DE102008051171A1 - Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung - Google Patents

Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung Download PDF

Info

Publication number
DE102008051171A1
DE102008051171A1 DE102008051171A DE102008051171A DE102008051171A1 DE 102008051171 A1 DE102008051171 A1 DE 102008051171A1 DE 102008051171 A DE102008051171 A DE 102008051171A DE 102008051171 A DE102008051171 A DE 102008051171A DE 102008051171 A1 DE102008051171 A1 DE 102008051171A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
circuit board
printed circuit
board
shielding
electronic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102008051171A
Other languages
English (en)
Inventor
Lars Kirsten
Stephan Dr. Buschnakowski
Ronny Michael
Jörg Uhle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Endress and Hauser Conducta GmbH and Co KG
Original Assignee
Endress and Hauser Conducta Gesellschaft fuer Mess und Regeltechnik mbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Endress and Hauser Conducta Gesellschaft fuer Mess und Regeltechnik mbH and Co KG filed Critical Endress and Hauser Conducta Gesellschaft fuer Mess und Regeltechnik mbH and Co KG
Priority to DE102008051171A priority Critical patent/DE102008051171A1/de
Publication of DE102008051171A1 publication Critical patent/DE102008051171A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0007Casings
    • H05K9/002Casings with localised screening
    • H05K9/0022Casings with localised screening of components mounted on printed circuit boards [PCB]
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0213Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0216Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference
    • H05K1/0218Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference by printed shielding conductors, ground planes or power plane
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/14Structural association of two or more printed circuits
    • H05K1/144Stacked arrangements of planar printed circuit boards
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/14Structural association of two or more printed circuits
    • H05K1/147Structural association of two or more printed circuits at least one of the printed circuits being bent or folded, e.g. by using a flexible printed circuit
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/18Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/189Printed circuits structurally associated with non-printed electric components characterised by the use of a flexible or folded printed circuit
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/04Assemblies of printed circuits
    • H05K2201/042Stacked spaced PCBs; Planar parts of folded flexible circuits having mounted components in between or spaced from each other
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/05Flexible printed circuits [FPCs]
    • H05K2201/055Folded back on itself
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4688Composite multilayer circuits, i.e. comprising insulating layers having different properties
    • H05K3/4691Rigid-flexible multilayer circuits comprising rigid and flexible layers, e.g. having in the bending regions only flexible layers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)

Abstract

Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung, insbesondere miniaturisierte Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung zum Einbau in ein Stecker- oder Buchsenteil einer kontaktlos arbeitenden Steckverbindung umfassend eine erste Leiterkarte, welche auf mindestens einer Fläche eine elektronische Schaltung trägt, und eine an der Leiterkarte befestigte Abschirmvorrichtung der elektronischen Schaltung, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmvorrichtung mindestens eine zweite Leiterkarte umfasst, welche mindestens eine Metalllage, insbesondere eine Kupferlage, aufweist, und wobei die zweite Leiterkarte gegenüber der ersten Leiterkarte derart angeordnet ist, dass die Metalllage die Fläche der ersten Leiterkarte, die die elektronische Schaltung trägt, zumindest teilweise überspannt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung, insbesondere eine miniaturisierte Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung zum Einbau in ein Stecker- oder Buchsenteil einer kontaktlos arbeitenden Steckverbindung.
  • Kontaktlose Steckverbindungen werden beispielsweise zur induktiven Übertragung von Mess- und Energieversorgungssignalen zwischen Sensoren der Analysenmesstechnik, wie beispielsweise pH-, Leitfähigkeits- oder Gassensoren, insbesondere Sauerstoffsensoren, einerseits und Messumformern oder Buskopplern, die das Sensorsignal auf einen Datenbus, beispielsweise einen Feldbus wie Foundation Fieldbus, Profibus o. ä. überträgt, andererseits eingesetzt. Um die kontaktlose Signalübertragung zu realisieren, sind in den zu verbindenden Stecker- und Buchsenteilen miniaturisierte Leiterkarten vorgesehen, die mit entsprechenden Bauelementen bestückt sind, welche zur Generierung einer das Energieversorgungssignal darstellenden Trägerfrequenz und einer der Messsignalübertragung dienenden darauf aufmodulierten Signalfrequenz dienen. Ein Beispiel für entsprechende Bauelemente ist eine Modulator-Demodulator-Einheit. Weiterhin kann insbesondere die im sensorseitigen Stecker- oder Buchsenelement enthaltene Leiterkarte mit einem Mikrocontroller und Speicherelementen bestückt sein, die zur Durchführung von Operationen direkt im Sensorkopf dienen können. Zur Digitalisierung des analogen Sensorsignals ist auf der im sensorseitigen Stecker- oder Buchsenelement enthaltenen Leiterkarte häufig auch noch ein Analog/Digital-Wandler vorgesehen. Um die entsprechende elektronische Schaltung vor äußeren elektrischen oder elektromagnetischen Einflüssen zu schützen, ist die Leiterkarte mit der elektronischen Schaltung elektrisch abzuschirmen. Hierzu dienen Schirmbleche oder Schirmfolien, die die Leiterkarte mit der Schaltung üblicherweise ober- und unterseitig überspannen und mit einer entsprechenden Erdung über einen Masseanschluss versehen sind.
