DE9319079U1 - Abschirmkäfig für elektronische Schaltungen - Google Patents

Description

Abschirmkäfig für elektronische Schaltungen

Die Erfindung betrifft einen Abschirmkäfig für elektronische Schaltungen mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Abschirmkäfige werden immer dann zur Abschirmung in elektronische Schaltungen eingesetzt, wenn die Schaltungen selbst Störstrahlungen erzeugen, die nicht nach außen dringen dürfen, oder wenn die elektronischen Schaltungen gegen Störstrahlungen von außen empfindlich sind. Dies gilt sowohl für elektronische Hochfrequenzschaltungen, Schaltungen mit niedriger Leistungsaufnahme als auch für Schaltungen mit hoher Leistungsaufnahme.

Die bekannten Abschirmkäfige, die aus Weißblech oder Buntmetallblech gefertigt sind, sind der jeweils verfügbaren Raumform und dem Schaltungsaufbau angepaßt und übergreifen die auf einer Leiterplatte angeordneten elektronischen Schaltungen. Zur Befestigung weisen diese Laschen auf, mittels derer der Abschirmkäfig entweder an der Leiterplatte oder an Trägern am Chassis befestigt ist, z.B. mittels Schrauben oder mittels verriegelnder Einhakfedern. Darüber hinaus ist es bekannt, Laschen an den Aufsetzrändern des Abschirmkäfigs vorzusehen, die durch Führungsschlitze in der Leiterplatte hindurchgreifen und an der Rückseite, also der Lötseite der Leiterplatte, verschränkt werden, um den Abschirmkäfig an der Leiterplatte zu befestigen.

In der neueren Zeit kommen auch Leiterplatten zum Einsatz, die auf der Lötseite ebenfalls elektronische Schaltungen durch Verwendung von Chip-Bauelementen aufweisen, die in gleicher Weise gegen Störstrahlungen mittels eines Abschirmkäfigs in der angegebenen Art und Weise geschützt sind.

Es ist weiterhin bekannt, an dem einen Abschirmkäfig - bei doppelseitiger Anordnung von Abschirmkäfigen an einer Leiterplatte - verlängerte Laschen vorzusehen, die so lang sind, daß sie aus den an der Oberseite oder gesonderten an den Seitenwänden vorgesehenen Schlitzen an dem zweiten Abschirmkäfig hindurchragen und durch Verschränken hieran befestigt sind. Die Abschirmkäfige sind mit Massepotential führenden Leiterplatten und dem Chassisrahmen verbunden.

Es hat sich gezeigt,^ daß die bekannten Abschirmkäfige die geforderte Störstrahlungsdichtigkeit nicht erreichen, um zum einen die elektronischen Schaltungen gegen Störstrahlung von außen zu schützen und andererseits zu verhindern, daß StörStrahlungen, die die Schaltungen erzeugen, nach außen dringen können. Um dieses zu erzielen, wird häufig eine Abschirmkäfiganordnung der angesprochenen Art, die aus zwei Teilen besteht, vollständig zugelötet, wobei beidseitig auf der Leiterplatte Erdungsbänder vorgesehen sind, mit denen sie kontaktiert sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung von Abschirmkäfigen der eingangs genannten Art weiterzubilden, derart, daß diese einen erhöhten Störstrahlungsschutz bietet, zugleich eine einfache Montage der Abschirmkäfige gewährleistet und diese eine feste geschlossene Einheit bilden, ohne daß zusätzliche Sicherungselemente für die Verbindung der beiden Abschirmkäfige und deren Befestigung in einem Gerätechassis notwendig sind.

Die Aufgabe löst die Erfindung durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebene technische Lehre.

