DE202015008007U1

DE202015008007U1 - Leiterplattenanordnung

Info

Publication number: DE202015008007U1
Application number: DE202015008007.3U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 2015-11-19
Filing date: 2015-11-19
Publication date: 2016-01-11
Anticipated expiration: 2025-11-20

Abstract

Leiterplattenanordnung mit zumindest zwei Leiterplatten, die im montierten Zustand annähernd rechtwinkelig zueinander angeordnet und elektrisch und mechanisch miteinander verbunden sind, wobei eine erste Leiterplatte (1) Lötaugen (3) aufweist, die zur Aufnahme von Kontaktfortsätzen (4) einer zweiten Leiterplatte (2) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Kontaktfortsätze (4) mit elektrisch leitenden Kontaktflächen (5) versehen ist und die Kontaktflächen (5) lediglich einen Teil der Kontaktfortsätze (4) überdecken und ihre Ränder von den Rändern der Kontaktfortsätze (4) beabstandet angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leiterplattenanordnung mit zumindest zwei Leiterplatten, die im montierten Zustand annähernd rechtwinkelig zueinander angeordnet und elektrisch und mechanisch miteinander verbunden sind, wobei eine erste Leiterplatte (1) Lötaugen aufweist, die zur Aufnahme von Kontaktfortsätzen einer zweiten Leiterplatte (2) ausgebildet sind.
Leiterplatten sind in nahezu allen elektronischen Geräten enthalten. Sie dienen als Träger für elektronische Bauteile und der elektrischen Verbindung derselben.
In typischer Weise bestehen sie aus elektrisch isolierendem Material mit daran haftenden, leitenden Verbindungen (Leiterbahnen). Als isolierendes Material ist faserverstärkter Kunststoff üblich. Die Leiterbahnen werden zumeist aus einer dünnen Schicht Kupfer geätzt. Die Bauelemente werden auf Lötflächen (Pads) oder in Lötaugen gelötet. So werden sie gleichzeitig mechanisch gehalten und elektrisch verbunden. Größere Komponenten können auch mit Kabelbindern, Klebstoff oder Verschraubungen auf der Leiterplatte befestigt werden.
Zur Anpassung des Raumbedarfs einer elektronischen Schaltung an vorgegebene Geräteabmessungen ist es üblich, mehrere, elektrisch und mechanisch miteinander verbundenen Leiterplatten vorzusehen, um so die flächige Ausdehnung einer einzelnen Leiterplatte zu verringern und stattdessen verfügbaren Raum in der Höhe zu nutzen.
Die Leiterplatten können miteinander beispielsweise über Steckkontakte oder Steckbuchsen verbunden sein.
Aus der DE 10 2011 103 777 A1 ist die Verbindung einer ersten mit einer zweiten Leiterplatte bekannt, wobei die erste Leiterplatte auf Ihrer Oberseite einen Kontakt trägt, welcher zwei zueinander weisende und einen Aufnahmespalt bildende Arme zur Aufnahme eines Kontaktabschnitts der zweiten Leiterplatte aufweist, und die zweite Leiterplatte, einen Kontaktabschnitt mit zumindest einem Kontaktfeld aufweist, wobei der Kontaktabschnitt der zweiten Leiterplatte im Aufnahmespalt zwischen den Armen der ersten Leiterplatte angeordnet ist und wenigstens ein Arm als Kontaktarm an dem Kontaktfeld der zweiten Leiterplatte anliegt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Stand der Technik weiterzuentwickeln.
Erfindungsgemäß geschieht dies mit einer Leiterplattenanordnung der eingangs genannten Art, bei der zumindest ein Teil der Kontaktfortsätze mit elektrisch leitenden Kontaktflächen versehen ist und die Kontaktflächen lediglich einen Teil der Kontaktfortsätze überdecken und ihre Ränder von den Rändern der Kontaktfortsätze beabstandet angeordnet sind.
Durch die Erfindung werden elektrisch leitende Verbindungen zwischen Kontaktflächen und Lötaugen ohne ordnungsgemäße Lötverbindung vermieden und damit eine Fehlerquelle ausgeschaltet.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Abstand zwischen den Rändern der Kontaktflächen und den Rändern der Kontaktfortsätze zumindest 0,5 mm beträgt.
Günstig ist es weiterhin, wenn neben der zweiten Leiterplatte weitere Leiterplatten annähernd rechtwinkelig zur ersten Leiterplatte angeordnet und elektrisch und mechanisch mit dieser verbunden sind.
Damit können vorgegebene Raumangebote optimal genutzt werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird zumindest ein Teil der Lötaugen, die zur Aufnahme von Kontaktfortsätzen einer zweiten Leiterplatte ausgebildet sind, mit einer Spaltfräsung versehen.
Günstig ist es auch, wenn die Leiterplatten zusätzliche elektrische Verbindungselemente aufweisen. Damit kann ein erhöhter Bedarf an elektrischen Verbindungen abgedeckt werden.
Die Erfindung wird anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen beispielhaft:
1 eine Explosionsdarstellung einer Ausführung der erfindungsgemäßen Leiterplattenanordnung und
2 einen Ausschnitt der erfindungsgemäßen zweiten Leiterplatte.
2 zeigt eine Leiterplattenanordnung mit einer ersten Leiterplatte 1 und einer zweiten Leiterplatte 2, die im montierten Zustand annähernd rechtwinkelig zueinander angeordnet und elektrisch und mechanisch miteinander verbunden sein sollen.
Damit wird die flächige Ausdehnung der ersten Leiterplatte verringert und der Platzbedarf der gesamten Leiterplattenanordnung an ein vorhandenes Raumangebot angepasst.
Diese Anpassung kann auch dadurch optimiert werden, dass weitere Leiterplatten senkrecht zu der ersten Leiterplatte 1 angeordnet und mit dieser elektrisch und mechanisch verbunden werden. Denkbar wäre es aber auch, dass weitere Leiterplatten senkrecht zu der zweiten Leiterplatte 2 angeordnet und mit dieser elektrisch und mechanisch verbunden werden und somit parallel zur Fläche der ersten Leiterplatte 1 liegen.
Die Verbindung der Leiterplatten kann zumindest teilweise mittels Stecker erfolgen. Dies wird vorzugsweise dann der Fall sein, wenn eine Trennbarkeit der Leiterplatten erforderlich ist.
Der Erfindung liegt aber eine Verbindung zugrunde, bei der die erste Leiterplatte 1 Lötaugen 3 aufweist, die zur Aufnahme von Kontaktfortsätzen 4 der zweiten Leiterplatte 2 ausgebildet sind.
Bei der Montage wird die zweite Leiterplatte 2 auf die erste Leiterplatte aufgesteckt, sodass nach Abschluss des Steckvorganges die Kontaktfortsätze 4 durch die entsprechenden Lötaugen 3 der ersten Leiterplatte 1 hindurchragen.
Danach werden im Rahmen des Lötvorganges die Lötaugen 3 mit den auf den Kontaktfortsätzen 4 angeordneten, elektrisch leitenden Kontaktflächen 5 verlötet und so die elektrische und mechanische Verbindung der beiden Leiterplatten fertiggestellt.
Im Anschluss wird in einem Testfeld die Leiterplatte insbesondere darauf überprüft, ob die elektrischen Kontakte fehlerfrei ausgeführt sind und die Leitfähigkeit gegeben ist.
Dabei kann es bei Verbindungen mit Kontaktfortsätzen und Kontaktflächen nach dem Stand der Technik zu fehlerhaften Ergebnissen kommen, wenn zwar eine Lötung in einem Fall nicht ordnungsgemäß ausgeführt worden ist, aber die Kontaktfläche an einer leitfähigen Innenwand eines Lötauges 3 anliegt. In diesem Fall ist die Leitfähigkeit der Verbindung gegeben und sie wird als fehlerfrei erkannt.
Bei einer mechanischen/thermischen Belastung kann aber dieser Kontakt unterbrochen werden und damit die Funktionsfähigkeit der Leiterplattenanordnung bzw. des mit ihr realisierten elektrischen oder elektronischen Gerätes nicht mehr gegeben sein. Der zugrundeliegende Fehler ist dann unter Umständen sehr schwer feststellbar.
Erfindungsgemäß wird nun ein Anliegen der Kontaktfläche 5 an einer leitfähigen Innenwand eines Lötauges 3 dadurch verhindert, dass die Kontaktflächen 5 lediglich einen Teil der Kontaktfortsätze 4 überdecken und ihre Ränder zu den Rändern der Kontaktfortsätze 4 einen Mindestabstand aufweisen, der beispielsweise 0,5 mm betragen kann.
Damit wird die oben beschriebene Fehlermöglichkeit verhindert.
Vorteilhaft ist es auch, wenn zumindest ein Teil der Lötaugen 3, die zur Aufnahme von Kontaktfortsätzen 4 einer zweiten Leiterplatte 2 ausgebildet sind, mit einer Spaltfräsung versehen ist.
Dieser, in Richtung der Erstreckung der zweiten Leiterplatte ausgebildete Spaltfräsung dient zur Aufnahme eines nicht von einer Kontaktfläche 5 bedeckten Teils eines Kontaktfortsatzes.
Der Spaltfräsung kann daher mit dem Kontaktfortsatz eine Führung bilden, welche keinen unerwünschten elektrischen Kontakt bildet, aber eine Fixierung der Leiterplatten zueinander vor dem Lötvorgang ermöglicht.
Die erfindungsgemäße Lösung zur Verbindung mehrerer Leiterplatten lässt sich auch mit anderen Verbindungsmöglichkeiten wie z. B. Kabel und Stecker kombinieren.
Bezugszeichenliste

