DE102004052495A1

DE102004052495A1 - Leiterplatte zum Aufbau beliebiger Schaltungen mit SMD Bauelementen

Info

Publication number: DE102004052495A1
Application number: DE102004052495A
Authority: DE
Inventors: Walter Mayer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-10-28
Filing date: 2004-10-28
Publication date: 2006-05-11
Anticipated expiration: 2024-10-29
Also published as: DE102004052495B4

Abstract

Für Kleinserien oder Labormuster mit SMD-Bauteilen fehlt eine universelle Aufbautechnik, wie sie für bedrahtete Bauteile bekannt ist und ohne Fädeldraht auskommt. Durch eine 2-seitige Leiterplatte, die mit horizontalen Leiterstreifen 24 und vertikalen Hilfsleiterstreifen 23 ausgestattet ist und an den Kreuzungspunkten Lötstellen 26, 27 für 2-polige SMD-Bauteile besitzt, wobei jeweils ein Lötpunkt 27 mit dem Leiterstreifen 23 auf der Vorderseite und der andere Lötpunkt 26 mit dem Leiterstreifen 24 auf der Rückseite verbunden ist, lässt sich das Problem einfach lösen. Zusätzlich befinden sich an den Leiterstreifen 23, 24 noch Lötpunkte 46, 47 für diverse andere Gehäuseformen, damit beliebige Schaltungen aufgebaut werden können.

Description

Durch die einfache Bestückung mit Automaten haben sich Baugruppen mit SMD Bauteilen in der Großserienfertigung durchgesetzt. SMD steht für Surface Mounted Devices. Für Kleinserien oder Labormuster fehlt jedoch eine universelle Aufbautechnik, wie sie für bedrahtete Bauteile bekannt ist, die ohne Fädeldraht auskommt.

Die hier vorgestellte Erfindung löst das Problem mit einer universellen Leiterplatte, die es gestattet beliebige Schaltungen, nur durch systematisches Bestücken mit SMD Bauteilen auf der erfindungsgemäßen Leiterplatte, zu realisieren.

Stand der Technik für universellen Schaltungsaufbau ohne Fädeldraht ist die Lochstreifenleiterplatte. Dazu werden alle Knotenpunkte 2, 17, 6, 5, 18, 19, 15 einer Schaltung – wie in 1 gezeigt – durchnummeriert. Jedem Knotenpunkt wird anschließend auf der Lochstreifenleiterplatte – wie in 2 – ein Streifen zugewiesen.

Die Anschlussdrähte der bedrahteten Bauteile werden dann – wie in 2 – durch die Löcher in die entsprechenden Streifen gesteckt und angelötet. Weitere Fädeldrähte sind bei dieser Technik in der Regel nicht nötig.

Wegen der fehlenden Anschlussdrähte lässt sich diese Technik nicht bei SMD Bauteilen anwenden, da die Anschlussdrähte den Abstand zwischen den Streifen überbrücken müssen.

