Senkbohrungen und Vertiefungen sind beides vertiefte Löcher zur Aufnahme von Befestigungselementen in Leiterplatten. Obwohl sie einem ähnlichen Zweck dienen, unterscheiden sie sich in Form und Anwendung. Die Senkbohrung bildet ein zylindrisches Loch mit flachem Boden für Innensechskantschrauben, die Vertiefung hingegen ein konisches Loch für Flachkopfschrauben. Die Wahl des falschen Lochtyps kann zu Montageproblemen, geringerer mechanischer Festigkeit oder Beeinträchtigungen anderer Bauteile führen. Dieser Blogbeitrag hilft Ihnen, die wichtigsten Unterschiede zwischen Senkbohrungen und Vertiefungen zu verstehen und den richtigen Typ für Ihr Projekt auszuwählen.
Senkbohrung und Kegelsenkung verstehen
Was ist eine Senkbohrung in einer Leiterplatte?
Eine Senkbohrung ist ein zylindrisches Loch mit flachem Boden, das in eine Leiterplatte gebohrt wird, um Innensechskantschrauben oder Sechskantschrauben auf eine Höhe zu bringen, die entweder auf Oberflächenhöhe oder unter der Leiterplattenoberfläche liegt. Die Bohrung hat gerade Wände und eine horizontale Bodenfläche, die ihre Abmessungen je nach Anwendung liefert.
Was ist eine Senkbohrung in einer Leiterplatte?
Senkbohrungen haben eine konische Form am Eingang, die dem Winkel der Unterseite einer Flachkopfschraube entspricht. Sie sind für die bündige Oberflächenmontage mit einem Winkel von 82° oder 90° ausgelegt. Die konische Wand sorgt für ein reibungsloses und bündiges Aufsetzen des Schraubenkopfes und damit für ein sauberes, ebenes Oberflächenprofil auf der Außenseite der Leiterplatte.
Senkbohrung vs. Senkung: 5 entscheidende Unterschiede
Senk- und Senklöcher dienen zwar demselben Zweck, nämlich dafür zu sorgen, dass eine Schraube bündig mit der Plattenoberfläche abschließt, es gibt jedoch einige Unterschiede hinsichtlich der Funktion und der Art und Weise, wie sie ausgeführt werden.
- Form: Der Hauptunterschied zwischen Senkbohrungen und Ansenkbohrungen liegt in ihrer Form. Senkbohrungen sind zylindrisch mit flachem Boden, Ansenkbohrungen hingegen konisch.
- Durchmesser: Der Durchmesser einer Senkbohrung liegt üblicherweise zwischen 2 mm und 5 mm, während eine Aufbohrung einen größeren Durchmesser von etwa 4 mm bis 10 mm aufweist. Der Größenunterschied ergibt sich daraus, dass die beiden Bohrungstypen für unterschiedliche Schraubentypen und -größen ausgelegt sind.
- TiefeSenkbohrungen reichen tiefer als Versenkungen, wodurch die Schraube bündig unter der Plattenoberfläche versenkt werden kann. Die größere Tiefe der Senkbohrungen schafft einen größeren Raum, der ein vollständiges Versenken des Schraubenkopfes unter der Materialoberfläche ermöglicht.
- Bohrwinkel: Für Senkbohrungen muss der Bohrwinkel senkrecht nach unten verlaufen. Die Herstellung von Senkbohrungen erfordert hingegen ein spezielles Winkelbohren, das den Abmessungen des Flachkopfschraubenkopfes in einem Winkel von 82°, 90° oder 60° entspricht.
- Festigkeitseigenschaften: Im Vergleich zu einer Senkbohrung ist eine Versenkung stabiler, da ein zu festes Anziehen ohne Versenkung zu Holzspaltungen oder strukturellen Schäden führen kann. Senkbohrungen mit einem bestimmten Winkel tragen dazu bei, die einwirkende Spannung gleichmäßig auf das Material zu verteilen und Materialversagen beim Anziehen von Befestigungselementen zu verhindern.
