EP1926637A2

EP1926637A2 - Kombiniertes befestigungs- und kontaktierungssystem für elektrische bauelemente auf übereinander angeordneten leiterplatten

Info

Publication number: EP1926637A2
Application number: EP06792586A
Authority: EP
Inventors: Bernhard Lichtinger; Michael Decker; Günter HÖTZL; Tobias Kern
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2005-09-20
Filing date: 2006-07-27
Publication date: 2008-06-04
Also published as: US7575443B2; US20080207020A1; DE102005044867A1; WO2007033849A2; CA2622984A1; WO2007033849A3; CN101267964A; DE102005044867B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein kombiniertes Befestigungs- und Kontaktierungssystem für elektrische Bauelemente (7) auf übereinander angeordneten Leiterplatten (3, 33) in einem Elektronikgehäuse (34), insbesondere für den Automobilbereich, sowie ein Verfahren zur Befestigung und Kontaktierung elektrischer Bauelemente (7). Erfindungsgemäß weist das Befestigungs- und Kontaktierungssystem zwei Teile auf, wobei ein Teil als Halterahmen (1) für elektrische Bauelemente (7) ausgebildet ist und das zweite Teil ein Einpressrahmen (8) zur Fixierung des Halterahmens (1) ist. Die vorliegende Erfindung schafft erstmals vorteilhaft ein kombiniertes Befestigungs- und Kontaktierungssystem für elektrische Bauelemente (7) auf übereinander angeordneten Leiterplatten (3, 33), das einen einfachen Austausch von defekten elektrischen Bauelementen sowie eine sichere elektrische Kontaktierung zwischen übereinander angeordneten Leiterplatten (3, 33) ermöglicht. Sie eignet sich insbesondere für den Automobilbereich .

Description

Beschreibung

Kombiniertes Befestigungs- und Kontaktierungssystem für e- lektrische Bauelemente auf übereinander angeordneten Leiter- platten

Die Erfindung betrifft ein kombiniertes Befestigungs- und Kontaktierungssystem für elektrische Bauelemente auf übereinander angeordneten Leiterplatten für ein Elektronikgehäuse, insbesondere für den Automobilbereich.

Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, bedrahtete Bauteile mit Heißkleber auf der Leiterplatte zu fixieren.

Dazu ist aus der EP 0 419 065 A2 ein Verfahren bekannt, bei dem eine Leiterplatte zunächst auf ihrer ersten Seite in einer Lötpastendruckstation an den zur Aufbringung von SMD- Bauelementen (SMD = Service Mountend Device) vorgesehenen Stellen mit Lötflächen bedruckt wird. Anschließend wird die Leiterplatte in einer Kleberstation zwischen den Lötstellen mit einem Klebertropfen zur Fixierung der SMD-Bauelemente versehen und danach an einen Bestücker mit SMD-Bauelementen bestückt, die auf die Lötflächen und den Kleber aufgesetzt werden. Da die Bauelemente in den Kleber eingedrückt werden müssen, kann das genaue Aufsetzen der Bauelemente durch den Kleber behindert werden. Nach dem Bestücken wird der Kleber ausgehärtet und die Leiterplatte einer Reflow-Lötstation zugeführt, in der das auf die erste Seite aufgedruckte Lot aufgeschmolzen wird und die Bauelemente mit der Leiterplatte verlötet werden. Nach dem ersten Reflow-Lötschritt werden die Leiterplatten mit der zweiten Seite nach oben gewendet und erneut mit Lötflächen bedruckt und anschließend mit SMD- Bauelementen bestückt.

Aus der DE 199 13 660 Al ist ein Befestigungsverfahren für elektrische Bauelemente an Leiterplatten bekannt, die von einem Gehäuse umgeben sind, wobei die Bauelemente von einer Haltevorrichtung gehalten werden. Dabei wird das elektrische Bauelement während der Montage und im Betrieb durch eine Haltevorrichtung in der Leiterplatte gehalten und mit einer Gehäusefläche des die Leiterplatte umgebenden Gehäuses klebend verbunden.

