CN102970824A - 印制电路板系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有至少分段地基本上平坦的载体印制电路板（1）的印制电路板系统，其中载体印制电路板（1）具有至少一个单侧或两侧涂覆铜的或设置有印制导线的刚性覆层，其中具有至少一个单侧或两侧涂覆铜的或设置有印制导线的刚性覆层的至少一个基本上平坦的、平行于载体印制电路板（1）取向的印制电路板模块（2）布置在载体印制电路板（1）中的所分配的凹处（3）中。建议将印制电路板模块（2）压入到载体印制电路板（1）中的凹处（3）中并且印制电路板模块（2）的边缘（4）为了形成压配合以力配合的方式与所分配的凹处（3）的边缘（5）啮合。

Description

印制电路板系统
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的具有至少一个分段地基本上平坦的载体印制电路板的印制电路板系统以及根据权利要求17的前序部分所述的用于安装这样的印制电路板系统的方法。
背景技术
印制电路板当今经常由玻璃纤维增强的、完全硬化的环氧树脂板的多个刚性覆层组成，所述环氧树脂板是单侧或两侧涂覆铜的或者设置有印制导线。印制电路板装配有半导体部件、连接元件、用于导出热的元件等。
在模块化结构的意义上已知的是，设置具有平坦的载体印制电路板的印制电路板系统，在所述载体印制电路板中布置至少一个印制电路板模块（DE 10 2004 019 431 A1）。在此，至少一个与载体板平行取向的印制电路板模块布置在载体印制电路板的凹处中。
在上述印制电路板系统的情况下有问题的是总是将印制电路板模块固定在所分配的凹处中。用于固定的已知措施这里是粘接、焊接等。这些措施在实现上是费事的。
发明内容
本发明所基于的问题是，这样扩展和改进已知的印制电路板系统，使得印制电路板模块在分配给印制电路板模块的凹处中的固定被简化。
上述问题在根据权利要求1的前序部分的印制电路板模块情况下通过权利要求1的特征部分的特征来解决。
以下思考是基本的：载体印制电路板和印制电路板模块的机械稳定性经常是足够的，以便为印制电路板模块实现压配合（Presssitz）。 
相应地建议，将印制电路板模块压入到载体印制电路板中的分配给印制电路板模块的凹处中并且印制电路板模块的边缘为了形成压配合以力配合的方式（Kraftschluessig）与所分配的凹处的边缘啮合。
对于建议的教导基本的是以下事实：如此在结构上进行布置，使得可以以基本上垂直于印制电路板模块的平面侧取向的压入力来压入印制电路板模块。
在适当的设计时，印制电路板模块的压配合对于其在载体印制电路板中的固定是足够的（权利要求3）。以较少的耗费不能实现印制电路板模块的固定。
在建议的解决方案中感兴趣的是以下事实：印制电路板模块在任意方面可以与印制电路板载体不同地来构成。由此可以在制造印制电路板系统时获得巨大的成本，例如其方式是，仅在绝对地需要费用多的材料的地方使用费用多的材料。
在根据权利要求16的特别优选的扩展方案的情况下，可以从凹处中去除印制电路板模块并且接着再次装入。这可以简化可能的维护工作。
按照根据权利要求17的同样得到独立意义的另一教导，要求保护用于安装建议的印制电路板系统的方法。
按照该另一教导基本的是，将印制电路板模块压入到载体印制电路板中的凹处中并且在此使印制电路板模块的边缘为了形成压配合以力配合的方式与所分配的凹处的边缘啮合。
在建议的方法情况下特别有利的是以下事实：将印制电路板模块引入到载体印制电路板中的凹处中的方法步骤可以完全特别简单地实现。
在根据权利要求18的特别优选的扩展方案的情况下，将印制电路板模块夹入到载体印制电路板的凹处中，使得压入力在引入印制电路板模块时经历陡峭的最大值。在此情况下有利地尤其是以下事实：通过夹入而维持预定义的和可再生的压入深度。
附图说明
下面根据仅仅示出实施例的附图更详细阐述本发明。在附图中：
图1分别以透视图示出a)在拆除的印制电路板模块情况下和b)在安装的印制电路板模块情况下的建议的印制电路板系统，
图2 a)以透视图示出在拆除的印制电路板模块情况下的另一建议的印制电路板系统，b)以剖面图示出在拆除的印制电路板模块情况下另一建议的印制电路板系统，c)以剖面图示出在拆除的印制电路板模块情况下另一建议的印制电路板系统，
图3以透视图示出在拆除的印制电路板模块情况下另一建议的印制电路板系统。