  • Aus DE 20 2007 004799 U1 ist ein modulares Messgerät bekannt, welches ein Elektronikmodul und ein Sensormodul aufweist. Das Elektronikmodul umfasst eine Leiterkarte mit Schaltungskomponenten. Die Schaltungskomponenten sind von einer Metallfolie umgeben, die, über die Leiterkarte geschoben, als Schirmung dient. Der mechanische Aufbau dieser Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung ist verhältnismäßig komplex, was einen erhöhten Aufwand hinsichtlich Material und Arbeitszeit für die Kontaktierung der Schirmung an der Leiterkarte mit sich bringt. Beispielsweise wird die Schirmung erst nach dem Verbinden des Elektronikmoduls mit dem Sensormodul mittels eines Leitkleberkontaktes mit der Masse der Leiterkarte kontaktiert. Mit dem komplexen Aufbau gehen entsprechend hohe Fertigungskosten einher. Weiterhin ist eine Automatisierung der Fertigung der entsprechenden Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung problematisch.
  • In DE 10 2007 017 707 B3 ist eine Leiterkarten-Schirmblech-Anordnung zum Einbau in ein Stecker- oder Buchsenteil einer kontaktlos arbeitenden Steckverbindung beschrieben, die eine Leiterkarte, ein daran befestigtes, die Leiterkarte zumindest teilweise überspannendes Schirmblech umfasst. Die Befestigung des Schirmblechs an der Leiterkarte erfolgt über von einem Seitenrand der Leiterkarte in der Leiterkartenebene abstehende Fixiervorsprünge für das Schirmblech und Fixieraussparungen im Schirmblech, in denen jeweils aus dem Schirmblech ausgebogene paarweise gegenüberstehende Fixierzungen angeordnet sind, mit denen das Schirmblech auf die Fixiervorsprünge unter mechanischer Verklammerung aufgeschoben ist. Hier ist der Fertigungsschritt der Kontaktierung der Leiterkarte im Vergleich zu der zuvor genannten Anordnung zwar vereinfacht, jedoch muss das Schirmblech mit den Fixieraussparungen und den ausgebogenen paarweise gegenüberstehenden Fixierzungen in einem separaten Verfahrensschritt gefertigt werden.
  • Es ist daher die Aufgabe der Erfindung eine Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung anzugeben, die die Nachteile des Standes der Technik überwindet. Insbesondere soll eine Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung angegeben werden, die einfach, insbesondere in wenigen Verfahrensschritten, und preisgünstig fertigbar ist.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung, insbesondere eine miniaturisierte Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung zum Einbau in ein Stecker- oder Buchsenteil einer kontaktlos arbeitenden Steckverbindung, umfassend
    eine erste Leiterkarte, welche auf mindestens einer Fläche eine elektronische Schaltung trägt, und eine an der Leiterkarte befestigte Abschirmvorrichtung der elektronischen Schaltung,
    wobei die Abschirmvorrichtung mindestens eine zweite Leiterkarte umfasst, welche mindestens eine Metalllage, insbesondere eine Kupferlage, aufweist, und wobei die zweite Leiterkarte gegenüber der ersten Leiterkarte derart angeordnet ist, dass die Metalllage die Fläche der ersten Leiterkarte, die die elektronische Schaltung trägt, zumindest teilweise überspannt.
  • Die Fertigung der zweiten Leiterkarte, die als Schirmung für die auf der ersten Leiterkarte angeordneten elektronische Schaltung dient, kann in einem Verfahrensabschnitt gleichzeitig mit der Fertigung der ersten Leiterkarte erfolgen.
