FI109960B - Elektroninen laite - Google Patents

Description

109960

Elektroninen laite

Esillä oleva keksintö koskee itsenäisen patenttivaatimuksen johdanto-osan mukaista elektronista laitetta, johon kuuluu piirilevykokonaisuus.

5 Aluksi suojaaminen suoritettiin käyttämällä radiotaajuusnauhaa. Sen jälkeen käytettiin koteloita, jotka oli valmistettu tinatusta teräslevystä taivuttamalla ja juottamalla kulmia. Kotelot kiinnitettiin tavallisesti piirilevyyn käsin, tavallisesti juottamalla käsin, jolloin komponentteihin päästiin käsiksi poistamalla tai avaamalla suojakotelo.

Suojakoteloiden avaaminen tarkastusta ja virittämistä varten ei enää ole tarpeen joh-10 tuen tekniikan tason komponenttien laadusta. Virittäminen aikaansaadaan myös jollakin muulla menetelmällä kuin vääntämällä suojan alla olevia ruuveja, esimerkiksi ohjelmiston avulla tai jollakin muulla edullisemmalla tavalla.

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada elektroninen laite, jossa on aikaisempaan tunnettuun tekniikkaan nähden uudella tavalla toteutettu häiriösuojakotelo.

15 Keksinnön mukaiselle elektroniselle laitteelle on tunnusomaista se, mitä on esitetty ·.·. itsenäisessä patenttivaatimuksessa. Epäitsenäisessä patenttivaatimuksessa on esitetty keksinnön edullinen sovellusmuoto.

»· · · • · .!: ‘ Kotelon huomattavimpia etuja ovat helppo kokoaminen ja mahdollisimman pieni ti- lantarve siten, että elektroniikkalaitteen komponentit voidaan suojata kokonaisuute-: · ·: 20 na, joka on helppo valmistaa ja joka voidaan sijoittaa mahdollisimman pieneen lait- teeseen.

Piirilevykokonaisuudessa suojakotelo ja sen alla olevat komponentit juotetaan piiri- • · • ’* levyyn juottamalla nastoja sen reunoihin esimerkiksi sulatusjuottamisella.

Keksinnön eräs huomattava etu on parannettu tuotanto. Tarvittava työaika lyhenee ;;; 25 huomattavasti.

Kotelo upotetaan kokonaisuuden ympäröivän suojuksen, kuten esimerkiksi puhelin-kotelon, sisään, jolloin saavutetaan huomattava tilansäästö. Puhelimen ulkomittoja ’ * pienennetään siten huonontamatta seinämän virtausominaisuuksia valutekniikan suhteen.

j , 109960

Esillä olevan keksinnön toisen piirteen mukaan valmistetaan elektroniikkakoje, joka sisältää piirilevykokonaisuuden, joka lisäksi käsittää ulkoisen seinäosuuden, johon mainitun kokonaisuuden kotelo upotetaan ainakin osittain.

Vaikka kaksi tai useampia suojakoteloita sijoitettaisiin hyvin lähekkäin upotettuina 5 seinämään, suojakoteloiden rakenteen johdosta seinämään jää niin sanottuja virtaus-kanavia, jotka ovat edullisia valutekiikkaa ajatellen. Aikaisemmin ei ollut mahdollista upottaa suojakoteloita seinämään, koska tällöin seinämästä tuli heikko ja sen ulkonäkö kärsi.

Keksinnön eräälle sovellutusmuodolle on tunnusomaista se, että häiriösuojakotelon 10 yläpinnassa on ilma-aukot, jotka auttavat lämmön siirtymistä juotosvaiheessa "ref-low"-menetelmällä suojakotelon alla oleviin komponentteihin.

