Dokumentenidentifikation |
DE102007023787B4 28.04.2011 |
Titel |
Elektromagnetische Abschirmung für Anzeigen |
Anmelder |
Visteon Global Technologies Inc., Van Buren, Mich., US |
Erfinder |
Bozzer, Erich, Romulus, Mich., US; Bay, Jon P., Saline, Mich., US; Duce, Raymond J., Saline, Mich., US; Kramer III, Joseph N., Farmington, Mich., US |
Vertreter |
Sperling, Fischer & Heyner Patentanwälte, 01277 Dresden |
DE-Anmeldedatum |
16.05.2007 |
DE-Aktenzeichen |
102007023787 |
Offenlegungstag |
22.11.2007 |
Veröffentlichungstag der Patenterteilung |
28.04.2011 |
Veröffentlichungstag im Patentblatt |
28.04.2011 |
IPC-Hauptklasse |
H05K 9/00 (2006.01) A, F, I, 20070810, B, H, DE
|
Beschreibung[de] |
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das elektromagnetische
Abschirmen von Anzeigesystemen, besonders das elektromagnetische Abschirmen von
Vakuumfluoreszenzanzeigesystemen.
Beschreibung des Standes der Technik
Anzeigesysteme, wie Vakuumfluoreszenzanzeigesysteme können mit
einer Platine verbunden sein. Das Anzeigesystem ist eine von vielen Komponenten,
mit denen eine Platine bestückt ist. Eine Vakuumfluoreszenzanzeige (VFD, Vacuum
Fluorescent Display) ist ein Art von Anzeige, die hauptsächlich in Unterhaltungselektronikgeräten
verwendet wird, wie etwa als Haupteinheit für Automobil-Unterhaltungssysteme.
Im Gegensatz zu Flüssigkristallanzeigen (LCD, Liquid Crystal Display) strahlt
eine VFD ein sehr helles Licht mit starken Kontrasten aus. Da die VFD ein sehr helles
Licht ausstrahlt, ist die VFD für einen Anwender selbst dann gut zu sehen,
wenn eine externe Lichtquelle, wie etwa die Sonne, direkt auf die Anzeige scheint.
Das unterscheidet sie von den LCDs, die in manchen Anwendungen dazu neigen, für
den Anwender schlecht sichtbar zu werden, wenn eine externe Lichtquelle direkt auf
die Anzeige scheint.
VFDs weisen jedoch gegenüber LCDs Nachteile auf. VFDs benötigen
normalerweise mehr Elektrizität als LCDs ähnlicher Größe. In
Anwendungen wie Automobil-Unterhaltungssystemen ist die von der Anzeige verbrauchte
Elektrizität nicht von Belang, weil das elektrische System des Fahrzeugs eine
mehr als ausreichende Menge an Elektrizität zur adäquaten Versorgung der
VDF erzeugt. Außerdem weisen komplexe VFDs auch den Nachteil auf, dass sie
ein großes elektromagnetisches Feld aufbauen. Dieses große elektromagnetische
Feld ist ein größeres Problem, da es andere auf der Platine angeordnete
Komponenten oder elektronische Module in der Umgebung beeinträchtigen kann.
In der DE 103 22 973 B3
wird eine Anordnung zur Ableitung von Überspannungen bei elektronischen Geräten
mit einem Gehäuse aus elektrisch leitfähigem Material und einer an dem
Gehäuse befindlichen, elektrisch leitfähigen Befestigungslasche offenbart.
Die Befestigungslasche berührt mit einer ihrer Seitenkanten eine mit einem
Bezugspotential verbundene Kontaktfläche und ist mechanisch gegen die Kontaktfläche
verspannt.
Aus der DE 43 17 469 A1
geht eine Baugruppe für elektronische Geräte, die auf einer Leiterplatte
einen Bereich aufweist, in dem abzuschirmende Bauelemente der Schaltung untergebracht
sind, hervor. Diese abzuschirmenden Bauelemente werden von einer geschlossenen Abschirmbox
umfasst, deren Oberteil aus einem haubenartigen Deckelelement besteht. Das Deckelelement
ist auf die Oberseite der Leiterplatte aufgesetzt. Die Unterseite der Abschirmbox
wird durch eine leitende Schicht gebildet, die auf der Unterseite oder in einer
Zwischenlage der Leiterplatte angeordnet und leitend mit dem Oberteil verbunden
ist.
In der DE 91 09 166 U1
wird eine Vorrichtung zum Befestigen eines LC-Displays auf einer Leiterplatte beschrieben.