  • Die erste und die mindestens eine zweite Leiterkarte sind vorzugsweise als mehrlagige Leiterkarten ausgestaltet. Eine mehrlagige Leiterkarte umfasst mehrere schichtweise in einer Stapelrichtung übereinander gestapelte Ebenen oder Lagen, in denen Leiterstrukturen oder Leiterabschnitte angeordnet sein können. Die mindestens eine zweite Leiterkarte umfasst vorzugsweise mindestens zwei isolierende Lagen, z. B. Prepreg-Lagen, zwischen denen die Metalllage eingebettet ist.
  • Die Metalllage kann eine geschlossene Metallschicht sein, die mindestens eine Teilfläche der dieser Metallschicht unmittelbar benachbarten nichtleitenden Lage der Leiterkarte bedeckt. Alternativ kann die Metalllage aber auch aus einer Struktur von Leiterbahnen, z. B. einem Netz, gebildet werden. Diese Struktur bildet zwar keine geschlossene Metallschicht, kann aber ausreichend dicht ausgebildet werden, um eine ausreichende Schirmung zu erzielen.
  • Vorzugsweise ist nur die erste Leiterkarte auf mindestens einer Fläche mit mindestens einer elektronischen Schaltung mit elektrischen oder elektronischen Bauelementen bestückt, während die mindestens eine zweite Leiterkarte neben der Metalllage keine weiteren Bauelemente aufweist. Dies ist konstruktiv besonders einfach und daher im Sinne der einfachen und preisgünstigen Fertigung von Vorteil.
  • Durch die Verwendung einer Leiterkarte mit einer Metalllage als Schirmung anstelle eines Schirmblechs ergeben sich eine Reihe von Ausgestaltungen, bei denen die Schirmung auf einfache Art und Weise mit der Leiterkarte verbunden ist, so dass zumindest eine Teilautomatisierung der Fertigung der Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung möglich ist.
  • In einer ersten derartigen Ausgestaltung ist die Metalllage der Abschirmvorrichtung über Kontaktstifte mit der Masse oder einem anderen Potenzial oder einem Netzknoten der ersten Leiterkarte leitfähig verbunden.
  • In einer zweiten derartigen Ausgestaltung weisen die erste Leiterkarte und die zweite Leiterkarte mindestens eine gemeinsame Leiterkartenlage auf und sind über diese gemeinsame Leiterkartenlage miteinander verbunden.
  • In einer dritten derartigen Ausgestaltung sind die erste Leiterkarte und die zweite Leiterkarte jeweils starre Bereiche einer Starr-Flex-Leiterkarte.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist die zweite Leiterkarte eine flexible Leiterkarte, insbesondere auf Basis einer Polyimid-Folie. In dieser Ausgestaltung kann die zweite Leiterkarte mit der ersten Leiterkarte durch Löten verbunden werden.
  • Besonders vorteilhaft ist die Verwendung einer Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung nach einer der vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen in einem modularen Messgerät, welches ein Sensormodul mit mindestens einem Sensor zum Ausgeben eines messgrößenabhängigen elektrischen Primärsignals an einen Sensorausgang, und ein Elektronikmodul mit einem sensorseitigen Eingang, der mittels einer elektrischen Verbindung an den Sensorausgang angeschlossen ist, umfasst, wobei das Elektronikmodul ein Gehäuse und eine elektronische Schaltung mit Bauelementen zur Realisierung einer kontaktlosen Übertragung, insbesondere einen induktiven Übertrager, umfasst, wobei die elektronische Schaltung auf einer Leiterkarte in dem Gehäuse angeordnet, und zumindest abschnittsweise von einer Schirmung überspannt ist, wobei die Leiterkarte und die Schirmung als Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung nach einer der voranstehend beschriebenen Ausgestaltungen und deren Weiterbildungen ausgestaltet ist.
  • Die Erfindung wird nun anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Querschnitt-Darstellung einer Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung, bei der die Schirmung zwei Leiterkarten umfasst, die mittels Kontaktstiften leitfähig mit der zu schirmenden Leiterkarte verbunden sind;
  • 2 eine schematische Querschnitt-Darstellung einer Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung, bei der die Schirmung zwei Leiterkarten umfasst, die mittels einer gemeinsamen Leiterkartenlage flexibel mit der zu schirmenden Leiterkarte verbunden sind;
  • 3 eine schematische Querschnitt-Darstellung einer Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung, bei der die Schirmung zwei Leiterkarten umfasst, die jeweils mittels einer gemeinsamen Leiterkartenlage mit der zu schirmenden Leiterkarte verbunden sind;
  • 4 eine schematische Darstellung einer miniaturisierten Leiterkarte zum Einsatz in einem Stecker- oder Buchsenteil einer kontaktlos arbeitenden Steckverbindung mit einer Schirmung, welche eine flexible Leiterkarte umfasst in Aufsicht;
  • 5 eine schematische Querschnitt-Darstellung der Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung gemäß 4;
  • 6 eine schematische Längsschnitt-Darstellung durch ein modulares Messgerät mit einer Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung gemäß 4.