Nachteilig bei der Verwendung von Kleber ist, dass dieser eine unlösbare Verbindung zwischen den zu verbindenden Bauteilen schafft. Dies führt dazu, dass bei einem Defekt eines e- lektrischen Bauelements die gesamte Baugruppe unbrauchbar wird. Zudem erfüllt der Kleber nur die Funktion, elektrische Bauelemente positionssicher zu fixieren, eine Möglichkeit ü- bereinander angeordnete Leiterplatten elektrisch sicher zu kontaktieren bietet er nicht. Dazu werden flexible Elemente benötigt, wie zum Beispiel Flachbandkabel. Die Nachteile bei der Verwendung von Flachbandkabeln bestehen darin, dass eine maximale Stromübertragung meist nur für Signalkontakte möglich ist und sich die Positionierung auf der Leiterplatte meist negativ auf die elektromagnetische Verträglichkeit auswirkt. Außerdem bestehen insbesondere bei Elektronikgehäusen für den Automobilbereich hohe Anforderungen an die Vibrationsbeständigkeit der freischwingenden Kabel, die auch bereits während der Montage beschädigt oder zerstört werden können. Insbesondere längere Kabel weisen hohe Verluste für kritische Leistungen auf und haben einen negativen Einfluss auf die e- lektromagnetische Verträglichkeit. Bei der Verwendung von Steckverbindungen ist insbesondere nachteilig, dass die Steckverbindung ein Gehäuse erfordert, das wiederum einen erhöhten Platzbedarf nach sich zieht.

Dazu geht aus der DE 42 08 765 Al ein Betriebskasten hervor, der eine oder mehrere, durch Isolierung voneinander getrennte Platinen mit ein- oder beidseitig aufgebrachten gedruckten Schaltungen aus leitfähigem Material aufweist, auf denen Bauteile aufgesteckt und angelötet sind, wobei die gedruckten Schaltungen auf beiden Seiten einer Platine oder die gedruckten Schaltungen mehrerer Platinen mittels Stiften elektrisch leitend verbunden sind. Nachteilig hierbei ist jedoch, dass die die elektrische Kontaktierung ermöglichenden Stifte pass- genau in eine Steckerhalterung eingefügt werden müssen, was durch die Vielzahl der Stifte und der damit verbundenen mechanischen Überbestimmung zu einem Montageproblem führt.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein kombiniertes Befestigungs- und Kontaktie- rungssystem für elektrische Bauelemente auf übereinander angeordneten Leiterplatten zu schaffen, das einen einfachen Austausch von defekten elektrischen Bauelementen sowie eine sichere elektrische Kontaktierung zwischen übereinander angeordneten Leiterplatten ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch ein kombiniertes Befestigungs- und Kontaktierungssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst sowie durch ein Verfahren zur Befestigung und Kontaktierung elektrischer Bauelemente. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind der Gegenstand der abhängigen Ansprüche .

Das erfindungsgemäße, kombinierte Befestigungs- und Kontaktierungssystem für elektrische Bauelemente auf übereinander angeordneten Leiterplatten zeichnet sich dadurch aus, dass das System zwei Teile aufweist, wobei ein Teil als Halterah- men für elektrische Bauelemente ausgebildet ist und das zweite Teil ein Einpressrahmen mit Einpresspins ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, die Leiterplatte zwischen Halterahmen und Einpressrahmen zu fixieren, wobei der Einpressrahmen an der Unterseite der Leiterplatte angeordnet ist und der Halte- rahmen auf der Leiterplatte lagert. Der Halterahmen wird durch Einpressdome des Einpressrahmens, die durch die Leiterplatte hindurchgeführt sind, fixiert. Der Einpressrahmen definiert den Abstand zwischen den Leiterplatten und stabilisiert die sandwichartig zwischen Halterahmen und Einpressrah- men gelagerte Leiterplatte, wenn sie Vibrationen unterliegt. Vorteilhaft ist auch, dass diese Leiterplatte an die Wärmesenke angedrückt wird, wodurch eine optimale Kühlung möglich ist . Durch den Halterahmen entfallen Verschraubungslöcher auf der Hauptleiterplatte. Außerdem ist ein verbessertes Routen des Prozessors möglich.

