DE2101179A1

DE2101179A1 - Verbesserungen an einsteckbaren Karten mit gedruckten Schaltungen

Info

Publication number: DE2101179A1
Application number: DE19712101179
Authority: DE
Inventors: Alain Jean-Louis Pans. H05k 1 07 Maroilie
Original assignee: Societe Industrielle Honeywell Bull
Current assignee: Bull SA
Priority date: 1970-01-16
Filing date: 1971-01-12
Publication date: 1971-07-22
Also published as: GB1290800A; FR2076471A5

Description

2101179 Dr. rer. nah Horst Schüler ⁶ Frankfurt/Main i, den 11.jan.1971

PATENTANWALT Niddastraße 52

Telefon (0611)23 72 20 ^υΊ? *

Postscheck-Konto: 282420 Frankfurt/M. Bank-Konto: 225/0389 Deutsche Bank AG, Frankfurt/M.

H / 914

SOCIETE INDUSTRIELLE HONEYWELL BULL

94, Avenue Gambetta Paris (20), Frankreich

Verbesserungen an einsteckbaren Karten mit gedruckten

Schaltungen

Die vorliegende Erfindung betrifft Karten, die gedruckte Schaltungen'aufweisen und die dazu bestimmt sind, in beispielsweise einen geeigneten Stecker eingesteckt zu werden und zu diesem Zwecke auf mindestens einer ihrer Oberflächen und auf mindestens einem ihrer Ränder eine Mehrzahl von vergrößerten Kontaktblättchen aufweisen, die mit den leitenden Verbindungen der gedruckten Schaltungen verbunden sind.

Es ist bereits bekannt, daß solche nit gedruckten Schaltungen

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sowie aktiven und passiven Komponenten versehene Karten häufig in logischen Schaltungen oder in Schaltkreisen verwendet werden, die bei sehr hohen Obertragungsfrequenzen arbeiten (mehrere MHz). Die leitfähigen Verbindungen der gedruckten Schaltkreise müssen daher in der Lage sein die sehr hochfrequenten Signale, die eine sehr steile Vorderflanke aufweisen, zu übertragen.

Zu diesem Zweck ist es bereits bekannt, in einer solchen Karte eine innere leitfähige Schicht, die auch als "Masse-Ebene" bezeichnet wird, parallel zu jeder der Flächen dieser Karte, die die gedruckten Schaltungen tragen, anzuordnen.

Auf diese Weise kuppelt jede leitfähige Verbindung (Leiter) einer gedruckten Schaltung mit der entsprechenden Masse-Ebene und sie kann als eine bifilare Übertragungsleitung (ähnlich einer Lecherleitung) angesehen werden, der eine charakteristische Impedanz φνο l^ngene'xnim^u entspricht. Der Wert dieser Impedanz hängt eindeutig von der Breite des Leiters und von dem Abstand zwischen der die gedruckte Schaltung tragenden Oberfläche und der entsprechenden Masse-Ebene ab. Es ist in jedem Falle notwendig, daß diese charakteristische Impedanz auf der gesamten Länge der leitfähigen Verbindungen der gedruckten Schaltungen konstant ist.

Andererseits vermindert sich der Wert dieser charakteristischen Impedanz pro Längeneinheit entlang der Kontaktblättchen, weil diese viel größer sind als die elektrischen Verbindungen.

Diese Verminderung der charakteristischen Impedanz führt zu einer Vergrößerung des Prozentsatzes der RefIe χ ion für eine betrachtete Leitung.

