DE1223908B - Baugruppe der Elektronik aus in einem Kunststoffblock eingegossenen elektrischen Bauelementen, deren Anschlussdraehte an der Oberflaeche des Kunststoffblockes verschaltet sind und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Baugruppe der Elektronik aus in einem Kunststoffblock eingegossenen elektrischen Bauelementen, deren Anschlussdraehte an der Oberflaeche des Kunststoffblockes verschaltet sind und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Description
- Baugruppe der Elektronik aus in einem Kunststoffblock eingegossenen elektrischen Bauelementen, deren Anschlußdrähte an der Oberfläche des Kunststoffblockes verschaltet sind und Verfahren zu ihrer Herstellung Die Erfindung betrifft eine Baugruppe der Elektronik, die aus in einem Kunststoffblock eingegosserben elektrischen Bauelementen und/oder Bauelementekoinbinationen besteht. Elektrische Bauelemente im Sinn dieser Erfindung sind vorzugsweise solche, die Anschlußdrähte besitzen. Dies können Widerstände, Kondensatoren, Transistoren, Dioden urid andere sein. Diese Bauelemente besitzen wenigstets zwei Anschlußdräht0. Bauelemente mit mehr als drei Anschlußdrähten; wie beispielsweise Magnetkerne mit mehreren Wicklungen, aber euch Bauelementekombinationen, wie beispielsweise auf Plättchen aufgetragene Dünnschichtschaltungen, deren äußere Anschlüsse durch Arlschiußdrähte bewirkt werden, sind züm Einbau in eine Baugruppe nach der Erfindung ebenfalls geeignet.
- Die elektrischen Bauelemente und/oder Bauelementekombinationen sind im Kunststoffblock so angeordnet, daß ihre Anschiußdrähte wenigstens in einer Seitenfläche des Kunststoffblockes enden und dort durch gedruckte Leitungsbahnen entsprechend einem gewünschten Schaltschema elektrisch miteinander und/oder finit äußeren Anschlußstiften verschaltet sind.
- Eine solche Baugruppe, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, und ihr Herstellungsverfahren ist in der französischen Patentschrift Nr. 1379 902 beschrieben. Zur Vereinfachung der elektrischen Verschaltung der einzelnen elektrischen Bauelemente miteinander und/oder mit den äußeren Anschlußstiften sind dabei die Bauelemente und die Anschlußdrähte im Kunststoffblock so angeordnet, daß die Anschlußdrähte bzw. das Kontaktende der Anschlußstifte, an wenigstens einer Seitenfläche des Kunststoffblockes in einem bestimmten Rastermaß enden. Durch sinnvolle Verteilung der einzelnen Bauelemente im Kunststoffblock ist es bisher gelungen, stets mit Hilfe einer Verschaltung, die nur einiagig auf jeder Verschaltungsseite aufgetragen war, einen großen Teil der in Frage kommenden Schaltschemata zu verwirklichen.
- Wenn aber die Packungsdichte der Bauelemente im Kunststoffblock sehr groß wird, dann kann sich die Wahl der einzelnen Plätze der Bauelemente nicht nur nach dem zu verwirklichenden Schaltschema richten, sondern es müssen die Bauelemente auch je nach ihrer Größe in ihrer Lage aufeinander abgestimmt sein. Hierbei kommt es vor, daß einzelne Leitungsbahnen einander kreuzen müssen.
- In F i g. 1 ist ein solcher Fall einer gewünschten Schaltung schematisch dargestellt. Die Punkte 1 bis 12 sind Kontaktierungsstellen, an denen Anschlußdrahte von Bauelementen und/oder elektrischen Bauelementekombinationen an der Oberfläche 13 des im Ausschnitt gezeigten Kunststoffblockes 14 enden. Zur Verwirklichung des gewünschten Schaltschemas sind -die Kontaktstellen 1 und 5, 5 und 6, 3 und 7, 4 und 8, 7 und 11 sowie 10 und 11 miteinander zu verbinden, und darüber hinaus sind zwischen den Punkten 2 und 8 sowie 9 und 12 Verbindungen herzustellen. Die zwischen den Punkten 2 und 8 liegende Leitung muß die zwischen den Punkten 3 und 7 liegende Leitung kreuzen; ebenso muß die zwischen den Punkten 9 und 12 liegende Leitung die zwischen den Punkten 7 und 11 verlaufende Leitungsbahn kreuzen.
- Solche Fälle von sich kreuzenden Leitungsbahnen sind an sich in der Technik der gedruckten Schaltungen bekannt. Dabei hat man aber immer die Möglichkeit, zuerst die gedruckte Schaltung mit den Leitungskreuzungen und Leitungsverzweigungen herzustellen und danach die Bauelemente auf die gedruckte Schaltung aufzusetzen. Dieses System läßt sich auf die Baugruppen nach der vorliegenden Erfindung nicht übertragen.
