DE1466310A1

DE1466310A1 - Abgeschirmte Baugruppe fuer die elektrischen Nachrichten und Messtechnik

Info

Publication number: DE1466310A1
Application number: DE19651466310
Authority: DE
Inventors: Friedrich Riedl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1965-01-18
Filing date: 1965-01-18
Publication date: 1969-06-04
Also published as: DE1466310B2; DE1466310C3

Description

Abgeschirmte Baugruppe fUr die elektrische Nachrich-

ten und Meßtechnik

Die Erfindung bezieht sich auf eine abgeschirmte Baugruppe

für die elektri--che Nachrich-("-en- und Meßtechnik unter Ver-

viendung einer gedruckten Schaltungsplatte, die sich in einem

,Ccgotcnenfalls durch Zivi-schenwände unterteilten Abschirmge-

h:-t"uce befindet, bei der die Schaltungsplatto auf beiden Seiten

ein--chließlich der Durchführungen für die AnschlUsse der

Bauelemente kaschiert ist und bei der die Leiterbahnen

von der zusammenhängenden, als Masse dienenden Kaschierung,

durch Entfernen, vorzugsweise durch Herausätzen von dazwi-

schenliegendem Leitschichtmaterial getrennt sind.

In der elektrischen Nachrichtentechnik und Meßtechnik be-

steht sowohl bei Schaltungen, die Hochfrequenz als auch bei

solchen, die Niederfrequenz führen, die Notwendigkeit, eine

einwandfreie Abschirmung der Bauteile und Leitungen gegen-

einander zu erzielen. Der einfachen Fertigung halber werden

die Schaltungen in der gedruckten oder der sogenannten ge-

nähten Schaltungstechnik ausgefübrt und die bestückten Lei-

terplatten in einem Abschirmgehäuse untergebracht. Das ganze

ist meist als steckbare und flache Baueinheit ausgeführt. Bei

derartigen Baueinheiten ergeben sich vielseitige Schwierig-

keiten, insbesondere hinsichtlich einwandfreier Befestigung

und hochfrequenzdichter Verbindung der lei'terplatte mit dem

Gehäuse, weiterhin Schwierigkeiten hinsichtlich der gegensei-

tigen Abschirmung und der Unterbringung der Bauteile in einem

verhältnismäßig engen Abschirmkästchen und ferner hinsicht-

lich der einfachen Serienherstellung solcher Baugruppen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufbau derartiger

Baugruppen, insbesondere hinsichtlich der erwähnten Schwierig-

keiten zu verbessern.

Diese Aufgabe wird bei einer abgeschirmten Baugruppe für die

elektrische Nachrichten- und Meßtechnik unter Verwendung einer

gedruckten Schaltungsplatte, die sich in einem gegebenenfalls

durch Zwischenwände unterteilten Abschirmgehäuse befindet, bei

der die Schaltungsplatte auf beiden Seiten einschließlich der

Durchführungen für die Anschlüsse der Bauelemente.«. kaschiert

±-3.t-. und bei der die Leiterbahnen von der zusammenhängenden,

als Masse dienenden Kaschierung, durch Entfernen, vorzugsweise

durch Herausätzen von dazwischenliegendem Leitschichtmaterial

getrennt sind, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der in an

sich bekannte kaochierte Rand der Sebaltungsplatte vom Ab-

schirmgehäuse eng umfaßt ist, und daß die Bauelemente auf der

Platte mit den zugehörigen Leiterbahnen einerseits und die sich

wenigstens längs des Randes der Platte erstreckenden Masse-

kaschierung der Platte mit dem Rahmen andererseits, vorzugs-

weice durch .1-',chwallötung in einem Arbeitsgang befestigt und

miteinander kontaktiert sind.