Die vorliegende Erfindung behebt nun diesen Nachteil,

Gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine zum Einstecken vor-

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gesehene Karte mit gedruckten Schaltungen auf mindestens einer ihrer Oberflächen und auf mindestens einem ihrer Ränder eine Mehrzahl von vergrößerten Kontaktblättchen auf, die mit den leitfähigen Verbindungen der besagten gedruckten Schaltungen "

in Verbindung stehen; sie enthält weiterhin eine innere leitfähige Schicht, die parallel zu jeder ihrer Oberflächen, welche „ die gedruckten Schaltungen tragen, angeordnet ist und die schließlich dadurch gekennzeichnet ist, daß diese innere leitfähige Schicht an den Stellen der vergrößerten Blättchen Aussparungen aufweist, deren Abmessungen so bemessen sind, daß bei den Signalen mit sehr hoher Frequenz die charakteristische Impedanz pro Längeneinheit der bifilaren Leitung, die durch jede JK der leitfähigen Verbindungen und durch die besagte innere leitfähige Schicht gebildet werden, entlang des vergrößerten Blättchens, das einer leitfähigen Verbindung entspricht, einen genau gleichen Wert aufweisen, wie derjenige entlang der leitfähigen Verbindung.

Vorzugsweise ist die Länge dieser Öffnungen genau gleich der Länge der Kontaktblättchen, während ihre Breite so bemessen ist, daß derjenige Teil des Kontaktblättchens, der senkrecht über der inneren leitfähigen Schicht angeordnet ist, genau der Breite der leitfähigen Verbindungen entspricht.

Vorteilhafterweise besitzen die Öffnungen ungefähr die gleiche JB Form wie die Kontaktblättchen und sie sind in bezug auf dieselben zentriert angeordnet. Der Teil eines Kontaktblättchens, der senkrecht über der leitfähigen Schicht angeordnet ist, beschränkt sich auf zwei äußere Streifen dieses Blättchens, wobei die Gesamtbreite ungefähr gleich derjenigen einer leitfähigen Ver- ' j bindung der gedruckten Schaltung ist. *

Die Figuren der beigefügten Zeichnungen dienen zur Erläuterung einer erfindungsgentäßen Ausführungsform.

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In den Zeichnungen zeigt:

Fig. i eine Draufsicht einer schematischen und vergrösserten Teilansicht einer Karte mit·gedruckter Schaltung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 und Fig. 3 stellen Schnitte entlang den Linien II - II bzw. III - III in Fig. 1 dar.

Die in den Figuren dargestellte Karte 1 umfaßt eine isolierende Tragplatte 2, die auf ihren beiden Oberflächen metallische Schichten 3 und 4 aufweist, die ihrerseits wiederum mit Isolierplatten 5 und 6 fest haftend abgedeckt sind.

Auf ihren äußeren Oberflächen tragen die Platten 5 und 6 das Netzwerk der Leitungen 7 und 8, das an die rechteckigen und vergrößerten Kontaktblättchen 9 und 10 anstößt, die in der Nähe eines Randes 11 der Karte 1 angeordnet sind.

Wie vorstehend bereits ausgeführt, bildet jede leitfähige Verbindung 7 (oder 8) mit,der metallischen Schicht 3 (oder 4) die ihr zugeordnet ist, eine bifilare Leitung, deren charakteristische Impedanz pro Längeneinheit Z im wesentlichen durch die Breite 1 dieser Leitung und durch die Dicke e der Isolierplatten 5 und 6 bestimmt ist,

Wenn beispielsweise die Platten 5 und 6 aus Epoxyglas bestehen, während die Leitungen 7 (oder 8) eine Breite 1 von 0,6 mm aufweisen und aus drei übereinander angeordneten Schichten aus Kupfer, Nickel und Gold gebildet sind, deren Dicke jeweils ungefähr 35 ^u, 3 μ und 3 ja beträgt, beläuft sich die charakteristische Impedanz Z_c auf ungefähr 50 Ohm, wobei die Dicke e 0,17 3 mm beträgt.

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Da schließlich gemäß der vorliegenden Erfindung Z entlang des Teiles der Leitung, der den Kontaktblättchen 9 und 10 entspricht, den gleichen Wert besitzt, weisen die metallischen Schichten 3 und M- rechteckige öffnungen 12 bzw. 13 auf, die in Bezug auf die Blättchen und zentriert zu diesen angeordnet sind.

