mikrocontroller.net

Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug FR4 Befestigungs Schrauben Drehmoment Abstand


Autor: Nils Hill (normanmueller)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

ich wüsste gerne ob es irgendwelche Normen oder andere Hinweise gibt wie
fest eine Platinenbefestigungsschraube angezogen werden darf.

Das ist bestimmt auch abhängig davon wie dick die Platine ist und aus 
welchem Material genau das PCB gefertig wurde.

Außerdem würde es mich interessieren welcher Abstand zwischen Schraube 
und  Bauteilen gehalten werden muss da sich die Platine in dem Bereich 
natürlich etwas verformen wird wenn die Schraube angezogen wird.
Das ist natürlich abhängig von den Bauteilen und Drehmoment ist.

Und wie sieht das aus bei den Schrauben die z.B. von "unten" eine 
Steckerbuchse zusätzlich zu den Lötungen fixiert ?
Hier treten oft sehr groß Belastungen auf wenn jemand den gesteckten 
Stecker steckt oder rauszieht oder noch schlimmer seitlich dagegen 
drückt/schlägt.

Ich freue mich über jeden Hinweis.

Gruß und Danke
normanmueller

: Verschoben durch Moderator
Autor: Mike (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo

Ich ziehe die Platinenbefestigungsschrauben so fest an, wie ich kann. 
;-)

Bei einem Connector welcher angeschraubt und auch verlötet wird, wird in 
der Regel zuerst angeschraubt und dann gelötet.
Weil umgekehr kann es passieren dass beim Anschrauben mech. Spannungen 
entstehen welche die Lötstellen "brechen" lassen.


Zusatz (vielleicht interessant):
Ich kenne Spacer, das ist eine Mutter welche auf die PCB gelötet(auch 
maschinell) wird.

Für den 9774010243R Spacer ist 0.2Nm angegeben.

http://at.farnell.com/wurth-elektronik/9774010243r...

mfg
Mike

Autor: Max G. (l0wside) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Interessante Frage.
Ich gehe mal davon aus, dass du die Schraube in einem Bereich ohne 
Kupfer einbringst und wir also nicht über Deformation von Cu oder 
irgendwelchen Schlüssen zwischen benachbarten Lagen reden, sondern nur 
über die Belastbarkeit von FR4.
Etwas Googeln hat dann das hier (willkürlich herausgegriffen) 
hochgeepült: https://circuitboards.com/wp-content/uploads/FR-4180Tg.pdf. 
Bei den "Mechanical Properties" wird auf die IPC-TM-650 2.4.8 verwiesen. 
Vielleicht steht ja dort was zum maximal zulässigen Druck drin (der dann 
auf Kraft und damit wieder auf Moment umrechenbar wäre)?

Autor: Manfred (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mike schrieb:
> Bei einem Connector welcher angeschraubt und auch verlötet wird, > wird in der 
Regel zuerst angeschraubt und dann gelötet.

Wer das ignoriert, produziert vorsätzliche Ausfälle. Jahrzehnte her, 
hatten wir in der Serie genau deswegen Ausfälle: Schwere Übertrager erst 
gelötet und dann die Schraube rein.

Privat ist mir ein SAT-Receiver aus genau diesem Grunde ausgefallen: 
TO-220 Spannungsregler eingelötet und bei Montage der Platine ins 
Gehäuse 90° abgebogen und am Chassis angeschraubt. Auch am Netztrafo gab 
es Lötstellenbrüche, dessen Befestigungslöcher dienten gleichzeitig der 
Montage der Platine ins Chassis.

Autor: blubb (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Das problem bei FR4 und anderen PCB-Substraten ist, dass diese unter 
Druck fließen können, da es Komposite sind.

Sprich bei extrem viel Dremoment zerdrückst Du die PCB.

Mehr als 1-2Nm sollten es bei M4 vermutlich eh nicht sein..

Autor: Manfred (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
blubb schrieb:
> Das problem bei FR4 und anderen PCB-Substraten ist, dass diese unter
> Druck fließen können, da es Komposite sind.

Blubb blubb! Gerade FR4-Leiterplatten sind Faserverstärkt und gepresst, 
in der Praxis ist kein Fließen zu beobachten.

> Mehr als 1-2Nm sollten es bei M4 vermutlich eh nicht sein..

