedeckten Lei terplattenfläche entspricht, und daß die Schicht (14) und das Ober teil (15) leitend miteinander verbunden sind.

3. Baugruppe für elektronische Geräte nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die leitende Schicht (14) eine aufkaschierte Kupferschicht ist.

4. Baugruppe für elektronische Geräte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberteil (15) an seinen auf der Leiterplatte (10) aufliegenden Rändern (17) Fortsätze (18) hat, die in dafür vorgesehenen Öffnungen (19) der Leiterplatte (10) dringen und mit der Schicht (14) leitend verbunden sind.

5. Baugruppe für elektronische Geräte nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die Öffnungen (19) als Durchkontaktierungen ausge bildet sind.

6. Baugruppe für elektronische Geräte nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fortsätze (18) des Oberteils (15) mit der leitenden Schicht (14) verlötet sind.