DE102017211197A1

DE102017211197A1 - "Electronic assembly with electromagnetic compatibility"

Info

Publication number: DE102017211197A1
Application number: DE102017211197.6A
Authority: DE
Inventors: Norbert Bräutigam; Peter Fritsche
Original assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Current assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority date: 2017-06-30
Filing date: 2017-06-30
Publication date: 2019-01-03

Abstract

Erfindungsgemäß ist eine elektronische Baugruppe mit elektromagnetischer Verträglichkeit zur Verwendung in Fahrzeugen, insbesondere für Fahrerassistenzsysteme, vorgesehen, umfassend ein Gehäuse mit einem ersten metallischen Gehäuseteil und einem zweiten metallischen Gehäuseteil sowie eine zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil angeordnete Leiterplatte, wobei zumindest ein Gehäuseteil einen in Richtung zum anderen Gehäuseteil gerichteten Bereich aufweist und wobei an den Eckpunkten der Baugruppe jeweils ein Verbindungsmittel angeordnet ist, welches die beiden Gehäuseteile und die Leiterplatte miteinander verbindet. Erfindungsgemäß ist an zumindest einem Gehäuseteil an dem in Richtung zum anderen Gehäuseteil gerichteten Bereich ein Vorsprung angeordnet. Die Leiterplatte weist weiterhin wenigstens eine Aussparung auf, wobei der Vorsprung durch die Aussparung hindurch einen direkten Erdungskontaktpunkt zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil bildet.According to the invention, an electronic assembly with electromagnetic compatibility for use in vehicles, in particular for driver assistance systems, is provided, comprising a housing having a first metallic housing part and a second metallic housing part and a printed circuit board arranged between the first and the second housing part, wherein at least one housing part has an in Direction to the other housing part directed portion and wherein at the vertices of the assembly in each case a connecting means is arranged, which connects the two housing parts and the circuit board together. According to the invention, a projection is arranged on at least one housing part on the region directed in the direction of the other housing part. The circuit board further has at least one recess, wherein the projection through the recess forms a direct ground contact point between the first and the second housing part.

Description

Die Erfindung betrifft Elektronische Baugruppe mit elektromagnetischer Verträglichkeit zur Verwendung in Fahrzeugen, insbesondere für Fahrerassistenzsysteme.The invention relates to electronic assembly with electromagnetic compatibility for use in vehicles, in particular for driver assistance systems.

Aus dem derzeitigen Stand der Technik sind Anordnungen bekannt, bei welchen die Leiterplatte zwischen zwei metallischen Gehäuseteilen eingeklemmt ist und so die Leiterplatte von den beiden Gehäuseteilen beidseitig kontaktiert wird. Weiter ist bekannt mittels zusätzlicher Elemente, so genannte Bumper, einen konkreten Kontaktpunkt zu definieren, so dass der Kontakt zwischen den Gehäuseteilen und der Leiterplatte an einem bestimmten Punkt hergestellt wird. Ein derartiger zusätzlicher Erdungskontaktpunkt ist für eine elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) notwendig.From the current state of the art arrangements are known in which the circuit board is clamped between two metallic housing parts and so the circuit board is contacted by the two housing parts on both sides. It is also known by means of additional elements, so-called bumpers, to define a specific contact point, so that the contact between the housing parts and the printed circuit board is made at a certain point. Such an additional ground contact point is necessary for electromagnetic compatibility (EMC).

Eine derartige Anordnung weist allerdings den Nachteil auf, dass durch das Einklemmen der Leiterplatte eine hohe mechanische Belastung an dem Kontaktpunkt an der Leiterplatte entsteht. Weiterhin entsteht durch das im Stand der Technik verwendete Konzept ein Schlitz zwischen den beiden Gehäuseteilen, welcher sich nachteilig auf das Resonanzverhalten des Gehäuses auswirkt.However, such an arrangement has the disadvantage that the clamping of the printed circuit board results in a high mechanical load at the contact point on the printed circuit board. Furthermore, due to the concept used in the prior art, a slot is created between the two housing parts, which has an adverse effect on the resonance behavior of the housing.