Durch die Vielzahl der vorgesehenen Kontaktzungen, die zugleich als Befestigungs- und Kontaktelemente für den zweiten Abschirmkäfig dienen, ist ein sicheres Festklemmen eines zweiten Abschirmkäfigs an dem ersten gewährleistet,

wobei der zweite Abschirmkäfig bei entsprechender Ausgestaltung der Kontaktzungen entweder über diese aufgedrückt oder zwischen diese zwischengefügt wird, so daß in beiden Fällen die Befestigung durch die Federkraft der relativ kurzen Kontaktzungen erfolgt und ein hoher Kontaktdruck an den Berührungsstellen gegeben ist. Damit erfüllt eine solche Konstruktion die Anforderungen an eine HF-mäßig dichte Ausführung eines Abschirmkäfigs.

Vorteilhafte „Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen im einzelnen angegeben.

Die Führungsschlitze in der Leiterplatte zum Einführen der Kontaktzungen sind in ihrer Breite und Längserstreckung den Abmaßen der Kontaktzungen angepaßt. Weisen diese Kontaktzungen zur Rückzugssicherung Arretierungsansätze auf, so ist die Breite so bemessen, daß die Kontaktzunge nach dem Einführen mittels eines Überstandes gegenüber dem Arretierungsansatz in den Führungsschlitz hineindrückbar ist. Der Arretierungsansatz dient als Rückzugssicherung und übergreift die Lötseite an der Führungsschlitzkante rastend.

Bei Ausbildung der Anordnung nach einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, daß die Führungsschlitzbreite so groß gewählt ist, daß Kontaktzungen des zweiten Abschirmkäfigs gegenläufig einführbar sind, so daß eine vergrößerte Anlagefläche zwischen der Kontaktzunge des ersten Abschirmkäfigs und der des zweiten Abschirmkäfigs gegeben ist gegenüber jener Ausführung, die die Ausbildung von Kontaktzungen am zweiten Abschirmkäfig nicht vorsieht. Weiterhin führt durch geeignete enge Dimensionierung der Führungsschlitze die Ausbildung von Kontaktzungen am zweiten Abschirmkäfig dazu, daß beide Kontaktzungen innerhalb des Führungsschlitzes quasi aneinandergedrückt werden. Auch dies führt zu einer Erhöhung des Kontaktdruckes und der wirksamen Kontaktfläche.

Um einfachste Montage und gleichzeitige Arretierung der beiden Abschirmkäfige miteinander zu gewährleisten, sind weitere vorteilhafte Rastverbindungen vorgesehen, die es ermöglichen, die beiden Teile über die Kontaktzungen und korrespondierende Seitenwände so miteinander rastend zu verklemmen, daß ein sicherer Halt einerseits und eine hohe HF-mäßige Dichtigkeit andererseits gewährleistet ist und eine einfache Montage möglich ist.

Die Erfindung^ wird_jiachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine perspektische Darstellung einer Leiterplatte mit beidseitig erfindungsgemäß vorgesehenen Abschirmkäfigen,

Fig. 2 in einem Teilschnitt eine Verbindung zwischen den beiden Käfigen,

Fig. 3 eine Variante der Verbindung nach Fig. 2,

Fig. 4 eine weitere Variante der Verbindung gemäß Fig. 2, und

Fig. 5 in einem Teilschnitt eine Anordnung zweier Abschirmkäfige oberhalb und unterhalb einer Leiterplatte.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist an der Oberseite einer Leiterplatte 1 ein rechteckförmiger Abschirmkäfig 2 aufgebracht, der am Umfang der Seitenwände verteilt Kontaktzungen 3, die durch nicht sichtbare Führungsschlitze der Leiterplatte 1 hindurchgesteckt sind, und an der Unterseite Arretierungsansätze bzw. Sicken 4 aufweist, die

