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GEDRUCKTE SCHALTUNG Die Neuheit betrifft elektrische Schaltungseinheiten,
die aus einer mit einem elektrisch leitenden Muster versehenen Trägerplatte bestehen,
auf der die für eine bestimmte Schaltung benötigten elektrischen Bauelemente in
gewünschter Weise miteinander verbunden und befestigt werden können.
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Bei der Herstellung solcher allgemein als"gedruckte Schaltungen"bezeichneter
elektrischer Schaltungseinheiten war es bisher allgemein üblich, das gewünschte
Leitermuster mit einem ätzbeständigen Material auf eine ein-oder beidseitig metallüberzogenen
Isolierstoffplatte aufzubringen und die nicht von dem ätzbeständigen Material überdeckten
Teile der Metallschicht wegzuätzen. Je nach dem zur Herstellung des Leitermusters
angewandten Verfahren, ist hierzu eine Schablone, ein Muster, ein Photonegativ oder
eine Druckplatte mit der der gewünschten Schaltung entsprechenden Linienführung
erforderlich. Da für jede auch noch so geringfügige Schaltungsänderung die Herstellung
eines neuen der oben genannten Hilfsmittel erforderlich ist,
ergeben
sich relativ hohe Herstellungskosten.
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Da sich die Verwendung von gedruckten Schaltungen immer mehr durchsetzt,
liegt die Notwendigkeit für ein billiges und abwandlungsfähiges Herstellungsverfahren
auf der Hand.
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Eine Aufgabe der Neuheit besteht daher in der Schaffung eines verbesserten
Herstellungsverfahrens für mit elektrischen Bauelementen bestückte Schaltungseinheiten,
bei denen die Leiteranordnung und die Trägerplatte miteinander verbunden sind.
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Eine weitere Aufgabe der Neuheit betrifft ein Verfahren zur Herstellung
elektrischer Schaltungseinheiten der vorgenannten Art, bei denen das Leitermuster
universell verwendbar ist und ohne weiteres jeder gewünschten Schaltungsanordnung
angepaßt werden kann.
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Eine dritte Aufgabe der Neuheit besteht in der Schaffung eines verbesserten
Verfahrens zur Herstellung elektrischer Schaltungseinheiten der beschriebenen Art,
wobei die Ausschlüsse der elektrischen Bauelemente zur Herstellung einer Verbindung
mit den Schaltungsleitern durch die Trägerplatte hindurchgeführt werden.
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Die Neuheit betrifft demzufolge eine gedruckte Schaltung, die aus
einer mit Löchern versehbaren Isolierstoffplatte mit einer Anzahl auf beiden Seiten
derselben fest aufgebrachter elektrisch leitender Streifen besteht. Das besondere
Merkmal der Neuheit besteht darin, daß sich die auf der einen Seite der Platte vorgesehenen
Streifen jeweils mit den Zwischenräumen zwischen den auf der anderen Seite aufgebrachten
Streifen decken.
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Die Neuheit wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher beschrieben,
und zwar zeigt Fig. 1 eine Draufsicht auf eine nach dem Verfahren gemäß der Neuheit
hergestellte elektrische Schaltungseinheit, Fig. 2 eine Ansicht der in Fig. 1 gezeigten
Schaltungseinheit von unten, Fig. 3 einen Querschnitt der Fig. 1 entlang der Linie
3-3 in Pfeilrichtung gesehen.
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Eine Anzahl elektrisch leitender Streifen 11 bis 20 (Fig. l) sind
in einem bestimmten Abstand parallel zueinander auf der einen Seite einer Trägerplatte
10 aufgebracht. Die Trägerplatte 10 besteht aus einem geeigneten Isolierstoff, z.
B. Glas, Plastik oder Papier. Auf der anderen Seite der Platte 10 ist ebenfalls
eine Anzahl voneinander beabstandeter, parallel zueinander verlaufender leitender
Streifen 21 bis 29 (Fig. 2) aufgebracht.
