DE2148376A1

DE2148376A1 - Schaltungstraeger mit einem schichtkoerper aus mehreren, leiterbahnen aufweisenden isolierschichten

Info

Publication number: DE2148376A1
Application number: DE19712148376
Authority: DE
Inventors: Kurt Schreck
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-09-28
Filing date: 1971-09-28
Publication date: 1973-04-05

Description

Schaltungsträger mit einem Schichtkörper aus mehreren, leiterbahnen aufweisenden Isolierschichten Die Erfindung bezieht sich auf einen Schaltungsträger mit einem Schichtkörper aus in mehreren Bienen angeordneten und durch Isolierschichten zumindest teilweise voneinander isolierten leiterbahnen, die schaitschemagemäss mit elektrischen Bauelementen kontaktiert sind, deren Anschlusselemente sich durch den Schichtkörper hindurch bis zu den Leiterbahnen erstrecken.
Derartige, sogenannte Mehrlagenschaltungen sind in einer Vielzahl von Ausführungen bekannt. Sie bestehen aus einem Schichtkörper, welcher aus abwechslungsweise geschichteten isolierenden Zwischenschichten und elektrisch leitenden Leiterplatinen- gebildet ist. Anstelle der Beiterplatinen können die Zwischenschichten mit gedruckten oder geätzten Leiterbahnen versehen sein. An den Stellen, an welchen eine elektrische Verbindung zwischen verschiedenen leiterbahnen oder aber ein elektrischer Anschluss von elektrischen Bauelementen gewünscht wird, sind in dem Schichtkörper Löcher vorgesehen, in welche Verbindungsstifte oder aber die Anschlusselemente der anzuschliessenden Bauelemente eingesteckt werden können. Eine bew sondere Schwierigkeit bildet hierbei die Kontaktierung zwischen dem Anschluss element bzw. dem Verbindungsstift mit den Leiterbahnen im Inneren des Schichtkörpers. Eine solche Kontaktierung versucht man durch Verlöten der Anschlusselemente bzw. der Verbindungastifte mit den leiterbahnen hersustellen oder aber man versucht eine derartige Kontaitverbindung durch einen Schweissvorgang, beispielsweise durch das elektrische Widerstandsschweissen, zu bewerkstelligen.
Es ist verständlich, dass es mit grossen Schwierigkeiten verbunden ist, derartig#e Verbindungsverfahren im Inneren des Schichtkörpers, also an einer nur sehr schwer zugänglichen Stelle anzuwenden.
Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, führt man bei anderen bekannten Ausführungen Teile der in mehreren Ebenen liegenden leiterbahnen durch zumindest einen Teil des Schichtkörpers hindurch bis zu einer Begrenzungsfläche des Schichtkörpers, wo sie frei zugänglich sind. Diese Ausführungen sind jedoch sehr aufwendig und teuer.
Der vorliegenden Erfindung ist daher die Aufgabe gestellt, einen Schaltunbaträger der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass er ohne besonderen Aufwand wirtschaftlich erstellt werden kann und dass eine Kontaktierung zwischen den -Leiterbahnen und den Anschlusselementen elektrischer Bauelemente einfach und schnell sowie jederzeit veränderbar möglich ist.
Unter Ausnützung der Vorteile der durch die USA-Patentschrift 3 213 404 an sich bekannten Kontaktierungsmethode des Einstechens von an Leiterbahnen einschichtiger Schaltungsplatten anzuschliessenden Elementen in die durchdringbaren leiterbahnen wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die leiterbahnen des mehrschichtigen Schichtkörpers aus einem mechanisch leicht durchdringbaren, elektrisch leitenden Material bestehen, in welches die als sondenartige Stifte ausgeführten Anschlusselemente der Bauelemente eingedrückt sind.
Von besonderem Vorteil ist hierbei, dass zur Kontaktierung zwischen den Anschlusselementen und den bei Mehrlagenschaltungen extrem schlecht #ugänglichen Anschlusstellen der leiterbahnen im Inneren des Schichtkörpers keinerlei besondere Verbindungsverfahren, wie Löten oder Schweissen, erforderlich sind. Eine einwandfreie Kontaktierung ist beim Eindringen der vorzugsweise spitz endenden Anschlusselemente gewährleistet. Diese Leiterbahneh können beispielsweise aus einem mechanisch leicht durchdringbaren Drahtgewebe oder aber aus einem weichen Metall gebildet sein. Durch die erfindungsgemässe Ausgestaltung des Schaltungsträgers ist eine schnellste schaltfehlerfre ie Montage und Auswechselbarkeit von Bauelementen möglich.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung bestehen die Isolierschichten aus einem mechanisch leicht durchdringbaren Material, in welches die Anschlusselemente der Bauelemente bis zur Kontaktgabe mit der Leiterbahn eingedrückt sind. Mit dem Eindrücken der Aztschlusselemente in diese Isolierschichten werden die entsprechenden Bauelemente in hervorragender Weise arretiert.
