DE2830937A1 - Vorrichtung zum schutz einer elektronischen schaltgruppe - Google Patents

Description

• Stand der Technik
• Die Erfindung geht von einer Kurzschlußeinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruches aus. Solange die elektronischen Baugruppen sich im angeschlossenen Zustand in der elektrischen Anlage befinden sind sie weitgehend gegen die hohen Spannungen einer statischen Aufladung geschützt, da durch nierohmige Stromkreise, Schutzdioden oder geerdete Leiter- oder Gehäuseteile für eine Entladung ohne zu großen Spannungsabfall gesorgt werden kann.
• Dieser Schutz geht jedoch im wesentlichen verloren, sobald die Anschlüsse zur elektronischen Baugruppe unterbrochen werden und leitende Teile berührt werden können. So sind diese Baugruppen vor allen bei der Herstellung, der Prüfung der Lagerung und dem Transport gefährdet.
• Zum Schutz der Baugruppen beim Versand ist es bekannt Gegenkontaktleisten zu verwenden deren Anschlüsse untereinander kurzgeschlossen sind, oder elastische im Querschnitt U-förmige Kurzschluß-Klemmstreifen aufzustecken, welche mit ihren Schenkeln auf den flächenhaften Anschlußkontakten aufliegen und diese untereinander leitend verbinden. Eine sichere Kurzschluß verbindung läßt sich jedoch in vielen Fällen nur mit entsprechend ausgebildeten teuren Gegenkontaktleisten erzielen, da bei den Kurzschluß-Klemmstreifen zum Beispiel aus Metall schon kleine Verbiegungen ein Abheben von einzelnen der üblicherweise dicht nebeneinanderliegenden Anschlußkontakte bewirken können und die gleichfalls bekannten Kurzschluß-Klemmstreifen aus leitenden Weichplastik nur eine verhältnismäßig hochohmige unsichere Verbindung der Anschlußkontakte bewirken, so daß bei einer stärkeren Entladung einer statischen Aufladung ein# zu großer Spannungsabfall entstehen kann.
• Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Kurzschlußeinrichtung mit dem kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches hat gegenüber den bekannten Vorrichtungen den Vorteil, daß hier ein Band Verwendung finden kann, dass sich billig z.B. als Meterware herstellen läßt und sich für Anschlußkontaktreihen mit einer beliebigen Anzahl und unterschiedlichen Aufbau der Einzelkontakte verwenden läßt. Dies ist besonders von Vorteil, da auch die teuren bekannten Kurzschlußeinrichtungen nach dem Einsetzen der Baugruppe in die Gesamtanlage nicht mehr benötigt werden bzw. üblicherweise nicht mehr wiederverwendet werden.
• Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch den geringen Platzbedarf des auf den Kontakten befestigten, erfindungsgemäßen Bandes das beim Verpacken, Lagern und auch während der Fertigung der Baugruppen kaum stört und zusätzlich die Anschlußkontakte gegen eine Oxydation oder die mechanisch empfindliche Edelmetallauflage gegen Beschädiggungen schützen kann. Von besonderem Vorteil kann in Weiterbildung der Erfindung eine lötbeständige Ausführung des Kurzschlußbandes sein, die es möglich macht, das Band schon vor dem Bestücken der spannungsempfindlichen Bauelemente aufzubringen und es auch während des Anlötens der Bauelemente z.B. während eines Tauchlötvorganges auf den Anschlußkontakten zu belassen. Während dieses Vorganges kann es gleichzeitig den Schutz der Anschlußkontakte vor anhaftendem Lötzinn übernehmen. Hierzu sollte das Band und das Haftmittel entsprechend temperaturbeständig sein und beim Abziehen des Bandes sich rückstandsfrei von den Anschlußkontakten lösen lassen. Es kann auch vorteilhaft sein, einen Kleber zu verwenden bei dem sich Klebemittelreste z.B. durch ein Losungsmittel leicht beseitigen lassen. Bei zweiseitig auf einer Isolierstoffplatte herausgeführten Anschlußkontakten kann in Weiterbildung der Erfindung das Band derart um eine Kante herum auf beiden Seiten aufgebracht werden, daß sich eine durchgehende Kurzschlußverbindung für die auf beiden Seiten herausgeführten Anschlußkontakte ergibt.
• Ist eine Reinigung der Anschlußkontakte schwierig und z.B. durch eine lange Lagerung nicht zu vermeiden, kann es von besonderem Vorteil sein, das Haftmittel in einem mittleren Bereich des Bandes z.B.