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Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich, decken sich die auf der einen
Seite aufgebrachten Streifen mit den Streifenzwischenräumen auf der anderen Seite
der Trägerplatte 10. Die auf einer Isolierstoffplatte aufgebrachten leitenden Streifen
bilden die Verbindungsleiter für eine beliebige Schaltung.
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Die leitenden Streifen können beispielsweise aus einem Kupfer-oder
Aluminiumblech, dessen Dicke durch die in der Schaltung fließenden Ströme bestimmt
wird, in der gewünschten Breite zugeschnitten werden. Anschließend werden die Streifen
dann in bestimmten Abständen und parallel zueinander durch bekannte Verfahren in
der beschriebenen und aus der Zeichnung ersichtlichen
Weise auf
der nichtleitenden Trägerplatte 10 aufgebracht.
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Es können auch im Handel erhältliche, metallüberzogene Isolierstoffplatten
zu Schaltungsplatten mit den gewünschten Abmessungen ausgestanzt oder ausgeschnitten
werden. Die nichtbenötigten Teile des leitenden Überzuges werden z. B. maschinell
von der Trägerplatte entfernt, so daß die voneinander beabstandeten, parallel verlaufenden
leitenden Streifen übrigbleiben.
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Neben der praktisch universellen Verwendbarkeit der hier beschriebenen
neuen Schaltungsplatte besteht ein weiterer Vorteil in dem einfachen Herstellungsverfahren.
Durch Anbringen von Löchern in der Schaltungsplatte können die Anschlüsse der Bauelemente,
wie später noch näher beschrieben, mit leitenden Streifen auf der anderen Seite
der Trägerplatte 10 verbunden werden.
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Eine Vielzahl verschiedener elektrischer Bauelemente kann auf der
Schaltungsplatte auf einfache Weise dadurch angeordnet werden, daß diese innerhalb
bestimmter der leitenden Streifen mit Löchern versehen wird, in die die Anschlüsse
der elektrischen Bauelemente eingeführt und durch Löten oder auf andere Weise mit
den entsprechenden leitenden Streifen verbunden werden.
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Die Stellen, an denen die Schaltungsplatte mit Löchern versehen wird,
hängen von den in der Schaltung erforderlichen Verbindungen ab. In Fig. 1 ist eine
Anzahl elektrischer Bauelemente 30, 31, 32, 33, 34 und 35 gezeigt, bei denen es
sich z. B. um Widerstände, Kondensatoren, Dioden usw. handeln kann.
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Das Bauelement 30 kann beispielsweise mit dem Bauelement 32 dadurch
verbunden werden, daß jeweils ein Anschluß der beiden
Bauelemente
im gleichen Streifen 11 der Schaltungsplatte in vorgesehene Löcher gesteckt und
mit dem Streifen 11 elektrisch verbunden wird. Die anderen Anschlüsse der Bauelemente
30 und 32 können mit einer außenliegenden Schaltung dadurch verbunden werden, indem
sie durch innerhalb der leitenden Streifen 14 bzw. 20, mit denen sie elektrisch
verbunden sind, liegende Löcher hindurchgeführt werden. In ähnlicher Weise ist das
Bauelement 31 einerseits mit dem auf der Oberseite befindlichen leitenden Streifen
15 und andererseits mit dem auf der Unterseite befindlichen Streifen 29 verbunden.
Der mit dem leitenden Streifen 29 verbundene Anschluß des Bauelements 31 ist von
dem nächstliegenden leitenden Streifen 19 und 20 durch das Material der Schaltungsplatte
isoliert. In gleicher Weise sind auch die durch die leitenden Streifen 11 und 14
ragenden Anschlüsse des Bauelements 30 durch das Material der Schaltungsplatte von
benachbarten leitenden Streifen 21, 23 bzw. 24 isoliert. Das gleiche trifft auch
für alle anderen Anschlüsse der Bauelemente zu.