具体实施方式
在图1中所示的印制电路板系统装备有基本上平坦的载体印制电路板1和基本上平坦的印制电路板模块2，所述印制电路板模块2在根据图1b)的安装状态下被引入到载体印制电路板1中的所分配的凹处3中。
表达“基本上平坦的”当前意味着，载体印制电路板1和印制电路板模块2不必是在理想意义上平坦的。更确切地指的是，载体印制电路板1和印制电路板模块2分别沿着平面延伸。原则上也可以规定，载体印制电路板1和印制电路板模块2仅分段地被构成为基本上平坦的。
不仅载体印制电路板1而且印制电路板模块2分别装备有至少一个单侧或两侧涂覆铜的或设置有印制导线的刚性覆层。该至少一个覆层优选地由玻璃纤维增强的、完全硬化的环氧树脂板、由陶瓷等组成。
在安装状态下，印制电路板模块2平行于载体印制电路板1取向，如从根据图1b)的图示中可以看出的。
可以指出的是，载体印制电路板1可以容纳任意数量的印制电路板模块2，其中给每个印制电路板模块2分配载体印制电路板1中的相应的凹处3。下面在一目了然的图示的意义上总是谈及唯一的印制电路板模块2和分配给印制电路板模块2的唯一的凹处3。对该印制电路板模块2的所有实施相应地适用于所有必要时设置的其他印制电路板模块。
基本的是，将印制电路板模块2压入到载体印制电路板1中的凹处3中并且印制电路板模块2的边缘4为了形成压配合以力配合的方式与所分配的凹处3的边缘5啮合。
在生产过程内的适宜的时刻将印制电路板模块2压入到载体印制电路板1中的凹处3中。可设想的是，如果载体印制电路板1和印制电路板模块2本身来说分别完成，则在制造过程结束时进行压入。但是也可能的是，在生产中间步骤中并合载体印制电路板1和印制电路板模块2。然后载体印制电路板1和印制电路板模块2共同地经历其他过程阶段。这些过程阶段可以是焊接阶段、金属化阶段等。
凹处3这里并且优选地如在图1a)中所示的那样是穿过的凹处，也即是载体印制电路板1内的开孔。安装的印制电路板模块2相应地从载体印制电路板1的两侧可进入。
当前特别有意义的是以下事实：引起压配合的力配合基本上平行于载体印制电路板1的平面取向。在此，印制电路板模块2的固定部分地源出于载体印制电路板1和印制电路板模块2的塑性变形、部分地源出于在载体印制电路板1和印制电路板模块2之间的形状配合和部分地源出于在载体印制电路板1和印制电路板模块2之间的摩擦。
在特别优选的扩展方案中，如此进行布置，使得固定基本上仅仅源出于印制电路板模块2的压配合。
在图1b)中所示的和就此而言优选的扩展方案的情况下，印制电路板模块2完全以力配合的方式与所分配的凹处3啮合。但是也可设想的是，该形状配合仅在印制电路板模块2的区段上延伸。
也可以从根据图1b)的图示得出，印制电路板模块2和载体印制电路板1基本上布置在一个平面中，其中印制电路板模块2和载体印制电路板1优选地齐平地结束。这里并且优选地甚至是，印制电路板模块2和载体印制电路板1两侧齐平地结束。因此毫无问题地可能的是，在安装的印制电路板模块2的情况下经历如上所述的焊接阶段。
但是印制电路板模块2不必两侧与载体印制电路板1齐平地结束。印制电路板模块2例如可以对于至少一个外侧在定义的程度上突出，使得在相应的结构边缘条件时可以实现对外壳等的简单的进入。
根据图2b)和c)的图示示出，印制电路板模块2的边缘4的横截面型廓6和所分配的凹处3的边缘5的横截面型廓7为了形成形状配合而相互协调。在此，在两种情况下是，凸状的横截面6相应地被分配给凹状的横截面7用形成形状配合。
详细地是，印制电路板模块2的边缘4的横截面型廓6形成环绕的托环（Steg）8，而所分配的凹处3的边缘5的横截面型廓7形成环绕的槽9。原则上也可以相反地设置对托环8和槽9的分配。在此基本的是以下事实：利用托环8和槽9的啮合可以将印制电路板模块2夹入到载体印制电路板1中，如还要阐述的那样。
在图2a)中所示的实施例的情况下感兴趣的是以下事实：印制电路板模块2的边缘4的外部轮廓10和所分配的凹处3的边缘5的内部轮廓11为了形成形状配合而相互协调。这里并且优选地是，两个边缘4和5相互咬合。
完全一般地，印制电路板模块2的边缘4的外部轮廓10和/或所分配的凹处3的边缘5的内部轮廓11优选地具有周期性重复的结构、尤其是有齿的、锯齿形的或波浪形的结构。原则上这里也可以设想按照燕尾榫连接等的方式的形状配合。
为了对于印制电路板模块2的压配合保证足够的、边缘侧的稳定性，此外优选地规定，印制电路板模块2的边缘4和/或凹处3的边缘5至少部分地被金属化。原则上这里也可以设想其他表面处理，所述表面处理尤其是导致边缘侧的表面的硬化。