Darüber hinaus ist aus der DE19522455A1 eine EMV (elektromagnetische Verträglichkeit) -Abschirmung von elektronischen Bauelementen bekannt. Diese Abschirmung ist mittels einer Metallkappe realisiert, welche das elektronische Bauelement an den freien Seiten umschließt sowie einer im Layout der Leiterplatte realisierten, durchgehenden Abschirmfläche, welche elektrisch mit der Metallkappe verbunden ist.In addition, from the DE19522455A1 an EMC (Electromagnetic Compatibility) shield of electronic components known. This shield is realized by means of a metal cap, which encloses the electronic component on the free sides and a realized in the layout of the circuit board, continuous shielding surface, which is electrically connected to the metal cap.

Es ist demnach eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektronische Baugruppe bereitzustellen, welche einen zusätzlichen Erdungskontaktpunkt aufweist, die EMV verbessert und somit die zuvor genannten Nachteile überwindet.It is therefore an object of the present invention to provide an electronic package having an additional ground contact point that improves EMC and thus overcomes the aforementioned disadvantages.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is solved by the features of independent claim 1. Advantageous embodiments and embodiments are the subject of the dependent claims.

Erfindungsgemäß ist eine elektronische Baugruppe mit elektromagnetischer Verträglichkeit zur Verwendung in Fahrzeugen, insbesondere für Fahrerassistenzsysteme, vorgesehen, umfassend ein Gehäuse mit einem ersten metallischen Gehäuseteil und einem zweiten metallischen Gehäuseteil sowie eine zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil angeordnete Leiterplatte, wobei zumindest ein Gehäuseteil einen in Richtung zum anderen Gehäuseteil gerichteten Bereich aufweist und wobei an den Eckpunkten der Baugruppe jeweils ein Verbindungsmittel vorgesehen ist, welches die beiden Gehäuseteile und die Leiterplatte miteinander verbindet. Erfindungsgemäß ist an zumindest einem Gehäuseteil an dem in Richtung zum anderen Gehäuseteil gerichteten Bereich zumindest ein Vorsprung angeordnet. Weiterhin weist die Leiterplatte wenigstens eine Aussparung auf, wobei der Vorsprung durch die Aussparung hindurch einen direkten Erdungskontaktpunkt zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil bildet.According to the invention, an electronic assembly with electromagnetic compatibility for use in vehicles, in particular for driver assistance systems, is provided, comprising a housing having a first metallic housing part and a second metallic housing part and a printed circuit board arranged between the first and the second housing part, wherein at least one housing part has an in Direction to the other housing part directed area and wherein at the vertices of the assembly in each case a connecting means is provided which connects the two housing parts and the circuit board together. According to the invention, at least one projection is arranged on at least one housing part on the region directed in the direction of the other housing part. Furthermore, the circuit board has at least one recess, wherein the projection through the recess forms a direct ground contact point between the first and the second housing part.

Bevorzugt sind als Verbindungsmittel Schrauben vorgesehen. Es wären allerdings auch andere Verbindungsmittel wie beispielsweise Gewindestifte denkbar. Die einzelnen Verbindungselemente an den Eckpunkten stellen für sich bereits Erdungskontaktpunkte dar. Durch die in der Leiterplatte vorgesehene Aussparung und den an dem ersten Gehäuseteil angeordneten Vorsprung ist es möglich einen zusätzlichen Erdungskontaktpunkt zwischen den Gehäuseteilen auszubilden und gleichzeitig eine mechanische Belastung auf die Leiterplatte zu vermeiden. Auf diese Weise kann zudem der Schlitz zwischen den beide Gehäusehälften weiter verkürzt werden, um ein EMV gerechtes Design zu realisieren.Preferably, screws are provided as connecting means. However, other connecting means such as threaded pins would be conceivable. The individual connecting elements at the corner points already constitute ground contact points. The projection provided in the printed circuit board and the projection arranged on the first housing part make it possible to form an additional ground contact point between the housing parts and at the same time avoid mechanical stress on the printed circuit board. In this way, moreover, the slot between the two housing halves can be further shortened in order to realize an EMC-compliant design.