- Man hat zwar auch schon bei Baugruppen des Typs, auf den sich die vorliegende Erfindung bezieht, mehrlagige Schaltungen verwendet, jedoch nicht auf den Seitenflächen des Kunstoffblockes, in denen die Anschlußdrähte der Bauelemente enden. Vielmehr hat man hierfür getrennt von der Baugruppe einen Sockel hergestellt, der aus einer Grundplatte und daraus herausstehenden Steckerstiften besteht. Die Steckerstifte dienert zum Einsetzen der Baugruppe in einer gedruckten Schaltungsplatte. Dieser Sockel wurde mit der Baugruppe verbunden, und zwar in der Weise, daß man an einer Seitenfläche des Kunststoffblockes, an der keine Anscblußdrähte von Bauelementen, sondern einlagig Leitungsbahnen enden, den Sockel beispielsweise festgeklebt hat. Vor dem Anbringen des Sockels war die Baugruppe noch nicht vollständig miteinander verschaltet; vielmehr wurde hierfür der Sockel, bzw. dessen einzelne Steckerstifte, herangezogen, indem nun über die Steckerstifte mehrere Lagen von Platten mit gedruckten Leitungsbahnen entsprechend der restlich erforderlichen Verschaltung aufgeschoben wurden. Diese Methode ist umständlich und zeitraubend und hat vor allen Dingen den Nachteil, daß die Baugruppe erst nach Anbringung des Sockels vollständig verschaltet ist.
- Es sei noch bemerkt, daß die Verschaltung in der ersten Ebene auf der Seitenfläche des Kunststoffblockes, -in der Anschlußdrähte enden, in aller Regel durch chemisch niedergeschlagene und galvanisch verstärkte Verkupferung erfolgt, wobei der gesamte Block mit einer Kupferschicht überzogen wird; aus dieser Schicht wird dann mit Hilfe von Schablonen das Leitungsmuster durch an sich bekannte Ätzprozesse gebildet.
- Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs geschilderten Probleme bei der Verwirklichung komplizierter Schaltschemata in möglichst einfacher und wenig zeitaufwendiger Weise zu lösen.
- Bei einer Baugruppe, die aus-in einem Kunststoffblock eingegossenen.- -. elektrischen Bauelementen und/oder Bauelementekombinationen besteht, . die Anschlußdrähte aufweisen, welche in wenigstens einer Seitenfläche des Kunststoffblockes enden und dort durch gedruckte Leitungsbahnen entsprechend einem gewünschten Schaltschema elektrisch. mitein , ander und/oder mit äußeren Anschlußstiften- verschaltet sind, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß. die gedruckten Leitungsbahnen, die auf einer Seitenfläche des Kunststoffblockes auf: liegen, mit einer Isolierschicht abgedeckt sind, - die ihrerseits mit weiteren-- Leitungsbahnen versehen ist, und daß die leitenden -Verbindungen zwischen Leitungsbahnen zweier Ebenen durch Aufbohrungen der Isolierschicht und chemisches-und/oder galvanisches Metallisieren der Bohrfläche hergestellt sind. Hierdurch kann die Verschaltung auf einer Seitenfläche des Kunststoffblockes @ vorzugsweise in mindestens drei Ebenen erfolgen.
- Vorteilhafterweise bestehen mindestens die Leitungsbahnen der untersten Ebene aus chemisch niedergeschlagenem und. galvanisch verstärktem Kupfer. Mit Vorteil wird für die Isolierschicht ein Material verwendet, das siebdruckfähig und härtbar ist, d. h. ein siebdruckfähig härtbarer. Lack, wie z. B. Alkydharzlack, dessen Oberfläche durch im Lack eingebettete vom Lack nicht lösliche feste Partikel aufgerauht ist.
- Die gedruckten Leitungsbahnen lassen sich zwar auch auf einen Lack ohne einverleibte feste Partikeln auftragen, jedoch besteht dann die Gefahr, daß diese Leitungsbahnen leicht wegwischbar sind. Man kann natürlich auch die Oberfläche der Lackschicht durch Sandstrahlgebläse od. ä. in vorsichtiger Weise aufrauhen.
- Das Verfahren zur Herstellung einer Baugruppe nach der Erfindung ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß zunächst in an sich bekannter Weise die Leitungsbahnen der ersten Ebene erzeugt werden und dann mit einer zusammenhängenden Isolierschicht bedeckt werden, daß danach an den gewünschten Verbindungsstellen die Isolierschicht und die darunterliegende Leitungsschicht angebohrt und schließlich die Leitungsbahnen auf der Isolierschicht erzeugt werden, wobei auch die Bohrflächen in der Isolierschicht und in der unteren Leitungsschicht metallisiert und dadurch die Leitungsbahnen mindestens zweier Ebenen elektrisch leitend miteinander verbunden werden.