1: erste Leiterplatte
2: zweite Leiterplatte
3: Lötaugen
4: Kontaktfortsätze
5: Kontaktfläche
6: Spaltfräsung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102011103777 A1 [0006]

Claims

Leiterplattenanordnung mit zumindest zwei Leiterplatten, die im montierten Zustand annähernd rechtwinkelig zueinander angeordnet und elektrisch und mechanisch miteinander verbunden sind, wobei eine erste Leiterplatte (1) Lötaugen (3) aufweist, die zur Aufnahme von Kontaktfortsätzen (4) einer zweiten Leiterplatte (2) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Kontaktfortsätze (4) mit elektrisch leitenden Kontaktflächen (5) versehen ist und die Kontaktflächen (5) lediglich einen Teil der Kontaktfortsätze (4) überdecken und ihre Ränder von den Rändern der Kontaktfortsätze (4) beabstandet angeordnet sind.
Leiterplattenanordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den Rändern der Kontaktflächen (5) und den Rändern der Kontaktfortsätze (4) zumindest 0,5 mm beträgt.
Leiterplattenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass neben der zweiten Leiterplatte (2) weitere Leiterplatten annähernd rechtwinkelig zur ersten Leiterplatte (1) angeordnet und elektrisch und mechanisch mit dieser verbunden sind.
Leiterplattenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Lötaugen (3), die zur Aufnahme von Kontaktfortsätzen (4) einer zweiten Leiterplatte (2) ausgebildet sind, mit einem Spaltfräsung versehen ist.
Leiterplattenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatten zusätzliche elektrische Verbindungselemente aufweisen.