DE1932380A1 - Circuit design - Google Patents

Circuit design

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Description

SchaStungsauSbau Die Erfindung betrifft einen Schaltungsaufbau mit einem Träger einer gedruckten Schaltung, an dem weitere elektrische Bauteile befestigt sind. Es sind Schaltungsaufbauten bekannt, bei denen Leiterplatten, die integrierte Schaltkreise tragen, in Magazine eingeschoben sind. Derartige Anordnungen sind zwar leicht zusammenzusetzen oder zu trennen, ihre Packungsdichte ist; jedoch nicht besonders hoch. Es war Aufgabe der Erfindung, einen Schaltungsaufbau sehr hoher Packungsdichte zu schaffen, der gute Wärme ableitung besitzt und leicht montiert und demontiert werden kann. Die Erfindung besteht darin, daß eine flexible gedruckte Schaltung, die auf einer Seite elektrische Bauteile trägt, in Form von übereinander liegenden Zick-Zack-Lagen zusammengefaltet ist, und daß Mittel- zum Zusammenhalten des so entstandenen Schaltungsblocks vorgesehen sind. SchaStungsauSbau The invention relates to a circuit structure a printed circuit carrier to which other electrical components are attached are. There are circuit structures are known in which printed circuit boards, the integrated Carrying circuits, are inserted in magazines. Such arrangements are true easy to assemble or separate, their packing density is; but not particularly high. It was the object of the invention to provide a circuit structure with a very high packing density to create that has good heat dissipation and is easy to assemble and dismantle can be. The invention consists in that a flexible printed circuit, which carries electrical components on one side, in the form of one on top of the other Zigzag layers are folded together, and that means to hold the so together resulting circuit blocks are provided.

Aus der DAS 1 259 430 ist es bekannt, flexible gedruckte Schaltungen dadurch herzustellen, daß geeignete Einebenenschaltungen, die sich auf einer flexiblen Unterlage befinden, übereinander gelegt und verbunden werden.From DAS 1 259 430 it is known flexible printed circuits by making suitable single-level circuits that are located on a flexible Underlay, one on top of the other be laid and connected.

Die Erfindung wird im folgenden in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen Fig.1 einen Querschnitt durch einen effurdungsgemäßen Schaltungsaufbau Fig.2 eine perspektitische Ansicht.The invention is illustrated below in an exemplary embodiment of the drawings. FIG. 1 shows a cross section through an implementation according to the invention Circuit structure Fig.2 is a perspective view.

In Fig.1 ist eine flexible gedruckte Schaltung 1, die eine oder mehrere Leiterebenen haben kann, in Form von Zick-Zack-Lagen zusammengefalte;t. Auf ihrer einen Seite sind integrierte Schaltkreise 2 oder andere elektrische Bauelemente, die in Gehäuse eingeschlossen sind, befestigt, und zwar sitzen diese integrierten Schaltkreise mit; ihrer Unterseite auf einer Kupferfolie 3 auf, während ihre elektrischen Anschlüsse durch Aussparungen in der Kupferfolie hindurch mit der gedruckten Schaltung verbunden sind. Die Oberseite der integrierten Schaltkreise berührt die jeweils auf der gegenüberliegenden Lage befindliche Kupferfolie. In Fig.1 sind einige der Lagen der gefalteten Schaltung mit romischen Zahlen bezeichnet. An der Lage I ist der mittlere integrierte Schaltkreis befestigt, dessen Oberseite die'Kupferfolie der Lage II berührt; an der Lage II sind der unterste und der oberste integrierte Schaltkreis befestigt, deren Oberseite mit der Kupferfolie der Lage I in Verbindung steht. Zwischen den Lagen II und III ist; eine Isolierstoffolie 4 sichtbar; sie ist dann entbehrlich, wenn die sich hier gegenüberstehenden Abschnitte der gefalteten Schaltung keine blanken Leiterzüge tragen. Die integrierten Schaltkreise werden auf die flexible gedruckte Schaltung aufgebracht, wenn diese noch im ungefalteten Zustand ist. Nach dem Änschließen der integrierten Schaltkreise wird die Schaltung zusammengefaltet und durch Befestigungsmittel, das sind im Beispiel zwei Aitallplatten 5 und Schraubbolzen 6, gleichmäßig zusammengepreI3t.In Fig.1 is a flexible printed circuit 1, one or more Conductor levels can have folded together in the form of zigzag layers; t. On your one side are integrated circuits 2 or other electrical components, which are enclosed in housing, fixed, and that these sit integrated Circuits with; their underside on a copper foil 3, while their electrical Connections through recesses in the copper foil with the printed circuit are connected. The top of the integrated circuits touches each copper foil on the opposite layer. In Fig.1 are some of the Layers of the folded circuit labeled with Roman numerals. At the location I is the middle integrated circuit is attached, the top of which is covered with the 'copper foil touches position II; at position II the lowest and the highest are integrated Circuit attached, the top of which with the copper foil of the layer I in connection stands. Is between layers II and III; an insulating film 4 visible; she can be dispensed with if the sections facing each other here are folded Circuit no bare Carrying ladder lines. The integrated circuits are applied to the flexible printed circuit when it is still in the unfolded Condition is. After connecting the integrated circuits, the circuit folded up and fastened by fasteners, in the example two aluminum panels 5 and screw bolts 6, evenly pressed together.