Die Einpresspins können vorteilhafterweise flexibel platziert werden, so dass ihre Anordnung auf die jeweiligen Bedingungen im Elektronikgehäuse angepasst werden können. Von Vorteil ist auch, dass die Einpresspins flexibel bzw. elastisch an den Einpressrahmen angebunden sind, so dass mögliche Toleranzen ausgeglichen werden. Dies ermöglicht auch einen Ausgleich hinsichtlich der Überbestimmung der übereinander angeordneten Leiterplatten, der durch die Z-Geometrie der Einpresspins sowie durch die elastische Ausgestaltung der Pinaufnahme begünstigt wird. Zudem sind die Einpresspins sowohl für Signal- als auch für Leistungsleitungen verwendbar. Hinsichtlich der elektromagnetischen Verträglichkeit ist es möglich, die Einpresspins in der Nähe des Steckers zu platzieren. Zudem ist durch eine kompakte Bauweise eine hohe Pinzahl möglich.

Vorteilhaft ist auch, dass der Zusammenbau der beiden Leiterplatten außerhalb des Gehäuses erfolgen kann, wodurch auch die Überprüfung der elektrischen Kontaktierungen vereinfacht wird. Die Endmontage der Leiterplatteneinheit in das Elektronikgehäuse ist leicht durchzuführen.

Es ist bevorzugt, dass die Leiterplatte sandwichartig zwischen Halterahmen und Einpresspins gelagert ist. Diese Anordnung ermöglicht eine vibrationssichere Lagerung der Leiterplatte, wodurch eine sichere elektrische Kontaktierung der übereinander gelagerten Leiterplatten geschaffen wird. Es ist des Weiteren bevorzugt, dass der Halterahmen unterschiedlich ausgeformte Steckplätze für die elektrischen Bauelemente aufweist. Dies führt dazu, dass auch exotische elektrische Bauelemente sicher fixiert werden können.

Von Vorteil ist, wenn der Halterahmen Durchgriffsbohrungen aufweist, die die Einpressdome des Einpressrahmens aufnehmen, so dass der Halterahmen fest auf der Leiterplatte positio- niert ist. Für die Fixierung des Halterahmens werden keine zusätzlichen Hilfsmittel, wie z. B. Schrauben benötigt.

Vorzugsweise weist der Einpressrahmen Einpressdome für die Durchgriffsbohrungen des Halterahmens auf, so dass mittels der Einpresstechnologie innerhalb eines Arbeitsschrittes sowohl der Halterahmen fest positioniert werden kann als auch die Kontaktierung zwischen den Leiterplatten vorgenommen werden kann .

Zudem ist es bevorzugt, wenn der Einpressrahmen Zentrierstifte aufweist. Diese erleichtern die genaue Positionierung der Leiterplatte vor dem Einpressvorgang und dienen somit als Vorzentrierungsmittel .

Von Vorteil ist, wenn die Einpresspins Z-förmig ausgebildet sind, so dass ein Ausgleich hinsichtlich der Überbestimmung beider Leiterplatten möglich ist.

Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn der Einpressrahmen

Positionierbolzen aufweist, die die Fixierung auf der Hauptleiterplatte ermöglichen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Befestigung und Kontaktie- rung elektrischer Bauelemente auf übereinander angeordneten Leiterplatten in einem Elektronikgehäuse sieht folgende Schritte vor: Positionieren eines Halterahmens mit Durchgriffsbohrungen und Steckplätzen für elektrische Bauelemente auf der Oberseite einer Leiterplatte; Bestücken des Halterah- mens mit elektrischen Bauelementen; Positionieren eines Einpressrahmens mit Einpressdomen, Zentrierstiften und Positionierbolzen unter der Leiterplatte; Einpressen der Zentrierstifte und Einpresspins in die Leiterplatte bzw. Einpressen der Einpressdome in die Durchgriffsbohrungen des Halterahmens zu einer kombinierten Baueinheit; Einpressen dieser kombinierten Baueinheit mittels Einpresspins und Positionierbolzen des Einpressrahmens auf einer Hauptleiterplatte und Ver- schrauben der übereinander fixierten Leiterplatten in einem Elektronikgehäuse .

