Dieser Artikel stellt die N gängigen Befestigungsverfahren für Leiterplatten in verschiedenen Branchen vor. Wir hoffen, dass Sie bei der Entwicklung von Leiterplatten zukünftig die Vor- und Nachteile sowie die Anwendbarkeit der verschiedenen Befestigungsverfahren sorgfältig abwägen, um ein Design zu wählen, das nicht nur die Zuverlässigkeitsanforderungen erfüllt, sondern auch die kostengünstigste Lösung bietet.
1. Schraubbefestigung
Die Verschraubung ist eine der gebräuchlichsten und ältesten Befestigungsmethoden in der Leiterplattenmontage. Beim Öffnen eines Desktop-Computers oder Laptops stellt man fest, dass das Motherboard mit Schrauben am Gehäuse befestigt ist.
Die Verschraubung bietet hohe Zuverlässigkeit und eignet sich für größere Leiterplatten; allerdings ist das Anziehen der Schrauben zeitaufwendig, was zu hohen Montagekosten führt. Müssen Anwender die Leiterplatte häufig demontieren und wieder montieren, kann dies die Benutzerfreundlichkeit beeinträchtigen.
Auch wenn Schrauben aus Gründen der Zuverlässigkeit verwendet werden müssen, ist es dennoch wichtig, deren Anzahl zu minimieren. Weitere Informationen finden Sie in diesem Artikel:
Grundlagen | Kostensparendes Design: Die Entwicklung der Befestigungsprozesse für Server-Backplanes
2. Leiterplattenabstandshalter
PCB-Abstandshalter ermöglichen eine schnelle Montage und Demontage und vermeiden so den erheblichen Zeitaufwand beim Anziehen und Lösen von Schrauben.
Grundlagen | Die N Methoden der Leiterplattenbefestigung: Schrauben sind nicht die einzige Option – es gibt weitere optimale Alternativen – Abbildung 11
3. Schnappverschluss
Bei der Montage von Leiterplatten auf Kunststoffgehäusen können Schnappverschlüsse anstelle von Schrauben für eine schnelle Montage und Demontage verwendet werden, sofern ausreichend Platz vorhanden ist (die Schnappverschlüsse müssen ausreichend lang sein, um die Elastizität zu gewährleisten). Dies reduziert die Montagekosten und verbessert gleichzeitig die Benutzerfreundlichkeit.
4. Befestigung der oberen und unteren Schale
Bei kleinen Leiterplatten kann eine direkte Klemmung zwischen Ober- und Untergehäuse in Betracht gezogen werden, um die Notwendigkeit zusätzlicher Befestigungsmethoden zu vermeiden.
5. Heißschmelzbefestigung
Zur Befestigung der Leiterplatte an einem Kunststoffgehäuse kann Heißkleber verwendet werden. Heißkleber ist effizient und erfordert geringe Investitionen in die Ausrüstung.
6. In-Mold-Spritzgießen
Bei Leiterplatten mit Kabeln wird häufig das In-Mold-Spritzgießen eingesetzt, um die Leiterplatte im Gehäuse zu fixieren und so Wasser-, Staub- und Staubdichtigkeit zu gewährleisten. Ein Nachteil dieses Verfahrens ist die hohe Einspritztemperatur, die Bauteile auf der Leiterplatte beschädigen kann. Ein weiterer Nachteil ist die Notwendigkeit, die Leiterplatte zuerst in die Form einzulegen, was die Spritzgießzeit verlängert.
7. Niederdruck-Spritzgießen
Niederdruck-Spritzgießen (Niederdruck-Umspritzen) ähnelt auf den ersten Blick dem Einlegeverfahren, doch handelt es sich um zwei grundlegend verschiedene Prozesse. Niederdruck-Spritzgießen kann als vereinfachte Niederdruckvariante des Spritzgießens oder als ein Verfahren betrachtet werden, bei dem Klebstoff durch die Form eingespritzt wird.
Die Oberfläche von Niederdruck-Spritzgussteilen ist im Allgemeinen nicht kratzfest und neigt zu Verschmutzungen, daher können für Anwendungen mit höheren Leistungsanforderungen zusätzliche Gehäuse erforderlich sein.
8. Kapselung
Leiterplatten werden in Kunststoff- oder Metallgehäusen untergebracht und vergossen, wodurch Wasserdichtigkeit, Staubdichtigkeit und sogar Wärmeableitung bei gleichzeitiger Sicherung der Bauteile erreicht werden. Der Hauptnachteil der Vergussmasse ist die lange Aushärtezeit.
Abschluss
Die oben genannten Sicherheitsverfahren werden in diesem Artikel nur kurz vorgestellt. Lesern wird empfohlen, bei der praktischen Anwendung dieser Verfahren die in früheren Artikeln auf diesem öffentlichen Account beschriebenen Suchmethoden und -techniken für weiterführende Recherchen und Lernprozesse zu nutzen.
Die Montagekosten für jeden Befestigungsvorgang müssen anhand von Faktoren wie benötigten Arbeitsstunden, Anzahl der Arbeiter und Lohnsätzen genau ermittelt werden. Hierfür werden die in “Cost-Effective Product Design: The Path to Cost Reduction” beschriebenen Methoden verwendet.”
Bei unterschiedlichen Produkten fallen für jeden Befestigungsvorgang unterschiedliche Montagekosten an, daher lässt sich nicht pauschal sagen, welcher Befestigungsvorgang höhere oder niedrigere Montagekosten verursacht.
Darüber hinaus gibt es zahlreiche weitere Befestigungsmethoden für Leiterplatten, wie beispielsweise Klebeverbindungen. Die genannten Beispiele sollen lediglich die Diskussion anregen und Ingenieure daran erinnern, sich bei der Auswahl von Befestigungsmethoden nicht auf Schrauben zu versteifen. Stattdessen sollten sie bewährte Lösungen aus anderen Branchen in Betracht ziehen, um ihren Horizont zu erweitern und optimale Produkte zu entwickeln.
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