DE19725424A1 - Leiterplatte mit in der Fläche montierten Bauteilen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leiterplattenkarte mit darauf montier­ ten Gehäusen oder Bauteilen und insbesondere eine Leiterplattenkarte von der Art, bei der Bauteile oder Komponenten in der Fläche montiert sind und die in einen Erweiterungsschlitz oder -steckplatz eines Computers einsetzbar ist.

Wie Fig. 1 zeigt, umfaßt eine herkömmliche Leiterplattenkarte im allgemei­ nen Bauteile mit verschiedenen Typen von Packungen oder Gehäusen, wie beispielsweise DIP-Gehäuse 11, QFP 12, Multi-Chip-Module 13 und Hucke­ pack-Gehäuse (piggy-back) 14, die auf einer Leiterplatte 1a montiert sind. Da verschiedene Typen von Gehäusen, Bauteilen oder Packungen auf der Leiter­ platte 1a montiert werden sollen, muß die Leiterplatte eine große Fläche auf­ weisen. Insbesondere behindern dicke Leiterplatten mit darauf montierten Gehäusen 14 vom Huckepack-Typ die Herstellung schlanker Leiterplattenkar­ ten und die Wärmeableitung.

Die vielen Schichten von Leiterplattenkarten, die in in festen Abständen voneinander vorgesehenen Erweiterungssteckplätzen eines Computers einge­ setzt sind, stören sich gegenseitig in vertikaler Richtung. Daher werden die Leiterplattenkarten nicht in jeden Steckplatz, sondern jeweils in nächsten Steckplatz eingesetzt. Im Fall daß kein genügender Raum zur Montage der Leiterplattenkarten sichergestellt ist, besteht das Problem, daß die Schaltun­ gen auf der Leiterplatte 1a sowie die Packungen oder Gehäuse der Bauteile unter Beschädigungen leiden, die infolge von thermischen und elektrischen Störungen zwischen benachbarten Leiterplattenkarten auftreten. Die verschie­ denen auf der herkömmliche Leiterplatte 1a montierten und davon vorstehen­ den Bauteile senken die effektive Raumausnutzung und die Montagedichte. Darüber hinaus bewirkt das Sinken der Wärmeableitfähigkeit Beschädigungen der Schaltungen auf den Leiterplattenkarten.

Dementsprechend ist die vorliegende Erfindung auf eine Leiterplattenkarte gerichtet, die im wesentlichen eines oder mehrere der Probleme infolge der Begrenzungen und Nachteile des Standes der Technik beseitigt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine superschlanke oder dün­ ne Leiterplattenkarte bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird durch die Leiterplattenkarte nach Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprü­ chen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt:

Fig. 1 eine herkömmliche Leiterplattenkarte mit verschiedenen dar­ auf montierten Packungs- oder Gehäusetypen,

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Leiterplattenkarte in der Fläche mon­ tierten Bauteilen entsprechend einem ersten Ausführungsbei­ spiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 3 eine Explosionsdarstellung der in Fig. 2 gezeigten Leiterplatte zur Erläuterung eines Montageablaufs bei der Montage der Bauteile,

Fig. 4 einen Schnitte im wesentlichen nach Linie A-A in Fig. 2,

Fig. 5a und 5b Einzelheiten des in Fig. 2 gezeigten Bereichs "B", wobei

Fig. 5a einen Zustand vor dem Verlöten einer inneren Leitung der Leiterplatte mit einer Bauteilleitung und

Fig. 5b einen Zustand nach dem Verlöten der inneren Leitung der Leiterplatte mit der Bauteilleitung zeigt,

Fig. 6a und 6b ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und

Fig. 7a und 7b weitere Ausführungsbeispiele vorliegenden Erfindung wobei

Fig. 7a einen Längsschnitt von standardmäßig gestapelten Leiterplat­ tenkarten und

Fig. 7b einen Längsschnitt von Leiterplattenkarten zeigt, die in einer störende thermische Wechseleinflüsse verhindernden Weise gestapelt sind, um Wärmestörungen zwischen den Bauteilen zu verhindern.

Eine Leiterplattenkarte mit in der Fläche montierten Bauteilen entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die Fig. 2 bis 5a und 5b beschrieben. Die erfindungsgemäße Leiter­ plattenkarte mit in der Fläche montierten Bauteilen umfaßt eine Leiterplatte 1 mit einer Vielzahl von Ausnehmungen 2, die in beiden Flächen der Leiterplat­ ten 1 ausgebildet sind, und eine Vielzahl von superschlanken drahtlosen Bauteilen 3, also von elektrischen oder elektronischen Bauteilen mit super­ schlanken drahtlosen Gehäusen, die jeweils in den Ausnehmungen 2 angeord­ net sind. Ein Isolationsteil 4 ist auf jeder Fläche der Leiterplatte 1 befestigt, um zu verhindern, daß die superschlanken Bauteile 3 oxidieren oder beschä­ digt werden.