Besonders bei räumlich enger Anordnung der Bauteile und zum

Erreichen einer geringen Bauhöhe 'er Einheit ist es vorteil-

haft, z-wischen den Eauelementen und der kaschierten Leiter-

platte eine Isolierstoffolie vorzusehen, durch die die An-

schlußdrähte der Bauteile beim Aufbau der Schaltung hindurch-

geführt sind.

Für den meist gegebenen Fall, daß zwischen einzelnen Bau-

teilen der Abschirmzwischenwände vorgesehen werden

müssen, ist es zweckmäßig, diese mit Zapfen zu versehen, die

durch Bohrungen in der kaschierten Leiterplatte hindurchragen,

dort umgebogen oder verdreht sind und mit der Masseleitschicht

auf der nach außen zu liegenden Plattenseite (Lötschichtseite)

verlötet sind. In diesem Fall ist es auch zweckmäßig, in den

AbSchirmwänden über spannungsführenden Leitungen, die sich

auf der Bauteileseite der Platte befinden, z. B. über Hoch-

frequenzbandleitungeng Ausnehmungen vorzusehen, gegebenenfalls

von der Gestalt und Größe, daß der Wellenwiderstand solcher

Leitungen nicht gestört wird.

Zur Bildung von Tiefenanschlägen für die Leiterplatte im Ge-

häuse und zur Halterung der Platte ist es vorteilhaft, die Ab-

schirmwände vorher mit den Gehäusewänden zu verlöten oder ent-

sprechende Zapfen an den Gehäusewänden anzubringen.

Ein derartig(-xAufbau der eingangs erwähnten Baugruppen ge-

währleistet eine einwandfreie Halterung und hochfrequenzdichtp

Verbindung zwischen Leiterplatte und Gehäusewänden, sowie eine

einfache Fertigung der gesamten Baugruppe, da die Lötverbin-

dungen nur auf einer Seite der Baugruppe vorgenommen -werden

mUssen und sich durch einmaliges Schwallöten herstellen lassen.

Die zwischen den Bauteilen und der gedruckten Leiterplatte eir-

gefügte Isolierstoffolie hat den Vorteil, daß die Bauteile

engstens en die Leiterplatte angelegt vierden können, wodurch

sich auch bei Ven"endung solcher Bauteile, die eine metallische

Hülle aufweisen, ein flacher Aufbau der Baugruppe erzielen lUßt.

Außerdem wird dadurch vermieden, daß bei der Verdrahtung

der Einheit mit großer Sorgfalt gearbeitet werden muß. Die

beidseits kaschierte Platte bringt viele Vorteile u. a. läßt

sie den Aufbau von Hochfrequenzbandleitungen zu, die einen

definierten Wellenviiderstand aufweisen.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines durch die Figuren

1 und 2 dargestellten Ausführungebeispiels näher erläutert.

Die Fig. 1 zeigt eine Leiterplatte 1, die, wie an sich bekannt,

auf beiden Seiten mit einer Metallisierungsschicht versehen

ist. Diese Metallisierungsschicht kann nach irgend einer der

bei gedruckten Schaltungen üblichen Methoden aufgetragen sein.

Auch die DurchführunEen 3 und insbesondere die Ränder 2 dieser

Platte sind mit einem leitenden Überzug versehen. Dadurch wird

gewährleistet, daß die Leitungezüge von der einen zur anderen

Seite der Platte hindurchgeführt werden können. Besonders wich-

tig ist dies am Rand der Platte, der ringsum und beidseits

mit einer masseführenden Leitschicht versehen ist, die über

den Rand der Platte miteinander verbunden ist.

In der l,'ig. 2 ist die mit Bauteilen bestUckte Leiterplatte ein#Ce-

fügt in ein rahmenförmiges Ab--chirmgehäuse dargestellt. Das

ralinenförmige Gehäuse 7 der Baugruppe ist dabei ohne den oder

die zur vollständig hochfrequenzdichten Abschirmung notwen-

digen Deckel gezeichnet. Die spannungsführenden Leitungen die-

ser Platte sind von der gemeinsamen, alle Leitungen umgebenden

1.Ja.,3,--ekaschierung beispielsweise nach einem der

bekannten,Verfahren der gedruckten Schaltungen durch Ab-

ätzen von' Leitermaterial um die spannungsführenden Leitungen

erz ielt werden kann. Es ist jedoch wenigstens um den Rand-

bereich der Platte eine derartige Massekaschierung vorgesehen.