Der Aufbau in Fig.1 ist in einem noch~nicht vollständig Zusammengepreßten Zustand dargestellt. Würde einer der integrierten Schaltkreise 2 in Figur 1 entfcrnt oder wäre er aus Schaltungsgrönden von vornherein nicht vorgesehen, so ist leicht einzusehen, daß dann auf die anderen in der gleichen Horizontalen angeordneten integrierten Schaltkreise durch die Ketallplatten 5 kein Druck ausgeübt werden kann; dadurch würden diese Schaltkreise mit iiirer Oberseite nur lose oder überhaupt nicht mit der gegenüberstehenden Kupferfolie in Beruhrung sein, wodurch die Wärmeabfuhr gefährdet wäre. Um dies zu verhindern, wird zweckmäßigerweise an einer Stelle, an der ein integrierter Schaltkreis nicht erforderlich ist, ein Füllkörper, der die gleichen geometrischen Abmessungen hat, angebracht.The structure in Fig. 1 is in a not yet fully compressed State shown. If one of the integrated circuits 2 in FIG. 1 were removed or if it were not provided from the start for circuit reasons, it is easy understand that then integrated on the other arranged in the same horizontal Circuits through the metal plates 5 no pressure can be exerted; through this would these top-side circuits only loosely or not at all be in contact with the opposite copper foil, which endangers the dissipation of heat were. In order to prevent this, it is expedient to have a integrated circuit does not require a packing, which is the same has geometrical dimensions attached.

Fig.2 zeigt den Schaltungsaufbau in perspektivischer Ansicht und teilweise aufgeschnitten. Zur Zeichnungsvereinfachung ist die Kupferfolis 3 nur an zwei Stellen eingezeichnet. Gut sichtbar sind hier die Durchbrüche 3', durch die hindurch die integrierten Schaltkreise 2 mit der darunterliegenden gedruckten Schaltung verbunden sind. Die integrierten Schaltkreise sind hier auf einer Lage versetzt angeordnet. Dadurch bleiben relativ breite Bahnen der Kupferfolie 3 erhalten, die zur Wärmeableitung dienen können. Die Kupferfolie 3 ragt über den Schaltungsblock an beiden Seiten hinaus und kann dort in geeigneter Weise mit einem wärmeableitenden Gehäuse,z.B. durch Einklemmen, Verschrauben, Verlöten oder Verschweißen verbunden werden. In Fig. 2 sind auch Bohrungen 7, die durch die Kupferfolien, isolierenden Kunststoffolien und durch die flexible Schaltung hindurchführen, zu sehen; durch diese Bohrungen sind die Befestigungsmittel 6 hindurchgeführt. Die Metallplatten 5 sind in Fig.2 nicht eingezeichnet.Fig.2 shows the circuit structure in a perspective view and partially cut open. To simplify the drawing, the copper foil 3 is only in two places drawn. The openings 3 'through which the integrated circuits 2 connected to the underlying printed circuit are. The integrated circuits are here arranged offset on one layer. This stays relative get wide strips of copper foil 3, which can serve to dissipate heat. The copper foil 3 protrudes over the circuit block on both sides and can be there in a suitable manner with a heat-dissipating Housing, e.g. connected by clamping, screwing, soldering or welding will. In Fig. 2 are also holes 7 through the copper foils, insulating To see plastic films and through the flexible circuit; by the fastening means 6 are passed through these bores. The metal plates 5 are not shown in FIG.

