DE2260390A1

DE2260390A1 - TRANSMISSION DEVICE

Info

Publication number: DE2260390A1
Application number: DE19722260390
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr Ing Hennings; Wolfgang Prof Dr Ing Hilberg
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1972-12-09
Filing date: 1972-12-09
Publication date: 1974-07-18

Description

'rtJbertragungseinrichtung" Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Ilbertragen von elektrischen Signalen von diskreten Punkten eines ersten elektrischen Schaltkreises, der auf einem ersten flächenhaften Träger aufgebracht ist, auf gegenüberliegende Punkte eines zweiten elektrischen Schaltkreises, der auf einem zweiten, dem ersten Träger flächig benachbarten Träger aufgebracht ist. 'rtJbertragungseinrichtung "The invention relates to a device for transmitting electrical signals from discrete points of a first electrical Circuit, which is applied to a first planar carrier, on opposite sides Points of a second electrical circuit running on a second, the first Carrier is applied flat adjacent carrier.

Wenn mehrere Träger von Schaltungen, z. B. gedruckte Schaltungen oder monolithische integrierte Schaltungen flächenhaft übereinanderliegend angeordnet werden und eine Signalverbindung zwischen einem Punkt auf dem einen Schaltkreisträger zu einem Punkt auf einem anderen Schaltkreisträger hergestellt werden soll, ist es möglich, diene Punkte durch elektrisch leitende Verbindungen an den Rand des Schaltungsträgers herauszuführen und nach dem Ubereinanderstapeln der Träger die Verbindung über einen Leiter außen an dem Paket herzustellen.If several carriers of circuits, e.g. B. printed circuits or monolithic integrated circuits arranged flat one above the other and a signal connection between a point on one circuit carrier to be made to a point on another circuit carrier is it possible serve points by electrically conductive connections to lead out to the edge of the circuit board and after stacking on top of each other the carrier establish the connection via a conductor on the outside of the package.

Dieses Verfahren ist sehr umständlich und aus elektrischen Gründen wegen der damit verbundenen Leitungslängen sehr oft nicht möglich.This procedure is very cumbersome and for electrical reasons very often not possible because of the associated cable lengths.

Man ist daher dazu übergegangen, die Schaltungsmuster auf den Trägern so auszubilden, daß die miteinander zu verbindenden Punkte benachbart, d. h. gegenüberliegend, zu liegen kommen. In dem einen Punkt kann man dann einen Stift anordnen, der in eine entsprechende Ausnehmung mit leitendem Kontakt auf dcm benachbarten Träger eingreift.One has therefore gone over to the circuit patterns on the carriers so formed that the points to be connected are adjacent, d. H. opposite, come to rest. A pen can then be placed in one point, which is in a corresponding recess with conductive contact on the adjacent carrier intervenes.

Diese Technik ist bei gedruckten Schaltungen anwendbar.This technique is applicable to printed circuit boards.

Bei monolithischen integrierten Schaltungen hat man die Signalverbindungen in ähnlicher Weise realisiert, indem die gegenüberliegenden Punkte durch Thermokompression miteinander verbunden werden. Bei einer über die ganze Fläche verstreuten Menge von Signalverbindungen ist eine solche Thermokompression jedoch sehr schwierig zu realisieren. Es treten zuviele Ausfälle auf. Andere "Löttechniken" haben die gleichen Nachteile, es treten mechaniche Verspannungen auf, kalte Lötstellen, Beschädigung von Schaltelementen durch Erhitzen usw.With monolithic integrated circuits, one has the signal connections realized in a similar way by adding the opposite points by thermocompression be connected to each other. With a quantity scattered over the whole area of signal connections, however, such thermocompression is very difficult to achieve realize. Too many failures occur. Other "soldering techniques" are the same Disadvantages: there are mechanical tensions, cold solder joints, damage of switching elements by heating, etc.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Ubertragen von elektrischen Signalen von diskreten Punkten eines ersten elektrischen Schaltkreises, der auf einem ersten flächenhaften Träger aufgebracht ist, auf gegenüberliegende Punkte eines zweiten elektrischen Schaltkreises, der auf einem zweiten, dem ersten Träger flächig benachbarten Träger aufgebracht ist, zu realisieren, die derartige Nachteile nicht aufweist. Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß die Ubertragungseinrichtung aus einer optoelektrischen Kopplungseinrichtung besteht in der Weise, daß der Kopplungspunkt des einen Schaltkreises als Lichtquelle und der korrespondierende Ropplungspunkt des anderen Schaltkreises als Fotosensor ausgebildet sind.The present invention is based on the object of a device for transmitting electrical signals from discrete points of a first electrical Circuit, which is applied to a first planar carrier, on opposite sides Points of a second electrical circuit running on a second, the first Carrier flat adjacent carrier is applied to realize the such Does not have any disadvantages. This object is achieved according to the invention by that the transmission device consists of an opto-electrical coupling device consists in such a way that the coupling point of a circuit as a light source and the corresponding coupling point of the other circuit as a photo sensor are trained.