Sehen wir uns den Vergleich zwischen Flachsenker und Kegelsenker in der folgenden Tabelle an:
| Funktion | Senkbohrung | Versenken |
| Shape | Zylindrisch mit flachem Boden | Konisch mit abgewinkelten Wänden |
| Unterseite | Flach (90° zur Lochachse) | Abgewinkelt (typischerweise 82°–90°) |
| Übergang | Scharf, stufenartig | Allmählich, verjüngt |
| Kompatible Befestigungselemente | Innensechskantschrauben, Distanzstücke | Flachkopfschrauben |
| Fertigungswerkzeug | Schaftfräser | Senker |
| Tiefenkontrolle | Kritischer | Weniger kritisch |
| Oberflächenprofil | Komponente sitzt auf flacher Plattform | Komponente passt sich der abgewinkelten Oberfläche an |
Anwendung von Senkbohrern und Kegelsenkern
Senkbohrungen und Aufweitbohrungen sind zwei verschiedene Arten von Bohrungen, die in Leiterplattendesigns vorkommen und jeweils für unterschiedliche Befestigungselemente und Leistungsanforderungen ausgelegt sind.
Typische Anwendungsbereiche für Senkbohrungen
- Unterhaltungselektronik: Typischerweise verwendet in Smartphones, Tablet-Computern, Laptops und tragbaren Geräten, wo ein dünnes, kompaktes Profil Schrauben erfordert, die bündig mit der Leiterplatte oder dem Gehäuse abschließen.
- Medizinische und Präzisionsgeräte: Werden für medizinische Geräte, Testinstrumente und andere Präzisionsprodukte verwendet, die eine glatte Oberfläche aufweisen müssen, um Störungen mit nahegelegenen Bauteilen oder beweglichen Teilen zu vermeiden.
- Montage der Leiterplatte an das Gehäuse: Dient zur Montage von Leiterplatten in Gehäusen, die so kompakt sind, dass ein Herausragen der Schraubenköpfe verhindert wird, da dies mit Abdeckungen, Batterien, Displays und/oder nahegelegenen Bauteilen kollidieren könnte.
Häufige Anwendungsgebiete von Senkbohrungen
- Industrie- und Automatisierungsanlagen: Sie werden häufig in industriellen Steuerungen, Robotern und Maschinen eingesetzt, die eine starke mechanische Befestigung erfordern.
- Elektronik in der Automobil- und Luftfahrtindustrie: Senkbohrungen sind häufig in Leiterplatten zu finden, die Vibrationen, Stößen oder wiederholten mechanischen Belastungen ausgesetzt sind, oder in Anwendungen, bei denen Strukturbauteile sicher montiert werden müssen.
- Mechanische Trägerkonstruktionen: Dienen zur Befestigung von Abstandshaltern, Distanzstücken, Halterungen und anderen mechanischen Trägern, die für eine sichere Montage eine ebene Auflagefläche benötigen.
Senkbohrung vs. Senkung: Auswahl des richtigen Lochtyps für Ihre Leiterplatte
Bei der Wahl zwischen Senkbohrung und Senkbohrung sind mehrere wichtige Faktoren zu berücksichtigen, darunter die Art des Befestigungselements, die Montageanforderungen und die mechanischen Anforderungen Ihrer Anwendung. Nachfolgend geben wir Ihnen einige Empfehlungen, welches Verfahren in verschiedenen Anwendungsfällen am besten geeignet ist:
Wählen Sie einen Senker, wenn:
- Sie montieren Flachkopfschrauben (Senkkopfschrauben) – der Winkel der konischen Vertiefung entspricht dem Winkel des Schraubenkopfes, um einen bündigen Sitz zu gewährleisten.