Das LC-Display wird mittels innerhalb eines Rahmens angeordneten Leitgummistreifen
mit der Leiterplatte elektrisch kontaktiert. Ein das LC-Display umspannendes Gehäuse
weist Befestigungselemente zur Rastverbindung des LC-Displays mit der Leiterplatte
auf.
Auch die DE 93 18 909 U1
offenbart eine Abschirmhaube für Schaltungsplatinen mit Kontaktelementen, die
eine elektrische Verbindung zwischen einem metallischen Bereich der Abschirmhaube
und einer Masseleitung schließen. Dabei sind die Kontaktelemente als Einpressstifte
mit Schneidkanten als Teile der Abschirmhaube ausgeführt, die im montierten
Zustand in Öffnungen innerhalb der Schaltungsplatine eingreifen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein System zur Verfügung
zu stellen, das auf der Platine angeordnete elektronische Komponenten gegen das
von einer VFD-Anzeige erzeugte elektromagnetische Feld abschirmt. Dabei soll das
System im Gegensatz zu den zum Stand der Technik gehörenden Systemen in Bezug
auf mögliche Kontrollen und Nachbearbeitungen von Verbindungsstellen weniger
aufwendig und damit weniger zeit- und kostenintensiv sein. Zudem soll das System
platzsparend anzuordnen sein.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein System zum Abschirmen
elektronischer Komponenten gelöst. Insbesondere zur Überwindung der Nachteile
und Einschränkungen der bekannten Technologien wird ein System zum Abschirmen
elektronischer Komponenten gegen eine VFD-Anzeige offenbart. Obwohl das System konkret
im Zusammenhang mit einer VFD-Anzeige dargestellt und beschrieben wird, ist es offensichtlich,
dass es mit anderen Arten von Anzeigen verwendet werden kann. Die Anzeige umfasst
eine Vorderseite und eine Rückseite. Die Rückseite der Anzeige ist an
einem Befestigungsbereich der Platine befestigt, während die Vorderseite der
Anzeige einen Anzeigebereich zum Anzeigen von Zeichen wie etwa Nummern und Buchstaben
und von Grafiken aufweist. Die Abschirmung umfasst eine Stirnfläche
mit einer Öffnung. Die Abschirmung ist solcherart direkt an der Anzeige angeordnet,
dass die Öffnung über dem Sichtbereich der Anzeige liegt. Ein Wandungsabschnitt
erstreckt sich von der Oberfläche der Abschirmung zur Platine hin, wodurch
die Anzeige im Wesentlichen zwischen der Platine, der Abschirmung und dem Wandungsabschnitt
eingekapselt ist.
Diese und andere Vorzüge, Merkmale und Ausführungsformen
der Erfindung werden aus den Zeichnungen, der ausführlichen Beschreibung und
den Ansprüchen ersichtlich, die folgen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine auseinander gezogene Ansicht
eines Systems zum Abschirmen elektronischer Komponenten, das die Prinzipien der
vorliegenden Erfindung umsetzt.
2 zeigt eine Perspektivsicht eines Systems
zum Abschirmen von elektronischen Komponenten, das die Prinzipien der vorliegenden
Erfindung umsetzt.
3 zeigt eine Perspektivsicht eines Systems
zum Abschirmen von elektronischen Komponenten, wobei das System einen Wandungsabschnitt
aufweist, der eine Öffnung bildet.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
In 1 und 2
ist ein System 10 zum Abschirmen elektronischer Komponenten dargestellt.
Das System 10 umfasst als seine Hauptbestandteile eine Platine
12, eine Anzeige 14 und eine Abschirmung 16. Die Platine
12 weist einen typischen Aufbau auf und kann eine beliebige mit einer Anzeige
verbundene Platine sein. Solche Platinen befinden sich üblicherweise in der
Haupteinheit eines Automobil-Unterhaltungssystems, eines Weckers oder eines Rechners.
Obwohl mit verschiedenen anderen elektronischen Komponenten bestückt,
umfasst die Platine 12 einen Befestigungsbereich 17, der die Stelle,
an der die Anzeige 14 auf der Platine 12 anzuordnen ist, abgrenzt.
Die Platine 12 umfasst auch mehrere Befestigungspunkte 18. Wie
später detaillierter beschrieben wird, dienen die mehreren Befestigungspunkte
18 zur Unterstützung bei der Verankerung der Abschirmung
16 auf der Platine 12. Es sollte sich verstehen, dass, obschon
mehrere Befestigungspunkte 18 gezeigt sind, auch ein einzelner Befestigungspunkt
benutzt werden kann. Zu diesem Zweck ist jeder Befestigungspunkt 18 als
Durchgangsbohrung dargestellt, die von der Platine 12 gebildet wird und
durch die Stärke der Platine 12 verläuft.
