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Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einer abgeschirmten Elektronikbaugruppe mit einem ersten Schaltungsträger, und mit einem zweiten Schaltungsträger, der auf dem ersten Schaltungsträger aufliegend angeordnet ist, wobei auf dem zweiten Schaltungsträger angeordnete Bauelemente elektromagnetisch abgeschirmt sind.
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In der deutschen Patentschrift
DE 199 04 105 C1 ist eine Schaltungsanordnung beschrieben, bei der eine Halbleiterbaugruppe gegen elektromagnetische Störstrahlung abgeschirmt ist. Dieses wird dadurch erreicht, dass die Halbleiterbaugruppe in eine einseitig offene Ausnehmung einer Multilayerplatine eingesetzt ist und von einer Abschirmung abgedeckt ist.
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Es ist fertigungstechnisch relativ aufwendig, beispielsweise durch Fräsen, eine einseitig offene Ausnehmung in einen Schaltungsträger einzubringen. Gemäß der Beschreibung der
DE 199 04 105 C1 wird die einseitig offene Ausnehmung durch mehrere verbundene Platinenlagen einer Multilayeranordnung gebildet. Auch der Herstellungsaufwand einer solchen Schaltungsträgeranordnung erscheint insbesondere für Geräte, die in einer Großserie gefertigt werden als zu hoch.
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Ebenfalls bekannt ist es, einen auf einem ersten Schaltungsträger angeordneten zweiten Schaltungsträger zur elektrischen Abschirmung mit einem Metallgehäuse (Tunerbox) zu umgeben. Nachteilig ist, dass die entstehenden Anordnung relativ großbauend ist, und zwar insbesondere durch das sich relativ hoch über die Grundebene des ersten Schaltungsträgers erstreckende Metallgehäuse.
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Es stellte sich daher die Aufgabe, eine Anordnung mit einer abgeschirmten Elektronikbaugruppe zu schaffen, die sich durch eine geringe Bauhöhe und einen geringen Fertigungsaufwand auszeichnet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Bauelemente in einen Durchbruch des ersten Schaltungsträgers hineinragen und die Rückseite des Durchbruchs durch ein Blech abgeschlossen ist.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Erläuterung eines bekannten und eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.
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Die 2 zeigt eine Schnittansicht einer nach dem Stand der Technik ausgeführten Anordnung mit einer abgeschirmten Elektronikbaugruppe. Die Anordnung weist einen ersten Schaltungsträger 1 auf, der als Leiterplatte, Hybridkeramik o. ä. ausgeführt sein kann. Auf die Oberseite des dargestellten Abschnitts des ersten Schaltungsträgers 1 ist ein zweiter Schaltungsträger 2 mechanisch und elektrisch verbunden, vorzugsweise aufgelötet, mit welchem wiederum mehrere elektronische Bauelemente 3 mechanisch und elektrisch verbunden sind.
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Eine derartige Anordnung kann eingesetzt werden, wenn die Bauelemente auf dem zweiten Schaltungsträger ein vormontiertes Elektronikmodul ausbilden, welches zusammen mit weiteren, hier nicht dargestellten Bauelementen auf dem ersten Schaltungsträger zu einem komplexeren Gerät verbunden werden soll. Ein weiterer Anwendungsfall ist gegeben, wenn für den Aufbau des Elektronikmoduls die Verwendung eines (zweiten) Schaltungsträgers zweckmäßig ist, der andere Eigenschaften als der erste Schaltungsträger aufweist.
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Im folgenden sei angenommen, dass die Bauelemente 3 auf dem zweiten Schaltungsträger 2 ein Elektronikmodul ausbilden, welches entweder elektromagnetische Strahlung erzeugt oder aber vor der Einwirkung elektromagnetischer Strahlung geschützt werden muss, und daher gegenüber seiner Umgebung abgeschirmt angeordnet sein muss. Der zweite Schaltungsträger 2 ist hierzu, außer von der Seite, mit der er auf dem ersten Schaltungsträger 1 aufliegt, von allen Seiten von einem aus Metall oder Ferrit gefertigten Abschirmgehäuse 6 umgeben.
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Für die dargestellte Anordnung ergibt sich eine Bauhöhe H, die sich zusammensetzt aus den Höhen des ersten Schaltungsträgers 1 und des zweiten Schaltungsträgers 2, der Höhe der höchsten auf dem zweiten Schaltungsträger 2 angeordneten Bauelemente 3, sowie der Stärke der Gehäusewand des Abschirmgehäuses 6. Außerdem ist ein Toleranzabstand zwischen den Bauelementen 3 und dem Abschirmgehäuse 6 vorzusehen, da ein direkter Kontakt der Bauelemente 3 zum Abschirmgehäuse 6 zumeist nicht erwünscht ist.
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Eine deutlich kleinere Bauhöhe h weist die erfindungsgemäß ausgebildete Anordnung auf, welche in der 1 dargestellt ist. Zur besseren Vergleichbarkeit sind hier gleichartige Komponenten mit dem gleichen Bezugszeichen versehen wie bei der in der 2 skizzierten Anordnung.
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In den ersten Schaltungsträger 1 ist ein Durchbruch 4 durch Bohren oder Stanzen eingebracht, der groß genug ist, die auf dem zweite Schaltungsträger 2 angeordneten Bauelemente 3 aufzunehmen. Der zweite Schaltungsträger 2 ist derart auf dem ersten Schaltungsträger 1 aufliegend befestigt, dass die Bauelemente 3 kopfüber in den Durchbruch 4 hineinragen. Die bestückte Seite des zweiten Schaltungsträgers 2 ist dabei über Lötflächen oder Durchkontaktierungen mit dem ersten Schaltungsträger 1 verbunden.
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Zur Erzielung einer wirksamen elektromagnetischen Abschirmung ist die Rückseite des Durchbruchs 4 durch ein aufgesetztes Blech 5 verschlossen, welches vorzugsweise mit der Rückseite des ersten Schaltungsträgers 1 verlötet ist. Diesbezüglich besonders vorteilhaft ist es, wenn zusätzlich die freiliegenden Seite des zweiten Schaltungsträgers 2 mit einer flächigen Metallbeschichtung 7 versehen ist.
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In den 1 und 2 sind die Schaltungsträger 1, 2 und die Bauelemente 3 mit vergleichbaren Abmessungen dargestellt. Wie der Vergleich der beiden Ausführungen zeigt, zeichnet sich die in der 1 dargestellte erfindungsgemäße Ausführung durch eine deutliche geringere Bauhöhe h aus, als die Ausführung nach dem Stand der Technik entsprechend der 2, deren Bauhöhe H um ca. 50% größer ist. Auch ist der Herstellungsaufwand kleiner, da kein Abschirmgehäuse 6 zu formen und zu befestigen ist.
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Durch die erzielte geringe Bauhöhe h kann die erfindungsgemäße Anordnung vorteilhaft in einem Kraftfahrzeug zur Anwendung kommen, beispielsweise als ein Funkmodul für eine Zentralverriegelungsanlage.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- erster Schaltungsträger
- 2
- zweiter Schaltungsträger
- 3
- Bauelemente
- 4
- Durchbruch
- 5
- Blech
- 6
- Abschirmgehäuse
- 7
- Metallbeschichtung
- H, h
- Bauhöhe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19904105 C1 [0002, 0003]