• durch aufbringen einer breiteren Leitfolie derart breit abzudecken, daß der Bereich der Anschlußkontakte, welcher später mit den Gegenkontakten in Eingriff kommt, bei entsprechendem Aufkleben des Bandes frei von Haftmitteln bleibt.
• Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der Beschreibung näher erläutern. Es zeigen Figur 1 eine Leiterplatte mit erfindungsgemäß überbrückten Anschlußleitungen; Fig. 2 und 3 einen Kurzschlußklebestreifen mit drahtförmigen und bandförmigem Leiter; Fig. 4 einen Ausschnitt aus einer Leiterplatte mit flächenhaften Anschlußkontakten; Fig. 5 und 6 einen vergrößert dargestellten Quer- und Längsschnitt durch eine Isolierstoffplatte mit beidseitig aufgebrachten,flächenhaften Anschlußkontakten und Fig. 7 eine Leiterplatte mit eingelöteter Anschlußkontaktleiste.
• Beschreibung Elektronische Baugruppen werden im allgemeinen mit Leiterplatten aufgebaut, welche aus einer Isolierstoffplatte 1 mit flächenhaften Leiterzügen 2 bestehen. Auf diesen Leiterplatten sind eine Vielzahl Bauelemente 3; 4 mit den Leiterzugen überlicherweise durch eine Tauchlötung verbunden. Die elektrische Verbindung der Leiterplatte zur elektronischen Einrichtung erfolgt in den häufigsten Fällen über Anschlußkontaktreihen, welche aus flächenhaft ausgebildeten Anschlußkontakten 5 oder einer Kontaktleiste 6 bestehen, zu der parallel geführten Anschlußleitungen 7 geführt sind. Die Leiterplatten werden üblicherweise getrennt hergestellt, geprüft, transportiert, gelagert und beim Zusammenstellen der elektronischen Einrichtung in diese eingesteckt.
• Bei einem Defekt eines der Bauelemente 3, 4 wird die Leiterplatte herausgezogen und durch eine andere bestückte Leiterplatte ersetzt.
• Diese in vielfacher Weise vorteilhafte Handhabung mit einzelnen bestückten Leiterplatten kann eine große Gefährdung von Bauelementen wie z.X. Integrierte Schaltkreise 4 nach sich ziehen, die empfindlich gegen Überspannungen sind, wie sie bei statischen Aufladungen von Personen entstehen, welche die bestückten Leiterplatten handhaben. Schon das Berühren eines Bauelementes, einer Leiterbahn oder eines Anschlußkontaktes kann ein solches übersparinungsempfindliches Bauelement zerstören, wobei eine gebräuchliche Isolation oder Isolierlackierung keinen ausreichenden Schutz gewährt, da die zum Teil sehr hohen statischen Spannungen diese Isolation leicht durchschlagen können. Um diese Gefahr zu verringern, sind eine Vielzahl von Maßnahmen bekannt, die häufig nebeneinander angewendet werden müssen. So ist es bekannt durch besondere Maßnahmen die statische Aufladung von Personen z.B. durch geeignete Fußbodenbeläge zu verhindern oder besondere Einrichtungen zur Entladung von Personen vorzusehen wie z.B. über geerdete Armmanschetten und über eine Aufsteckvorrichtung die Leiterzüge der bestückten Leiterplatte untereinander kurzzuschließen. Mit der erfindungsgemäßen Kurzschließeinrichtung kann wie in Fig. 1 dargestellt, das Kurzschließen der Anschlußleitungen mit einem leitenden Band 8 erfolgen, das selbsthaftend quer über die flächenhaften Anschlußkontakte 5 befestigt wird. Das leitende Band 8 kann je nach Anwendungsart und/oder Anforderung sehr unterschiedlich aufgebaut sein. So kann eine dünne Metall- z.B. Kupferfolie 11 Verwendung finden, welche auf einer Seite mit einem leitendem Kleber versehen ist oder lediglich an den Randbereichen 9 mit einem über beschichtet ist, der nicht leitfähig ist. Weiterhin kann das Band aus einer elastischen Kunststoffolie bestehen, die wie in Fig. 2 dargestellt im mittleren Bereich einen blar;n z.B. runden Leiter 10 mitführt oder gemäß Fig. 3 einen schmalen, dünnen Metallstreifen 11 trägt.
