DE69604827T2

DE69604827T2 - Stirnwandrahmen für eine alphanumerische led anzeige

Info

Publication number: DE69604827T2
Application number: DE69604827T
Authority: DE
Inventors: Marvin Lumbard
Original assignee: Siemens Microelectronics Inc
Current assignee: SMI Holding LLC
Priority date: 1995-12-27
Filing date: 1996-12-17
Publication date: 2000-04-27
Anticipated expiration: 2016-12-18
Also published as: JP3280986B2; WO1997024709A2; DE69604827D1; US5923536A; EP0870419B1; EP0870419A2; JP2000503132A; KR19990076805A; WO1997024709A3

Description

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft alpha-numerische LED-Anzeigen. Insbesondere ist die Erfindung auf ein Schema zum Verpacken einer alpha-numerischen LED-Anzeige gerichtet.

Hintergrund der Erfindung

Eine alpha-numerische LED-Anzeige kann auf einer gedruckten Schaltkarte erstellt werden, die als Substrat für die Anzeige und ihre zugeordnete Schaltung dient. Zur gegenseitigen Verbindung können Stromleitungen und Informationsleitungen aus einer Seite der Karte zur Einführung in einen Sockel, eine andere Karte oder einen bestimmten anderen Behälter herausgeführt werden.
Um die Anzeige und ihre zugeordnete Schaltung und Hardware zu schützen, kann die Karte mit Epoxid eingekapselt sein. Um die Anzeige während des Einkapselungsprozesses zu halten und zu positionieren, wäre es jedoch hilfreich, eine Einrichtung zum physikalischen Tragen der Anzeigeschaltkarte vorliegen zu haben.

Zusammenfassung der Erfindung

Diese sowie weitere Aufgaben werden durch die vorliegende Erfindung gelöst, welche einen aufschnappbaren Stirnwandrahmen für die gedruckte Schaltkarte bereitstellt. Beim dem Stirnwandrahmen handelt es sich um einen U-förmigen Sattel mit einem Verbindungsüberbrückungselement, welches unter die gedruckte Schaltkarte zwischen die Leitungen paßt, und mit Stirnwandelementen, die rechtwinklig mit jedem Ende des Verbindungsüberbrückungselements verbunden sind, welches gegenüberliegende Enden der Karte ergreift.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anzeigevorrichtung, die im Anspruch 1 festgelegt ist; bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 8 festgelegt.
Der Stirnwandrahmen erfüllt drei Aufgaben. Als erstes stellt der Stirnwandrahmen über die volle Länge verlaufende exakte Ständer für die Anzeige dar, um eine Rißbildung und Ausbildung von Haarrissen der bzw. in der Epoxidbeschichtung der eingekapselten Vorrichtung zu verhindern. Als zweites macht er es unnötig, schwarze Farbe auf die nicht zur Anzeige dienenden Abschnitte der Linse aufzutragen, was notwendig ist, um die Integrität der Anzeige sicher und Kontrast bereitzustellen. Lediglich die Stirnwände der Anzeige müssen angestrichen werden; optional können die Seiten und die Schienen angestrichen werden, um das ästhetische Erscheinungsbild der Anzeige zu verbessern. Drittens stellt der Stirnwandrahmen ein Mittel zum genauen Ausrichten der gedruckten Schaltkarte im Linsenbereich bereit, so daß die einzelnen Anzeigeelemente in bezug auf die Linsen in geeigneter Weise Register halten.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Für ein besseres Verständnis der Erfindung wird nunmehr bezug auf die folgende Erläuterung einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung und auf die anliegenden Zeichnungen genommen; in diesen zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Stirnwandrahmens gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer alpha-numerischen LED-Anzeigekarte, benachbart zu dem Rahmen,
Fig. 2 bis 5 Zeichnungen eines alternativen Stirnwandrahmens,
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des an einer gedruckten Schaltkarte angebrachten Stirnwandrahmens,
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht des an einer gedruckten Schaltkarte angebrachten Stirnwandrahmens in auf dem Kopf stehender Ausrichtung, eingesetzt in ein Kanalformstück und unter Verwendung von mit Silicongummi flächenversehenen Klemmblöcken, um die Enden des Kanals zu blockieren,
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht des an einer gedruckten Schaltkarte angebrachten Stirnwandrahmens in auf dem Kopf stehender Ausrichtung, eingesetzt in ein Kanalformstück unter Verwendung eines Linsenklebebands zur Blockierung der Enden des Kanals,
Fig. 9 eine Darstellung eines automatischen Vakuum-Einkapselungsystems, und
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht einer fertiggestellten Anzeige mit einem Stirnwandrahmen, der an einer gedruckten Schaltkarte angebracht ist.