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass sowohl die Befestigung der elektrischen Bauelemente als auch die elektrische Kontaktierung einer Leiterplatte durch die Einpresspins in einem Arbeitsschritt erfolgt. Zudem können defekte elektrische Bauelemente einfach ausgetauscht werden, da sie nicht mit Klebstoff befestigt sind.

Die vorliegende Erfindung schafft erstmals vorteilhaft, ein kombiniertes Befestigungs- und Kontaktierungssystem für e- lektrische Bauelemente auf übereinander angeordneten Leiterplatten, das einen einfachen Austausch von defekten elektri- sehen Bauelementen sowie eine sichere elektrische Kontaktierung zwischen übereinander angeordneten Leiterplatten ermöglicht. Sie eignet sich insbesondere für den Automobilbereich,

Weitere Vorteile und Ausführungen der Erfindung werden nach- folgend anhand von Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung erläutert.

Dabei zeigen schematisch:

Fig. 1 in einer Draufsicht ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Halterahmens für elektrische Bauelemente vor der Positionierung auf einer Leiterplatte;

Fig. 2 in einer Draufsicht den Halterahmen nach Fig. 1 nach der Positionierung auf der Leiterplatte;

Fig. 3 in einer Draufsicht ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Einpressrahmens;

Fig. 4 in einer Draufsicht ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Einpressrahmens; Fig. 5 in einer perspektivischen Darstellung den auf der

Leiterplatte positionierten Halterahmen vor dem Einpressen des Einspressrahmens;

Fig. 6 in einer perspektivischen Darstellung eine kombinierte Baueinheit aus Halterahmen, Leiterplatte und Einpressrahmen vor dem Einpressen in eine Hauptleiterplatte;

Fig. 7 in einer perspektivischen Darstellung die kombinierte Baueinheit nach Fig. 6 nach dem Einpressen in eine Hauptleiterplatte;

Fig. 8 in einer perspektivischen Darstellung die kombinierte Baueinheit nach der Montage in einem Elektronikgehäuse;

Fig. 9 in einer perspektivischen Darstellung die Montage der kombinierten Baueinheit in das Elektronikgehäuse;

Fig. 10 in einer perspektivischen Darstellung die auf der

Leiterplatte positionierten Halterahmen vor dem Einpressen eines weiteren erfindungsgemäßen Einpressrahmens;

Fig. 11 in einer perspektivischen Darstellung eine Durchgriffsbohrung eines erfindungsgemäßen Halterahmens sowie ein Einpressdom eines erfindungsgemäßen Einpressrahmens vor dem Einpressvorgang;

Fig. 12 in einer perspektivischen Darstellung ein Zentrierstift eines Halterahmens vor dem Einpressen in eine Leiterplatte;

Fig. 13 in einer perspektivischen Darstellung den Einpressvorgang der Zentrierstifte; Fig. 14 in einer perspektivischen Darstellung die kombinierte Baueinheit aus Halterahmen, Leiterplatte und Einpressrahmen vor dem Einpressen in eine Hauptleiterplatte; und

Fig. 15 in einer perspektivischen Darstellung die kombinierte Baueinheit nach der Montage in einem Elektronikgehäuse;

Fig. 1 zeigt in einer Draufsicht ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Halterahmens 1 für elektrische Bauelemente vor der Positionierung auf einer mit elektrischen Bauelementen 2 bestückten Leiterplatte 3. Der Halterahmen 1 kann hinsichtlich seiner geometrischen Form auf die räumlichen Bedingungen auf der Leiterplatte 3 abgestimmt werden und ist daher völlig variabel. Der Halterahmen 1 weist Steckplätze 4, 5 auf, die sowohl für die Aufnahme konzentrischer als auch quaderförmiger, bedrahteter Bauelemente geeignet sind, wobei auch hier jede andere geometrische Form denkbar ist.

Zusätzlich sind an unterschiedlichen Angriffspunkten des Halterahmens 1 Durchgriffsbohrungen 6 angeordnet, die später beim Einpressvorgang zur Aufnahme von Einpressdomen dienen.

Fig. 2 zeigt in einer Draufsicht den Halterahmen 1 nach Fig. 1 nach der Positionierung der Leiterplatte 3 und nach der Bestückung mit elektrischen Bauelementen 7.

Fig. 3 zeigt in einer Draufsicht ein erstes Ausführungsbei- spiel eines erfindungsgemäßen Einpressrahmens 8. Der Einpressrahmen 8 weist zwei vorzugsweise parallel zueinander verlaufende Stege 9, 10 auf, die durch vorzugsweise drei Querstege 11, 12, 13 fest positioniert sind. Dabei bilden die Querstege 11, 12, 13 mit den Stegen 9, 10 vorzugsweise Winkel von 90°, wobei die jeweiligen Endbereiche der Stege 9, 10 mit den Querstegen 11 bzw. 13 abschließen. Der Quersteg 12 befindet sich zwischen den Querstegen 11 und 13. Auf den Stegen 9, 10 sowie vorzugsweise mittig auf dem Quersteg 12 sind Ein- pressdome 14, 15, 16 ausgebildet, die positionsgleich, d. h. mit gleichen Abständen zu den Durchgriffsbohrungen 6 des Halterahmens 1 angeordnet sind. Die Einpressdome 14, 15, 16 weisen einen vorzugsweise konzentrischen bolzenartigen Grundkör- per 17 auf, der in einen stiftartigen Pin 18 mündet, der einen geringeren Durchmesser aufweist als der bolzenartige Grundkörper 17. Die Querstege 11 und 12 münden in ihren 4 Endbereichen in vorzugsweise konzentrisch ausgebildete Positionierbolzen 19, 20, 21, 22. Der Quersteg 11, in welchen auf der einen Seite die Stege 9, 10 münden, geht auf der anderen Seite in einen Mittelsteg 23 über. Der Mittelsteg 23 mündet in einen parallel zum Steg 11 verlaufenden Einpresssteg 24. Der Einpresssteg 24 weist jeweils oberhalb und unterhalb vom Mittelsteg 23 Steckbereiche 25, 26 mit Steckplätzen auf, in welche vorzugsweise Z-förmig ausgeformte Einpresspins 27 lagern. Die Steckplätze der Steckbereiche 25, 26 können vorzugsweise auch untereinander angeordnet sein, so dass die Einpresspins 27 zweireihig gesteckt werden können. Der Quersteg 13, in welchen die gegenüberliegenden Endbereiche der Stege 9, 10 münden, weist ebenfalls Steckbereiche 28, 29 auf, in denen Einpresspins 27 lagern.

Fig. 4 zeigt in einer Draufsicht ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Einpressrahmens 8. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel münden die Stege 9, 10 in den Quersteg 12. An den Positionierbolzen 21, 22 sind Steckbereiche 30, 31 angeordnet, die mit dem Quersteg 12 vorzugsweise einen Winkel von 90° bilden. Alle weiteren Merkmale wurden bereits in Fig. 3 beschrieben.

Fig. 5 zeigt in einer perspektivischen Darstellung den auf der Leiterplatte 3 positionierten Halterrahmen 1 vor dem Einpressen des Einpressrahmens 8 in die Durchgriffsbohrungen 6 des Halterahmens 1 sowie die für die Einpresspins 27 vorgese- henen Bohrungen der Leiterplatte 3. Das erfindungsgemäße kombinierte Befestigungs- und Kontaktierungssystem ist somit zweiteilig aufgebaut und umfasst des Halterahmen 1 sowie den Einpressrahmen 8. Fig. 6 zeigt in einer perspektivischen Darstellung eine kombinierte Baueinheit 32 aus Halterahmen 1, Leiterplatte 3 und Einpressrahmen 8 vor dem Einpressen in eine Hauptleiterplatte 33. Dabei dienen die Positionierbolzen 19, 20, 21, 22 als Abstandshalter zwischen den nach dem Einpressvorgang übereinander gelagerten Leiterplatten 3, 33.

Fig. 7 zeigt in einer perspektivischen Darstellung die kombi- nierte Baueinheit 32 nach Fig. 6 nach dem Einpressen in die Hauptleiterplatte 33.

Fig. 8 zeigt in einer perspektivischen Darstellung die kombinierte Baueinheit 32 mit Hauptleiterplatte 33 nach der Monta- ge in ein vorzugsweise zweiteilig ausgebildetes Elektronikgehäuse 34 mit Gehäusedeckel 35 und Gehäuseboden 36. Die Hauptleiterplatte 33 bzw. die kombinierte Baueinheit 32 werden mittels Befestigungsmitteln 37, 38, wie zum Beispiel Schrauben am Gehäusedeckel 35 befestigt. Eine Möglichkeit für die Befestigung besteht dabei darin, mit einer kleinen Schraube

38 die Hauptleiterplatte 33 am Gehäusedeckel 35 zu befestigen und mit einer großen Schraube 37, die durch die Hauptleiterplatte 33 und durch die Leiterplatte 3 geführt ist, die kombinierte Baueinheit 32 am Gehäusedeckel 35 zu befestigen. Entlang des Gewindekörpers der Schraube 37 ist eine Hülse 43 vorzugsweise eine Metallhülse geführt, die beim Schraubvorgang die Leiterplatte 3 gegen den Gehäusedeckel 35 drückt.

Fig. 9 zeigt in einer perspektivischen Darstellung die Monta- ge der kombinierten Baueinheit 32 bzw. der Hauptleiterplatte 33 in das Elektronikgehäuse 34 mittels der Befestigungsmittel 37, 38.

Fig. 10 zeigt in einer perspektivischen Darstellung den auf der Leiterplatte 3 positionierten Halterahmen 1 vor dem Einpressen des erfindungsgemäßen Einpressrahmens 8. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist jeweils vorzugsweise mittig an den Querstegen IIa, 12a ein elastischer Mittelsteg 23a angeordnet, der in einen Einpresssteg 24a mündet, wobei der Einpresssteg 24a, der parallel zu den Querstegen IIa, 12a verläuft, einen elastischen Mittelbereich 39 aufweist, der an beiden Seiten in einen Steckbereich 40, 41 für die Einpress- pins 27 mündet. Die Steckbereiche 40, 41 weisen jeweils vorzugsweise zwei zentrierte Stifte 42 auf.

Fig. 11 zeigt in einer perspektivischen Darstellung eine Durchgriffsbohrung 6 eines erfindungsgemäßen Halterahmens 1 sowie ein Einpressdom 16 eines erfindungsgemäßen Einpressrahmens 8 vor dem Einpressvorgang.

Fig. 12 zeigt in einer perspektivischen Darstellung einen Zentrierstift 42 eines Einpressrahmens 8 vor dem Einpressvor- gang mit Einpressrichtung in Pfeilrichtung.

Fig. 13 zeigt in einer perspektivischen Darstellung den Zentrierstift 42 des Einpressrahmens 8 nach Fig. 12 nach dem Einpressvorgang mit Einpressrichtung in Pfeilrichtung.

Fig. 14 zeigt in einer perspektivischen Darstellung die kombinierte Baueinheit 32, aus Halterahmen 1, Leiterplatte 3 und Einpressrahmen 8 vor dem Einpressen in die Hauptleiterplatte 33.