• Das Band kann als billige Meterware hergestellt auf Rollen aufgerollt sein und wird, wenn beide Seiten der Isolierstoffplatte flächenhafte Anschlußkontakte tragen, um eine Kante 12 der Isolierstoffplatte herum auf der gegenüberliegenden Anschlußkontaktseite zurückgeführt mit dem Anfang 13 des Bandes verklebt.
• Wirdein entsprechend hitzebeständiger Klebestoff gewählt, kann das Band 8 schon vor dem Bestücken mit den überspannungsempfindlichen Bauelementen auf den Anschlußkontakten aufgebracht werden und so auch während der Fertigung z.B. auch bei der Tauchlötung seinen Zweck erfüllen. Da das Band sehr einfach in nahezu beliebiger Länge herzustellen ist, kann es für Kontaktreihen mit beliebiger Anschlußkontaktenzahl und bei nahezu allen gleichartigen Anschlußkontaktarten Verwendung finden. Gleichzeitig kann es zusätzlich zur Abdeckung der Anschlußkontakte beim Lötvorgang dienen, wenn die flächenhaften Anschlußkontakte vor Lötzinn oder sonstigen Verunreinigungen geschützt werden sollen.
• Die Auswahl und Verwendung des Klebers kann in einigen Fällen Schwierigkeiten bereiten, da das Band vor dem Einsetzen in die elektronische Einrichtung wieder entfernt werden muß. So können Klebstoffreste eine spätere gute Kontaktgabe mit den Gegenkontakten verhindern. Es sollte daher ein Kleber Verwendung finden, der sich rückstandsfrei von den Kontakten lösen läßt und/oder erforderlichenfalls ein leichtes entfernen von Kleberesten mit einem geeigneten Lösungsmittel erlaubt. Werden Metallfolien mit einer Klebeschicht verwendet, kann die Metallfolie z.B. durch chemisches oder mechanisches Aufrauhen der Oberfläche vorbehandelt werden, damit beim Abziehen der Kleber an der Metallfolie haften bleibt. Weiterhin können Kunststoffolien zur Anwendung kommen, die ohne einen Kleber selbsthaftend auf den Anschlußkontakten aufgezogen werden können.
• In schwierigen Fällen kann wie in Fig. 4 oder 6 dargestellt, der Bereich 14 der flächenhaften Anschlußkontakte 5, der später zur Kontaktgabe mit den Gegenkontakten in Berührung kommt, durch einen breiten klebstofffreien Bereich abgedeckt werden, der auch durch einen breiteren, dünnen #Metallfolienstreifen 15 gebildet sein kann.
• Anstelle des Herumführens um eine Seitenkante (12 in Fig.1) kann - wie in Fig. 6 dargestellt - ein etwas breiteres Band 16 auch um die Stirnkante 17 der mit den flächenhaften Anschlußkontakten 5 versehenen Isolierstoffplatte 1 gefaltet werden. Auch hierbei kann ein breiter Metallfolienstreifen 18 die Kurzschlußverbindung übernehmen und gleichzeitig den oberen und unteren Bereich 14 der auf dem Kunststoffband 16 aufgebrachten Klebeschicht 19 abdecken, der später mit den Gegenkontakten in Eingriff kommt. Hierdurch kann vermieden werden, daß - vorallem bei der Ersatzteilhaltung -durch längere Lagerfristen ausgehärtete Klebstoffreste eine sichere Kontaktgabe verhindern, oder eine nachfolgende Reinigung von solchen Klebstoffrückständen erfolgen muß, die ansich wieder eine gefährliche statische Aufladung hervorrufen kann. Wie in Fig. 5 dargestellt kann z. B. durch leichtes Aufwalgen oder ein Durchführen zwischen zwei elastischen Aufpreßrollen eine dauerhafte niederohmige Kontaktgabe der leitenden Teile 20 des Bandes 8, vorallem mit den Kanten 21 der flächenhaften Anschlußleitungen 5, bewirkt werden. Das Eindringen von Lötzinn beim Tauchlötvorgang in die klebemittelfreien Bereiche am Bandende kann durch einfaches Abwinkeln der Bandenden aus der Lötbadebene heraus vermieden werden.
• Die Verwendung eines Bandes zum Kurzschließen der Anschlußleitungen ist nicht auf flächenhaft ausgeführte Anschlußkontakte beschränkt.