Detaillierte Beschreibung

Fig. 1 zeigt einen alpha-numerischen LED-Anzeigeaufbau 10, der über einen Stirnwandrahmen 100 schwebend gehalten ist. In dieser Darstellung weist der Anzeigeaufbau 10 eine gedruckte Schaltkarte 20 allgemein rechteckiger Form auf; sie kann jedoch auch eine andere Form aufweisen, die für die bestimmten Anwendung geeignet ist.
Die gedruckte Schaltkarte 20 weist mehrere aktive Anzeigeelemente 22 auf, welche entlang der Längserstreckung der Karte 20 verteilt sind. Ausrichtungskerben 24 sind an jeder Ecke der gedruckten Schaltkarte 20 vorgesehen. Schließlich weist die gedruckte Schaltkarte 20 zwei Anschlußrahmen 26 auf, die jeweils eine vorläufige Verbindungsleiste 28 aufweisen, die während der späteren Verarbeitung entfernt wird.
In Fig. 1 ist der Stirnwandrahmen 100 unter dem Anzeigeaufbau 10 positioniert gezeigt. Der Stirnwandrahmen 100 weist ein Verbindungsüberbrückungselement 110 auf und zwei Stirnwandelemente 120, wobei jedes Stirnwandelement 120 ein freies Ende 122 und ein angebundenes Ende 124 aufweist. Die Stirnwandelemente 120 sind mit ihren jeweiligen angebundenen Enden 124 rechtwinklig mit jedem Ende 112 des Verbindungsüberbrückungselements 110 verbunden. In dieser Ausführungsform sitzt die Karte 20 zwischen den zwei Stirnwandelementen 120 unmittelbar über dem Verbindungsüberbrückungselement 110. Der Stirnwandrahmen 100 kann aus schwarzem Kunststoff, wie etwa Lexan® erstellt werden, hergestellt durch General Electric, oder aus anderem Material. Der Rahmen 100 kann durch einen Spritzgußprozeß unter Verwendung von Lexan® oder einem anderen Material und in einer (nicht gezeigten) Mehrpositionsform hergestellt werden.
In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform weisen die Stirnwandelemente 120 jeweils zwei Rasten 130 auf, die in Richtung auf das gegenüberliegende Stirnwandelement 120 auswärts sich verjüngend verlaufen. Ein Ausrichtungselement 132, ein konischer Vorsprung, ist auf jeder Raste 130 angeordnet. Auflagen 140 sind an der Verbindung des Verbindungsüberbrückungselements 110 und jedem Stirnwandelement 120 vorgesehen. In dieser Ausführungsform erstrecken sich die Auflagen 140 ausgehend vom Verbindungsüberbrückungselement 110 hinauf bis zu einem bestimmten Punkt unterhalb der Rasten 130. Wenn die Schaltkarte 20 in den Rahmen 100 eingeführt wird, wird die Karte 20 aufgenommen zwischen den Rasten 130 und der Auflage 140. Die zwei abwärtsweisenden Pfeile bezeichnen die Bewegungsrichtung der Schaltkarte 20 in bezug auf den Stirnwandrahmen 100.
Eine Abwandlung des soeben erläuterten Stirnwandrahmens ist in Fig. 2 bis 5 gezeigt. Fig. 2 zeigt eine Draufsicht des Rahmens 200 und Fig. 3, 4 und 5 zeigen Schnittansichten, wie angegeben. Dieser alternative Stirnwandrahmen weist auch ein Verbindungsüberbrückungselement 210 auf, welches zwei Stirnwandelemente 220 verbindet, wobei jedes Stirnwandelement 220 ein freies Ende 222 und ein angebundenes Ende 224 aufweist. Die Stirnwandelemente 220 sind mit ihren jeweiligen angebundenen Enden 224 rechtwinklig mit jedem Ende 212 des Verbindungsüberbrückungselements 210 verbunden.
Wie auch die Stirnwandelemente 120 von Fig. 1, weisen die Stirnwandelemente 220 von Fig. 2 jeweils zwei Rasten 230 auf, die in Richtung auf das gegenüberliegende Stirnwandelement 220 nach außen verjüngt verlaufen und Ausrichtungselemente 232 auf jeder Raste 230. Anstelle einer Auflage an der Verbindung der Verbindungsüberbrückungselemente 210 und der Stirnwandelemente 220, weist diese Ausführungsform des alternativen Stirnwandrahmens 200 zwei Auflagen 250 auf, die auf dem Verbindungsüberbrückungselement 210 entfernt von den Stirnwandelementen 220 angeordnet sind.