  • Die in 1 gezeigte Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung 1 umfasst eine Leiterkarte 3, die mit elektrischen oder elektronischen Bauelementen 5 zur Bildung einer elektronischen Schaltung bestückt ist. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die Bauteile 5 nur auf einer Seite der Leiterkarte 3 dargestellt, selbstverständlich kann die Leiterkarte 3 aber auch beidseitig bestückt sein.
  • Die Schirmung der Leiterkarte 3 wird aus zwei nicht mit elektrischen oder elektronischen Bauelementen bestückten Leiterkarten 7 gebildet, deren Lagen im Wesentlichen parallel zur Leiterkarte 3 verlaufen bzw. zu den Lagen der Leiterkarte 3 parallel verlaufen. Die Leiterkarten 7 sind wie die Leiterkarte 3 als mehrlagige Leiterkarten ausgebildet. Eine mehrlagige Leiterkarte umfasst mehrere schichtweise in einer Stapelrichtung übereinander gestapelte Ebenen oder Lagen, in denen Leiterbahnen oder Leiterabschnitte oder sonstige Bauteile angeordnet sein können. Die Leiterkarten 7 umfassen jeweils mindestens eine Metalllage 11, die sich im Beispiel der 1 durchgehend über die gesamte Fläche der Leiterkarte 7 erstreckt. Die Metalllagen 11 der Leiterkarten 7 sind mit Kontaktstiften 9 leitfähig mit einer Metalllage der Leiterkarte 3 verbunden, welche beispielsweise die Masse oder ein anderes Potenzial oder einen Netzknoten der Leiterkarte 3 bildet. Die Metalllagen 11 werden bevorzugt aus Kupfer gebildet, da Kupfer ein in der Leiterkartenfertigung etablierter Werkstoff ist. Prinzipiell können jedoch andere Metalle verwendet werden.
  • Die Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung 1 ist zum Einbau in ein Stecker- oder Buchsenteil einer kontaktlos arbeitenden Steckverbindung, im vorliegenden Fall einer induktiv koppelnden Steckverbindung ausgebildet. An der Leiterkarte 3 ist daher eine hier nur schematisch als Kreis angedeutete ringförmige Spule 27 eines induktiven Übertragers befestigt, beispielsweise an Lötpunkten der Leiterkarte 3 angelötet. Im fertig montierten Zustand des Stecker- oder Buchsenteils der induktiv koppelnden Steckverbindung kann das Stecker- oder Buchsenteil mit einem entsprechenden Gegenstück, d. h. einem zweiten Stecker- oder Buchsenteil, welches eine zur Spule 27 komplementäre Spule umfasst, verbunden werden, so dass eine induktiv koppelnde Steckverbindung gebildet wird.
  • In 2 ist ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung 101 gezeigt, das mit einem einfachen Fertigungsverfahren in wenigen Verfahrensschritten fertigbar ist. Die Leiterkarte 103 ist analog zum in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel mit elektrischen oder elektronischen Bauteilen 105 sowie mit nicht dargestellten Leiterbahnen etc. bestückt und mit einer ringförmigen Spule 127 verbunden. Die beiden Leiterkarten 107 umfassen eine Metalllage 111, die als Schirmung für die aus den Bauteilen 105 gebildete elektronische Schaltung dient. Die Leiterkarten 107 und 103 sind dabei über eine gemeinsame Leiterkartenlage 113 miteinander verbunden. In einer Variante können die Leiterkarten 107 und 103 auch über mehrere gemeinsame Leiterkartenlagen miteinander verbunden sein, wobei allerdings die Verbindung nur so viele Leiterkartenlagen umfassen sollte, dass eine ausreichende Flexibilität der Verbindung gewährleistet ist, um eine Verbiegung der Leiterkarten 107 in Pfeilrichtung zu ermöglichen.