die untere äußere Kante des jeweiligen Führungsschlitzes übergreifen und so eine Rückzugssicherung für den Abschirmkäfig 2 bilden. Auf der unteren Seite der Leiterplatte 1, der Lötseite, ist ein zweiter Abschirmkäfig 5, der korrespondierende entgegengesetzt verlaufende Rastzungen 6 aufweist, die hinter den Rastzungen 3 des oberen Abschirmkäfigs 2 liegen, vorgesehen. Die Verbindungstechnik wird anhand der weiteren Figuren später erläutert. Bei der dargestellten Ausführung sei angenommen, daß auf der Oberseite Leiterbahnen aufgebracht sind, wie sie beispielsweise bei doppelt kaschierten Leiterplatten oder Multilayer-Leiterplatten vorgesehen sind. Diese Leiterbahnen 7 sind nur beispielhaft angeführt. Zur Kontaktierung des Abschirmkäfigs 2 an der Masse führenden Leiterbahn 7 ist dieser über die Lötpunkte 8 und 9 an entsprechende Leiterbahnen angelötet. Es versteht sich von selbst, daß zu diesem Zweck die Abschirmkäfige 2 und 5 aus geeignetem metallischen Material bestehen müssen. Die Anlötung kann aber auch ersetzt werden durch Kontaktzungen, die abgebogen sind und beim Zusammensetzen der beiden Abschirmkäfige mit einer Kontaktfläche auf die Leiterbahn 7 aufgreifen.

In Fig. 2 ist im Teilschnitt zur Erläuterung der Verbindung zwischen den beiden Abschirmkäfigen die Leiterplatte 1 dargestellt mit dem vorgesehenen Führungsschlitz 10 für eine durchsteckbare Kontaktzunge 3. Der obere Abschirmkäfig 2 weist in Verlängerung seiner Seitenwand solche Kontaktzungen 3 auf, die zusätzlich in Form einer Sicke 4 einen Rastansatz aufweisen, der die untere äußere Kante des Führungsschlitzes 10 übergreift. Im Rahmen der Montage der Abschirmkäfiganordnung wird zunächst von oben der Abschirmkäfig 2 mit den Kontaktzungen 3 in die Führungsschlitze 10 eingeführt. Der Einschubbewegungshub wird begrenzt durch die unteren Auflagekanten 11, die in Fig. 1 dargestellt sind, die auf der Oberseite der Leiterplatte 1 anliegen. Der Arretierungsansatz 4 verhindert

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ein leichtes Herausziehen des Abschirmkäfigs aus der so gebildeten Verbindung. Der zweite Käfig 5 wird nun von unten mit seinen Kontaktzungen 6, die kongruent und korrespondierend zu den Kontaktzungen 3 des oberen Abschirmkäfigs 2 angeordnet sind, eingeschoben. Auch dabei begrenzt die zwischen den benachbarten Kontaktzungen verlaufende obere Kante 12 den Einschubweg. Die Kontaktzunge 3 übergreift die Kontaktzunge 6 und liegt an der äußeren Wand des Abschirmkäfigs 5 an, so daß infolge der eigenen Federwirkung der relativ kurz ausgebildeten Kontaktzunge eine sichere Klemmverbindung hergestellt wird, und zwar zwischen den beiden korrespondierenden Kontaktzungen 3 und durch Zusammenwirken mit den an den gegenüberliegenden Seiten vorgesehenen Verbindungen, wie sie aus Fig. 1 ersichtlich sind. Ein erhöhter Kontaktdruck ist dadurch gegeben, daß bei entsprechend enger Bemessung der Öffnungsweite des Führungsschlitzes die Seitenwände des Führungschlitzdurchbruches einen Anpressdruck erzeugen.

In Fig. 3 ist eine Variante der in Fig. 2 dargestellten Verbindung aufgezeigt. Diese unterscheidet sich von der in Fig. 2 lediglich dadurch, daß die Kontaktzunge 3 verlängert ist und den Abschirmkäfig 5 überragt. In dem Überragungsteil 13 ist in Form einer Sicke ein Rastansatz 14 vorgesehen, der die Eckenkante des eckig ausgebildeten Abschirmkäfigs 5 rastend übergreift, so daß eine Rückzugssicherung zusätzlich zur Klemmverbindung gegeben ist. Im übrigen erfolgen die Montage und die Bewegungsbegrenzung in gleicher Weise, wie sie anhand der Fig. 2 beschrieben ist.