In der Praxis wird die gedruckte Schaltkarte 20 in den Stirnwandrahmen 100 (oder 200) durch Schieben der Karte 20 an den Rasten 130 (oder 230) vorbei eingeführt, bis die Karte 20 auf den Auflagen 140 (oder 250) sitzt bzw. aufliegt, an Ort und Stelle festgehalten durch die Rasten 130 (oder 230), wie in Fig. 6 gezeigt. Die vier Ausrichtungskerben 24, die an jeder Ecke der gedruckten Schaltkarte 20 vorgesehen sind, fluchten mit den vier entsprechenden Ausrichtungselementen 132 (oder 232) auf dem Stirnwandrahmen 100 (oder 200).
Die Kombination aus Anzeige- und Rahmenaufbau 260 der Karte 20 und Stirnwandrahmen 100 wird (in umgekehrter bzw. auf dem Kopf stehender Ausrichtung) in ein Kanalformstück 300 eingeführt, wie in Fig. 7 gezeigt. Der Aufbau wird in den Formstückkanal 310 eingesetzt und daraufhin werden die Klemmblöcke 320 gegen jedes Ende 312 des Kanals 310 plaziert (wie durch die zwei einwärtsweisenden Pfeile gezeigt), wobei gleichzeitig beide Stirnwandelemente 120 und das Kanalformstück 300 zusammengepreßt werden und eine epoxiddichte Abdichtung auf dem Stirnwandrahmen 100 und dem Kanalformstück 300 bereitstellen. Die in Fig. 7 gezeigten Klemmblöcke 320 weisen Silicongummiflächen 322 auf. Alternativ kann ein Siliconklebeband 330 verwendet werden, wie in Fig. 8 gezeigt.
Epoxidharz wird daraufhin aufgebracht, um die Kombination aus Anzeige und Rahmenaufbau 260 einzukapseln. Das Kanalformstück 300, welches den Aufbau 260 enthält, wird in die Einkapselungskammer 410 eines automatischen Vakuum-Einkapselungssystems 400 verbracht, wie beispielsweise in Fig. 9 gezeigt. Es kann ein programmierbares automatisches Verbringungssystem 420 verwendet werden, um die Formstücke 300 durch das Einkapselungssystem 400 zu bewegen. Wie gezeigt, kann das Einkapselungssystem 400 eingangs- und ausgangsseitige Luftschleusen 430 und 432 aufweisen. In der Praxis wird die Einkapselungskammer 410 unter konstantem Vakuum gehalten.
Epoxidharz kann auf das Kanalformstück 300 durch einen Nadel/Verteileraufbau 440 aufgetragen werden, der vier Nadeln 442 aufweist und in Z-Achsen-Richtung manövrierbar und programmierbar sein kann. Ein Zwangsverschiebungszumeß/Misch- Epoxidabgabesystem 450 kann verwendet werden, um Epoxid dem Nadel/Verteileraufbau 440 zuzuführen.
Unter Verwendung des Verbringungssystems 420 läuft das Kanalformstück 300 durch die eingangsseitige Luftschleuse 430 und in die Einkapselungskammer 410 hinein. Das Kanalformstück 300 wird daraufhin derart positioniert, daß die erste Anzeigevorrichtung unter dem Nadel/Verteileraufbau 440 ausgerichtet wird. Ein Nadelführungsblock 440, der an dem Nadel/Verteileraufbau 440 angebracht ist, wird abgesenkt, wodurch der Anschlußrahmen 26 zurückgehalten wird und die Nadeln 442 an den Anschlußrahmen 26 vorbeigeführt werden. Epoxidharz wird daraufhin durch sämtliche vier Nadeln 442 gleichzeitig maßanalytisch ausgetragen. Nachdem die bestimmte Vorrichtung mit Epoxidharz gefüllt ist, wird der Nadel/Verteileraufbau 440 angehoben und das Kanalformstück 300 wird repositioniert, um den anderen Anzeige- und Rahmenaufbau 260 unter den Nadel/Verteileraufbau 440 zu bringen. Nachdem sämtliche der Anzeige- und Rahmenaufbauten 260 in dem Kanalformstück 300 gefüllt worden sind, wird das Formstück 300 in die ausgangsseitige Luftschleuse 432 verbracht und ein neues Formstück 300 wird in die Einkapselungskammer 410 verbracht. Das abgehende Formstück 300 wird daraufhin zu einem (nicht gezeigten) Ofen verbracht oder in diesem angeordnet, wie etwa einem Ofen vom Aufzug-Typ, um zu verfestigen.
Für die Einkapselung kann OS-1900-Epoxidharz mit einer Verfestigungszeit von 10 Minuten bei 120ºC verwendet werden. Die eingekapselte Vorrichtung ist in Fig. 10 gezeigt.
Die vorstehend erläuterten Ausführungsformen sind lediglich illustrativ für die Prinzipien der vorliegenden Erfindung. Zahlreiche Modifikationen können an ihnen durch den Fachmann vorgenommen werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Anzeigevorrichtung (10), aufweisend:

- Eine gedruckte Schaltkarte (20) mit einer Anzeige;

- einen aufschnappbaren Stirnwandrahmen (100; 200) in Gestalt eines allgemein U-förmigen Sattels mit einem Verbindungsüberbrückungselement (110; 210), das unter die gedruckte Schaltkarte (20) paßt und Stirnwandelementen (120; 220), die mit jedem Ende des Verbindungsüberbrückungselements (110; 220) verbunden sind, welches die gegenüberliegenden Enden der Schaltkarte (20) übergreift, wobei die gedruckte Schaltkarte (20) zwischen den Stirnwandelementen (110; 220) ruht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei jedes Stirnwandelement (120; 220) zumindest eine Raste (130; 230) aufweist, die auswärts in Richtung auf das gegenüberliegende Stirnwandelement (120; 220) verjüngt zuläuft.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei jedes Stirnwandelement (120; 220) zumindest eine Raste (130; 230) aufweist, die auswärts in Richtung auf das gegenüberliegende Stirnwandelement (120; 220) verjüngt zuläuft, und wobei jede Raste (130; 230) ein Ausrichtungselement (132; 232) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Ausrichtungselement (132; 232) ein konischer Vorsprung ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei jedes Stirnwandelement (120; 220) zumindest zwei Rasten (130; 230) aufweist, die auswärts in Richtung auf das gegenüberliegende Stirnwandelement (120; 220) verjüngt zulaufen, wobei jede Raste ein Ausrichtungselement aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Ausrichtungselement (132; 232) ein konischer Vorsprung ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, außerdem aufweisend ein Auflageelement (140), das an jedem Ende der Verbindungen zwischen den angebundenen Enden (124) der Stirnwandelemente und dem Verbindungsüberbrückungselement (110) positioniert ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, außerdem aufweisend zumindest ein Auflageelement (250), das auf dem Verbindungsüberbrückungselement (210) entfernt von den Stirnwandelementen (220) positioniert ist.