- Weitere Einzelheiten der Erfindung seien an den Zeichnungen erläutert. Es zeigt F i g. 1 schematisch eine gewünschte Verschaltung und F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in F i g. 1 durch eine Baugruppe nach der Erfindung nach dem Auftragen zweier Leitungsbahnebenen. o F i g. 1 ist bereits bei der Erläuterung der Aufgabe beschrieben worden.
- In F i g. 2, die einen Schnitt entlang der Linie 11-11-in F i g. 1 darstellt, ist der Kunststoffblock mit 14 bezeichnet. In "diesem Kunststoffblock sind Bauele= mente 15 untergebracht, deren -Anschlußdrähte 16 in der Seitenfläche 13 des Kunststoffblockes enden. Die Seitenfläche 13 ist durch Abschleifen des in einer Gießform hergestellten Kunststoffblockes erzeugt: Der .Schnitt nach F i g. 2 geht durch die- Kontaktstellen 9, 10, 1.1 und 12 der F i g. 1. Auf diese Kontaktstellen sind Metallflecke 19, 20, 21 und 22 aufgebracht. Zwischen den Kontaktstellen 9 und 10 bzw. den Kontaktflächen 20 und 21 verläuft eine Leitungsbahn der. untersten Ebene. Auf diese unterste Ebene ist eine Isolierschicht 17 aufgetragen, die zunächst die Metallflecke und die Leitungsbahnen und auch die von Metallschichten freien Teile der Seitenfläche 13 bedeckt. Danach wurden an. den gewünschten Stellen, nämlich bei den Kontaktstellen 9 und 125 konisch verlaufende Aufbohrungen 23 und 24 erzeugt. Die Aufbohrung 23 geht bis an den Anschlußdraht 16 hinein, um die Kontaktfläche zu vergrößern: Bei mehreren Schichten ist es aber zu empfehlen, nicht zu tief zu bohren; deshalb ist die Aufbohrung 24 nur bis in den Metallfleck 22 dargestellt. Danach werden die Aufbohrungen 23 und 24 in an sich bekannter Weise durch chemische und/oder galvanische Metallisierung mit einer Metallschicht 25 bzw. 26 versehen. Es ist vorteilhaft, gleichzeitig. mit dieser Metallisierung die Leitungsbahn 27 zu erzeugen. Es ist aber auch möglich, diese Leitungsbahn 27 vor dem Anbringen der Aufbohrungen herzustellen.
- Das Herstellen der Aufbohrungen stellt- an sich kein Problem dar, weil die Kontaktstellen, wie oben beschrieben, in einem bestimmten Raster liegen, so daß auch die Bohr- oder Fräsgeräte in diesem Rastermaß angeordnet werden können und damit sehr genau die Kontaktstellen treffen.
Claims (1)
- Patentansprüche: 1. Baugruppe der Elektronik, bestehend aus in einem Kunststoffblock eingegossenen elektrischen Bauelementen und/oder Bauelementekombinationen, die Anschlußdrähte aufweisen, welche-in wenigstens einer Seitenfläche des Kunststoffblocks enden und dort durch gedruckte Leitungsbahnen entsprechend einem gewünschten Schalt- Schema elektrisch miteinander und/oder mit äußeren Anschlußstiften verschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die gedruckten Leitungsbahnen, die auf einer Seitenfläche des Kunststoffblockes aufliegen, mit einer Isolierschicht (17) abgedeckt sind, die ihrerseits mit weiteren Leitungsbahnen (27) versehen ist, und daß die leitenden Verbindungen zwischen Leitungsbahnen zweier Ebenen durch Aufbohrungen der Isolierschicht und chemisches und/oder galvanisches Metallisieren der Bohrfläche hergestellt sind. z. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschaltung auf einer Seitenfläche des Kunststoffblockes in mindestens drei Ebenen erfolgt. 3. Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Leitungsbahnen der untersten Ebene aus chemisch niedergeschlagenem und galvanisch verstärktem Kupfer bestehen. 4. Baugruppe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht aus einem siebdruckfähigen härtbaren Lack, z. B. Alkydharzlack, besteht, dessen Oberfläche durch im Lack eingebettete und vom Lack nicht lösliche feste Partikeln aufgerauht ist. 5. Verfahren zur Herstellung einer Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst in an sich bekannter Weise die Leitungsbahnen der ersten Ebene erzeugt und dann mit einer zusammenhängenden Isolierschicht bedeckt werden, daß danach an den gewünschten Verbindungsstellen die Isolierschicht und die darunterhegende Leitungsschicht angebohrt und dann Leitungsbahnen auf der Isolierschicht erzeugt werden, wobei auch die Bohrflächen in der Isolierschicht und in der unteren Leitungsschicht metallisiert und dadurch die Leitungsbahnen zweier Ebenen elektrisch leitend verbunden werden.
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