- Eine ebene, freie Oberfläche hat Priorität, beispielsweise bei einem kompakten Gehäuse oder Produkt, bei dem der hervorstehende Schraubenkopf ein Pass- oder Handhabungsproblem verursachen könnte.
- Die mechanischen Belastungen sind gering bis mittel und die maximale Klemmkraft ist nicht so wichtig wie eine bündige Montage.
Wählen Sie eine Senkbohrung, wenn:
- Sie arbeiten mit Innensechskantschrauben, Sechskantschrauben, Bolzen oder Baugruppen mit Muttern und Unterlegscheiben – die flache Unterseite der Aussparung sorgt für einen korrekten Sitz der Befestigungselemente und einen gleichmäßigen lasttragenden Kontakt.
- Der Schraubenkopf muss unterhalb der Oberfläche versenkt sein, um Platz für Werkzeuge zu schaffen oder um Kollisionen mit dem Gehäuse, dem Kühlkörper oder benachbarten Bauteilen zu vermeiden.
- Anwendungen mit hohen mechanischen Belastungen oder Vibrationen, bei denen eine größere Lagerfläche dazu beiträgt, die Klemmkraft gleichmäßiger zu verteilen.
Fazit
Die Kenntnis des Unterschieds zwischen Senkbohrungen und Vertiefungen ist entscheidend für die korrekte Bauteilmontage auf Leiterplatten. Die spezifischen Formen beider Bohrungstypen ermöglichen es, sie als Bauteilvertiefungen für unterschiedliche Zwecke zu nutzen. Die Wahl geeigneter Bohrungstypen und -parameter kann die Funktionalität der Leiterplatte sowie die Langlebigkeit und Leistung des Produkts verbessern und gleichzeitig Montageprobleme in der Fertigung und Wartungsprobleme während des gesamten Produktlebenszyklus reduzieren.
Häufig gestellte Fragen
1. Wann sollte ich eine Senkbohrung einer Aufweitbohrung vorziehen?
Wenn Ihre Leiterplatte eine glatte, ebene Oberfläche benötigt, wählen Sie eine Senkbohrung. Wenn Ihr Projekt eine hohe Scherfestigkeit erfordert oder hohen Belastungen und Vibrationen standhalten muss, ist eine Senkbohrung die bessere Wahl.
2. Erhöhen Senk- oder Aufbohrlöcher die Herstellungskosten von Leiterplatten?
Ja, die Herstellung von Senk- oder Aufweitungslöchern würde zusätzliche Kosten verursachen, da beides neben dem Standardbohren von Leiterplatten weitere Bearbeitungsschritte erfordert.
3. Können Senk- oder Aufweitbohrungen nachträglich in ein bestehendes Leiterplattendesign integriert werden, oder müssen diese von Anfang an eingeplant werden?
Es ist ratsam, sie von Anfang an einzuplanen. Wenn Sie sie jedoch in ein bestehendes Leiterplattendesign einfügen möchten, muss sichergestellt werden, dass genügend Platz um das Loch herum sowie ausreichend Abstand zu Leiterbahnen, Durchkontaktierungen und Bauteilen vorhanden ist.
4. Können Senk- und Aufbohrlöcher auf derselben Leiterplatte verwendet werden?
Ja, viele Leiterplattendesigns verwenden beides, je nachdem, welche Befestigungselemente an den verschiedenen Montageorten verwendet werden.
5. Ist die Dicke der Leiterplatte ein limitierender Faktor für die Verwendung einer Senkbohrung oder eines Senkers?
Ja. Eine Senkbohrung benötigt mehr Platz auf der Leiterplatte, da sie eine flache Vertiefung hat und darunter noch genügend Material vorhanden sein muss, um die Stabilität der Leiterplatte zu gewährleisten. Bei sehr dünnen Leiterplatten reicht die Tiefe für eine Senkbohrung möglicherweise nicht aus, und eine Versenkung ist unter Umständen die bessere Lösung.