Näin ollen juotoksen onnistuminen varmistuu. Ilman tällaisia reikiä juottaminen "reflow"-menetelmällä on hidastaja epävarmaa. Tämä tarkoittaa sitä, ettäjuottumi-nen kyllä saavutetaan, mutta kuumentumisaika tulee näin ollen huomattavasti pi-15 temmäksi ja pitkäaikainen kova kuumuus saattaa olla vaaraksi suojan ulkopuolella käytetyille komponenteille. Tällaisen pitkän kuumennusajan järjestäminen "reflow"-kuumailmauunissa saattaa tuottaa vaikeuksia.

Seuraavassa esitetään esimerkkejä esillä olevan keksinnön suoritusmuodoista viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa: • I · ··· 20 Kuvio 1 esittää suojakoteloita, jotka upotettuna suojukseen tekevät seinäosuudesta • * * · ..: heikon ja ulkonäöstä huonon;

Kuvioissa 2 ja 3 esitetään keksinnössä käytettyjä suojakoteloita upotettuina seinämään; * · ·. Kuviossa 4 esitetään erään suoritusmuodon mukaisen suojakotelon läpileikkaus; • · · : · 25 Kuviossa 5 esitetään erään toisen suoritusmuodon mukaisen kotelon läpileikkaus; :' Kuviossa 6 esitetään osittain katkaistu piirilevykokonaisuus, johon kuuluu keksin- nön mukaan kotelossa olevan piirilevyn suojaamia komponentteja;

Kuviossa 7 esitetään erään toisen suoritusmuodon mukainen suojakotelo; ja 3 109960

Kuviossa 8 esitetään suorakulmaisia koteloita upotettuina ulkoseinämään.

Kuvioissa 2 ja 7 esitetään piirilevykokonaisuuksia, jotka käsittävät kotelot 2 radio-taajuushäiriöiltä suojaamiseksi, joissa on yläpinta 21, seinäosuus 22 ja välineet 6 ja 8 olennaisesti tasomaiseen alustaan 1 kiinnittämiseksi, jolloin seinäosuus 22 kallis-5 tuu kulmassa a alustan 1 tasoon nähden kohtisuoraan tasoon nähden.

Tällainen kotelo voidaan myös valmistaa syvävedolla tai stanssauksella ja sen mitat ovat hyvin tarkkoja verrattuina metallista taivuttamalla valmistettuihin koteloihin. Kotelon kulmien juottovaatimus myös poistuu.

Lisäksi rakenne on jäykempi, jolloin koneellinen asennus helpottuu ja tällaisen kotelo lon 2 automatisointi on helppoa. Kotelon 2 rakenne mahdollistaa kotelon 2 varastoinnin pienissä tiloissa ja samalla oikeassa järjestyksessä automaattiasennusta ajatellen. Kotelon muodon ansiosta kotelot voidaan asettaa hyvin lähekkäin ja juottaa käsin.

Kallistuskulma a pystytasoon nähden on noin 20-30°.

15 Kuvioissa 2 ja 3 esitetään kotelo 2 upotettuna suojuksen, kuten puhelimen ulkokuoren, ulkoseinämään 3. Kotelon 2 muodon ansiosta ulkoseinämän 3 kaavauksen yh-teydessä rakennemateriaali pääsee virtaamaan joustavasti nuolien 4 osoittamalla ta-valla, ja siten materiaali täyttää kallistuvan seinäosuuden 22 ympäröivän tilan 25. Kestävä ulkoseinämä 3 aikaansaadaan upottamalla kotelo 2 siihen, jolloin saavute-·:· 20 taan ohut seinämäpaksuus pitkin kotelon 2 yläpintaa 21, koska seinämä saa kestä- :··· vyytensä kallistuvien seinäosuuksien 22 ympärillä olevasta paksummasta alueesta :·. 25. Sen vuoksi seinän paksuus ei ole liian suuri, kuten tekniikan tason ulko- seinämässä 31. Lisäksi kaavaus suoritetaan huomattavasti vähemmillä materiaalin ; pyörteillä, jolloin seinämästä tulee vahva ja ulospäin näkyvät pintavirheet (kuvio 1, 1 · · !.. ’ 25 alue 5) voidaan välttää.