  • Zur Fertigung dieser Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung 101 kann eine aus mehreren übereinander gestapelten Leiterkarten-Lagen, z. B. aus Prepregs, aufgebaute Leiterkarte in den Bereichen, in denen nur die einzelne, gemeinsame Leiterkartenlage 113 oder einige wenige gemeinsame Leiterkartenlagen verbleiben sollen, durch Fräsen verjüngt werden. Alternativ können bereits bei der Leiterkartenherstellung mittels Auflaminieren der einzelnen Leiterkartenlagen bereits vorgestanzte Einzel-Lagen verwendet werden, so dass nur eine gemeinsame Leiterkartenlage 113 oder einige wenige gemeinsame Leiterkartenlagen die mehrlagigen Leiterkarten 103 und 107 verbinden. Die nicht verjüngten Bereiche bilden dann die Leiterkarten 103 und 107. Die gemeinsame Leiterkartenlage 113 kann mit einer dauerflexiblen Lackschicht versehen werden. In gleicher Weise kann dieser Aufbau auch mittels einer Starr-Flex-Leiterkarte realisiert werden.
  • Die mit der dauerflexiblen Lackschicht versehene gemeinsame Leiterkartenlage 113 lässt sich mehrere Male biegen, so dass sich die Leiterkarten 107 gegenüber der Leiterkarte 103, die beidseitig eine aus Bauteilen 105 gebildete elektronische Schaltung trägt (in 2 nur auf einer Seite der Leiterkarte 103 dargestellt), in Pfeilrichtung derart positionieren lassen, dass die Metalllagen 111 der Leiterkarten 107 ihre ihnen jeweils gegenüberliegende Fläche der Leiterkarte 103, die die elektronische Schaltung trägt, zumindest teilweise überspannen und so eine Schirmung für die auf der Leiterkarte angeordnete elektronische Schaltung bilden. Die Metalllagen 111 können in diesem Ausführungsbeispiel schon beim Leiterkartendesign und bei der Leiterkartenherstellung mit der Masse oder einem anderen Potenzial oder einem Netzknoten der Leiterkarte 103, die die elektronische Schaltung trägt, kontaktiert werden.
  • 3 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel eine Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung 201 mit einer Leiterkarte 203 mit elektrischen und elektronischen Bauteilen 205 zur Bildung einer elektronischen Schaltung, die durch zwei jeweils auf einer Seite der Leiterkarte 203 angeordnete nicht mit Bauelementen bestückte Leiterkarten 207, welche jeweils eine Metalllage 211 umfassen, geschirmt wird. Analog zu den in 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen ist die mit elektrischen und elektronischen Bauteilen bestückte Leiterkarte 103 mechanisch und funktionell mit einer ringförmigen Spule 227 eines induktiven Übertragers verbunden. Die Leiterkarte 203 besitzt mit jeder der schirmenden Leiterkarten 207 jeweils eine gemeinsame Lage 213, 215 oder einige wenige gemeinsame Lagen, wobei – im Gegensatz zu dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel – die beiden schirmenden Leiterkarten 207 keine gemeinsamen Lagen besitzen. Die gemeinsamen Lagen 213 und 215 bilden, wie zuvor anhand des Ausführungsbeispiels gemäß 2 beschrieben, eine flexible mechanische Verbindung zwischen den schirmenden Leiterkarten 207 und der Leiterkarte 203, die die elektronische Schaltung trägt. Wie im Beispiel der 2 lassen sich die Schirmungs-Leiterkarten 207 gegenüber der Leiterkarte 203 in Pfeilrichtung derart positionieren, dass die Metalllagen 211 der Leiterkarten 207 ihre ihnen jeweils gegenüberliegende Fläche der Leiterkarte 203, die die elektronische Schaltung trägt, zumindest teilweise überspannen. Die Schirmungs-Leiterkarten 207 können bereits bei der Leiterkartenherstellung als Starr-Flex-Lagen mit der Leiterkarte 203 verpresst werden.