Es wäre auch denkbar, dass der Vorsprung an dem zweiten Gehäuseteil an einem in Richtung des ersten Gehäuseteils gerichteten Bereich angeordnet ist. Weiterhin wäre denkbar, dass beide Gehäuseteile einen Vorsprung aufweisen und die beiden Gehäuseteile zumindest in dem Bereich, in dem der Erdungskontaktpunkt entsteht symmetrisch ausgestaltet sind.It would also be conceivable for the projection on the second housing part to be arranged on a region directed in the direction of the first housing part. Furthermore, it would be conceivable that both housing parts have a projection and the two housing parts are configured symmetrically, at least in the region in which the grounding contact point is formed.

Vorteilhaft bei dieser Ausgestaltung ist weiterhin, dass auf der Leiterplatte kein zusätzlicher Platz benötigt wird, um den Erdungskontaktpunkt zu realisieren, womit die zu bestückende Fläche gleich bleibt. Besonders vorteilhaft bei einem direkten Kontaktpunkt ist zudem, dass der Übergangswiderstand zwischen den Gehäusehälften verringert wird, da nun nur noch eine Kontaktfläche vorhanden ist (erstes Gehäuseteil zu zweitem Gehäuseteil) . In dem aus dem Stand der Technik bekannten Ansatz waren zwei Kontaktflächen in Reihe vorhanden, da der Kontaktpunkt zwischen den Gehäuseteilen über die Leiterplatte erreicht wurde. Zudem ist nunmehr eine einheitliche Materialpaarung gegeben, da gemäß dem Stand der Technik die Leiterplatte ein von dem Gehäuse verschiedenes Material aufweist. Dies wirkt sich wiederum positiv auf eine mögliche Korrosion aus.An advantage of this embodiment is further that on the circuit board no additional space is needed to realize the ground contact point, so that the surface to be equipped remains the same. In addition, it is particularly advantageous for a direct contact point that the contact resistance between the housing halves is reduced, since now only one contact surface is present (first housing part to the second housing part). In the approach known from the prior art two contact surfaces were present in series, since the contact point between the housing parts was reached via the circuit board. In addition, now a uniform material pairing is given because according to the prior art, the circuit board has a different material from the housing. This in turn has a positive effect on a possible corrosion.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Aussparung in einem Randbereich der Leiterplatte angeordnet. Eine derartige Ausgestaltung ist sehr einfach realisierbar, da der zu bedruckende Bereich unverändert bleibt. Weiterhin wird durch eine Anordnung der Aussparung im Randbereich der Schlitz am Gehäuserand verringert, wodurch wiederum das Resonanzverhalten des Gehäuses in Bezug auf elektromagnetische Strahlung beeinflusst wird. Die Aussparung ist bevorzugt halbkreisförmig ausgestaltet. Ebenfalls denkbar wäre beispielsweise eine rechteckige Ausgestaltung.In a preferred embodiment, the recess is arranged in an edge region of the printed circuit board. Such a configuration is very easy to implement, since the area to be printed remains unchanged. Furthermore, by a Arrangement of the recess in the edge region of the slot reduced on the housing edge, which in turn is influenced by the resonance behavior of the housing with respect to electromagnetic radiation. The recess is preferably designed semicircular. Also conceivable, for example, would be a rectangular configuration.

Besonders bevorzugt sind die wenigstens eine Aussparung und der wenigstens eine Kontaktpunkt mittig zwischen zwei Verbindungsmitteln angeordnet. Durch eine mittige Anordnung kann der Schlitz an dem Gehäuserand halbiert werden. Dies ist vorteilhaft, da der Schlitz am Rand des Gehäuses zwischen den beiden Verbindungsmitteln eine Schlitzantenne bildet. Durch die Halbierung des Schlitzes wird demnach die Resonanzfrequenz des Gehäuses weiter verbessert, da diese in einen Frequenzbereich verschoben wird, in welchem es keine Grenzwerte für Nutzfrequenzen gibt.Particularly preferably, the at least one recess and the at least one contact point are arranged centrally between two connecting means. By a central arrangement of the slot can be halved at the edge of the housing. This is advantageous because the slot forms a slot antenna at the edge of the housing between the two connection means. By halving the slot, therefore, the resonance frequency of the housing is further improved, since this is shifted in a frequency range in which there are no limits for useful frequencies.

Bevorzugt ist die Form des Vorsprungs an die Form der Aussparung angepasst. Das bedeutet, dass beispielsweise bei einer halbkreisförmigen Ausgestaltung der Aussparung der Vorsprung als halbrunder Zapfen ausgebildet ist. Der Vorsprung ist auch derart dimensioniert, dass ein Kontakt mit der Leiterplatte innerhalb der Aussparung verhindert wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der Kontakt ausschließlich zwischen den beiden Gehäuseteilen hergestellt wird.Preferably, the shape of the projection is adapted to the shape of the recess. This means that, for example, in the case of a semicircular configuration of the recess, the projection is designed as a semicircular pin. The projection is also dimensioned such that contact with the circuit board within the recess is prevented. In this way it is ensured that the contact is made exclusively between the two housing parts.

Unter einem metallischen Gehäuse im Sinne der Erfindung werden Gehäuse aus Metallen, Metalllegierungen oder aber auch Kunststoffgehäuse mit metallischen Anteilen verstanden.In the context of the invention, a metallic housing is understood as meaning housings made of metals, metal alloys or even plastic housings with metallic portions.

Weitere Merkmale, Wirkungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:

1 eine schematische Schnittdarstellung einer elektronischen Baugruppe gemäß dem Stand der Technik;
2 eine Draufsicht eines Ausschnitts einer Leiterplatte gemäß dem Stand der Technik;
3 eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen elektronischen Baugruppe;
4 eine Draufsicht eines Ausschnitts einer erfindungsgemäßen Leiterplatte.

Further features, effects and advantages of the invention will become apparent from the description of preferred embodiments of the invention. Showing:

1 a schematic sectional view of an electronic assembly according to the prior art;
2 a plan view of a section of a printed circuit board according to the prior art;
3 a schematic sectional view of an electronic assembly according to the invention;
4 a plan view of a section of a circuit board according to the invention.

In der 1 ist eine schematische Schnittdarstellung einer elektronischen Baugruppe 1 gemäß dem Stand der Technik gezeigt. In dieser Schnittdarstellung sind zwei Verbindungsmittel 2 sichtbar, welche das erste Gehäuseteil 3, das zweite Gehäuseteil 4 sowie die Leiterplatte 5 mit einander verbinden. Weiterhin sind ein erster Kontaktpunkt 5a zwischen dem ersten Gehäuseteil 3 und der Leiterplatte 5 sowie ein zweiter Kontaktpunkt 5b zwischen dem zweiten Gehäuseteil 4 und der Leiterplatte 5 gezeigt. Es sind zudem auch Bumper 10 gezeigt, welche die Kontaktpunkte 5a, 5b zwischen den Gehäuseteilen 3, 4 festlegen und weitere Kontakte zwischen den Gehäuseteilen 3, 4 und der Leiterplatte 5 verhindern.In the 1 is a schematic sectional view of an electronic module 1 shown in the prior art. In this sectional view are two connecting means 2 visible, which is the first housing part 3 , the second housing part 4 as well as the circuit board 5 connect with each other. Furthermore, a first contact point 5a between the first housing part 3 and the circuit board 5 and a second contact point 5b between the second housing part 4 and the circuit board 5 shown. There are also bumpers 10 shown which the contact points 5a . 5b between the housing parts 3 . 4 set and other contacts between the housing parts 3 . 4 and the circuit board 5 prevent.

2 zeigt eine Draufsicht eines Ausschnitts einer Leiterplatte 5 gemäß dem Stand der Technik. Diese Leiterplatte 5 weist an den Eckpunkten Bohrungen 6 für die Verbindungsmittel 2 (hier nicht gezeigt) auf. Weiterhin ist ein Kontaktpunkt 5a ersichtlich, an welchem der erste Gehäuseteil 3 die Leiterplatte 5 kontaktiert und an welchem eine erhöhte mechanische Belastung der Leiterplatte 5 auftritt. 2 shows a plan view of a section of a printed circuit board 5 according to the prior art. This circuit board 5 has holes at the corners 6 for the connecting means 2 (not shown here). Furthermore, a contact point 5a can be seen on which the first housing part 3 the circuit board 5 contacted and at which an increased mechanical stress on the circuit board 5 occurs.

3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen elektronischen Baugruppe 1. Hierbei sind ebenfalls zwei Verbindungsmittel 2 sichtbar welche das erste 3 und das zweite Gehäuseteil 4 sowie die Leiterplatte 5 miteinander verbinden. Im Gegensatz zu 1 weist das hier gezeigte erste Gehäuseteil 3 einen Vorsprung 8 auf, welcher sich zu dem zweiten Gehäuseteil 4 hin erstreckt. Durch den Vorsprung 8 wird ein direkter Kontaktpunkt 7 zwischen dem ersten Gehäuseteil 3 und dem zweiten Gehäuseteil 4 hergestellt. Auch in dieser Ausführung sind Bumper 10 vorgesehen, um einen Kontakt der Gehäuseteile 3, 4 mit der Leiterplatte 5 zu verhindern. Wie ebenfalls erkennbar, ist die Leiterplatte 5 an der Position des Vorsprungs 8 unterbrochen. Weiterhin ist ersichtlich, dass der Vorsprung 8 auch keinen seitlichen Kontakt zu der Leiterplatte 5 aufweist, d.h. Form und Größe der Querschnittsfläche der Aussparung 8 ist größer als der Vorsprung 8. 3 shows a schematic sectional view of an electronic assembly according to the invention 1 , Here are also two connecting means 2 visible which the first 3 and the second housing part 4 as well as the circuit board 5 connect with each other. In contrast to 1 has the first housing part shown here 3 a lead 8th on, which is to the second housing part 4 extends. By the projection 8th becomes a direct point of contact 7 between the first housing part 3 and the second housing part 4 produced. Also in this design are bumpers 10 provided to a contact of the housing parts 3 . 4 with the circuit board 5 to prevent. As can also be seen, the circuit board 5 at the position of the projection 8th interrupted. Furthermore, it can be seen that the projection 8th also no lateral contact with the circuit board 5 has, ie shape and size of the cross-sectional area of the recess 8th is bigger than the lead 8th ,

4 zeigt eine Draufsicht eines Ausschnitts einer erfindungsgemäßen Leiterplatte 5. Auch diese Leiterplatte weist Bohrungen 6 für die Verbindungsmittel 2 (hier nicht gezeigt) auf. Allerdings ist, im Gegensatz zu dem in 2 dargestellten Stand der Technik, zwischen den Bohrungen 6 eine Aussparung 9 vorgesehen. Diese Aussparung 9 wird von dem in 3 gezeigten Vorsprung 8 durchdrungen. 4 shows a plan view of a section of a circuit board according to the invention 5 , This circuit board also has holes 6 for the connecting means 2 (not shown here). However, unlike the one in 2 illustrated prior art, between the holes 6 a recess 9 intended. This recess 9 is from the in 3 shown projection 8th penetrated.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: elektronische Baugruppeelectronic assembly
22: Verbindungsmittelconnecting means
33: Erster GehäuseteilFirst housing part
44: Zweiter GehäuseteilSecond housing part
55: Leiterplattecircuit board
5a5a: erster Kontaktpunktfirst contact point
5b5b: zweiter Kontaktpunktsecond contact point
66: Bohrungdrilling
7 7: Direkter KontaktpunktDirect contact point
88th: Vorsprunghead Start
99: Aussparungrecess
1010: BumperBumper

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19522455 A1 [0004]

Claims

Electronic assembly (1) with electromagnetic compatibility for use in vehicles, in particular for driver assistance systems, comprising a housing with a first metallic housing part (3) and a second metallic housing part (4) and between the first and the second housing part (3, 4) arranged printed circuit board (5), wherein at least one housing part (3) has a directed towards the other housing part area and wherein at the vertices of the assembly (1) in each case a connecting means (2) is provided which the two housing parts (3, 4) and the printed circuit board (5) interconnects, characterized in that at least one projection (8) is arranged on at least one housing part (3) on the region directed towards the other housing part (4) and the printed circuit board (5) has at least one recess ( 9), wherein the projection (8) through the recess (9) through a direct ground contact point (7) between de m first (3) and the second housing part (4).

Electronic module (1) after Claim 1 , characterized in that the recess (9) is arranged in an edge region of the printed circuit board (5).

Electronic assembly (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the at least one recess (9) and the at least one contact point (7) are arranged centrally between two connecting means (2).