DE7719878U1

DE7719878U1 - Gehäuseanordnung für eine elektrische Schaltung

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Publication number: DE7719878U1
Application number: DE7719878U
Authority: DE
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1976-07-19
Filing date: 1977-06-24
Publication date: 1977-10-06
Also published as: US4091232A

Description

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Dipl.-Phys. O.E. Weber Patentanwalt

D-8 München 71 Hofbrunnstraße 47

Telefon: (089)7915050

Telegramm: monopolwebor münchen

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MOTOROLA INC. 1303 East Algonquin Road Schaumburg, 111. 60196 USA

Gehäuseanordnung für eine elektrische Schaltung

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Die Erfindung betrifft eine Gehäuseanordnung für eine elektrische Schaltung und bezieht sich insbesondere auf eine Gehäuseanord-

nung zur Unterdrückung der Mikrophonie. ■;'

Es besteht seit langer Zeit das Bedürfnis, ein Gehäuse für eine I elektrische Schaltung zu schaffen, welches die Mikrophonie | unterdrückt, insbesondere für die Hochfrequenztechnik und \ besonders für das Gebiet der Synthetisierer. Es ist beispiels- \ weise zweckmäßig, eine Oszillatorschaltung, welche mit sehr hoher Frequenz arbeitet, auf einen keramischen Träger aufzusetzen und diesen in einem Gehäuse unterzubringen, welches die Schaltung gegen äußere mechanische Stöße sichert, so daß dadurch die Mikrophonie bei der Schaltung unterdrückt wird. Mikrophonie bedeutet in diesem Zusammenhang eine Veränderung der elektrischen Eigenschaften oder der elektrischen Leistung bei einer Schaltung, indem beispielsweise die Frequenz einer Schwingung einer Oszillatorschaltung verändert wird, und zwar infolge einer mechanischen Belastung oder infolge von Vibrationen, welche auf empfindliche Bauelemente der elektrischen Schaltung wirken. Dieses Problem ist insbesondere im Bereich außerordentlich hoher Frequenzen sehr kritisch, da irgendeine Bewegung eines Bauelementes in einem HF-Feld zu einer Frequenzmodulation oder einer Phasenmodulation der HF-Schaltung führen kann, so daß dadurch eine Störmodulation oder eine Fehlmodulation ausgelöst wird.

Es sind bisher zwei verschiedene Wege bekannt, um die Mikrophonie bei Hochfrequenzschaltungen zu unterdrücken. Der erste Weg besteht darin, Bauelemente für die Schaltung zu verwenden, welche gegen Vibrationsveränderungen unempfindlich sind. Bei einem Oszillator ist es beispielsweise bekannt, daß die Verwendung von Kristallen bei der daraus hergestellten Schaltungskonfiguration dazu führt, daß die Schaltung gegen Mikrophonie weitgehend unempfindlich wird. Dieser Weg ist aus wirtschaftlichen

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Gründen wegen der hohen Kosten von Kristallen jedoch nicht immer gangbar.

Eine zweite, allgemeinere Lösung für das oben genannte Problem besteht darin, gegen Mikrophonie empfindliche Schaltungselemente in einem vollkommen eingekapselten Gehäuse anzuordnen. Bei einer derartigen Anordnung wird normalerweise ein Gehäuse verwendet, welches durch einen Deckel verschlossen ist, so daß die Schaltung vollkommen eingekapselt ist. Als Material zum Einkapseln oder Eingießen eignet sich ein Epoxyschaum, welcher den Gehäusehohlraum vollkommen ausfüllt, so daß auf diese Weise alle Bauteile der Schaltung innerhalb der Gehäuseanordnung vollständig eingekapselt sind. Dadurch läßt sich zwar die Mikrophonie unterdrücken, es entsteht jedoch der ernsthafte Nachteil, daß die Bauelemente der Schaltung für eine Einstellung oder für eine Reparatur nicht mehr zugänglich sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gehäuseanordnung zur Unterdrückung der Mikrophonie bei elektrischen Schaltungen zu schaffen, welche die Möglichkeit bietet, daß preiswerte elektrische Bauelemente verwendet werden können, welche auch bei der zusammengebauten Anordnung noch leicht zugänglich bleiben.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen insbesondere die im Schutzbegehren niedergelegten Merkmale.

Räch dem Grundgedanken der Erfindung wird eine Gehäuseanordnung zur Unterdrückung der Mikrophonie geschaffen, welche einen Hohlraum aufweist, in welchem eine Platte mit einer elektrischen Schaltung unterzubringen ist. Weiterhin ist ein Deckel vorhanden, welcher mit Hilfe entsprechender Befestigungseinrichtungen über dem Gehäusehohlraum anzubringen ist. Eine

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Mehrzahl von Stützelementen erstrecken sich von dem Deckel aus und sind so ausgebildet, daß die Platte mit der Schaltung unter vorgebbarer Vorspannung gegen das Gehäuse gedrückt wird, wenn der Deckel aufgesetzt ist, indem die Befestigungseinrichtung mit dem Gehäuse verbunden wird.

Die günstigen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Gehäuseanordnung zur Unterdrückung der Mikrophonie werden weiter verbessert, wenn das Gehäuse aus einem einzigen Stück gegossen ist und wenn das Gehäuse und der Deckel aus einem akustisch stark dämpfenden Material bestehen.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben;in dieser zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung, welche den Aufbau der erfindungsgemäßen Gehäuseanordnung mit gerxnger Mxkrophonxe veranschaulicht, und

Fig. 2 einen Querschnitt durch das erfindungsgemäße Gehäuse mit gerxnger Mxkrophonxe.

Gemäß Fig. 1 hat die bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung mit gerxnger Mxkrophonxe ein Gehäuse 10, welches einen allgemein bei 12 dargestellten Hohlraum aufweist, der im oberen Teil des Gehäuses angeordnet ist. Das Gehäuse 10 ist aus einem Guß aus einem akustisch dämpfenden, jedoch elektrisch leitenden Material hergestellt. In dem Gehäuse 10 sind Befestigungsöffnungen 14 vorhanden, welche dazu dienen, ein Paar von durchgeführten elektrischen Anschlüssen 16 aufzunehmen. Ein Buchsenanschluß 18 ist mechanisch an dem Gehäuse 10 angebracht, um einen Zugriff zu der im Gehäuse angeordneten elektrischen Schaltung zu ermöglichen, die unten näher beschrieben wird. Eine Mehrzahl von Gewindebohrungen, von denen eine

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"bei 20 dargestellt ist, sind an vorgegebenen Stellen um den Hohlraum 12 herum angeordnet.

Eine Hochfrequenz-Oszillatorschaltung 22 weist in an sich bekannter Veise eine Mehrzahl von elektrischen Bauteilen auf, die auf einem keramischen Trägermaterial angeordnet sind. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht (?ie Funktion der Schaltungsplatte 22 darin, einen 450-MHz-Oszillator aufzunehmen. Bei dieser außerordentlich hohen Frequenz können Veränderungen in dem HF-Feld um die elektrischen Bauteile auf der Schaltungsplatte 22 herum zu bedeutenden Veränderungen in der Oszillatorabstimmung führen, so daß die Schaltung gegen Mikrophonie empfindlich ist.

Ein Deckel 30 ist an dem Gehäuse 10 anzubringen, um die darin im Hohlraum 12 untergebrachte Schaltung abzudecken. Eine Anzahl von Schlitzen für die Schrauben, von denen einer bei 32 dargestellt ist, sind in dem Deckel 30 angebracht, so daß eine Mehrzahl von Schrauben, von denen eine bei 3^ dargestellt ist, dazu verwendet werden können, den Deckel 30 an dem Gehäuse 10 zu befestigen, indem diese Schrauben jeweils in die Gewindebohrungen 20 eingedreht werden.