已经指出的是，根据建议的解决方案可以分段地根据相应的功能边缘条件来设计印制电路板系统。这可以通过以下方式来实现，即印制电路板模块2可以关于材料组成和/或表面特性和/或覆层结构和/或覆层数量和/或板厚度与载体印制电路板1不同地来构成。原则上尤其是当确定的功能和任务被分配到相应的印制电路板模块2上时可以实现更有益的材料和生产成本。
另外，载体印制电路板1和印制电路板模块2可以彼此单独地以优化的方式被预生产并且然后在上述时刻被并合。
载体印制电路板1和印制电路板模块2可以实施完全不同的功能。例如可以规定，印制电路板模块2实施高频技术功能、例如高频放大器的功能，而载体印制电路板1基本上被实施为逻辑印制电路板。这里清楚的是，通过适当地选择印制电路板模块2，印制电路板系统的功能模块化是可能的，这可以有助于优化的变体形成和显著的成本减少。
也可以设想，载体印制电路板1和/或印制电路板模块2被构成为刚性挠性印制电路板。于是优选地是，印制电路板模块2的挠性区段在载体印制电路板1中的所分配的凹处3的边缘5上延伸。印制电路板2的挠性区段因此可以被用作印制电路板模块2到载体印制电路板1上的电连接。
在特别优选的扩展方案中规定，在载体印制电路板1和印制电路板模块2之间的电接触通过将印制电路板模块2装入到所分配的凹处3中来建立。例如可设想的是，相应的电接触伸出凹处3的边缘5，其中印制电路板模块2在其压入时实现其接触。用于印制电路板模块2的电接触的其他有利的变型方案是可设想的。
原则上可以通过印制电路板模块2和凹处3的边缘4、5的几何设计来调整对于印制电路板模块2的压配合所需要的力配合。为了继续地调整力配合优选地规定，载体印制电路板1在凹处3的区域中具有至少一个弹性区域12，其弹性回弹力作用于印制电路板模块2上。
在图3中所示的和就此而言优选的实施例情况下，用于提高弹性柔度的至少一个弹性区域12具有材料减弱部（Materialschwaechung）13，其这里并且优选地被实现为裂缝状凹口。但是也可设想的是，材料减弱部13在载体印制电路板1中具有贯通接触部。在试验中已经表明，弹性柔度尤其是可以通过有针对性地在所希望的弹性区域12中引入贯通接触部相对准确地被调整。
此外以上已经指出的是，在特别优选的扩展方案中，印制电路板模块2的固定仅仅源出于印制电路板模块2的压配合。这里并且优选地是，通过施加脱离力从凹处3中可去除印制电路板模块2并且接着在形成压配合下又可以压入凹处3中。因此可以以特别简单的方式执行维护工作，其方式是，将有关的印制电路板模块2取出用于维护。在修理情况下可以轻易地替换有关的印制电路板模块2，这可以完全显著地减少修理成本。但是，由于完整性需要指出的是，除了压配合之外可以使用传统的固定方法。粘接、焊接和印制电路板模块2和载体印制电路板1之间的边缘区域的金属化属于此。
建议的解决方案在固定印制电路板系统方面也是有利的。这里可设想的是，不仅载体印制电路板1而且印制电路板模块2可以包含开孔，所述开孔用于固定印制电路板系统。此外，载体印制电路板1和印制电路板模块2可以包含开孔，所述开孔可被用于器件或平面组件的安装目的。
此外可设想的是，载体印制电路板1和印制电路板模块2具有腔，所述腔可以用于容纳器件、尤其是用于容纳裸芯片。
最后可以指出的是，载体印制电路板1和印制电路板模块2可以包含用于导出热、尤其是用于散热的集成元件。
按照同样得到独立含义的另一教导，要求保护用于安装建议的印制电路板系统的方法。基本的是，将印制电路板模块2压入到载体印制电路板1的凹处3中并且在此使印制电路板模块2的边缘4为了形成压配合以力配合的方式与所分配的凹处3的边缘5啮合。就此而言可以参照对建议的印制电路板系统的所有上述实施。
在特别优选的扩展方案中，将印制电路板模块2夹入到载体印制电路板1的凹处3中。已经指出的是，因此可以保证印制电路板模块2在载体印制电路板1中的准确的压入深度。这可以通过同样上面所述的在印制电路板模块2和载体印制电路板1之间的横截面的形状配合实现。

Claims (18)

1. 具有至少分段地基本上平坦的载体印制电路板（1）的印制电路板系统，其中载体印制电路板（1）具有至少一个单侧或两侧涂覆铜的或设置有印制导线的刚性覆层，其中具有至少一个单侧或两侧涂覆铜的或设置有印制导线的刚性覆层的至少一个基本上平坦的、平行于载体印制电路板（1）取向的印制电路板模块（2）布置在载体印制电路板（1）中的所分配的凹处（3）中，其特征在于，印制电路板模块（2）被压入到载体印制电路板（1）中的凹处（3）中并且印制电路板模块（2）的边缘（4）为了形成压配合以力配合的方式与所分配的凹处（3）的边缘（5）啮合。