Die Lösung des Problems liegt in einer 2-seitigen Leiterplatte, die auf der einen Seite horizontale Leiterstreifen 24 und auf der anderen Seite vertikale Hilfsleiterstreifen 23 enthält. An den Kreuzungspunkten befinden sich Durchkontaktierungen 25 und Lötstellen 26, 27 für 2-polige SMD Bauteile, wobei die eine Lötstelle 26 über die Durchkontaktierung 25 mit einem horizontalen Leiterstreifen 24 und die andere Lötstelle 27 mit einem vertikalen Hilfsleiterstreifen 23 verbunden ist. Zusätzlich sind die horizontalen und vertikalen Leiterstreifen 23, 24 noch mit Lötstellen 46, 47 für weitere SMD Gehäuseformen verbunden. 4 zeigt eine Detailansicht und 6 zeigt eine mögliche Realisierung einer solchen Leiterplatte. Zur besseren Orientierung beim Bestücken können, wie in 3 gezeigt, Beschriftungen 20 für die horizontalen Leiterstreifen, Beschriftungen 21 für die vertikalen Hilfsleiterstreifen und Beschriftungen 22 für die Lötstellen, die sich nicht an den Kreuzungspunkten befinden, angebracht werden.
5 zeigt nun wie durch einfaches Bestücken der Leiterplatte die Schaltung aus 1 realisiert wird. Die Vorgehensweise wird anhand der Bauteile Kondensator 12 und Transistor 9 beschrieben. Die horizontalen Leiterstreifen, die sich auf der Unterseite der Leiterplatte befinden, wurden den Knotenpunkten 2, 17, 6, 5, 18, 19, 15 der Schaltung zugeordnet. Der Kondensator 12 muss zwischen den Knoten 17 und 5 gelötet werden. Dazu wird der Kondensator 12 auf die Lötstellen am Kreuzungspunkt des horizontalen Leiterstreifens 17 und des senkrechten Hilfsleiterstreifens 37 gelötet. An dem Kreuzungspunkt des horizontalen Leiterstreifens 5 und des senkrechten Hilfsleiterstreifens 37 wird ein Null Ohm Widerstand 28 gelötet. Um Bauteile mit anderen Gehäuseformen, wie z.B. den Transistor 9 in die Schaltung einzubauen, muss dieser auf passende Lötpunkte gelötet werden. Die Null Ohm Widerstände 34, 35, 36 verbinden die horizontalen Leiterstreifen der Knoten 6, 5, 18 über die vertikalen Hilfsleiterstreifen 43, 44, 45 mit den Anschlusslötstellen für Transistor 9.
Bei diesem Aufbau ist es im übrigem egal, ob man die horizontalen Leiterstreifen oder die vertikalen Leiterstreifen den Knoten zuordnet. Das hängt nur davon ab, ob man mehr Knotenleitungen oder mehr Hilfsleitungen zum Verbinden mit den Bauteilen benötigt. Es ist weiterhin möglich auch bedrahtete Bauteile nach dem Stand der Technik mit zu verarbeiten, wenn die Durchkontaktierungen so groß gewählt werden, dass die Anschlussdrähte durch die Durchkontaktierungslöcher passen.
Die 7 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung, bei der verschiedene Regionen mit unterschiedlich großen Lötstellen für die 2-poligen SMD Bauteile an den Kreuzungsstellen ausgestattet sind.
8 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung, bei der mehrere Lötpunkte für unterschiedliche Gehäuseformen ineinander geschachtelt sind und sich teilweise dabei überlappen.
9 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung, bei der mehrere Lötpunkte für unterschiedliche SMD Gehäuseformen parallel geschalten sind.
Die 10 und 11 zeigen eine bevorzugte Ausgestaltung, die es erlaubt, verschieden große zweipolige SMD Bauteile an den Kreuzungspunkten zu platzieren.
Ein weitere bevorzugte Ausgestaltung ist, dass man einige oder alle Leiterstreifen der Vorderseite und/oder Rückseite zu den Lötaugen für Stecker und/oder Kabel führt.
Weiterhin lässt sich die erfindungsgemäße Leiterplatte als nützliches Testfeld einer größeren Schaltung, z.B. dem Entwicklungsboard eines Mikroprozessors, ausführen.