  • In 4 und 5 ist als weiteres Ausführungsbeispiel eine Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung 301 mit einer Flex-Leiterkarte 307 in Aufsicht (4) und im Querschnitt (5) gezeigt. Die Leiterkarte 303 ist beidseitig mit einer elektronischen Schaltung bestückt, die die Bauteile 305 umfasst. Die Leiterkarte 303 ist weiterhin mit Anschlusspunkten 317 für die Signaleingänge der elektronischen Schaltung versehen und, analog zu den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen mit einer ringförmigen Spule 327 mit der Spulenwicklung 333 verbunden Die Flex-Leiterkarte 307 ist aus einer oder mehreren Folien-Schichten gebildet, wobei auf mindestens einer der Schichten leitfähige Strukturen (nicht eingezeichnet) aufgebracht sind, wie z. B. ein Netz aus Leiterbahnen oder metallische Flächen, die als Metalllage wie in den zuvor beschriebenen Beispielen als Schirmung für die auf der Leiterkarte 303 untergebrachte elektronische Schaltung dienen. In 4 ist die Flex- Leiterkarte 307 der besseren Übersichtlichkeit wegen nur im Umriss dargestellt, so dass die eigentlich von der schirmenden Flex-Leiterkarte überdeckte Schaltung mit den Bauelementen 305 sichtbar ist. Als Material für die Flex-Leiterkarte 307 kommt beispielsweise thermoplastisches Polyimid in Frage, das für einen Dauereinsatz bei bis zu 200°C geeignet ist. Die Flex-Leiterkarte 307 ist mit der Leiterkarte 303 über eine Lötverbindung 319 verbunden und liegt somit auf der Masse, auf einem anderen Potenzial oder einem Netzknoten der Leiterkarte 303. Die Flex-Leiterkarte 307 kann auch anderweitig mit der Leiterkarte 303 verbunden sein, z. b. kann sie bereits bei der Leiterkartenherstellung als Starr-Flex-Lage mit der Leiterkarte 303 verpresst werden.
  • 6 zeigt ein modulares Messgerät 521, z. B. ein pH-Messgerät, mit einer Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung, die wie die in 4 und 5 gezeigte Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung aufgebaut ist.
  • Das modulare Messgerät 521 umfasst ein Sensormodul 523 und ein Elektronikmodul 525, die fest miteinander verbunden sind. Falls das modulare Messgerät 521 als pH-Messgerät ausgebildet ist, umfasst das Sensormodul 523 eine Einstabmesskette mit zwei koaxial angeordneten Glasrohren zur Ausbildung einer pH-Halbzelle und einer Referenzhalbzelle.
  • Das Elektronikmodul 525 umfasst eine Leiterkarte 503, welche beidseitig mit elektronischen Bauelementen 505 zur Bildung einer elektronischen Schaltung bestückt ist. Die Leiterkarte 503 weist an ihrem dem Sensormodul 523 zugewandten Ende, d. h. sensorseitig, Anschlusspunkte 517 der Signaleingänge der Leiterkarte 503 auf, an die mittels Punktschweißung die Ausgangsleitungen 531 des Sensormoduls 523 angeschlossen sind. An ihrem dem Sensormodul 523 abgewandten Ende ist die Leiterkarte 503 mit einer ringförmig ausgestalteten Ferritkernspule 527 eines induktiven Übertragers verbunden. Zur Schirmung ist die Leiterkarte 503 von einer Flex-Leiterkarte 507 umgeben, sie bildet also mit der Flex-Leiterkarte eine Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung gemäß 4 und 5. Diese Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung und die Ferritkernspule 527 sind in einer Kammer eines Elektronikgehäuses 528 aufgenommen, wobei die Ferritkernspule 527 in einer dafür vorgesehenen Aussparung in der stirnseitigen Wand der Kammer 529 angeordnet ist. Die Kammer 529 ist mit einer definierten Menge einer Vergussmasse gefüllt, die vorzugsweise so bemessen ist, dass sie das freie Volumen in der Kammer 529 vollständig ausfüllt, wenn die genannten Teile in die Kammer 529 eingebracht sind.
  • Von der äußeren Stirnfläche des Elektronikgehäuses 528 erstreckt sich koaxial zur Ringspule 527 ein Sackloch in dem Elektronikgehäuse 528, welches axial mit der ringförmigen Ferritkernspule 527 überlappt. Beim bestimmungsgemäßen Betrieb des pH-Messgeräts wird eine zur Ferritkernspule 527 komplementäre Spule in das Sackloch eingebracht, um eine induktive Kopplung und damit eine berührungslose Übertragung von Energie und Daten zu bewirken.
  • Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt und umfasst jede weitere technisch mögliche Realisierungsart, welche in die Reichweite der nachfolgenden Ansprüche fällt. Insbesondere kann das modulare Messgerät statt der anhand von 4 und 5 beschriebenen Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung mit einer Flex-Leiterkarte als Schirmung jede andere der zuvor beschriebenen Leiterkarten-Schirmungs-Anordnungen umfassen. Auch bei Verwendung dieser alternativen Leiterkarten-Schirmungs-Anordnungen wird das freie Volumen in der Kammer 529 vorzugsweise vollständig mit einer Vergussmasse ausgefüllt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 202007004799 U1 [0003]
    • - DE 102007017707 B3 [0004]

Claims (7)

  1. Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung (1, 101, 201, 301), insbesondere miniaturisierte Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung zum Einbau in ein Stecker- oder Buchsenteil einer kontaktlos arbeitenden Steckverbindung, umfassend eine erste Leiterkarte (3, 103, 203, 303, 503), welche auf mindestens einer Fläche eine elektronische Schaltung trägt, und eine an der Leiterkarte befestigte Abschirmvorrichtung der elektronischen Schaltung, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmvorrichtung mindestens eine zweite Leiterkarte (7, 107, 207, 307, 507) umfasst, welche mindestens eine Metalllage (11, 111, 211), insbesondere eine Kupferlage, aufweist, und wobei die zweite Leiterkarte (7, 107, 207, 307, 507) gegenüber der ersten Leiterkarte (3, 103, 203, 303, 503) derart angeordnet ist, dass die Metalllage (11, 111, 211) die Fläche der ersten Leiterkarte, die die elektronische Schaltung trägt, zumindest teilweise überspannt.
  2. Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung (1) nach Anspruch 1, wobei die Metalllage (11) der Abschirmvorrichtung über Kontaktstifte (9) mit der Masse oder einem anderen Potenzial oder einem Netzknoten der ersten Leiterkarte (3) leitfähig verbunden ist.
  3. Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung (101, 201) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Leiterkarte (103, 203) und die zweite Leiterkarte (107, 207) mindestens eine gemeinsame Leiterkartenlage (113, 213, 215) aufweisen und über diese gemeinsame Leiterkartenlage (113, 213, 215) miteinander verbunden sind.
  4. Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung (101) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Leiterkarte (103) und die zweite Leiterkarte (107) jeweils starre Bereiche einer Starr-Flex-Leiterkarte sind.
  5. Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung (301) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zweite Leiterkarte (307, 507) eine flexible Leiterkarte, insbesondere auf Basis einer Polyimid-Folie ist.
  6. Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung (301) nach Anspruch 5, wobei die zweite Leiterkarte (307, 507) mit der ersten Leiterkarte durch Löten verbunden ist.
  7. Modulares Messgerät (521), umfassend ein Sensormodul (523) mit mindestens einem Sensor zum Ausgeben eines messgrößenabhängigen elektrischen Primärsignals an einen Sensorausgang, ein Elektronikmodul (525) mit einem sensorseitigen Eingang, der mittels einer elektrischen Verbindung an den Sensorausgang angeschlossen ist, wobei das Elektronikmodul (525) ein Gehäuse (528) und eine elektronische Schaltung mit Bauelementen (505) zur Realisierung einer kontaktlosen Übertragung, insbesondere einen induktiven Übertrager, umfasst, wobei die elektronische Schaltung auf einer Leiterkarte (503) in dem Gehäuse (528) angeordnet, und zumindest abschnittsweise von einer Schirmung überspannt ist, wobei die Leiterkarte (503) und die Schirmung als Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgestaltet ist.
DE102008051171A 2008-10-14 2008-10-14 Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung Withdrawn DE102008051171A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008051171A DE102008051171A1 (de) 2008-10-14 2008-10-14 Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008051171A DE102008051171A1 (de) 2008-10-14 2008-10-14 Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102008051171A1 true DE102008051171A1 (de) 2010-04-15

Family

ID=41821237

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102008051171A Withdrawn DE102008051171A1 (de) 2008-10-14 2008-10-14 Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102008051171A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014040959A1 (de) * 2012-09-14 2014-03-20 Hamilton Bonaduz Ag Potentiometrisches sensorelement und verfahren zu dessen herstellung