Eine weitere Variante ist in Fig. 4 dargestellt, die sich gegenüber dem Ausführungsbeispxel nach Fig. 3 dadurch unterscheidet, daß der Rastansatz 14 in eine entsprechend ausgeformte Ausnehmung 15 in der Seitenwand des Abschirmkäfigs 5 einrastet, also mittels eines Überstandes 13 nicht den Rand des Abschirmkäfigs überragt.

In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem in der im Teilschnitt dargestellten Leiterplatte 1 Führungsschlitze 10 eingebracht sind. Aus der Darstellung ist ersichtlich, daß jeweils paarweise parallel an den gegenüberliegenden Seitenwänden des oberen Abschirmkäfigs 2 Rastzungen 3 vorgesehen sind, die in die Führungsschlitze eingesetzt sind. Weiterhin sind Arretierungsansätze 4 vorgesehen, die eine Rückzugssicherung bilden. Im Unterschied zu der Ausführung gemäß Fig. 1 weist der untere Abschirmkäfig,,.5..-keine. Kontaktzungen auf, so daß der Führungsschlitz für die Kontaktzungen 3 nur schmaler ausgebildet ist und der untere Abschirmkäfig durch Klemmwirkung der gegenüberstehenden Kontaktzungen 3 des ersten Abschirmkäfigs 2 eingeklemmt wird.

Weiterhin ist aus Fig. 5 ersichtlich, daß zur Hubbegrenzung die Kontaktzungen 3 des oberen Abschirmkäfigs 2 an einem verbreiterten Ansatz 16 durch Freischnitt vorgesehen sind, so daß zwischen der Leiterplatte 1 einerseits und der unteren Kante 11 des Abschirmkäfigs 2 andererseits ein Spalt entsteht, der gewünscht ist, wenn in diesem Bereich Leiterbahnen vorhanden sind, so daß kein elektrischer Kontakt zu den Leiterbahnen hergestellt wird. Im Fall, daß eine zusätzliche Kontaktierung mit Leiterbahnen gewünscht ist, kann auch hier wie nach Fig. 1 so verfahren werden, daß eine direkte Anlötung erfolgt oder Kontaktzungen an den Abschirmkäfigen 2 und 5 vorgesehen sind, die mit Kontaktflächen beim Zusammenfügen auf Leiterplatten aufgreifen.

Claims (13)

Schut &zgr; anspräche

1. Abschirmkäfig für elektronische Schaltungen aus einer Vielzahl von elektronischen Bauelementen, die auf einer ersten Seite, der Bestückungsseite einer gedruckten Leiterplatte, aufgebracht sind und die mit ihren Anschlüssen mit Lötstützpunkten der Leiterbahnen entweder an der Bestückungsseite oder an einer zweiten Seite, der Lötseite, kontaktiert sind, in welche Leiterplatte Schlitze in Form von Langlöchern eingebracht sind, in die am unteren Rand des Abschirmkäfigs hervorstehende, angepaßte Kontaktzungen hindurchgesteckt sind, die aus der Lötseite der Leiterplatte hervorstehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktzungen (3) so lang ausgebildet sind, daß sie an der Lötseite der Leiterplatte (1) als federnde Befestigungs- und Kontaktelemente für einen zweiten Abschirmkäfig hervorstehen, der von der Lötseite aufgesetzt ist, wobei auf der Umfangslinie des ersten Abschirmkäfigs (2) verteilt an jeder Seite eine oder mehrere Kontaktzungen (3) vorgesehen sind, die an den Seitenwänden des zweiten Abschirmkäfigs (5) unter eigener Federwirkung anliegen, und daß der Einschubweg der Kontaktzungen (3) durch die unteren Seitenkanten (11) des ersten Abschirmkäfigs (2) oder durch an den Kontaktzungen (3) oberhalb der Bestückungsseite vorgesehene, seitlich hervortretende Sperransätze begrenzt ist.

2. Abschirmkäfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Abschirmkäfig (5) zwischen den Kontaktzungen (6) vorgesehen ist und diese an den Außenseiten anliegen.

3. Abschirmkäfig nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Kontaktzungen (3) Arretierungsansätze (4) nach außen stehend oder Sicken vorgesehen sind, daß die Breite der Führungsschlitze (10) in der ,Leiterplatte (1) der Dicke der Kontaktzunge (3) zuzüglich der Höhe der Sicke bzw. des Arretierungsansatzes (4) angepaßt ist, und daß die Arretierungsansätze (4) oder Sicken die Lötseite an den äußeren Führungsschlitzkanten (10) übergreifen.

4. Abschirmkäfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Abschirmkäfig (5) ebenfalls Kontaktzungen (6) in kongruenter Lage zu den Kontaktzungen (3) des ersten Abschirmkäfigs (2) aufweist, und daß die Kontaktzungen (6) des zweiten Abschirmkäfigs (5) mit planparallelen Flächen an den korrespondierenden Kontaktzungen (3) des ersten Abschirmkäfigs (2) entlang in die Führungsschlitze (10) gegenläufig eingeführt anliegen, wobei die Kontaktzungen (6) des zweiten Abschirmkäfigs (5) entweder an der Innenfläche oder an der Außenfläche der Kontaktzungen (3) an dem ersten Abschirmkäfig (2) anliegen.

5. Abschirmkäfig nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktzungen des zweiten Abschirmkäfigs an

^: der Innenfläche des ersten Abschirmkäfigs anliegen und nach innen weisende Sperransätze oder Sicken aufweisen, die unter der Federwirkung der Kontaktzunge die Leiterplatte an der Bestückungsseite im Bereich der inneren Führungsschlitzkanten übergreifen, während der Einschubweg durch die Freischnitte zwischen den Kontaktzungen an den Seitenwänden des.zweiten Abschirmkäfigs oder durch nach innen weisende Arretierungsansätze oder durch Sicken begrenzt ist.

6. Abschirmkäfig nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktzungen (3) des ersten Abschirmkäfigs so lang ausgebildet sind, daß diese den zweiten Abschirmkäfig (5) an den oberen Kanten überragen, und daß die Kontaktzungen (3) Rastansätze (14) oder Rastsicken aufweisen, die die oberen Kanten des zweiten Abschirmkäfigs (5) im eingesetzten Zustand übergreifen.

7. Abschirmkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktzungen (3) des ersten Abschirmkäfigs (2) nach innen weisende Arretierungsansätze (14) oder Sicken aufweisen, die in entsprechend konturenangepaßt ausgeformte Ausnehmungen (15) in der korrespondierenden Seitenwand oder der Kontaktzunge des zweiten Abschirmkäfigs (5) rastend eingreifen.

8. Abschirmkäfig nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktzungen und Arretierungsansätze sowie Rastansätze bzw. Sicken in kinematischer Umkehr am zweiten Abschirmkäfig vorgesehen sind und mit den Elementen des ersten Abschirmkäfigs funktional in gleicher Weise zusammenwirken.

9. Abschirmkäfig nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch aekennzeichnet. daß mindestens der Abschirmkäfig an der Lötseite der Leiterplatte oder eine oder mehrere Kontaktzungen des ersten Abschirmkäfigs an Lötstützpunkte der Leiterbahnen angelötet sind.

10. Abschirmkäfig nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmkäfige aus Weißblech gefertigt sind.

11. Abschirmkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmkäfige aus Kupferblech oder Aluminiumblech gefertigt sind.

12. Abschirmkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmkäfige aus Kunststoff mit elektrisch leitender Beschichtung - innen und/oder außen - bestehen.

13. Abschirmkäfig nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Seitenwand des ersten und/oder des zweiten Käfigs seitlich hervorstehende Kontaktzungen vorgesehen sind, die beim Zusammenfügen beider Käfige auf Kontaktflächen der Leiterbahnen der gedruckten Leiterplatte unter Eigenfederwirkung aufliegen.