Die Verbindungen der einzelnen Bauteile kann wegen der durch-

kacchierten Bohrungen beidseits der Leiterplatte vorgenommen

iverdeng während die Lötung der gesamten Einheit nur auf einer

Seitee nämlich auf der außenliegenden Unterseite der Platte

(Lötseite), z. B. durch Schwallötung oder Tauchlötung, vor-

genommen wird. In vorteilhafter Weise können auch Hochfrequenz-

bandleitungen, die symmetrisch gegen Masse sind, aufgebracht

werden. Eine solche Doppelleitung ist mit 13 bezeichnet und

die um sie herausgeätzte Metallschicht mit 4. Zur Vermeidung

größerer Störungen des Wellenwiderstandes derartiger Band-

leitungen sind in gegebenenfalls vorgesehenen Abschirmwänden 8

der Biaueinheit Aussparungen 10 vorgesehen. Diese Aussparungen

sind so geformt,' daß der Wellenwiderstand und die Symmetrie

der erwähnten Leitung weitgehend ungestört bleiben. Im vor-

liegenden Beispiel wird das Feld der Bandleitung nach oben

gegen die Abschirmbleche 8 hin gebildet und nach unten gegen

den nicht eingezeichneten Gehäusedeckel.

Die rund um die kaschierte Platte verlaufende Massekaschierung

läßt sich im gleichen Arbeitsgang mit dem auch die Bauteile

mit den Leitungen auf der Platte verbunden werden, mit den

Gehäusewänden verbinden. Diese mit 14 angedeutete Verbindung

erfolgt am besten durch Schwallötung. Gleichzeitig werden

dabei Verbindun-eri.Wi,#g#gnAleIlluell sich ergebenden Inoeln

0

der Massekaschierung inmitten der Platte und gegebenenfalls

vorgesehenen Abschirmwänden dadurch erzielt,'daß die Ab-

schirmwände gegen die Platte zu Zapfen 9 aufweisen, die durch

entsprechende Bohrungen in der Leiterplatte hindurchgesteckt

sind. Die Abschirmwände werden vorteilhaft vor dem Einbringen

der Leiterplatte in das Gehäuse mit diesem verlötet. Dadurch

wird auf einfachste Weise ein Tiefenanschlag für die Leiter-

platte 1 gebildet. Die Zapfen 9 der Abschirmwände können

außerdem dazu verwenden werden, um die Platte in ihrer Iage

zu fixieren. Dies geschieht dadu-rchg daß die überstehenden

Enden entweder gegen die Platte hin umgebogen werden, oder

verdicht vierden, Dadurch ergibt sich eine einwandfreie

Fixierung der Platte im Gehäuse für die nachfolgende Schwall-

lötung. Sind keine Abschirmwände vorhanden, so kann die Fixie-

rung und Halterung der Platte durch am Gehäuserand angebrachte

Zapfcn oder ähnliche Hilfsmittel erfolgen.

leleist ist es wünschenswert, daß solche Baugruppen, insbe--ondere

dann, vienn sie steckbar sind, möglichst flach ausgeführt wer-

den. Dies wird aber häufig dadurch verhindert, daß die B,24teile,

z. i. Elcl#ti-olytkondensatoren, Drahtviiderstände usw. nach außen

hin nicht besonders isoliert sind und daher mit etwas Abstand

von der Leiterplatte niontiert vierden müssen. Dies bedingt ne-

ben größerer Sorgfallt, bei der BestUckung auch eine größere

Bauhöhe. Zur Vermeidung dieser Schwierigkeit ist gemäß einer

vo.-1-.eilhaften 'Neiterbildung der Erfindung.zwischen die Bau-

teile u.-.d die Leiterplatte eine dünne ISolierstoffolie 5 ge-

legt. Diese Folie sollte an sich auch beständig sein gegen

höhere Temperaturen, wie sie beim Lötvorgang auftreten. '