Gemäss einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besitzen die als sondenartige Stifte ausgeführten Anschlusselemente einen elektrisch isolierenden Schaft und eine freie Kontaktspitze. Auf diese Weise können elektrische Kurzschlussverbindungen zwischen im Schichtkörper üBereinanderLiegenden leiterbahnen durch unbeabsichtigtes Streifen einer dieser Beiterbahnen vermieden werden.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gegeben, dass die auf einer Begrenzungailäche des Schichtkörpers aufgebrachten Bauelemente auf den, der Begrenzungsfläche des Schichtkörpers abgekehrten Seiten freiragende Rippen aufweisen und dass auf die letztgenannte Seite der Bauelemente eine allen Bauelementen gemeinsame Druckplatte aufgesetzt ist, in welche die Rippen der Bauelemente formgehlUssig eingreifen. Die einzelnen Bauelemente rasten also mit ihren freien Seiten unverrückbar in die Druckplatte ein. Die Bauelemente sind an dieser Druckplatte in einer solchen, durch das jeweilige Schaltschema bestimmten Lage befestigt, dass sämtliche Anschlusselemente sämtlicher Bauelemente in einem Arbeitsgang in den Schichtkörper kontaktgebend eingedrückt werden können.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem in der Zeichnung dargestellten und nachstehend beschriebenen nusführungsbeiapiel.
Fig. 1 zeigt einen erfindungagemässen Schaltungsträger.
Dabei wird ein Schichtkörper 1 aus mehreren elastischen Isolierschichten 2 bis 8 gebildet, von denen die Isolierschichten 3, 5 und 7 mit eingearbeiteten bzw. eingegossenen elektrischen Leiterbahnen 9 versehen sind. Zwischen den zuletzt genannten Isolierschichten bzw. an den Begrenzungsseiten des Schichtkörpers befinden sich Isolierschichten 2, 4, 6 und 8, die keine Leiterbahnen aufweisen. Sämtliche Islierschichten 2 bis 8 sowie die Leiterbahnen 9 bestehen aus einem mechanisch leicht durchdringbaren Material. So können beispielsweise die Leiterbahnen 9 aus einem Drahtgewebe oder aus einem weichen Metall gebildet sein, Mit 10 bis 13 sind elektrische Bauelemente bezeichnet, die als Widerstände, Kondensatoren oder dergleichen oder aber als einfache elektrische Brückenelemente ausgeführt sein können. Diese Bauelemente 10 bis 13 besitzen Anschlusselemente 14, die als sondenartige spitz auslaufende Stifte ausgeführt sind. Wie an zwei Beispielen in Fig. 1 gezeigt, besitzen diese Anschlusselemente 14 einen isolierten Schaft 15 und eine freie Kontaktspitze 16.
Eine mögliche Anordnung der Leiterbahnen auf verschiedenen Isolierschichten z.B. 3 und 5 ist in Fig. 2 gezeigt. Diese leiterbahnen 9 verlaufen bei der Isolierschicht 3 parallel zur Begrenzungqkante, während sie bei der Isolierschicht 5 etwa diagonal verlaufen. Es entstehen dadurch im Bereich der aufeinandergeschichteten Isolierschichten eine grosse Anzahl von Kreuzungsstellen, die eine ebenso grosse Anzahl von möglichen Kontaktierungastellen ergeben.
Die Anschlusselemente 14 sind in die Isolierschichten eingedrückt, bis sie entsprechend ihren unterschiedlichen Längen in Berührung mit den schaltschemagemäss vorgesehenen Leiterbahnen kommen. Wie Fig. 1 zeigt, sind dabei die Kontaktspitzen 16 in das durchdringbare Material der Leiterbahnen 9 eingedrückt, wodurch ein vorzüglicher Kontakt zwischen diesen Anschlusselementen und den Leiterbahnen hergestellt wird.
Mit 17 ist eine Druckplatte bezeichnet, die auf die Bauelemente 10 bis 13 aufgesetzt ist. Sie ist mit rasterartig verteilten Öffnungen versehen und steht mit freiragenden Rippen 18 bis 21 der Bauelemente in Rastverbindung. Die Bauelemente 10 bis 13 können also zunächst an dieser Druckplatte 17 schaltschemagemäss befestigt und dann zusamen in den Schichtkörper 1 bis in die jeweiligen kontaktgebenden- Stellungen gedrückt werden.
Der Schichtkörper 1 kann als starre Platte oder als elastisches Kontaktband ausgeführt sein. Der Schichtkörper besitzt entweder eingegossene Lötösen, wenn die einzelnen Leiterbahnen beispielsweise mit einem Kabelstamm fest verbnnden werden sollen, oder aber der Abgriff erfolgt mittels Mehrfachstecker, der einseitig mit als sondenartige Stifte ausgeführten Anschlusselementen versehen ist.
9 Patentansprüche 2 Figuren