2. 根据权利要求1所述的印制电路板系统，其特征在于，力配合基本上平行于载体印制电路板（1）的平面取向。
3. 根据权利要求1或2所述的印制电路板系统，其特征在于，基本上仅仅压配合将印制电路板模块（2）保持在载体印制电路板（1）中的凹处（3）中。
4. 根据前述权利要求之一所述的印制电路板系统，其特征在于，印制电路板模块（2）至少分段地、优选地完全地以力配合的方式与所分配的凹处（3）啮合。
5. 根据前述权利要求之一所述的印制电路板系统，其特征在于，印制电路板模块（2）和载体印制电路板（1）基本上布置在一个平面中，优选地，印制电路板模块（2）和载体印制电路板（1）尤其是两侧齐平地结束。
6. 根据前述权利要求之一所述的印制电路板系统，其特征在于，印制电路板模块（2）的边缘（4）的横截面型廓（6）和所分配的凹处（3）的边缘（5）的横截面型廓（7）为了形成形状配合而相互协调。
7. 根据前述权利要求之一所述的印制电路板系统，其特征在于，印制电路板模块（2）的边缘（4）的横截面型廓（6）和/或所分配的凹处（3）的边缘（5）横截面型廓（7）形成至少一个环绕的托环（8）和/或至少一个环绕的槽（9）。
8. 根据前述权利要求之一所述的印制电路板系统，其特征在于，印制电路板模块（2）的边缘（4）的外部轮廓（10）和所分配的凹处（3）的边缘（5）的内部轮廓（11）为了形成形状配合而相互协调。
9. 根据前述权利要求之一所述的印制电路板系统，其特征在于，印制电路板模块（2）的边缘（4）的外部轮廓（10）和/或所分配的凹处（3）的边缘（5）的内部轮廓（11）具有周期性重复的结构、尤其是有齿的、锯齿形的或波浪形的结构。
10. 根据前述权利要求之一所述的印制电路板系统，其特征在于，印制电路板模块（2）的边缘（4）和/或凹处（3）的边缘（5）至少部分地被金属化。
11. 根据前述权利要求之一所述的印制电路板系统，其特征在于，印制电路板模块（2）可以关于材料组成和/或表面特性和/或覆层结构和/或覆层数量和/或板厚度与载体印制电路板（1）不同地来构成。
12. 根据前述权利要求之一所述的印制电路板系统，其特征在于，载体印制电路板（1）和/或印制电路板模块（2）被构成为刚性挠性印制电路板。
13. 根据权利要求12所述的印制电路板系统，其特征在于，印制电路板模块（2）的挠性区段在载体印制电路板（1）中的所分配的凹处（3）的边缘（5）上延伸。
14. 根据前述权利要求之一所述的印制电路板系统，其特征在于，在载体印制电路板（1）和印制电路板模块（2）之间设置电接触，优选地，通过将印制电路板模块（2）装入到所分配的凹处（3）中来建立电接触。
15. 根据前述权利要求之一所述的印制电路板系统，其特征在于，载体印制电路板（1）在凹处（3）的区域中具有至少一个弹性区域（12），其弹性回弹力作用于印制电路板模块（2）上，优选地，用于提高弹性柔度的至少一个弹性区域（12）在载体印制电路板（1）中具有材料减弱部（13）、尤其是至少一个凹处或至少一个贯通接触部。
16. 根据前述权利要求之一所述的印制电路板系统，其特征在于，通过施加脱离力从凹处（3）中可去除印制电路板模块（2）并且接着在形成压配合下又可以压入凹处（3）中。
17. 用于安装印制电路板系统的方法，所述印制电路板系统具有至少分段地基本上平坦的载体印制电路板（1），其中载体印制电路板（1）具有至少一个单侧或两侧涂覆铜的或设置有印制导线的刚性覆层，其中具有至少一个单侧或两侧涂覆铜的或设置有印制导线的刚性覆层的至少一个基本上平坦的、平行于载体印制电路板（1）取向的印制电路板模块（2）布置在载体印制电路板（1）中的所分配的凹处（3）中，其特征在于，将印制电路板模块（2）压入到载体印制电路板（1）中的凹处（3）中并且在此使印制电路板模块（2）的边缘（4）为了形成压配合以力配合的方式与所分配的凹处（3）的边缘（5）啮合。
18. 根据权利要求17所述的方法，其特征在于，将印制电路板模块（2）夹入到载体印制电路板（1）中的凹处（3）中。
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