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Title:
ELECTRICAL CONNECTION WITH EMC
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1996/027281
Kind Code:
A1
Abstract:
An electrical connection (40) on a printed circuit board (32) is led out of a shielding housing (12) to provide EMC. One wall (16) of the housing (12) is provided with a slit (18) through which a projection (36) of the printed circuit board (32) that bears the electrical connection (40) can extend. The edges (20) of the slit (18) are provided with a contact strip (24) in contact with an electroconductive coating (38) of the printed circuit board (32).

Inventors:
JOHN HANS-JOERG (DE)
PALAND ROLF (DE)
Application Number:
PCT/DE1996/000181
Publication Date:
September 06, 1996
Filing Date:
February 06, 1996
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS NIXDORF INF SYST (DE)
JOHN HANS JOERG (DE)
PALAND ROLF (DE)
International Classes:
H05K9/00; (IPC1-7): H05K9/00
Foreign References:
EP0534372A11993-03-31
EP0383357A11990-08-22
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 95, no. 002
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Claims:
Patentansprüche
1. Baugruppenträger (10) für steckbare Leiterplatten (32, 32') mit einem abschirmenden Gehäuse (12), in dem eine Verbindungsrückwand (50) mit Rückwandsteckern (48) für die elektrische Verbindung der Leiterplatten (32, 32") untereinander und/oder mit anderen Baugruppen angeordnet ist, und Leiterplatte (32, 32') , von der eine elektri¬ sche Leitung EMVgerecht zu einem elektrischen Anschluß (40) aus dem Gehäuse (12) herausgeführt ist, in Kombina tion , g e k e n n z e i c h n e t durch folgende Merkmale : eine Wand (16) des abschirmenden Gehäuses (12) ist mit Schlitzen (18', 18") versehen, durch jeden hindurch ver¬ mag eine im Gehäuse (12) befindliche Leiterplatte (32, 32') mit einer Teilfläche (36) aus dem Gehäuse (12) her auszuragen, wenigstens eine elektrische Leitung (42) ist EMVgerecht von einer im Gehäuse (12) befindlichen Teilfläche (34) zu einem elektrischen Anschluß (40) auf der aus dem Ge häuse ragenden Teilfläche (36) der Leiterplatte (32, 32 ' ) herausgeführt, die Leiterplatte (32, 32') trägt wenigstens auf der aus dem Gehäuse (12) ragenden Teilfläche (36) zumindest auf einer Seite eine signalfreie elektrisch leitende Be Schichtung (38) , zumindest die Längsränder (20) der Schlitze (18' , 18") sind mit elastisch verformbaren, elektrisch leitfähigen Kontaktstreifen (24, 24') versehen, die mit der Wand (16) elektrisch verbunden sind und sich aneinander oder bei Vorhandensein einer einen Schlitz (18") durchdrin¬ genden Leiterplatte (32, 32') an deren Beschichtung (38, 38') unter Kontaktgabe anlegen.
2. Anordnung nach Anspruch 1, bei der beide Außenflächen der Leiterplatte (32) eine elektrisch leitende Beschich¬ tung (38) tragen und die Zuführung elektrischer Signale und/oder von VersorgungsSpannungen zu dem elektrischen Anschluß (40) über Leiterbahnen (42) auf einer Innenlage der Leiterplatte (32) erfolgt.
3. Anordnung nach Anspruch 2, bei der die elektrisch lei¬ tenden Beschichtungen (38) auf den beiden Außenseiten an den Rändern der Leiterplatte (32) miteinander verbunden sind.
4. Anordnung nach Anspruch 1, bei der die Zuführung elek trischer Signale und/oder von Versorgungsspannungen zu dem elektrischen Anschluß (40) über Leiterbahnen (42') auf einer Außenlage der Leiterplatte (32') erfolgt, die in Aussparungen (44) der elektrisch leitenden Beschich¬ tung (38') eingebettet und zumindest im Berührungsbe reich mit einem Kontaktstreifen (24 ') mit einer Isolier¬ schicht (46) überzogen sind.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der Kontaktstreifen (24, 24') aus einem mit einem Drahtge¬ flecht oder einer metallbeschichteten Kunststoffgaze überzogenen Moosgummi oder aus elektrisch leitendem Moosgummi besteht .
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der sich an die mit Schlitzen (18', 18") versehene Wand (16) des abschirmenden Gehäuses (12) ein Kabelanschlußraum (14) anschließt, der die aus dem Gehäuse (12) ragende(n) Teilfläche(n) (36) der Leiterplatte(n) (32, 32') um¬ schließt.
Description:
EMV-gerechter elektrischer Anschluß

Die Erfindung betrifft einen Baugruppenträger für steckbare Leiterplatten mit einem abschirmenden Gehäuse, in dem eine Verbindungsrückwand mit Rückwandsteckern für die elektrische Verbindung der Leiterplatten untereinander und/oder mit an¬ deren Baugruppen angeordnet ist, und eine Leiterplatte, von der eine elektrische Leitung EMV-gerecht zu einem elektri¬ schen Anschluß aus dem Gehäuse herausgeführt ist .

Aus der DE-A-39 07 278 ist ein Übergabesystem für elektri¬ sche Signale bekannt, bei dem in einem abschirmenden Gehäuse Leiterplatten mit darauf angeordneten elektronischen Schal¬ tungen parallel zueinander angeordnet sind. Das quaderförmi- ge Gehäuse ist durch Metallwände nach fünf Seiten EMV- gerecht verschlossen. An der Stirnseite jeder Leiterplatte ist eine metallene Frontblende angebracht, die unmittelbar an eine benachbarte Frontblende oder eine Seitenwand des Ge¬ häuses angrenzt und mit ihr in galvanischem Kontakt steht . Die Aneinanderreihung der Frontblenden bildet die sechste Gehäusewand. Ein aus dem Gehäuse herausführender elektri¬ scher Anschluß einer Leiterplatte ist als Stecker ausgebil¬ det, der die Frontblende durchsetzt.

Die bekannte Anordnung gewährleistet nur dann einen EMV- gerechten Verschluß des Gehäuses, wenn die sechste Gehäuse- Seite durch Frontblenden oder Blindelemente lückenlos ver¬ schlossen ist. Die EMV-gerechte Herausführung der elektri¬ schen Anschlüsse aus dem abschirmenden Gehäuse ist schon deshalb technisch aufwendig und somit teuer, weil für jeden verwendeten Steckertyp eine spezielle Blende vorgehalten werden muß. Darüber hinaus muß jede Leiterplatte mit einer Frontblende versehen sein, auch wenn sie keinen elektrischen Anschluß nach außen besitzt. Nicht belegte Steckplätze für

Leiterplatten müssen durch ein Blindelement in Frontplatten¬ form verschlossen werden. Hinzu kommen Kontaktstreifen an den Längsseiten der Frontplatten und Blindelemente, die den galvanischen Kontakt zum Nachbarn herstellen.

Bei dem bekannten Übergabesystem für elektrische Signale werden Verbindungen von dem im abschirmenden Gehäuse befind¬ lichen Datenverarbeitungsgerät zunächst auf eine Rückwand geführt, die das abschirmende Gehäuse von dem eigentlichen Übergaberaum trennt. Die Bestückung eines Datenverarbei- tungsgerates kann aber nach Art und Anzahl der darin verwen¬ deten Leiterplatten und der daran anzuschließenden Periphe¬ riegeräte stark variieren. Die Rückwand muß also entweder mit einer für die maximale Bestückung des Datenverarbei¬ tungsgerätes erforderlichen Anzahl von Steckern versehen sein, die zudem die maximal zu erwartende Polzahl aufweisen müssen, oder für die unterschiedlichen Bestückungsvarianten müssen unterschiedliche Rückwände vorgehalten werden. Beide Lösungen sind schon wegen der hohen Kosten nicht praktika¬ bel.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Baugruppenträger für die EMV-gerechte Aufnahme unterschiedlich bestückter steck¬ barer Leiterplatten in beliebiger Kombination und beliebigem Belegungsgrad der vorhandenen Steckplätze sowie eine Leiter¬ platte anzugeben, von der eine elektrische Leitung EMV- gerecht zu einem elektrischen Anschluß aus dem Gehäuse her¬ ausgeführt ist, wobei ohne zusätzliche mechanische Konstruk¬ tionselemente an der Leiterplatte die EMV-gemäße Dichtheit des Gehäuses gewährleistet ist.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst .

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß eine gro߬ flächige elektrisch leitende Beschichtung auf einer Leiter¬ platte eine gute Schirmwirkung für hochfrequente elektrische Störungen aufweist. Schließt man elektrische Verbin-

dungsleitungen -bei Leiterplatten sind dies im allgemeinen Leiterbahnen- zwischen solchen Beschichtungen ein, so können diese keine elektromagnetischen Störsignale in die Umgebung aussenden. Bei mehrlagigen Leiterplatten können hochfrequen- te Signale führende Leiterbahnen besonders vorteilhaft auf einer Innenlage geführt und die Außenlagen elektrisch lei¬ tend beschichtet sein. Auf diese Weise lassen sich Signal- und Spannungsversorgungsleitungen an elektrische Verbindung¬ selemente, z.B. Stecker, Klemm- oder Lotleisten, EMV-gerecht heranführen.