Wie ersichtlich, sind dabei die Punkte, zwischen denen eine Ubertragung stattfinden soll, in der bekannten Art so auf den Trägern angeordnet, daß diese beim Ubereinanderliegen der Träger einander gegenüberliegend zu liegen kommen. Sur Vermeidung von Störstrahlungen von einer Lichtquelle zu einem nicht anzusprechenden, evtl. mit dem anzusprechenden eng benachbarten Fotosensor, ist es zweckmäßig, die Kopplungsstellen mit ringförmigen,wallartigen,lichtundurchlässigen Abschirmungen zu umgeben.As can be seen, these are the points between which a transfer to take place in the known manner so arranged on the carriers that this when lying on top of one another, the carriers come to lie opposite one another. Sur Avoidance of interfering radiation from a light source to a non-addressable, possibly with the closely adjacent photosensor to be addressed, it is advisable to use the Coupling points with ring-shaped, wall-like, opaque screens to surround.

Diese Abschirmwälle können zweckmäßigerweise sowohl um die Lichtquelle, als auch um den Fotosenfior einer Kopplungsstelle angebracht sein, wobei man günstigerweise diese in ihren Abmessungen so aufeinander abstimmt, daß sie beim Aufeinanderliegen der Schaltungsträger ineinander passen. Man kann dann die Abschirmungswälle zusätzlich so ausbilden, d. h. in ihren Passungen so aufeinander abstimmen, daß sie als Paßstifte für das Ubereinander eigen der Schaltungsträger verwendbar sind.These shielding walls can expediently both around the light source, as well as around the photo senfior of a coupling point, whereby one advantageously these are coordinated in their dimensions so that they lie on top of each other the circuit carriers fit into each other. You can then add the shielding walls to train d. H. coordinate their fits so that they act as dowel pins can be used for the circuit carriers themselves.

Es ist bei Einsatz der Erfindung auch möglich, Schaltungupunkte zweier nicht benachbarter Schaltungsträger herzustellen. Wenn z. B. ein Schaltungspunkt auf einem ersten Schaltungsträger mit einem Schaltungspunkt auf einem dritten Schaltungsträger miteinander zu verkoppeln sind, dann ordnet man an den entsprechenden Punkten auf dem zwischen diesen beiden Schaltungsträgern liegenden zweiten Schaltungsträger einen Fotosensor und eine Lichtquelle als "Zwischenübertrager" an. Dieser Zwischenübertrager arbeitet dann losgelöst von der übrigen Schaltung, die auf dem zweiten Schaltungsträger angeordnet ist.When using the invention, it is also possible to have two switching points not to produce adjacent circuit carriers. If z. B. a node on a first circuit carrier with a node on a third circuit carrier are to be coupled with each other, then one arranges at the corresponding points the second circuit carrier lying between these two circuit carriers a photo sensor and a light source as an "intermediate transmitter". This intermediate transformer then works separately from the rest of the circuit on the second circuit board is arranged.

Zwischen den Fotosensor und die Lichtquelle auf dem zweiten Schaltungsträger ist dann ggf. noch eine Verstärkerstufe einzuschalten.Between the photo sensor and the light source on the second circuit carrier an amplifier stage may then have to be switched on.

Die Erfindung sei anhand der Zeichnungen näher erläutert. Die Figur 1 zeigt ein Paket aus drei Schaltungsträgern 1, die flächig übereinanderliegend angeordnet sind. Die Schaltungsträger 1 tragen Schaltungsmuster 2.The invention will be explained in more detail with reference to the drawings. The figure 1 shows a package of three circuit carriers 1, which are flat on top of each other are arranged. The circuit carriers 1 have circuit patterns 2.