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4303908A1 (de) * 1993-02-10 1994-08-11 Siemens Ag Steuergerät
DE19602637C1 (de) * 1996-01-25 1997-07-24 Siemens Ag Steuergerät, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
DE102004010883A1 (de) * 2003-03-10 2004-09-23 Denso Corp., Kariya Schaltungsplatine
US20060067070A1 (en) * 2004-09-28 2006-03-30 Sharp Kabushiki Kaisha Radio frequency module and manufacturing method thereof
DE102005031238A1 (de) * 2005-07-01 2007-01-04 Conti Temic Microelectronic Gmbh Vorrichtung zur Abschirmung einer elektrischen Einheit vor/von EMV-Strahlung
DE202007004799U1 (de) 2007-03-30 2007-07-26 Endress + Hauser Conducta Gesellschaft für Mess- und Regeltechnik mbH + Co. KG Modulares Messgerät
DE102007017707B3 (de) 2007-04-14 2008-06-26 Knick Elektronische Messgeräte GmbH & Co. KG Leiterplatten-Schirmblech-Anordnung

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4303908A1 (de) * 1993-02-10 1994-08-11 Siemens Ag Steuergerät
DE19602637C1 (de) * 1996-01-25 1997-07-24 Siemens Ag Steuergerät, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
DE102004010883A1 (de) * 2003-03-10 2004-09-23 Denso Corp., Kariya Schaltungsplatine
US20060067070A1 (en) * 2004-09-28 2006-03-30 Sharp Kabushiki Kaisha Radio frequency module and manufacturing method thereof
DE102005031238A1 (de) * 2005-07-01 2007-01-04 Conti Temic Microelectronic Gmbh Vorrichtung zur Abschirmung einer elektrischen Einheit vor/von EMV-Strahlung
DE202007004799U1 (de) 2007-03-30 2007-07-26 Endress + Hauser Conducta Gesellschaft für Mess- und Regeltechnik mbH + Co. KG Modulares Messgerät
DE102007017707B3 (de) 2007-04-14 2008-06-26 Knick Elektronische Messgeräte GmbH & Co. KG Leiterplatten-Schirmblech-Anordnung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014040959A1 (de) * 2012-09-14 2014-03-20 Hamilton Bonaduz Ag Potentiometrisches sensorelement und verfahren zu dessen herstellung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1110277B1 (de) Leiterplattenanordnung mit mehrpoligem steckverbinder
EP1922738B1 (de) Übertrager
DE69000153T2 (de) Tragbare, mit bausteinen verbindbare elektronik.
DE102012020477A1 (de) Gedruckte Schaltung und elektronische Vorrichtung mit der gedruckten Schaltung
DE102009018834A1 (de) Antennenvorrichtung
EP1971193A1 (de) Leiterplattenbauteil zum Herstellen von Planarinduktivitäten mit geschlossenen Kernformen
DE102008051171A1 (de) Leiterkarten-Schirmungs-Anordnung
DE102016216330A1 (de) Flexible Spulenordnung für einen magnetoelektrischen Weggeber, Weggeber und Herstellungsverfahren
DE102015205395A1 (de) Schaltungskörper und Elektronikkomponenteneinheit
DE102011003377A1 (de) Leiterplattenanordnung
DE19802089C2 (de) Kontakt-Steckverbindung und Kontaktstecker
DE102007014579B4 (de) Mikrofon
DE102005006975B4 (de) Mechatronische Baugruppe
DE3325359C1 (de) Abschirmung und Massefuehrung fuer eine Abstimmvorrichtung fuer elektrische Hochfrequenzaufnahme-und Wiedergabegeraete
DE4445591C2 (de) Magnetisch-induktives Durchflußmeßgerät für strömende Medien
DE102014117536A1 (de) Sensor mit zwei im Winkel verbundenen Leiterplatten und Verfahren zur seitlichen Verbindung zweier Leiterplatten
DE102018213174A1 (de) Transformator, Gleichspannungswandler mit einem Transformator
DE102011119841A1 (de) Elektronikeinheit, Verfahren zur Herstellung einer Elektronikeinheit und elektronisches Messgerät mit einer Elektronikeinheit
DE3115303A1 (de) "verfahren zum bestuecken von gedruckten leiterplatten mit drahtlosen miniaturbauelementen und mit solchen miniaturbauelementen bestueckte leiterplatte"
DE10330754B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Schaltung
DE102015005690A1 (de) Leiterbahnstruktur mit mindestens zwei übereinanderliegenden Leiterbahnen sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Leiterbahnstruktur
EP3955713A1 (de) Leiterplatte zum anbinden einer parallel angeordneten kontaktierungsleiterplatte
EP3884240A1 (de) Magnetisches positionssensorsystem und sensormodul
DE102010029376B4 (de) Getriebesteuermodul
DE202009001394U1 (de) Modulares Messgerät

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
R012 Request for examination validly filed
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: ENDRESS+HAUSER CONDUCTA GMBH+CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: ENDRESS + HAUSER CONDUCTA GESELLSCHAFT FUER MESS- UND REGELTECHNIK MBH + CO. KG, 70839 GERLINGEN, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: ANDRES, ANGELIKA, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee