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Title:
SYSTEM CONSISTING OF A PRINTED CIRCUIT BOARD AND TUBULAR CASING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/010776
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a system consisting of a printed circuit board and a tubular casing which is connected to the printed circuit board, the casing contacting the printed circuit board at the front end with a flat, closed, annular contact surface, and the printed circuit board being fully soldered to the casing along the contact surface.

Inventors:
ZEBHAUSER MARTIN (DE)
BIPPUS RAINER (DE)
BROSCH HOLGER (DE)
Application Number:
PCT/EP2014/001934
Publication Date:
January 29, 2015
Filing Date:
July 15, 2014
Export Citation:
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Assignee:
ROSENBERGER HOCHFREQUENZTECH (DE)
International Classes:
H01R9/05; H01R12/71; H01R13/6594; H01R24/50
Domestic Patent References:
WO1998043323A11998-10-01
Foreign References:
EP1187268A22002-03-13
US5116245A1992-05-26
Attorney, Agent or Firm:
KANDLBINDER, Markus (DE)
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Claims:
Patentansprüche:

System aus einer Leiterplatte (1) und einem mit der Leiterplatte verbundenen rohrförmigen Mantel, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel die Leiterplatte (1) stirnseitig mit einer flächigen, geschlossen ringförmigen Kontaktfläche kontaktiert und die Leiterplatte (1) mit dem Mantel vollumfänglich entlang der Kontaktfläche verlötet ist.

System gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel als Leiter ausgebildet ist, der mit der Leiterplatte elektrisch leitend verbunden ist.

System gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke des Mantels im Bereich der Kontaktfläche größer als in einem von der Kontaktfläche beabstandeten Abschnitt ist.

System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel mindestens einen Innenleiter (3) umgibt.

Description:
System aus Leiterplatte und rohrförmigem Mantel

Die Erfindung betrifft ein System aus einer Leiterplatte und einem mit der Leiterplatte verbundenen, rohrförmigen Mantel, insbesondere Leiter. Insbesondere betrifft die Erfindung ein solches System, bei dem der Mantel, insbesondere als Außenleiter, einen oder mehrere Innenleiter einer gemantelten und insbesondere geschirmten Einfach- oder Mehrfachleitung (z.B. Koaxialleitung) umgibt.

Derartige Systeme sind Teil einer Vielzahl von Vorrichtungen, in denen Hochfrequenzsignale übertragen und verarbeitet werden (z.B. Multimediageräte). Der oder die für die Hochfrequenzsignalübertragung vorgesehenen Innenleiter der geschirmten Einfach- oder Mehrfachleitungen sind mit definierten " Leiterbahnen der Leiterplatte elektrisch leitend verbunden, während der Außenleiter (Mantel) als Schirmung für die Innenleiter dient und dazu regelmäßig mit einem an Masse angeschlossenen Kontaktbereich der Leiterplatte elektrisch leitend verbunden ist. Die Verbindungen zwischen den Innen- und Außenleitern und den entsprechenden Kontaktbereichen der Leiterplatte kann dabei form-, kraft- oder stoffschlüssig erfolgen. Für eine stoffschlüssige Verbindung wird vielfach gelötet, wobei bei dem Verlöten großflächiger Kontaktflächen aus Kostengründen punktuelle oder abschnittsweise Lötstellen realisiert werden. Für bestimmte Anwendungen kann es erforderlich sein, die Verbindung zwischen der Leiterplatte und der Koaxialleitung abzudichten, um insbesondere ein Vordringen von Feuchtigkeit bis zu den Innenleitern und deren Kontaktstellen mit den Leiterbahnen der Leiterplatte oder auch ein Eindringen von Feuchtigkeit über die Kontaktstellen in ein den Außenleiter umgebendes Gehäuse zu vermeiden. Hierzu wird regelmäßig ein separates Dichtelement, beispielsweise ein herkömmlicher O-Ring eingesetzt, der im Kontaktbereich zwischen der Leiterplatte und dem Außenleiter angeordnet wird. Diese Art der Abdichtung ist mit relativ hohen Kosten verbunden, die nicht nur in den Bauteilkosten für das Dichtelement begründet sind, sondern auch aus der relativ aufwändigen Montage des Systems resultieren.

Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur kostengünstigen Abdichtung der Verbindung einer Leiterplatte mit einer ummantelten und insbesondere geschirmten Leitung anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch ein System gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Systems sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Verbindung zwischen der Leiterplatte und einem rohi-förmigen Mantel, insbesondere einem Außenleiter einer geschirmten Einfach- oder Mehrfachleitung, durch Löten auszubilden und die Lötverbindung derart auszubilden, dass diese gleichzeitig zur Abdichtung des Verbindungsbereichs dienen kann. Dazu ist erforderlich, dass der verlötete Verbindungsbereich vollumfänglich bezüglich des Querschnitts des Mantels vorgesehen und zudem so großflächig ausgebildet ist, dass mittels des in den Kontaktzwischenraum zwischen der Leiterplatte und dem Mantel eingebrachten Lots ein ausreichende Dichtwirkung erzielt werden kann. Dementsprechend ist ein System aus einer Leiterplatte und einem vorzugsweise mit der Leiterplatte elektrisch leitend verbundenen, rohrförmigen (und vorzugsweise elektrisch leitfähigem) Mantel, insbesondere Leiter, erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel die Leiterplatte stirnseitig mit einer flächigen, geschlossen ringförmigen (z.B. kreisringförmigen, quadratischen, rechteckigen, etc.) Kontaktfläche kontaktiert und die Leiterplatte mit dem Mantel vollumfänglich (bevorzugt vollflächig) entlang der Kontaktfläche verlötet ist.

Um eine für eine gute Dichtwirkung ausreichend große Kontaktfläche zu erhalten kann es vorteilhaft sein, dass die Stärke der Kontaktfläche größer als die Wandstärke des Mantels in einem von der Kontaktfläche beabstandeten Abschnitt ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Stärke der Kontaktfläche größer als die Normalwandstärke, d.h. diejenige Wandstärke, die der Mantel entlang des größten Teils seiner Länge aufweist, ist. Um dies zu erreichen kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Mantel an seinem kontaktseitigen Ende mit einer Verdickung ausgebildet ist, die beispielsweise als umlaufender Absatz ausgebilde t sein kann. Dabei muss der Absatz nicht einteilig mit dem (Rest-)Mantel ausgebildet sein. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass der Mantel an seinem kontaktseitigen Ende z.B. die Normalwandstärke aufweist und zur Vergrößerung der Kontaktfläche ein Endabschnitt radial nach außen weisend (insbesondere um 90°) umgebogen wird. Für eine ausreichende gute Dichtwirkung kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Stärke der ringförmigen Kontaktfläche mindestens 0,3 mm beträgt. Neben einer ausreichend guten Dichtwirkung kann durch eine Vergrößerung der Kontaktfläche auch eine Erhöhung der Festigkeit der durch das Verlöten erzielten mechanischen Verbindung zwischen der Leiterplatte und dem Mantel realisiert werden.

Die erfindungsgemäße Art zur Abdichtung der Verbindung zwischen einer Leiterplatte und einem rohrförmigen Mantel kann insbesondere dann vorteilhaft eingesetzt werden, wenn der Mantel (mindestens) einen Innenleiter umgibt. Dies kann insbesondere gelten, wenn der oder die Innenleiter zur Übertragung von Hochfrequenzsignalen vorgesehen sind und daher besondere Anforderungen, insbesondere hinsichtlich des Korrosionsschutzes, an die Kontaktstellen zwischen den Innenleiter und den dazugehörigen Kontaktbereichen der Leiterplatte gestellt werden. Dabei kann der Mantel insbesondere elektrisch leitfähig und weiterhin bevorzugt als Leiter ausgebildet sein. Der Mantel kann somit als Schirmung und insbesondere als Außenleiter für die Innenleiter dienen.

Der Mantel kann vorzugsweise vollständig aus einem geeigneten Metall ausgebildet sein. Dadurch kann dieser ohne weiteres die vorzugsweise vorgesehene elektrisch Leitfähigkeit aufweisen und zudem auch problemlos verlötbar sein. Der Mantel kann aber auch aus anderen Materialien bestehen. Beispielsweise kann der Mantel zumindest teilweise aus Kunststoff ausgebildet sein. Die Lötfähigkeit und gegebenenfalls die Leitfähigkeit kann dann beispielsweise mittels einer metallischen (Teil- )Beschichtung erzielt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 : ein erfindungsgemäßes System in einer ersten perspektivischen

Ansicht; Fig. 2: das System in einer zweiten perspektivischen Ansicht; und

Fig. 3: das System in einem perspektivischen Längsschnitt.

Das in den Fig. 1 bis 3 dargestellte erfindungsgemäße System umfasst eine Leiterplatte 1 und eine mit der Leiterplatte 1 verbundene, geschirmte Mehrfachleitung. Die Mehrfachleitung umfasst einen (elektrisch leitfähigen) rohrförmigen Außenleiter 2 mit kreisringförmiger Querschnittsfläche. Innerhalb des Außenleiters 2 sind mehrere, konkret vier (elektrisch leitfähige) Innenleiter 3 in quadratischer Anordnung positioniert. Die Innenleiter 3 sind dabei jeweils in einer Aufnahmeöffnung eines Isolationselements 4 gehalten. Dadurch werden die Innenleiter 3 sowohl innerhalb des Außenleiters 2 lagefixiert als auch elektrisch von dem Außenleiter 2 und den jeweils anderen Innenleitern 3 isoliert.

Die Innenleiter 3 ragen mit ihren kontaktseitigen Endabschnitten durch Durchgangsöffnungen der Leiterplatte 1 und kontaktieren auf der der Mehrfachleitung beabstandeten Seite mit jeweils zugeordneten Kontaktbereichen von Leiterbahnen der Leiterplatte 1. Dabei kann auch vorgesehen sein, die Innenleiter 3 mit den Kontaktbereichen zu verlöten.

Der Außenleiter 2 kontaktiert einen hierfür vorgesehenen Kontaktbereich der Leiterplatte 1 stirnseitig mit einer flächigen, geschlossen kreisringförmigen Kontaktfläche. Die mechanische Verbindung zwischen dem Außenleiter 2 und dem dazugehörigen Kontaktbereich der Leiterplatte 1 wird durch Verlöten erreicht, wozu in bekannter Weise aufgeschmolzenes Lot in den zwischen der Kontaktfläche des Außenleiters 2 und dem Kontaktbereich der Leiterplatte 1 ausgebildeten Kontaktspalt eingebracht wird.

Die Lötverbindung dient gleichzeitig als Abdichtung, um ein Eindringen von Feuchtigkeit in den von dem Außenleiter 2 ausgebildeten Hohlraum zu vermeiden. Um eine ausreichende Dichtwirkung zu erreichen ist vorgesehen, das Verlöten vollumfänglich entlang der geschlossen kreisringförmigen Kontaktfläche vorzunehmen. Zudem ist die Wandstärke im Bereich der Kontaktfläche größer gewählt, als die Normalwandstärke des Außenleiters 2. Hierzu ist der kontaktseitige Endabschnitt des Außenleiters 2 außenseitig mit einem umlaufenden Absatz 5 versehen, durch den eine Durchmesservergrößerung mit damit einhergehender Vergrößerung der Querschnittsfläche erzielt wird.