Zwischen einzelnen Punkten dieser Schaltungsmuster 2 von verschiedenen Schaltungsträgern 1 sollen Signalverbindungen hergestellt werden. Dies geschieht gemäß der Erfindung durch optoelektrische Einrichtungen. Die nähere Ausführung der Erfindung zeigt die Figur 2 im Ausschnitt. Auf dem Schaltungsträger 1a ist an dem Punkt seines Schaltungsmusters,der mit einem Punkt des Schaltungsmusters auf den Schaltungsträger Ib verkoppelt werden soll, eine Lichtquelle 3 angeordnet Die Lichtstrahlen dieser Lichtquelle 3 werden von einem Fotosensor 4 auf dem Schaltungsträger Ib empfangen. Die Lichtquelle 3 ist mit einem lichtundurchlässigen Abschirmwall 5a umgeben. Der Fotosensor 4 ist mit einem entsprechenden Abschirmwall 5b umgeben. Diese sind in ihren Durchmessern so aufeinander abgestimmt, daß sie ineinander passen. Sie können dabei als Paßstifte verwendet werden und bei entsprechender Höhenausbildung zusätzlich auch als Abstandshalter. Die Verbindungen der Lichtquelle 3 und des Botosensors 4 mit den zugehöregen Schaltungsmustern wurden der Ubersichtlichkeit halber in der Figur 2 weggelassen.Between individual points of this circuit pattern 2 of different Circuit carriers 1 are to be made signal connections. this happens according to the invention by optoelectronic devices. The detailed execution of the Invention shows the figure 2 in detail. On the circuit board 1a is on the Point of its circuit pattern that corresponds to a point of the circuit pattern on the Circuit carrier Ib is to be coupled, a light source 3 is arranged The light beams this light source 3 are received by a photosensor 4 on the circuit carrier Ib. The light source 3 is surrounded by an opaque shielding wall 5a. Of the Photosensor 4 is surrounded by a corresponding shielding wall 5b. These are in their diameters matched so that they fit into each other. You can can be used as dowel pins and additionally if the height is appropriate also as a spacer. The connections of the light source 3 and the botosensor 4 with the associated circuit patterns have been shown in FIG Figure 2 omitted.

Die Figur 2 zeigt auch,wie eine Einrichtung nach der Erfindung in bereits beschriebener Weise als "Zwischenübertrager" einsetzbar ist. Auf dem gleichen Schaltungsträger 1a, auf dem die Lichtquelle 3 angeordnet ist, ist außerdem ein Fotosensor 6 mit dem zugehörigen Abschirmwall angeordnet und über eine elektrische Verbindung 7 einschließlich einer leitenden Durchführung 8 durch den Schaltungsträger 1a mit der Lichtquelle 3 verbunden. Ein ggf. notwendiger Zwischenverstärker zwischen dem Fotosensor 6 und der Lichtquelle 3 ist aus Ubersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt.Figure 2 also shows how a device according to the invention in can be used as an "intermediate transformer" in the manner already described. On the same Circuit carrier 1 a, on which the light source 3 is arranged, is also a Photosensor 6 arranged with the associated shielding wall and an electrical Connection 7 including a conductive leadthrough 8 through the circuit carrier 1a connected to the light source 3. A possibly necessary intermediate amplifier between the photosensor 6 and the light source 3 are not shown for reasons of clarity.

Claims

Device for transmitting electrical signals from discrete Points of a first electrical circuit that is based on a first two-dimensional Carrier is applied to opposite points of a second electrical Circuit, the on a second, the first carrier flat adjacent carrier is applied, characterized in that the transmission device consists of a opto-electrical coupling device consists in such a way that the coupling point one circuit as the light source and the corresponding coupling point of the other circuit are designed as a photosensor.

2. Device according to claim 1, characterized in that the coupling points are surrounded by annular, wall-like, opaque shields.

3. Device according to claim 2, characterized in that a shielding wall attached to both the light source and the photosensor of a coupling point are and that these are so closely related in their dimensions Voted are that they pacn into each other when the circuit carriers are placed on top of each other.

4. Device according to claim 3, characterized in that the shielding walls are designed so that they are used as dowel pins for laying the circuit boards on top of each other are usable.

5. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that that the shielding walls are designed so that they can be used as spacers are.