Die Erfindung bezieht die beschichteten Flächen einer in dem Gehäuse angeordneten Leiterplatte in den Schirm des Gehäuses mit ein, indem die Leiterplatte durch einen Schlitz in einer Wand des Gehäuses aus diesem herausragt. Verbindungselemente für aus dem Gehäuse herausführende elektrische Anschlüsse sind auf dem aus dem Gehäuse ragenden Teil der Leiterplatte angeordnet.

Zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen der Wand und den beschichteten Flächen der Leiterplatte sind zu- mindest die Längsränder des Schlitzes mit elastisch ver¬ formbaren, elektrisch leitenden Kontaktstreifen versehen, die sich an die Leiterplatte anlegen und mit deren beschich¬ teten Flächen kontaktieren. Durchragt keine Leiterplatte den Schlitz, legen sich die Kontaktstreifen aneinander und ver- schließen den Schlitz. Dies hat den Vorteil, daß das Gehäuse auch bei nur teilweiser Bestückung mit Leiterplatten stets EMV-gerecht verschlossen ist. Es ist auch möglich, Leiter¬ platten unterschiedlicher Länge, insbesondere kürzere, nicht aus dem abschirmenden Gehäuse ragende Leiterplatten zu ver- wenden, ohne die Schirmwirkung des Gehäuses zu beeinträchti¬ gen.

Weitere Merkmale und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfin¬ dung sind der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung von Ausführungsbeispielen zu entnehmen. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf ein aufgeschnit¬ tenes Computergehäuse mit einer Leiterplatte gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus einer mit einem Schlitz ver- sehenen Wand in Vorderansicht mit einer Leiter¬ platte gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.

Fig.l zeigt schematisch ein Computergehäuse 10 in Drauf¬ sicht. Es besteht aus zwei Teilen: Einem abschirmenden Ge¬ häuse 12 und einem Kabelanschlußraum 14. Eine an den Kabel- anschlußraum 14 grenzende Wand 16 des Gehäuses 12 ist mit Schlitzen 18 versehen, deren Längsränder 20 rechtwinklig in Richtung des Kabelanschlußraumes 14 abgebogen sind. Jedem Schlitz 18 ist ein Rückwandstecker 48 räumlich zugeordnet. Diese sind auf einer im Gehäuse 12 der geschlitzten Wand 16 gegenüberstehenden Verbindungsrückwand 50 angeordnet.

Auf die einander zugewandten Flächen 22 der abgebogenen Randbereiche sind elektrisch leitende Kontaktstreifen 24 aufgebracht. Die Kontaktstreifen 24 bestehen aus Moosgummi, das mit einem elektrisch leitenden Drahtgeflecht oder mit einer metallbeschichteten Kunststoffgaze überzogen und/oder selbst leitfähig ist. Der Kontaktstreifen 24 hat ein V-för¬ miges Profil. Der eine V-Schenkel 26 ist mit Hilfe eines doppelseitig haftenden Klebebandes 28, das nur einen Teil der Auflagefläche des V-Schenkels 26 auf der Fläche 22 be- deckt, auf letztere aufgeklebt. Eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Kontaktstreifen 24 und der Wand 16 wird über die nicht von dem Klebeband 28 bedeckten Teil¬ flächen hergestellt. Statt eines Klebebandes kann auch ein Kleber, vorzugsweise ein elektrisch leitender Kleber, ver- wendet werden.

Die freien V-Schenkel 30 einander gegenüberliegender Kon¬ taktstreifen 24 berühren einander, wie das bei einem ersten Schlitz 18' gezeigt ist. Dieser Schlitz ist damit EMV-

gerecht verschlossen. In einen zweiten Schlitz 18" ist eine Leiterplatte 32 eingesteckt. Diese ragt mit einer ersten Teilfläche 34 in das abschirmende Gehäuse 12, wo sie in den dem Schlitz 18" gegenüberstehenden Rückwandstecker 48" ein- gesteckt ist. Mit einer zweiten Teilfläche 36 ragt die Lei¬ terplatte 32 in den Kabelanschlußraum 14. Auf der ersten Teilfläche 34 können elektrische Schaltungen angeordnet sein. Ferner kann eine Leiterplatte 32 innerhalb des ab¬ schirmenden Gehäuses 12 über die Verbindungsrückwand 50, welche eine nicht dargestellte elektrische Verdrahtung trägt, mit in andere Rückwandstecker 48 eingesteckten weite¬ ren Leiterplatten 32 und/oder mit ebenfalls nicht darge¬ stellten, auf der Verbindungsrückwand 50 oder diskret von dieser angeordneten Baugruppen, z.B. einer Stromversorgung oder einem Massenspeicher verbunden sein.