Was dann näherungsweise garnichts ist, weil der Reibkoeffizient der 
FR4-Oberfläche nicht berücksichtigt wurde.

Autor: michael_ (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
blubb schrieb:
> Sprich bei extrem viel Dremoment zerdrückst Du die PCB.

Was ist bei dir extrem?
Eine M3 Schraube reißt sicher vorher ab!

Autor: Gerd E. (robberknight)
Datum:

Bewertung
2 lesenswert
nicht lesenswert
blubb schrieb:
> Mehr als 1-2Nm sollten es bei M4 vermutlich eh nicht sein..

ist M4 für Platinen nicht ein wenig dick? Ich nehm dafür eigentlich 
überall M3 und wenn es eng zugeht M2.5.

Wenn die Platine groß und schwer bestückt ist, würde ich lieber mehr 
Befestigungspunkte mit M3 wählen, anstatt einige wenige M4.

Autor: kenny (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mein Arbeitgeber entwickelt und fertigt ne menge FR4 Platinen (bis zu 10 
Lagen) 1.6mm bis 3mm dick.

Die Platinen werden mit Schauben in Gehäusen oder mittels eingelöteter 
Einpresshülsen (M3) auf anderen Platinen montiert.

Bis das die FR4 Platine unter dem Druck leidet, reißt dir die Schaube 
ab.

Bei den gelöteten Hülsen sind es ca 2-3NM bis das sich die Hülse löst.

Generell schadet es nicht U-Scheiben zu verwenden und zur nächsten 
Plane/Leiterbahn 2mm Abstand zu lassen.

Autor: michael_ (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nils H. schrieb:
> Und wie sieht das aus bei den Schrauben die z.B. von "unten" eine
> Steckerbuchse zusätzlich zu den Lötungen fixiert ?
> Hier treten oft sehr groß Belastungen auf wenn jemand den gesteckten
> Stecker steckt oder rauszieht oder noch schlimmer seitlich dagegen
> drückt/schlägt.

Das kommt doch auf die Buchse und den Anwendungszweck an.
Centronics Printerbuchsen waren immer mit dem Blechgehäuse verschraubt.

Was ist dein Problem konkret?

Autor: Nils Hill (normanmueller)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,
danke für die vielen Antworten !!
Leider konnte ich nicht früher antworten.

Ich versuche mal alle Fragen zu beantworten.

Spacer werden nicht eingesetzt.

Wir setzen metallische M3 Schrauben ein um die Wärme an das metallische 
Gehäuse abzuführen.
Die Schraubdome des Gehäuses haben einen Durchmesser von 9 mm.

Außerdem sind die durchkontaktierten Löcher maximal mit Kupfer versehen 
d.h. die Kupferpads
haben eine Durchmesser von 10mm.

Zudem setzen wir viele kleine keramik SMD Bauteile ein welche sehr 
schnell brechen.
Es reicht schon wenn man die mit der Lötkolbenspitze "anstuppst". Von 
der resultierenden, gefährlichen,
ungleichmäßigen Abkühlung, welche zu Verwindungen und somit zum Bruch 
der Bauteile führt, ganz zu schweigen.
Wir vermuten, dass eine M3 Schraube eventuell auch die Platine verbiegt 
und somit die in der Nähe liegenden keramischen Bauteile zerstört.

Deshalb hätte ich gerne irgendwelche Richtlinien/Normen wo drin steht, 
wie weit (vor allem keramische) Bauteile von
Löchern entfernt sein sollten.

Das Problem mit dem Stecker ist das, dass es nur an der Platine 
befestigt ist (fehlplanung)
und das wird auch erst mal nicht geändert. Deshalb hatte mich mal 
interessiert ob es dazu auch irgendwelche Regeln dazu gibt.

Ich freue mich über jeden Hinweis.

Gruß und Danke
Nils

Autor: Quark! (Gast)
Datum:

Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Nils H. schrieb:
> Hallo,
> danke für die vielen Antworten !!
> Leider konnte ich nicht früher antworten.
>
> Ich versuche mal alle Fragen zu beantworten.
>
>
> Ich freue mich über jeden Hinweis.
>
> Gruß und Danke
> Nils

Zeige uns bitte einmal die Platine. Und ALLE Informationen dazu!