In einem Ausführungsbeispiel betrug die Länge L₁ und die Breite I^ der Öffnungen 12 (oder 13) jeweils 5,9 mm bzw. 0,86 mm während die Länge L- und die Breite 1_ der vergrößerten Kontakte 9 und 10 jeweils 6 mm bzw. 1,52 mm betrug. Der Abstand P zwischen den aufeinanderfolgenden Leitungen und den Kontaktblättchen betrug 2,54 mm.

Infolge dieser öffnungen reduziert sich der Teil der Kontaktblättchen, der senkrecht über den metallischen Schichten angeordnet ist, auf zwei periphere Leiter 9^ und 9„, deren Gesamtbreite gleich 1,52 mm minus 0,86 mm gleich 0,66 mm beträgt, was ungefähr der Breite l.der Leiter 7 und 8 entspricht. Auf die vorstehend geschilderte Weise beträgt der Prozentsatz der Reflexion von Signalen mit mehreren MHz weniger als 3 %. Die Anstiegszeit der Vorderflanken der Signale liegt in der Größenordnung von Nanosekunden.

Es bedarf kaum weiterer Erwähnung, daß die erfindungsgemäße Karte nach bekannten Verfahren erhalten werden kann.

So können beispielsweise auf der Platte 1 durch Vakuumverdampfung die metallischen Schichten 3 und 4 abgeschieden werden und dann durch Photogravierung die öffnungen 12 und 13 angebracht werden, worauf die Platten 5 und 6 aufgeklebt werden.

Die gedruckten Schaltungen können auf diesen entweder vor dem Aufkleben oder nach dem Aufkleben derselben auf die Platte 2 aufgebracht werden.

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ORIGINAL

Claims

Patentansprüche

Einsteckbare Karte mit gedruckten Schaltungen, die auf wenigstens einer ihrer Oberflächen und an wenigstens einem ihrer Ränder mit einer Mehrzahl von vergrößerten Kontaktblättchen, die mit den leitenden Verbindungen der gedruckten Schaltungen verbunden sind, versehen ist und eine innere leitfähige Schicht aufweist, die in dieser Karte parallel zu jeder der die gedruckten Schaltungen tragenden Oberflächen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß diese innere leitfähige Schicht (3,4) in bezug auf die vergrößerten Blättchen (9,10) öffnungen (12,13) aufweist, deren Dimensionen so bemessen sind, daß für Signale mit sehr hohen Frequenzen die charakteristische Impedanz pro Längeneinheit der bifilaren Leitung, die aus jeder der besagten leitfähigen Verbindungen (7,8) und der besagten inneren leitfähigen Schicht (3,4) gebildet ist, entlang des vergrößerten Blättchens (9,10), das dieser leitfähigen Verbindung entspricht, einen gleichen Wert aufweist, wie derjenige entlang der leitfähigen Verbindung (7,8).

2, Einsteckbare Karte mit gedruckten Schaltungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der öffnungen (12,13) gleich der Länge der Kontaktblättchen (9,10) ist, während die Breite der öffnungen (12,13) so bemessen ist, daß der Teil (9-,, 9„) der Kontaktblättchen (9,10), der senkrecht über der inneren leitfähigen Schicht (3,4) angeordnet ist, der Breite der leitfähigen Verbindungen (7,8) entspricht,

3, Einsteckbare Karte mit gedruckten Schaltungen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen (12,13) ungefähr die gleiche Form wie die Kontaktblättchen (9,10) aufweisen und in bezug auf dieselben zentriert angeordnet sind,

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der Teil des Kontaktblattchens, der senkrecht über der leitfähigen Schicht angeordnet ist, sich auf zwei periphere Streifen (9.,9^) des Blattchens beschränkt, wobei die Summe der Breiten ungefähr gleich der Breite einer leitfähigen Verbindung (7,8) der gedruckten Schaltung ist.

4. Einsteckbare Karte mit gedruckten Schaltungen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktblättchen (9,10) und die Öffnungen (12,13) rechteckig ausgebildet sind,

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