Die in den Kabelanschlußraum 14 ragende zweite Teilfläche 36 der Leiterplatte 32 ist beiderseits mit einer elektrisch leitenden Beschichtung 38 versehen. Diese wird zweckmäßi¬ gerweise durch die Kupferkaschierung dargestellt, aus der ohnehin die auf Leiterplatten befindlichen Leiterbahnen ge¬ bildet sind. Diese elektrisch leitenden Beschichtungeπ 38 sind im Kabelanschlußraum umlaufend am Leiterplattenrand mit nicht dargestellten Durchkontaktierungen verbunden. Der Ab¬ stand der Durchkontaktierungen zur Verbindung der leitenden Beschichtung 38 auf den Außenseiten richtet sich nach der kleinsten abzuschirmenden Wellenlänge. Alternativ oder zu¬ sätzlich zu dieser Maßnahme kann die leitende Beschichtung 38 auch um die Ränder der Leiterplatte 32 herumgeführt sein. Die Beschichtung 38 erstreckt sich so weit in den zweiten Schlitz 18", daß die freien Schenkel 30 der Kontaktstreifen 24 mit ihr kontaktieren können. Damit liegt die Beschichtung 38 auf dem gleichen Potential -im allgemeinen Massepotenti¬ al- wie das abschirmende Gehäuse 12. Auf der in den Kabelan¬ schlußraum 14 ragenden zweiten Teilfläche 36 der Leiterplat- te 32 ist ein Stecker 40 angebracht, an dessen Kontaktstifte

elektrische Signale und/oder VersorgungsSpannungen über Lei¬ terbahnen 42 auf einer Innenlage der Leiterplatte 32 heran¬ geführt werden. Die aus dem abschirmenden Gehäuse 12 heraus¬ geführten elektrischen Anschlüsse sind dadurch vollständig EMV-gerecht geführt.

Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus einer mit einem Schlitz 18 versehenen Wand 16 in Vorderansicht mit einer Leiterplatte 32' gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Leiterplatte 32' ist einseitig mit einer elektrisch lei- tenden Beschichtung 38' mit Aussparungen 44 beschichtet, in die Leiterbahnen 42' eingebettet sind. Im Bereich des Kon¬ taktstreifens 24' sind die Leiterbahnen 42' mit einer Iso¬ lierschicht 46 überdeckt.

Das zweite Ausführungsbeispiel einer Herausführung von elek- trischen Anschlüssen aus einem abschirmenden Gehäuse 12 ist auch für einlagige und/oder einseitig beschichtete Lei¬ terplatten 32' geeignet. Obwohl die Aussparungen 44 und die Materialstärke der Leiterplatte 32' Unterbrechungen im Stör¬ strahlungsschirm des abschirmenden Gehäuses 12 bilden, reicht dessen Schirmwirkung zur Abschirmung elektromagne¬ tischer Störgrößen aus, insbesondere wenn deren Wellenlänge groß gegenüber den Abmessungen dieser Unterbrechungen ist .

Es sind verschiedene Abwandlungen in der Form der Wand 16 und der Kontaktsteifen 24 möglich, die von der Erfindung er- faßt sind:

- Die Längsränder 20 der Schlitze 18 müssen nicht relativ zur Wand 16 abgebogen sein, vielmehr können sie auch ge¬ streckt sein.

- Statt V-förmiger Kontaktstreifen sind auch solche mit ei- nem runden oder ovalen, ausgefüllten oder hohlen Querschnitt einsetzbar.

- Die Kontaktstreifen können mit einem Längsschlitz von der Breite der Materialstärke der Schlitzränder versehen sein, die ein Aufstecken der Kontaktstreifen auf die Längsränder 20 der Schlitze 18 erlauben.

- Es können auch Kontaktstreifen aus Metall, insbesondere aus Federblech verwendet werden, die im Berührungsbereich mit der elektrisch leitenden Beschichtung 38 der Leiter¬ platte 32 geschlitzt oder gefiedert oder mit Borsten aus ei¬ nem elektrisch leitenden Material versehen sind.

Die in Fig.l dargestellte Anordnung der Verbindungsrückwand 50 an der der geschlitzten Wand 16 gegenüberliegenden Wand des Gehäuses 12 ist besonders für Leiterplatten geeignet, deren Verbindungsstecker zur Verbindungsrückwand 50 und de¬ ren Steckverbinder 40 zur Außenwelt an einander gegenüber- liegenden Seiten der Leiterplatte 32 angeordnet ist. Es ist ebenfalls möglich, die Verbindungsrückwand senkrecht zu der geschlitzten Wand 16 im Gehäuse 12 anzuordnen. Eine solche Anordnung ist besonders für Leiterplatten mit einer Bauform geeignet, wie sie beispielsweise von ISA-Bus-Zusatzkarten für PC (IEEE Proposal P996) bekannt ist.