Autor: Nils Hill (normanmueller)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

die Platine darf ich nicht veröffentlichen.

Hier noch ein paar Infos:
Die Größe ist ca 2 x Eurokarte.
1,55 mm dick.
1400 Bauteile ca 3500 Verbindungen
6 Lagen
Beidseitig SMD
Metallgehäuse

Fehlen dir noch Infos ?

Autor: Nils Hill (normanmueller)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
+ 15 Befestigungsschrauben

Autor: Quark! (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Das ist alles unwichtig! Redundante Nichtinformationen.

Autor: Nils Hill (normanmueller)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Welche Informationen fehlen ?

Autor: Forist (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nils H. schrieb:
> die Platine darf ich nicht veröffentlichen.

Ja - dann eben nicht.

Ob die Bauelemente unter dem Anpressdruck der Schrauben leiden, hängt 
sicher auch vom Abstand Bauelement - Verschraubung ab.

Autor: Gerhard O. (gerhard_)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert

Autor: Michael S. (bitpulse)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,  ich bin nun mit dem Wechseln der Räder am Auto durch, könnte 
also
meinen Drehmomentschlüssel zur Verfügung stellen...
Ist allerdings nur so ein einfacher von Mannesmann, weis ja nicht ob das 
für die M4-Schrauben zur Befestigung eurer High-Tech Platinen reichen 
würde ?

Autor: jz23 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Michael S. schrieb:
> Hallo,  ich bin nun mit dem Wechseln der Räder am Auto durch, könnte
> also
> meinen Drehmomentschlüssel zur Verfügung stellen...

Das will ich aber sehen: Die Drehmomentschlüssel in der Größe haben doch 
meist ein minimal einstellbares Drehmoment von ca. 20 Nm (Das ist 
zumindest bei meinem NoName-Schlüssel fürs Auto der Fall). Wenn du es 
schaffst, 20 Nm auf eine PH1-Schraube auszuüben (Ohne dass die die 
Klinge aus dem Kopf rausgedrückt wird), bist du wohl wirklich ein 
"Schraubengott".

Autor: Karl (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
jz23 schrieb:
> Michael S. schrieb:
>> Hallo,  ich bin nun mit dem Wechseln der Räder am Auto durch, könnte
>> also
>> meinen Drehmomentschlüssel zur Verfügung stellen...
>
> Das will ich aber sehen: Die Drehmomentschlüssel in der Größe haben doch
> meist ein minimal einstellbares Drehmoment von ca. 20 Nm (Das ist
> zumindest bei meinem NoName-Schlüssel fürs Auto der Fall). Wenn du es
> schaffst, 20 Nm auf eine PH1-Schraube auszuüben (Ohne dass die die
> Klinge aus dem Kopf rausgedrückt wird), bist du wohl wirklich ein
> "Schraubengott".

Das Gefährliche an Ironie ist, dass sie nicht jeder versteht!

Autor: X4U (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nils H. schrieb:
> udem setzen wir viele kleine keramik SMD Bauteile ein welche sehr
> schnell brechen.
> Es reicht schon wenn man die mit der Lötkolbenspitze "anstuppst". Von
> der resultierenden, gefährlichen,
> ungleichmäßigen Abkühlung, welche zu Verwindungen und somit zum Bruch
> der Bauteile führt, ganz zu schweigen.

Dann ist deine Drehmomentfrage beantwortet, das optimale liegt bei null.
Du darfst vom Prinzip her die Leiterplatte (PCB) gar nicht belasten. Das 
gilt auch und gerade bei der Montage da sich dort einseitige Belastungen 
nicht vermeiden lassen. Kunststoff- oder Federscheiben sind mittel der 
Wahl und Schraubenlängen die so gewählt sind das sie Anschlagen bevor 
Sie Kraft auf das PCB übertragen.

auf der anderen Seite darf Sie auch nicht zu weich aufgehängt werden da 
die Steckverbinder nicht zu sehr belastet werden dürfen. Bei VG64 etc 
ist das als Erfahrungswert eher unkritisch.

Lötstellen nach dem löten nicht mehr mechanisch zu belasten sollte 
selbstverständlich sein. Das wurde schon in Datenblättern der '60er 
Jahre beschrieben.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.