Wie dicht die integrierten Schaltkreise auf einer Lage gesetzt werden können, hängt einerseits von der Wärmeabfuhr und andererseits von der Leiterdichte, die auf der gefalteten Schaltung untergebracht werden kann, ab.How closely the integrated circuits are placed on a layer depends on the one hand on the heat dissipation and on the other hand on the conductor density, which can be accommodated on the folded circuit from.

Der Schaltungsaufbau kann auch so ausgebildet sein, daß in Fig.1 im Raum zwischen den Lagen II und III integrierte szhaltkreise in gleicher Weise wie im Raum. zwischen den Lagen I und II angeordnet sind. Das bedeutet, daß die flexible Schaltung im ungefalteten Zustand auf beiden Seiten bestückt werden muß.The circuit structure can also be designed so that in FIG Space between layers II and III integrated stop circles in the same way as in the room. are arranged between layers I and II. That means that the flexible Circuit in the unfolded state must be fitted on both sides.

Falls es die Dichte der Leiterzüge und die Wärmeabfuhr zuläßt, ist es auch möglich, im Raum zwischen zwei Lagen, z.B. n'v'fflschen I und II, doppelt so viele integrierte Schaltkreise unterzubringen als in Fig.1 dargestellt; es müssen dann beide Lagen chne größere Lückenbildung voll bestückt werden1 so daß sich jeweils zwei auf gegenüberliegenden Lagen angebrachte integrierte Schaltkreise mit ihren Oberseiten direkt gegenüberstehen.If the density of the conductor tracks and the heat dissipation allows it, is it is also possible to double in the space between two layers, e.g. n'v'fflschen I and II accommodate as many integrated circuits as shown in Figure 1; to have to then both layers can be fully populated with larger gaps1 so that each two integrated circuits mounted on opposite layers with their tops face directly.

Zwischen den Oberseiten dieser Schaltkreise kann zur besseren Wärme ableitung eine-wärmeleitende Folie angeordnet sein; die mit den Oberseiten in Wärmekontakt steht.-elektrische Verbindungen von und zum Schaltungsaufbau können in v-ortellhafter Weise als flexible Bandleitungen ausgeführt werden, die angelötet oder angeschweißt werden. Für Anschlußpunkte am Schaltungsaufbau steht der gesamte Rand der gefalteten Schaltung zur Verfügung. Es können auch Stecker oder Kontaktfedern angebracht werden, für diese werden zweckmäßigerweise die beiden in Fig.2 mit 1' bezeichneten Endseiten der gefalteten Schaltung verwendet.Between the tops of these circuits can be used for better warmth derivation of a thermally conductive film be arranged; those in thermal contact with the tops - electrical connections from and to the circuit structure can be in v-ortellhafter Way as flexible ribbon cables that are soldered or welded on will. The entire edge of the folded one stands for connection points on the circuit structure Circuit available. Plugs or contact springs can also be attached, for this purpose, the two end sides designated by 1 'in FIG. 2 are used of the folded circuit used.

Mit dem erfindungsgemäßen Schaltungsaufbau ist eine sehr hohe Packungsdichte erreichbar. Trotzdem ist in den meisten Fällen nur eine Zweilagenschaltung erforderlich. Montage und Demon-Zage sind leicht möglich. Dabei ist im teilsweise demontierten Zustand,das heißt dann, wenn der Schaltungsaufbau nur auseinandergefaltet ist, noch eine Funktionsprüfung des ganzen Aufbaus möglich, Durch die Montage zahlreicher integrierter Schaltkreise auf einer einzigen gedruckten Schaltung wird in vielen Fällen eine Verminderung von Kontaktstellen gegenüber bisher bekannten Schaltungsaufbauten erreicht; auch das Gewicht des erfindungsgemäßen Aufbaus ist relativ gering.With the circuit structure according to the invention, there is a very high packing density accessible. Nevertheless, in most cases only a two-layer circuit is required. Assembly and demon-zage are easily possible. It is partially dismantled State, that is, when the circuit structure is only unfolded, still a functional test of the entire structure possible, by assembling numerous Integrated circuits on a single printed circuit board is used in many Cases a reduction in contact points compared to previously known Circuit structures achieved; the weight of the structure according to the invention is also relatively low.