Jedes der superschlanken Bauteile 3 wird entsprechend den folgenden Schrit­ ten montiert. Wie in den Fig. 2 bis 5a und 5b gezeigt, sind Ausnehmungen 2 in beiden Flächen einer Leiterplatte 1 ausgebildet. Innere Leitungen 6 der Leiterplatte 1 werden am Rand der Ausnehmung 2 befestigt. Die inneren Leitungen 6 der Leiterplatte 1 dienen als Anschlüsse, die Schaltungen auf der Leiterplatte 1 und die Schaltungen auf einem Chip 5 des superschlanken drahtlosen Bauteils 3 elektrisch miteinander verbinden. Auf der äußeren Oberfläche der inneren Leitung 6 der Leiterplatte 1 ist Lot 7 aufgetragen, das in Abhängigkeit von der Temperatur augenblicklich geschmolzen und verfe­ stigt werden kann.

Der nächste Schritt wird ausgeführt, nachdem die mit Lot 7 beschichteten in­ neren Leitungen 6 der Leiterplatte 1 am Rand der Ausnehmungen 2 befestigt sind, die in beiden Flächen der Leiterplatte 1 ausgebildet sind. Wie in Fig. 5a und 5b gezeigt, wird das Lot 7 mittels einer elektrischen Heizvorrichtung 9 aufgeheizt, um das Lot 7 augenblicklich zu schmelzen, durch welches die in­ nere Leitung 6 der Leiterplatte 1 und die Leitung 8 auf dem Bauteil 3 mitein­ ander verbunden werden.

Nach der Montage der Bauteile 3 in den Ausnehmungen 2, die in beiden Sei­ ten der Leiterplatte ausgebildet sind, werden die hervorragende thermische Leitfähigkeit und elektrische Isolationseigenschaften aufweisenden Isolati­ onsteile 4 abschließend auf beiden Flächen der Leiterplatte 1 aufgebracht. Die Isolationsteile 4 werden auf beiden Flächen der Leiterplatte 1 aufge­ bracht, um die montierten Bauteile 3 vor äußeren Stößen zu schützen und um in einem Chip 5 erzeugte Wärme durch einen Wärmeverteiler 10 zum Isolati­ onsteil 4 mit ausgezeichneter thermischer Leitfähigkeit zu übertragen und dadurch nach außerhalb des Chip s abzuführen. Wie leicht in Fig. 6a und 6b zu erkennen ist, kann eine Anzahl von superschlanken drahtlosen Bauteilen 3, die in den Ausnehmungen 2 in beiden Flächen der Leiterplatte 1 gestapelt sind, variiert werden, um erforderlichen Falls mehr als ein Bauteil vorzuse­ hen, indem die Struktur der Bauteilleitungen 8 geändert wird.

Wie Fig. 7a zeigt, sind bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegen­ den Erfindung die Bauteile 3, die in der Leiterplattenkarte in deren Fläche montiert sind, in einer Linie gestapelt, während, wie in Fig. 7b gezeigt, die in der Leiterplattenkarte montierten Bauteile 3 im Zickzack gestapelt sind, um die Wärmeableitung von den Bauteilen 3 zu verbessern.

Die erfindungsgemäße Leiterplattenkarte mit in der Fläche montierten Bautei­ len hat die folgenden Vorteile. Zunächst verbessert die, verglichen mit einer herkömmlichen Leiterplattenkarte, sehr viel dünnere erfindungsgemäße Lei­ terplattenkarte die Montagedichte und die räumliche Effektivität, also die Ausnutzung des vorhandenen Bauraums.

Daneben können die montierten Bauteile wirksam vor äußeren Stößen ge­ schützt werden. Da die hervorragende Wärmeableitung eine elektrische Be­ schädigung der Bauteile 3 sowie der Leiterplatte 1 verhindern kann, wird die Zuverlässigkeit der Leiterplattenkarte verbessert.

Claims (8)

1. Leiterplattenkarte mit zumindest einem Bauteil (3), das zwischen den beiden Flächen einer Leiterplatte (1) angeordnet ist.

2. Leiterplattenkarte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile (3) zwischen einer Fläche der Leiterplatte (1) und einer inneren Teilungsebene der Leiterplatte (1) und zwischen der anderen Fläche der Leiterplatte (1) und der inneren Teilungsebene angeordnet ist.

3. Leiterplattenkarte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile (3) superschlanke oder superdünne drahtlose Bauteile sind.

4. Leiterplattenkarte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile (3) in Ausnehmungen (2) montiert sind, die in beiden Flächen der Leiterplatte (1) ausgebildet sind.

5. Leiterplattenkarte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Isolationsteil (4) mit guter Wärmeleitfähigkeit auf jeder Fläche der Lei­ terplatte (1) aufgebracht ist, um die Oxidation und Beschädigung der Bauteile (3) zu verhindern.

6. Leiterplattenkarte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Unter-Leiterplattenkarten mit in der Fläche montierten Bauteilen vorgesehen ist, in denen die Bauteile (3) so montiert sind, daß sie in einer Linie angeordnet sind.

7. Leiterplattenkarte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Vielzahl von Unter-Leiterplattenkarten mit in der Fläche montierten Bauteilen vorgesehen ist, in denen die Bauteile (3) so montiert sind, daß sie zur Verbesserung der Wärmeableitung von den Bauteilen (3) im Zickzack angeordnet sind.

8. Leiterplattenkarte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als ein Bauteil (3) in der Ausnehmung (2) in beiden Flächen gestapelt ist.