Die Anzeige 14 umfasst eine Vorderseite 20 und eine
Rückseite 22, wobei die Vorderseite 20 einen Anzeigebereich
24 beinhaltet. Im Gebrauch kann der Anzeigebereich 24 Zeichen
wie etwa Nummern und Buchstaben oder Grafiken anzeigen. Typisch ist die Anzeige
14 als eine Vakuumfluoreszenzanzeige (VFD) vorgesehen, sie kann aber jede
beliebige Art von Anzeige sein, insbesondere eine Flüssigkristallanzeige. Die
Rückseite 22 der Anzeige 14 ist über dem Befestigungsbereich
17 der Platine 12 angeordnet. Die Anzeige 14 umfasst
auch einen Anzeigeanschluss 26, der aus mehreren Pins bestehen kann.
Die Platine 12 umfasst einen elektrischen Kontaktbereich
28, der aus mehreren elektrischen Kontakten besteht. Wenn die Rückseite
22 der Anzeige 14 auf dem Befestigungsbereich 17 befestigt
ist, steht der Anzeigeanschluss 26 in elektrischer Verbindung mit dem elektrischen
Kontakt 28, der die notwendigen elektrischen Signale von der Platine
12 und/oder anderen Komponenten über den Anzeigeanschluss
26 an die Anzeige 14 liefert. Die elektrischen Signale können
die Anzeige 14 anweisen, Zeichen, Nummern oder Grafiken im Anzeigebereich
24 anzuzeigen.
Die Abschirmung 16 umfasst eine Stirnfläche
30, die eine Öffnung 32 begrenzt. Die Abschirmung
16 umfasst außerdem Wandungsabschnitte 34, 36,
38, 40, die im Wesentlichen senkrecht von der Stirnfläche
30 verlaufen. Die Wandungsabschnitte 34, 36,
38, 40 umfassen mindestens einen Steckzapfen 42. Die
Abschirmung 16 kann aus Zinn-Nickel, Eisen, Zinn, Stahl, Aluminium oder
Kombinationen daraus oder aus jedem Material bestehen, das zur Unterdrückung
eines von der Anzeige 16 erzeugten elektromagnetischen Feldes geeignet
ist. Die Abschirmung 16 ist mit der Platine 12 solcherart verbunden,
dass die Steckzapfen 42 mechanisch in die Befestigungspunkte
18 der Platine 12 einrasten, und danach gestattet es die Öffnung
32 der Abschirmung 16 dem Anwender, den Anzeigebereich
24 der Anzeige 16 durch die Öffnung 32 zu betrachten.
Allgemein erstrecken sich die Steckzapfen 42 durch die Stärke
der Platine 12, wenn sie in die Befestigungspunkte 18 eingeführt
sind. Die Steckzapfen 42 können an den Abschnitten der Platine
12, die die Befestigungspunkte 18 bilden, durch Reibungshaftung,
ein Haftmittel oder jedes andere geeignete Verfahren befestigt sein. Das Klebemittel
kann ein Leim oder ein Lötmittel sein.
In 3 ist eine Ausführungsform des
Systems 10 zum Abschirmen elektronischer Komponenten dargestellt. Diese
Ausführungsform ähnelt der in 1 dargestellten
Ausführungsform mit dem Unterschied, dass der Wandungsabschnitt 34
einen Abschnitt aufweist, der entfernt wurde und somit eine Öffnung
44 bildet. Die Öffnung 44 erlaubt vorteilhaft den direkten
Zugang zum Anzeigeanschluss 26 und zum elektrischen Kontakt 28.
Die vorangegangene Offenbarung ist die beste von den Erfindern entwickelte
Form zur praktischen Umsetzung dieser Erfindung. Es ist jedoch ersichtlich, dass
sich dem Fachmann für das elektromagnetische Abschirmen von Anzeigesystemen
und insbesondere für das elektromagnetischem Abschirmen von Vakuumfluoreszenzanzeigesystemen
Verfahren erschließen werden, die Modifizierungen und Variationen beinhalten.