Ist es nicht erforderlich oder unerwünscht, den Schaltungsaufbau leicht demontierbar auszubilden, so können nicht oder schwer lösbare Mittel zum Zusammenhalten des Schaltungsaufbaus vorgesehen werden, z . B. kann der Aufbau durch Kleben zusammengehalten werden.If it is not necessary or undesirable, the circuit construction is easy To train demountable, so can not or difficult to detach means for holding together of the circuit structure can be provided, e.g. B. the structure can be held together by gluing will.

Claims (9)

Patentansprche Claims Schaltungsaufbau mit einem Träger einer gedruckten Schaltung, an dem weitere elektrische Bauteile befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine flexible gedruckte Schaltung (1), die auf einer Seite elektrische Bauteile (2) trägt, in zick-zack-förmig übe-reinander liegenden Lagen zusammengefaltet ist, und daß Mittel (5,6) zum Zusammenhalten des so entstandenen Schaltungsblocks vorgesehen sind. Circuit structure with a carrier of a printed circuit the other electrical components are attached, characterized in that one flexible printed circuit (1) carrying electrical components (2) on one side, is folded in zig-zag over-lying layers, and that Means (5,6) are provided for holding the circuit block thus produced together are. 2. Schaltungsaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel lösbar sind.2. Circuit assembly according to claim 1, characterized in that the Funds are solvable. 3. Schaltungsaufbau nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile in Gehause eingeschlossene elektrische Bauelemente und/oaer integrierte Schaltkreise sind.3. Circuit structure according to claim 1 or 2, characterized in that that the components integrated in the housing enclosed electrical components and / or Circuits are. 4. Schaltungsaufbau nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß Bauteile je zweier benzchbarter Lagen (z.B. I, II) der gefalteten Schaltung in Bauteil-Lücken der jeweils anderen Lage passen.4. Circuit structure according to claim 1, 2 or 3, d a d u r c h g e k It is noted that components each have two exposed layers (e.g. I, II) of the folded circuit to fit into component gaps in the other layer. 5. Schaltungsaufbau nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Bauteile je zweier benachbarter lanzen der gefalteten Schaltung sich gegenüberstehen, wenn die Lagen mehr als zur Hälfte bestückt sind.5. Circuit structure according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that components of two adjacent lances of the folded circuit face each other, if the layers are more than half filled. 6. Schaltungsaufbau nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Lagen der gefalteten Schaltung mit einer wärmeleitenden Folie (3) versehen sind, auf der die Bauteile befestigt sind und die mit den auf der jeweils benachbarten Lage der gefalteten Schaltung befestigten Bauteilen in Wärmekontakt steht.6. The circuit structure of claim 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the layers of the folded circuit with a thermally conductive foil (3) are provided on which the components are attached and which are marked with the adjacent layer of the folded circuit fastened components in thermal contact stands. 7. Schaltujngsaufbau nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine wärmeleitende Folie zwischen en beiden sich gegenüberstehenden Gruppen von Bauteilen je zweier benachbarter Lagen der gefalteten Schaltung angeordnet Ist und mit den Bauteilen in Wärmekontakt steht.7. Schaltujngsaufbau according to claim 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that a thermally conductive film between the two opposing one another Groups of components are arranged in two adjacent layers of the folded circuit Is and is in thermal contact with the components. 8. Schaltungsaufbsu nach Anspruch 6 oder 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die wärmeleitenden Folien über die gedruckte Schaltung hinausragen und mit einer Wärmesenke in Verbindung stehen.8. Schaltungsaufbsu according to claim 6 or 7, d a d u r c h g e k e n n e i n e t that the thermally conductive foils over the printed circuit protrude and communicate with a heat sink. 9. Senaltungsaufbau nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprache d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß elektrische Anschlußpunkte längs des Randes der gefalteten -Schaltung vorgesehen sind.9. Senaltungsaufbau according to one or more of the preceding address d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that electrical connection points along of the edge of the folded circuit are provided.
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