Kuviossa 8 esitetään tekniikan tason mukainen kotelopari 23, kuten kuviossa 1, upo-. · · ·. tettuna ulkoseinämään, kuvaten sitä seikkaa, että käyttämällä mainittua koteloa 23 ‘'' ulomman ulkoseinämän 31 on oltava paksu tarvittavan kestävyyden saavuttamiseksi.

Jos tekniikan tason mukainen kotelo siten upotetaan puhelimen ulkoseinämään 31, :. ‘ · · 30 puhelimen ulkomitat tulevat suuremmiksi kuin käytettäessä koteloa 2, katso kuvio 3.

4 109960

Kuvioissa 6 ja 7 esitetään piirilevykokonaisuus, joka käsittää piirilevyn 1 ja kotelon 2 radiotaajuushäiriöiltä suojaamiseksi, ja kotelo sisältää yläpinnan 21, seinäosuuden 22 ja välineet piirilevyyn kiinnittämiseksi, jossa on aukot 10, 11, 13 kotelon 2 sisätilan tuulettamiseksi.

5 Kuviossa 6 esitetään suoritusmuotoa, jossa ilma-aukot 13 sijaitsevat piirilevyssä kotelon 2 alapuolella.

Kuviossa 7 esitetään suoritusmuoto, jossa ilma-aukot 10 ja 11 sijaitsevat kotelossa. Ilma-aukot 10, 11, 13 toimivat myös jäähdytysreikinä, ja reikiä voidaan hyödyntää tuotannon automatisoinnissa. Niihin on helppo järjestää niin sanottuja tartuntakoh-10 tia, joihin automaattilaitteen on helppo tarttua. Jos tuotteessa on käytettävä eri koteloita, on myös helppo aikaansaada automaatti tunnistus eri suojakoteloiden kesken sijoittamalla reiät 11 eri tavoin.

Kuviossa 7 myös esitetään suoritusmuoto, jossa ilma-aukot 10 sijaitsevat kotelon 2 juottonastojen 6 välillä.

15 Kuviossa 2 esitetään suoritusmuoto, jossa kotelo on juotettu pintaliitoksella 7 piirilevyn 1 pintaan juottonastoilla, jotka on suunnattu ulospäin kotelon reunasta. Toi-. . sessa suoritusmuodossa kotelo 2 on pinta-asennettu juottamalla piirilevyn 1 pintaan juottonastoilla 6, joista muutamat tai kaikki on suunnattu sisäänpäin kotelon reunasta.

* · · ·:. 20 Toisessa suoritusmuodossa kotelo 2 on pinta-asennettu juottamalla piirilevyn 1 pin- taan juottonastoilla, joiden reunat ovat kohtisuoraan piirilevyn 1 pintaan nähden.

;·. Tällaiset suoritusmuodot jättävät siten enemmän vapautta piirilevyn 1 rakennesuun- • · nittelussa.

,' ·: Kuviossa 4 esitetään vielä toinen suoritusmuoto, jossa suojakotelon juottonastoissa 25 on juottoreunat 9. Siten saadaan vaadittavat välykset esimerkiksi johtimia (ei esi-’;, tetty) varten kotelon alareunassa.

.. · Kotelo juotetaan piirilevyyn samanaikaisesti sisällään olevien komponenttien kanssa .:. takaisinvirtausuunissa.

' · Kuviossa 2, alue 6, ja kuviossa 6 kotelo 2 on pinta-asennettu juottamalla piirilevyn 1 30 pintaan siten, että maadoitusnastat on suunnattu ulospäin kotelon 2 reunasta. Kuvion 2 alue 7 osoittaa, miten kiinnitysvälineet voidaan myös suunnata sisäänpäin kotelon 2 reunasta, jolloin saadaan enemmän vapautta piirilevyn rakennesuunnitteluun.