1: Versorgungsanschluss
2: Knotenpunkt: Versorgungsanschluss, Widerstand 3, Widerstand 4
: sowie der dazugehörige Leiterstreifen
3: Widerstand 3
4: Widerstand 4
5: Knotenpunkt: Widerstand 3, Widerstand 11, Kondensator 12, Transistor 9
: sowie der dazugehörige Leiterstreifen
6: Knotenpunkt: Widerstand 4, Kondensator 7, Transistor 9
: sowie der dazugehörige Leiterstreifen
7: Kondensator 7
8: Ausgangsanschluss
9: Transistor 9
10: Widerstand 10
11: Widerstand 11
12: Kondensator 12
13: Eingangsanschluss
14: Masseanschluss
15: Knotenpunk: Masseanschluss, Widerstand 11, Widerstand 10
: sowie der dazugehörige Leiterstreifen
16: Masseanschluss
17: Knotenpunkt: Eingangsanschluss, Kondensator 12
: sowie der dazugehörige Leiterstreifen
18: Knotenpunkt: Transistor 9, Widerstand 10
: sowie der dazugehörige Leiterstreifen
19: Knotenpunkt: Ausgangsanschluss, Kondensator 7
: sowie der dazugehörige Leiterstreifen
20: Nummerierung der horizontalen Leiterstreifen
21: Nummerierung der vertikalen Leiterstreifen
22: Nummerierung der Lötanschlüsse für weitere Bauteile die nicht auf den
: Kreuzungspunkten liegen
23: Leiterstreifen auf Leiterplattenvorderseite
24: Leiterstreifen auf Leiterplattenrückseite
25: Durchkontaktierung um die elektrische Verbindung von der Leiterplattenrückseite
: zur Leiterplattenvorderseite herzustellen
26: Die Lötstelle für das zweipoligen SMD Bauteil an den Kreuzungspunkten, die über
: die Durchkontaktierung mit dem Leiterstreifen auf der Leiterplattenrückseite
: verbunden ist.
27: Die Lötstelle für das zweipolige SMD Bauteil an den Kreuzungspunkten, die mit
: dem Leiterstreifen auf der Leiterplattenvorderseite verbunden ist.
28: Null Ohm Widerstand 28
29: Null Ohm Widerstand 29
30: Null Ohm Widerstand 30
31: Null Ohm Widerstand 31
32: Null 0hm Widerstand 32
33: Null Ohm Widerstand 33
34: Null Ohm Widerstand 34
35: Null Ohm Widerstand 35
36: Null Ohm Widerstand 36
37: Hilfsleiterstreifen 37
38: Hilfsleiterstreifen 38
39: Hilfsleiterstreifen 39
40: Hilfsleiterstreifen 40
41: Hilfsleiterstreifen 41
42: Hilfsleiterstreifen 42
43: Hilfsleiterstreifen 43
44: Hilfsleiterstreifen 44
45: Hilfsleiterstreifen 45
46: Lötanschlusspunkte für andere Gehäuseformen and die Leiterstreifen auf der
: Leiterplattenvorderseite
47: Lötanschlusspunkte für andere Gehäuseformen and die Leiterstreifen auf der
: Leiterplattenrückseite

Claims

Leiterplatte zum universellen Aufbau von elektronischen Schaltungen mit SMD Bauteilen dadurch gekennzeichnet, dass sich auf jeder Seite der Leiterplatte, vorzugsweise parallel verlaufende, Leiterstreifen 23, 24 befinden, wobei die Hilfsleiterstreifen 23 auf Vorderseite zu den Leiterstreifen 24 auf der Rückseite um einen Winkel > 0°, vorzugsweise 90°, verdreht angeordnet sind und zwischen den Leiterstreifen 24 der Rückseite und dem Hilfsleiterstreifen 23 auf der Vorderseite, vorzugsweise an den Kreuzungspunkten, über mindestens eine Durchkontaktierung 25 die Lötpunkte 26, 27 für mindestens ein 2-poliges SMD-Gehäuse angeordnet sind, wobei jeweils der eine Lötpunkt 27 mit dem Leiterstreifen 23 auf der Vorderseite und der andere Lötpunkt 26 mit dem Leiterstreifen 24 auf der Rückseite über die Durchkontaktierung 25 verbunden ist.
Leiterplatte nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Lötpunkte 26, 27 für unterschiedlich große Gehäuseformen ausgelegt sind.
Leiterplatte nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass sich an den Hilfsleiterstreifen 23 auf der Vorderseite und/oder an den Leiterstreifen 24 auf der Rückseite zusätzlich noch weitere Lötanschlusspunkte 46, 47 für weitere SMD Gehäuseformen befinden.
Leiterplatte nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass einige oder alle der Hilfsleiterstreifen 23 der Vorderseite und/oder einige oder alle der Leiterstreifen 24 der Rückseite zu Lötaugen für Stecker und/oder Kabelanschlüsse führen.
Leiterplatte nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterstreifen 23, 24 auf der Vorderseite und Rückseite mit einer fortlaufenden alphanumerischen Nummer 20, 21 versehen sind.
Leiterplatte nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Lötanschlusspunkte 46, 47, die sich nicht an den Kreuzungspunkten befinden, mit einer fortlaufenden alphanumerischen Nummer 22 versehen sind.
Leiterplatte nach Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Durchkontaktierung 25 an den Kreuzungspunkten so groß gewählt ist, dass auch bedrahtete Bauteile eingelötet werden können.
Leiterplatte nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass es sich um das Testfeld auf einer größeren Leiterplatte mit ansonsten fest vorgegebenen Schaltung handelt.