• So können in gleicher Weise - wie z.B. in Fig. 7 dargestellt - die Anschluß leitungen 7 kurzgeschlossen werden, welche zu den einzelnen Kontakten 23 einer aufgesteckten bzw. angelöteten Anschlußkontaktleiste 6 geführt sind. Hierzu kann ein schmales Klebeband 24 dienen, das einen dünnen blanken Kupferdraht 25 gegen die Anschlußleitungen drückt. Ist die Isolierstoffplatte 1 beidseitig mit Anschlußleitungen versehen, kann auch hier das Klebeband um die Isolierstoffplatte 1 herumgeführt und an den Band- enden 26 zusammengeklebt werden. Die beiden zusammengeklebten Bandenden 26 können auch hier durch abknicken bzw. hochziehen, aus einem Lötbad herausgehalten werden. Die überstehenden Bandenden 26 erleichtern ein späteres Abziehen des Bandes, das vor dem Bestücken der Baugruppe mit den spannungsempfindlidlen Bauelementen aufgebracht werden kann und erst kurz vor (oder bei einen Aufbau gemäß Fig. 7 auch nach) dem Einsetzen der Baugruppe in die Anlage wieder entfernt werden kann. Wird zwischenzeitlich eine Prüfung der elektronischen Baugruppe erforderlich, kann das Band 8 bzw. 24 vorrübergehend entfernt oder nach der Prüfung durch ein neues Band ersetzt werden.

Claims (8)

1. Patentansprüche: 1. )Kurzschlußeinrichtung zum Schutz einer elektronischen Baugruppe mit überspannungsempfindlichen Bauelementen zum Schutz gegen die Eintladung einer statischen Aufladung bei der Herstellung und/oder dem Versand der elektronischen Baugruppe, mit parallel auf einer oder mehreren Ebenen flächenhaft ausgebildeten Anschlußleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußvorrichtung aus einem selbsthaftendem Band (8) besteht, das in Längsrichtung des Bandes einen durchgehenden metallischen Leiter (10,11) aufweist und das Band (8) quer über den flächenhaften Anschlußleitungen (7) haftend aufgebracht ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (8) aus einer metallischen Folie besteht, welche einseitig mit einem elektrisch leitendem Kleber beschichtet ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (8) aus einer metallischen Folie besteht, welche inseitig entlang der Randbereiche (9) des Bandes unter Freilassen eines Mittelstreifens mit einem Kleber beschichtet ist.
4. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Kleber beschichtete Seite der Folie derart vorbehandelt ist, daß der Kleber bei einem Abziehen der Folie von den Anschlußkontakten weitgehend rückstandsfrei auf der Folie haftet.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (8) aus einer ans ich bekannten Kunststoffklebefolie besteht, welche sich auch nach Durchlauf durch ein Tauchlötbad weitgehend rückstandsfrei von den flächenhaften Anschlußleitungen (5) abziehen läßt, und daß auf der Klebeseite des Bandes entlang der Bandmitte ein dünner durchgehender Leiter (10/11) vergesehen ist.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der durchgehende Leiter aus einer schmalen, dünnen Metallfolie (11) besteht, welche durch seine Oberflächenbeschaffenheit und/oder Materialauswahl einen kleinen Übergangswiderstand zu den flächenhaften Anschlußleitungen (5) ermöglicht.
7. 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußleitungen (5) als Kontakte ausgebildet sind, die aus flächenhaften Leiterstreifen bestehen, welche auf beiden Seiten einer Isolierstoffplatte (1) in bekannter Weise isoliert voneinander bis an eine Stirnkante (17) der Isolierstoffplatte (1) herausgeführt sind und das Band (8) derart selbsthaftend auf den Anschlußkontakten (5) aufgebracht ist, daß es die Anschlußkontakte in den Bereichen überdeckt, welche später mit der die Gegenkontakte enthaltenen Steckeinrichtung in Eingriff kommen, und das Band um eine Kante (12, 17) der Isolierstoffplatte (1) herumgeführt mit seinem durchgehend leitendem Teil die Anschlußkontakte (5) untereinander und auf beiden Seiten miteinander kurzschließt.
8. 8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (16) einen breiten von Klebemitteln freien Innenbereich (18) aufweist, an den sich zu den Bandrändern hin je eine streifenförmige durchgehende Klebefläche anschließt und das Band (18) mit dem klebemittelfreien Innenbereich auf einem Bereich (14) der Anschlußkontakte (5) entlang der Stirnkante (17) aufliegt, der später mit den Gegenkontakten in Eingriff kommt.