Es hat sich aber gezeigt, daß auch eine dünne PVC Folie den

erwünschten Vorteil bringt. Die Folie wird beim Bestücken der

Leiterplatte von den An,-,chlußdrähten der Bauteile einfach durch-

stochen, wie in der Darstellung mit 6 angedeutet ist. Die Folie

kann jedoch auch vorher mit entsprechenden Durchbrechungen ver-

sehen sein.

Die Leiterplatte selbst wird vorteilhaft wenigstens soweit

gegen den unteren Rand des Gehäuses 7 zurückgesetzt, daß sich

keine Schwierigkeiten hinsichtlich Kurzschlüssen und dorglei-

chen bei Aufsetzen des Deckels auf die Baueinheit ergeben.

Ein Verlöten der Bauteileseite der kaschierten Platte mit dem

Gehäute bzw. den Abschirmwänden, das naturgemäß mit sehr großen

Schwierigkeiten verbunden ist, wird durch die Doppelkaschierunu

der leiterplatte auf einfachste Art vermieden. Die Randverlö-

tung 14 sichert eine ausgezeichnete und auch für Höchstfre-

quenz-Baugruppen genügend dichte Verbindung zwischen der Masse-

kaschierung der Leiterplatte und den Abschirm- und Gehäuse-

wänden.

Claims

Pntentensnrüche:

1. Abge-.chirmte Baugruppe für die elektrische Nachrichten- und Meßtechnik unter Verwendung einer gedruckten Schal- tungsplatte, die sich in einem gegebenenfalls durch Zwi- schenwände unterteilten Abschirmgehäuse befindet, bei der die Schaltungsplatte auf beiden Seiten einschlieblich der Lurchführungen für die AnschlUsse der Bauelemente kaschiert ist und bei der die Leiterbahnen von der zusammenhängend en, als blasse dienenden Kaschierung, durch Entfernen, vorzugs- weise durch Herausätzen von dazwischenliegendem Leitschicht- material getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der in an sich bekannte kaschierte Rund der Schaltungsplatte vom AbEchirmgehäuse eng umfaßt ist, und daß die Bauelemente auf der Platte mit den zugehörigen Leiterbahnen einerseits und die sich wenigstens längs des Randes der Platte erstrek- kende Masseka-.chierung der Platte mit dem Rahmen anderer- seits, vorzugsweise durch Schwallötung in einem Arbeits- gang befestigt und miteinander kontaktiert sind. 2. Baugruppc nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den Bauelementen und der Kasdhierung auf der Bauteileseite der Platte eine dünne Isolierstoffolie be- findet, durch die die Anschlußdrähte der Bauteile hindurch- geführt sind. baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnetg daß die Abschir»#Wi,#Uc#ipnyvLiild_emit Zapfen versehen sind, die

durch Bohrungen in d er kaschierten Platte hindurchragen? dort umgebogen oder verdreht sind und mit der Masseleitzchicht auf der nach außen zu liegenden Plattenseite (Lötschichtseite) verlötet sind. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzei,-,-hnet, daß die Abschirmwände über spannungsführenden Leitungen, die sich auf der Bauteileseite der Platte befinden, z. B. über Bandleitungen, Ausschnitte aufweisen, vorzugsweise von der Gestalt und Größe, daß der Wellenwiderstand solcher Leitungen nicht gestört wird. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte in Höhe des unteren Gehäuserandes angebracht ist, wobei die vorher mit den Gehäusewänden verlöteten Abschirmzwischenwände oder entsprechende Zapfen an den Gehäusewänden als Tiefenanschlag dienen.