5 109960

Kuviossa 5 esitetään suoritusmuoto, jossa kotelon 2 reunassa on erilliset sokat 8, jotka läpäisevät piirilevyn 1. Siten kotelo 2 voidaan juottaa piirilevyyn näillä sokilla 8, toisin sanoen kiinnitysvälineillä 6.

Kuviossa 4 esitetyssä kotelon suoritusmuodossa on juottoharjat 9 kotelon 2 kiinni-5 tysvälineissä siten, että välysreiät 10 johtimia varten jäävät harjojen 9 väliin. Kotelossa 2 voi myös olla jäähdytysreiät 11, jotka tavallisesti sijaitsevat yläpinnassa.

Tuotanto helpottuu erikoisesti, koska kotelon 2 rakenne mahdollistaa kotelon juottamisen samanaikaisesti sen alla olevien komponenttien 12 kanssa. Kotelon 2 toisena etuna on, että käsittely voidaan helposti automatisoida vastaavalla tavalla kuin 10 komponenttien automaattiasennus piirilevyyn.

Kotelo valmistetaan edullisesti metallilevystä, jolloin se saa kaikki toivotut ominaisuudet. Kotelo 2 voidaan myös valmistaa jostakin muusta sähköä johtavasta materiaalista, ja tekemällä kompromissi sen EMI-suojaominaisuuksien suhteen myös sähköä johtamattomasta aineesta.

15 Edellä oleva selitys huomioon ottaen alan ammattilaiselle on selvää, että muutoksia ja parannuksia voidaan tehdä poikkeamatta esillä olevan keksinnön piiristä.

II» * · · * · » ·

Claims (2)

109960 1. Elektroninen laite, johon kuuluu piirilevykokonaisuus, joka käsittää piirilevyn, piirilevyyn asennetut elektroniikkakomponentit ja ainakin yhden häiriösuojakoteloi. (2), joka käsittää yläpinnan (21), seinämän (22) ja elimet (6, 8) sen kiinnittämiseksi 5 olennaisesti tasomaiseen alustaan (1), jossa seinämän osa (22) kallistuu tasoon (1) nähden, joka on kohtisuoraan alustan tasoon, ja joka kotelo on asennettu piirilevyyn ja sisältää ainakin muutamat elektroniikkakomponenteista, ja johon elektroniseen laitteeseen kuuluu lisäksi ulkoinen seinäosuus (3), tunnettu siitä, että mainitun kokonaisuuden häiriösuojakotelo (2) on ainakin osittain upotettu mainittuun ulkoiseen 10 seinäosuuteen (3). 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen elektroninen laite, johon kuuluu piirilevykokonaisuus, tunnettu siitä, että häiriösuojakotelon (2) yläpinnassa on ilma-aukot (11), jotka auttavat lämmön siirtymistä juotosvaiheessa "reflow"-menetelmällä suo-jakotelon alla oleviin komponentteihin (12). 15 Patentkrav

1. Elektronisk anordning innefattande en kretskortshelhet, som innefattar tu kretskort, elektroniska komponenter monterade i kretskortet och ätminstone ett interferensskyddshölje (2), som har en Övre yta (21), en vägg (22) och organ (6, 8) för att montera det pä ett väsentligen plant underlag (1), där en del (22) av väggen 20 lutar i förhällande till planet (1), som är vinkelrätt mot underlagets pian, och varvid *·:·* höljet monterats i kretskortet och innehäller ätminstone nägra av de elektroniska komponentema, och varvid den elektroniska anordningen dessutom innefattar ett yttre väggavsnitt (3), kännetecknad av att interferensskyddshöljet (2) för nämnda .,;:' helhet ätminstone delvis insänkts i nämnda yttre väggavsnitt (3). • t I « I * # ... 25

2. Elektronisk anordning enligt patentkrav 1, innefattande en kretskortshelhet, * ' kännetecknad av att interferensskyddshöljet (2) pä Övre ytan har luftintag (11) som bidrar tili värmeövergäng i lödskedet med "reflow"-förfarande tili komponenter (12) ‘ · · ·' under skyddshöljet.