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Dieelektrische Verbindung zwischen den Anschlüssen der Bauelemente
und den leitenden Streifen kann auf verschiedene Weise hergestellt werden. So kann
z. B. die Schaltungsplatte vor der Lochung in ein Lötmittel getaucht werden. Nachdem
die Schaltungsplatte mit Löchern versehen und die Anschlüsse der Bauelemente in
diese eingeführt wurden, wird ein Strom solcher Stärke durch die Streifen geschickt,
daß die entstehende Wärme das Lötmittel zum Schmelzen bringt. Hierdurch wird zwischen
den Streifen und den Anschlüssen der Bauelemente ein inniger elektrischer Kontakt
hergestellt. Ist dieses Verfahren aus irgendeinem Grunde nicht
anwendbar,
dann können die leitenden Streifen und die genannten Anschlüsse auch einzeln verlötet
werden. In manchen Fällen kann ein Preßsitz zwischen den Anschlüssen und den leitenden
Streifen zufriedenstellende Ergebnisse liefern. Selbstverständlich gibt es noch
eine Reihe weiterer Möglichkeiten, um diese elektrische Verbindung herzustellen.
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Um die Anschlüsse der auf der Schaltungsplatte 10 angeordneten verschiedenen
elektrischen Bauelemente von den sie kreuzenden leitenden Streifen auf der gleichen
Plattenseite, mit denen sie nicht verbunden werden sollen, zu isolieren, können
normale Isolierschläuche verwendet werden, wie sie bei 36 und 37 im Zusammenhang
mit dem Bauelement 31 gezeigt sind. Bei einem weiteren Isolierverfahren wird die
ganze Schaltungsplatte 10 mit den an ihr befestigten leitenden Streifen vor Anbringung
der Bauelemente in ein Bad aus isolierendem Material, z. B. ein Epoxyd-oder Akrylharzbad
getaucht und anschließend das Material ausgehärtet. Nach dem Aushärten des isolierenden
Überzuges können die Schaltungsplatte 10 gelocht und die Bauelemente ohne Verwendung
zusätzlicher Isolierungen angeordnet werden. Eine solche Isolierung ist bei den
Bauteilen 30,32,33,34 und 35 gezeigt.
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Die Herstellung des elektrischen Kontakts zwischen den Anschlüssen
der Bauelemente und den leitenden Streifen kann, wie bereits beschrieben, mittels
eines hohen durch die Streifen zu leitenden Stromes erzielt werden.
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Zur Herstellung der genannten Isolierung ist es auch möglich, die
fertige, mit den Bauelementen bestückte Schaltungsplatte
in ein
Bad eines isolierenden Stoffes zu tauchen. Wie im letzten Fall wird der Isolierstoffüberzug
anschließend ausgehärtet.
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Die durch das neue Verfahren hergestellten elektrischen Schaltungseinheiten
haben den Vorteil, daß die Leiter eine konstante Breite besitzen, was sich bei dem
herkömmlichen Ätzverfahren normalerweise nicht erreichen läßt. Ferner ist ihr Aufbau
kompakter, und die schwer anzubringenden Anschlüsse für die durch die Schaltungsplatte
verlaufenden Verbindungen fallen weg.
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Das wichtigste Merkmal der Neuheit ist jedoch der fast unbegrenzte
Anwendungsbereich der erhaltenen Schaltungsplatten. Änderungen der Schaltungsanordnung
lassen sich durch bloßes Verändern der Löcher und Verwendung von anderen leitenden
Streifen erzielen.
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Ist es beispielsweise erwünscht, die Elemente 30, 32 und 33 (Fig.
l) in Reihe zu schalten, dann muß lediglich der eine Anschluß des Elements 33 anstatt
mit dem leitenden Streifen 19 mit dem leitenden Streifen 20 verbunden werden.
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Während im vorangegangenen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der
Neuheit gezeigt und beschrieben wurde, ist es für den Fachmann ohne Schwierigkeit
möglich, verschiedene Abwandlungen zu treffen, ohne vom Grundgedanken der Neuheit
abzuweichen.