Insofern als die vorangegangene Offenbarung dem einschlägigen Fachmann die
praktische Umsetzung der vorliegenden Erfindung ermöglichen soll, sollte sie
nicht als darauf begrenzt interpretiert werden, sondern sie sollte so interpretiert
werden, dass sie auch die oben genannten offensichtlichen Varianten umfasst und
nur durch den Sinn und den Schutzumfang der folgenden Ansprüche begrenzt ist.
Bezugszeichenliste
- 10
- System
- 12
- Platine
- 14
- Anzeige
- 16
- Abschirmung
- 17
- Befestigungsbereich
- 18
- Befestigungspunkte
- 20
- Vorderseite
- 22
- Rückseite
- 24
- Anzeigebereich
- 26
- Anzeigeanschluss
- 28
- elektrischer Kontaktbereich
- 30
- Stirnfläche
- 32
- Öffnung
- 34
- Wandungsabschnitt
- 36
- Wandungsabschnitt
- 38
- Wandungsabschnitt
- 40
- Wandungsabschnitt
- 42
- Steckzapfen
- 44
- Öffnung
|
Anspruch[de] |
System (10) zum Abschirmen elektromagnetischer Komponenten,
wobei das System (10) umfasst:
– eine Platine (12) mit einem Befestigungsbereich (17)
und einem Befestigungspunkt (18), wobei die Platine (12) einen
elektrischen Kontakt (28) aufweist,
– eine Anzeige (14) mit einer Vorderseite (20) und einer
Rückseite (22), wobei die Vorderseite (20) einen Anzeigebereich
(24) aufweist und die Rückseite (22) an den Befestigungsbereich
(17) angrenzt, sowie, dass die Anzeige (14) einen Anzeigeanschluss
(26) umfasst, wobei der Anzeigeanschluss (26) elektrisch mit dem
elektrischen Kontakt (28) der Platine (12) verbunden ist,
– eine Abschirmung (16), die direkt an der Anzeige (14)
angebracht ist, wobei die Abschirmung (16) mindestens einen Wandungsabschnitt
(34, 36, 38, 40) und eine Stirnfläche (30)
aufweist, die eine Öffnung (32) zur Ansicht des Anzeigebereichs (24)
der Anzeige (14) bilden, wobei der Wandungsabschnitt (34,
36, 38, 40)
– in einem Winkel von der Stirnfläche (30) der Abschirmung
(16) verläuft,
– einen Steckzapfen (42) im mechanischen Eingriff in den Befestigungspunkt
(18) aufweist und
– eine Öffnung (44) aufweist, die an den Anzeigeanschluss (26)
angrenzt, wobei die Öffnung (44) den Zugang zum Anzeigeanschluss (26)
gestattet,
wobei die Platine (12), die Abschirmung (16) und der Wandungsabschnitt
(34, 36, 38, 40) die Anzeige (14) einkapseln.
System (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Anzeige (14) eine Vakuumfluoreszenzanzeige ist.
System (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die Abschirmung (16) aus Nickel, Eisen, Stahl, Aluminium oder einer
Kombination daraus besteht.
System (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass der Wandungsabschnitt (34, 36,
38, 40) im Wesentlichen senkrecht zur Stirnfläche (30)
steht.
System (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass der Wandungsabschnitt ferner mehrere Wandungsabschnitte (34,
36, 38, 40) aufweist, die die Stirnfläche (30)
begrenzen.
System (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder
der mehreren Wandungsabschnitte (34, 36, 38,
40) mindestens einen Steckzapfen (42) aufweist und die Platine
(12) ferner mehrere Befestigungspunkte (18) umfasst, wobei jeder
Steckzapfen (42) im mechanischen Eingriff mit den Befestigungspunkten (18)
steht.
System (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass der Befestigungspunkt (18) eine von der Platine (12)
gebildete Öffnung ist, wobei sich die Öffnung durch die Stärke der
Platine (12) erstreckt.
System (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich
der Steckzapfen (42) in der Öffnung befindet.
System (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
dass der Steckzapfen (42) reibend in Abschnitte der Platine (12)
eingreift, die die Öffnung bilden, und somit den Steckzapfen (42)
an dem Bereich der Platine (12) befestigt, der die Öffnung bildet.
System (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich
in der Öffnung zwischen dem Steckzapfen (42) und dem Bereich der Platine
(12), der die Öffnung bildet, ein Haltematerial befindet, wobei das
Haltematerial den Steckzapfen (42) in dem Bereich der Platine (12)
befestigt, der die Öffnung bildet.
System (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass
das Haltematerial Lötmittel ist.
System (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass
das Haltematerial ein Klebemittel ist.
|
|
Patent Zeichnungen (PDF)
|