Die geringe Neigung zur Mikrophonie, welche durch die erfindungsgemäße Anordnung gewährleistet wird, kann dadurch verbF*·;-sert werden, daß das Gehäuse 10 und der Deckel 30 aus demselben akustisch dämpfenden Material hergestellt sind. Weiterhin kann das Material derart gewählt sein, daß es eine elektrische Isolation gegenüber der Schaltungsplatte 22 gewährleistet, d. h., das Material sollte ein elektrischer Leiter sein. Ein besonders geeignetes Material für den Deckel 30 und das Gehäuse 10 ist eine Legierung, die unter der Bezeichnung "Zamac" bekannt ist.

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Eine Anzahl von vier Stutζelementen erstrecken sich von öin Ecken des Deckels 30 aus. Ein Stützelement ist in der Explosionsdarstellung veranschaulicht und weist einen festen Metallstift 40 auf, der ein erstes, sich verjüngendes "bzw. abgesetztes oder dünneres Ende 42 hat,welches an dem Deckel 30 "befestigt ist, indem es in eine entsprechende Befestigungsöffnung 144 eingesetzt ist. Das andere freie Ende 44 des festen Metallstiftes 40 ist derart ausgebildet, daß darauf ein Gummipuffer 50 angeordnet werden kann, der einen teilweisen hohlen Mittelabschnitt 52 aufweist.

Die konstruktion der Gehäuseanordnung ist sehr einfach. Zunächst wird ein Schaltungsträger 22 in dem Hohlraum 12 des Gußgehäuses 10 angeordnet, wodurch dessen Unterseite mit der Unterseite des Hohlraums 12 bündig liegt. Schaltungsanschlüsse von der Durchführung 16 und der Anschlußbuchse 18 an den Träger 22 und zu den elektrischen Bauteilen können mit Hilfe einer herkömmlichen Verdrahtung ausgeführt werden. Es besteht jedoch keine Notwendigkeit, den Schaltungsträger 22 in dem Gehäuse 10 zu verkleben, zu verlöten oder in anderer Weise zu befestigen.

Dann wird der Deckel 30 über den Hohlraum 12 im Gehäuse 12 aufgesetzt und mit Hilfe der Schrauben 34 befestigt, indem diese jeweils durch den entsprechenden Schlitz 32 hindurchgeführt werden und in die entsprechende Gewindebohrung 20 im Gehäuse 10 eingeschraubt werden.

Jeder feste Stift 40 hat eine vorgegebene Länge, und jeder Gummipuffer 50 hat eine vorgegebene Abmessung, so daß dann, wenn der Deckel 30 auf den Hohlraum 12 aufgesetzt ist, und am Gehäuse 10 befestigt ist, der Gummipuffer 50 mit entsprechender Vorspannung mit der Schaltungsplatte 22 zum Eingriff kommt und auf diese drückt, so daß der Träger 22 gegen das Gehäuse 10 gedrückt wird. Mit Hilfe der Gummipuffer 50 und

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infolge des durch diese ausgeübten Druckes werden die Mikrophonieeigenschaften der gesamten Anordnung außerordentlich günstig beeinflußt. Es hat sich gezeigt, daß ein Gummipuffer, der aus einem Material hergestellt ist, welches unter der Bezeichnung "Geon" vertrieben wird, um etwa 20 % zusammengedrückt wird und die Mikrophonie ausgezeichnet unterdrück-¹

Die Fig. 2 ist ein Teilschnitt durch die in der Fig. 1 dargestellte Gehäuseanordnung. Es ist ersichtlich, daß in dem Gußgehäuse 10 die keramische Schaltungsträgerplatte 22 innerhalb des Hohlraums 12 angeordnet ist. Es sind eine Mehrzahl von Schaltungsbauelementen auf der Schaltungsplatte 22 angeordnet. Elektrische Anschlüsse εη die Schaltungsplatte 22 werden durch die Durchführungen 16 und die Anschlußbuchse 18 ermöglicht.

Der Deckel 30 ist an dem Gehäuse 10 befestigt, so daß die Schaltungsplatte 22 innerhalb der Gehäuseanordnung eingekapselt ist.

Von dem Deckel 30 aus erstrecken sich eine Mehrzahl von Stützelementen, von denen eines dargestellt ist, und es ist ersichtlich, daß es einen starren Abschnitt 4-0 und einen Gummipuffer oder Kautschukpuffer 50 aufweist. Wie anhand der Fig. 1 bereits diskutiert wurde, sind die Abmessungen des Stützteils 4-0 und des Pufferteils 50 derart gewählt, daß dann, wenn der Deckel 30 auf dem Gehäuse 10 aufgesetzt ist, der Puffer mit entsprechender Kraft auf die Schaltungsplatte 22 drückt, so daß dadurch die Platte unter Vorspannung an Ort und Stelle fixiert wird, indem ein vorgebbarer oder steuerbarer Druck durch den Puffer ausgeübt wird.

Eine entsprechende Stoßbelastungsprüfung des Schaltungsgehäuses hat bestätigt, daß die gesamte Anordnung für die eingekapselte

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Schaltung eine ausgezeichnete Unempfindlichkeit gegen Mikrophonie gewahrleistet, so daß keine von Hause aus von Mikrophonie freien Bauelemente wie Kristalle verwendet werden müssen. Da die erfindungsgemäße Gehäuseanordnung der Mikrophonie in ausgezeichneter Weise entgegenwirkt, ist es auch nicht erforderlich, die Schaltung innerhalb des Gehäuses vollständig einzukapseln, so daß ein guter Zugang zu den Bauelementen gewährleistet "bleibt, um einzelne Bauelemente einstellen und/oder reparieren zu können.

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Claims

S chutzansprüche

1. Anordnung zur Sicherung einer elektrischem Hochfrequenzschaltung gegen Stoß, wobei die Hochfrequenzschaltung auf einer

Platte angeordnet ist, dadurch g e k e η η ζ eichnet, daß ein gegossenes Gehäuse vorgesehen ist, welches aus einem akustisch dämpfenden, elektrisch leitenden Material besteht, daß das Gehäuse einen Hohlraum aufweist, welcher derart ausgebildet ist, daß darin eine Schaltungsplatte aufzunehmen und abzustützen ist, daß weiterhin ein Deckel vorgesehen ist, welcher aus demselben Material besteht -*iie das Gehäuse und welcher derart ausgebildet ist, daß er an dem Gehäuse anzubringen ist, so daß der Gehäusehohlraux abgedeckt ist, daß weiterhin eine Einrichtung vorhanden ist, welche dazu dient, den Deckel an dem Gehäuse zu befestigen, und daß eine Mehrzahl von Stützelementen vorhanden sind, welche sich von dem Deckel aus erstrecken und derart ausgebildet sind, daß sie mit entsprechender Kraft mit der Schaltungsplatte im Eingriff stehen und diese gegen das Gehäuse drücken, wenn der Deckel aufgesetzt ist, wobei jedes Stützelement ein elastisches Element aufweist, welches dazu dient, einen vorgegebenen elastischen Druck zwischen dem Deckel und der Schaltungsplatte zu gewährleisten.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Stützelement einen starren fatift aufweist, der ein erstes Ende hat, welches an dem Deckel angebracht ist, und der ein zweites Ende hat, welches sich an eine vorgegebene Stelle innerhalb des Gehäusehohlraums erstreckt, wenn der Deckel auf das Gehäuse aufgesetzt ist, und daß jedes flexible Element als Gummipuffer mit vorgegebenen Abmessungen ausgebildet ist, so daß das in vorgegebener Weise ein Druck zwischen dem zweiten Ende des festen Stützstiftes und der Schaltungsplatte ausgeübt wird, wenn der Deckel an dem Gehäuse befestigt ist.

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