Fig. 15 zeigt in einer perspektivischen Darstellung die kombinierte Baueinheit 32 mit Hauptleiterplatte 33 nach der Montage im Elektronikgehäuse 34. Die Hauptleiterplatte 33 bzw. die kombinierte Baueinheit 32 werden mittels Schrauben 44, 45 am Gehäusedeckel 35 befestigt. Dabei ist vorgesehen, dass die Schraube 44 die Hauptleiterplatte 33 am Gehäusedeckel 35 befestigt. Die Schraube 45 ist so ausgebildet, dass der Schraubenkopf über der Leiterplatte 33 hinausragt und nicht auf der Leiterplatte 33 aufliegt. Entlang des Gewindekörpers der Schraube 45 ist eine Hülse 46 vorzugsweise eine Metallhülse ausgebildet, die die Leiterplatte 3 durch den Schraubvorgang an den Gehäusedeckel 35 andrückt. Die Schraube 45 mit Hülse 46 wird beim Verschrauben durch eine Öffnung 47 in der Leiterplatte 33 und in einen Führungsstutzen 48 vorzugsweise aus Kunststoff eingeführt, bevor die kombinierte Baueinheit 32 am Gehäusedeckel 35 befestigt wird. Dabei ist der Durchmesser der Öffnung 47 größer als der Durchmesser des Schraub- gewindes der Schraube 45 mit Hülse 46. Außerdem liegt der Führungsstutzen 48 nicht an der Leiterplatte 33 an. Somit weisen der Führungsstutzen 48 und die Öffnung 47 Toleranzbereiche auf, die verhindern, dass die Leiterplatte 33 auch durch die Schraube 45 fest fixiert wird. Durch diese alterna- tive Befestigung unterliegt die Leiterplatte 33 keiner mechanischen Spannung, die dazu führen könnte, dass elektrische Kontaktierungen unterbrochen werden.

Die vorliegende Erfindung schafft erstmals vorteilhaft ein kombiniertes Befestigungs- und Kontaktierungssystem für e- lektrische Bauelemente auf übereinander angeordneten Leiterplatten, das einen einfachen Austausch von defekten elektrischen Bauelementen sowie eine sichere elektrische Kontaktie- rung zwischen übereinander angeordneten Leiterplatten ermög- licht. Sie eignet sich insbesondere für den Automobilbereich,

Claims

Patentansprüche

1. Kombiniertes Befestigungs- und Kontaktierungssystem für elektrische Bauelemente (7) auf übereinander angeordneten Leiterplatten (3, 33) in einem Elektronikgehäuse (34), insbesondere für den Automobilbereich, dadurch gekennzeichnet, dass das System zwei Teile aufweist, wobei ein Teil als Halterahmen (1) für elektrische Bauelemente (7) ausgebildet ist und das zweite Teil ein Einpressrahmen (8) mit Einpresspins (27) ist.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (3) sandwichartig zwischen Halterahmen (1) und Einpressrahmen (8) gelagert ist.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Halterahmen (1) unterschiedlich ausgeformte Steckplätze für die elektrischen Bauelemente (7) aufweist.

4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halterahmen (1) Durchgriffsbohrungen (6) aufweist.

5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einpressrahmen (8) Einpressdome

(14, 15, 16) für die Durchgriffsbohrungen (6) des Halterahmens (1) aufweist.

6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einpressrahmen (8) Zentrierstifte (42) aufweist.

7. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einpresspins (27) Z-förmig ausge- bildet sind.

8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einpressrahmen (8) Positionierbolzen (19, 20, 21, 22) aufweist.

9. Verfahren zur Befestigung und Kontaktierung elektrischer

Bauelemente auf übereinander angeordneten Leiterplatten in einem Elektronikgehäuse, insbesondere für den Automobilbereich, mit den Schritten:

- Positionieren eines Halterahmens (1) mit Durchgriffsboh- rungen (6) und Steckplätzen (4, 5) für elektrische Bauelemente (7) auf der Oberseite einer Leiterplatte (3);

- Bestücken des Halterahmens (1) mit elektrischen Bauelementen (7) ;

- Positionieren eines Einpressrahmens (8) mit Einpressdo- men (14, 15, 16), Zentrierstiften (42) und Positionierbolzen (19, 20, 21, 22) unterhalb der Leiterplatte (3) ;

- Einpressen der Zentrierstifte (42) und Einpresspins (27) in die Leiterplatte (3) bzw. Einpressen der Einpressdome (14, 15, 16) in die Durchgriffsbohrungen (6) des Halte- rahmens (1) zu einer kombinierten Baueinheit (32);

- Einpressen dieser kombinierten Baueinheit (32) mittels der Einpresspins (27) und Positionierbolzen (19, 20, 21, 22) des Einpressrahmens (8) auf einer Hauptleiterplatte (33) und - Verschrauben der übereinander fixierten Leiterplatten (3, 33) in einem Elektronikgehäuse (34) .