Claims

Patentansprüche 1.)Schaltungsträger mit einem Schichtkörper aus in mehreren Ebenen angeordneten und durch Isolierschichten zumindest teilweise voneinander isolierten ~leiterbahnen, die schaltsdhemagemäss mit elektrische; Bauelementen kontaktiert sind, deren Anschlusselemente sich durch den Schichtkörper hindurch bis zu den Leiterbahnen erstrecken, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Leiterbahnen (9) aus einem mechanisch leicht durchdrin~" baren, elektrisch leitenden Material bestehen, in welches die als sondenart ge Stifte ausgeführten Anschlusselemente (14) der Bauelemente (10 bis 13) eingedrückt sind.
2. Schaltungsträger nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , dass die Isolierschichten in Höhe der möglichen Kontaktstellen vorgelocht sind.
3. Schaltungsträger nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , dass die Isolierschichten (2 bis 8) aus einen mechanisch leicht durchdringbaren Material bestehen, in welches die Anschlusselemente (14) der Bauelemente bis zur Kontaktgabe mit den Leiterbahnen (9) eingedrückt sind.
4. Schaltungsträgeriach den Ansprüchen i bis 3, d a d u r ch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Bauelemente (10 bis 13) entsprechend den in unterschiedlichen Ebanen liegenden Leiterbahnen (9) unterschiedlich lange Anschlusselemente (14) aufweisen.
5. Schaltungsträger 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 als sondezertige Stifte ausgeführten Anschlusselemente (14) einen elektrisch isolierenden Schaft (15) und eine freie Kontaktapitse (16) besitzen.
6. Schaltungsträger nach den Ansprüchen 1, 4 und 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die auf einer Begrenzungsfläche des Schichtkörpers (1) aufgebrachten Bauelemente (10 bis 13) auf den, der Begrenzungsfläche des Schichtkörpers (1) abgekehrten Seiten freiragende Rippen (18 bis 21) aufweisen und dass auf die letztgenannte Seite der Bauelemente eine allen Bauelementen gemeinsame Druckplatte (li) aufgesetzt ist, in welche die Rippen (18 bis 21) der Bauelemente verrastend eingreifen.
7. Schaltungsträger nach den vorhgehenden Ansprüchen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Leiterbahnen (9) auf den benachbarten Isolierschichten (3, 5, 7) des Schichtkörpers (1) winkelig und sich kreusend zueinander verlaufen.
8. Schaltungsträger nach Anspruch 7, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , dass der Schichtkörper (1) aus Isolierschi hten (2 bis 8) gebildet ist, von denen nur jede zweite Isolierschicht (), 5, 7) mit Leiterbahnen (9) versehen ist.
9. Schaltungsträger nach den vorhergehenden Ansprüchen, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Isolierschichten (2 bis 8) des Schichtkörpers (1) aus einem elastischen Material bestehen.

L e e r s e i t e