DE2427726C3 - Schaltungsaufbau für mehrere übereinander angeordnete, elektronische Bauteile tragende Leiterplatten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schaltungsaufbau nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und auf ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Schaltungsaufbaues.

Ein solcher Schaltungsaufbau für mehrere übereinander angeordnete, elektronische Bauteile tragende Leiterplatten, die mittels durchgehender Spannbolzen lösbar miteinander verbunden, gleichgroß, rund und zentrisch justiert sind, ist bereits bekannt (DE-OS 616 351). Die auf den Leiterplatten befestigten Bauteile sind über Leiterzüge mit an mehreren diametral gegenüberliegenden Stellen des Plattenrandes verteilten, längs der Kanten von segmentartigen Aussparungen auf den Leiterplatten angeordneten Anschlußstellen verbunden. Zwischen diesen für Lötverbindungen vorgesehenen Anschlußstellen verschiedener Leiterplatten sind Drahtverbindungen verlegt, die in den Aussparungen verlaufen. Wegen der am Umfang gegenüberliegenden Anschlußstellen ist ein Aufklappen der Leiterplatten beispielsweise zu Servicezwekken bei gelösten Spannschrauben nicht möglich.

Es ist auch bekannt, auf Leiterplatten senkrecht stehende Pfosten anzuordnen, zwischen denen Querverbindungen nach der Wire-Wrap-Technik durch Aufwickeln von Drahtenden auf die Leiterpfosten hergestellt sind (DE-OS 22 57 003). Die Leiterpfosten bilden die Enden von in Steckverbindern eingefügten Steckkontakten. Elektrische Bauteile sind bei dieser bekannten Anordnung auf Steckkarten befestigt, an deren Rändern die Gegenstücke der Steckverbinder angebracht sind, deren Kontaktenden als Leiterpfosten dienen.

Schließlich ist ein Schaltungsaufbau aus gleichgroßen, runden, übereinander gestapelten Leiterplatten bekannt (GB-PS 874796), deren Ränder an einer Stelle des Umfanges eine segmentartige Aussparung enthalten, längs deren verbleibender Kante die Anschlußstellen, offenbar ebenfalls als Lötanschlüsse, angeordnet sind. Die Leiterplatten, auf denen elektronische Bauteile befestigt sind, durchdringen dabei ein Halteblech, so daß ein Ausbau der Platten bzw. ein Auseinanderklappen zum Zwecke der besseren Zugänglichkeit nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schaltungsaufbau der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art so auszubilden, daß die elektrische Verbindung zwischen den einzelnen Leiterplatten ohne Steck- oder Lötanschlüsse bei geringem Herstellungsaufwand erfolgt, und eine möglichst dichte Packung der Leiterplatten und insgesamt eine Raumeinsparung erreicht wird. Ferner soll ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Schaltungsaufbaues angegeben werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Mit dieser Anordnung ergeben sich folgende Vorteile:

1. Durch den Wegfall von Steckverbindern beziehungsweise von Flachkabeln wird eine wesentliche Platzersparnis erzielt, und außerdem können die Leiterplatten in einem geringeren Abstand zueinander angeordnet werden; insgesamt ergibt sich somit eine kompaktere Bauweise. Gegenüber der Löttechnik, die wegen des gestapelten Aufbaus nicht automatisch durchgeführt werden könnte, wird eine beträchtliche Zeitersparnis bei der Herstellung erreicht.

2. Durch die Möglichkeit des scharnierartigen Auseinanderklappens der einzelnen Leiterplatten über die Wire-Wrap-Verbindungen wird ein servicefreundlicher Schaltungsaufbau erstellt, so daß eine leichte Prüfbarkeit in Fehlerfällen und eine einfache Austauschbarkeit einzelner Leiterplatten gewährleistet ist.

Ein scharnierartiges Auseinanderklappen von mit Elektronik-Baugruppen bestückten Leiterplatten ist an sich bereits bekannt (DE-GM 19 62 067). Jedoch sind bei dieser Vorrichtung die Ränder der Leiterplatten über flexible Leiterplatten aneinander befestigt, die sich beim Auseinanderklappen der Leiterplatten krümmen. Demgegenüber werden bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung beim Auseinanderklappen lediglich die Drähte gebogen. Da die Drähte eine geringere Steifigkeit haben als die flexiblen Leiterplatten, ist die Tendenz, die Leiterplatten in ihre

ursprüngliche Stellung zurückzubewegen, bei Verwendung von Drähten weniger ausgeprägt als bei flexiblen Leiterplatten. Die Anwendung flexibler Leiterplatten bedingt deshalb größere Abstände der Leiterplatten und damit mehr Raum. Außerdem ist die Wire-Wrap-Technik dabei nicht anwendbar.

Eine bevorzugte Ausf iihrungsform ist im Patentanspruch 2 beschrieben. Diese Anordnung hat durch die kreissegmentartigen Aussparungen bei den kreisförmigen, übereinander angeordneten Leiterplatten den Vorteil, daß Raum zur Unterbringung der Verdrahtungsschlaufen zur Verfügung steht, wie an sich bekannt (DE-OS 16 16 351, GB-PS 8 74 796).

Das erfindungsgemäBe Verfahren zur Herstellung des Schaltungsauf baus besteht aus den im Anspruch 3 angegebenen Merkmalen. Da die Leiterplatten treppenartig hintereinander in einem Gestell angeordnet sind, ergibt sich der Vorteil, daß die Pfosten vom Wire-Wrap-Werkzeugfürdie Herstellung der elektrischen Anschlüsse leicht zugänglich sind. Dadurch läßt sich eine beträchtliche Zeitersparnis gegenüber der Löttechnik erzielen.

Im folgenden soll die Erfindung an Hand des in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch die übereinander angeordneten Leiterplatten in einem digitalen Winkelmeßgerät,

Fig. 2 eine einzelne Leiterplatte und

Fi g. 3 einen Querschnitt der in einem Gestell angeordneten Leiterplatten.

Übereinander angeordnete Leiterplatten 1 beispielsweise eines digitalen Winkelmeßgerätes zur Messung der Position drehbeweglicher Teile weisen am Rand senkrecht zur Plattenebene Pfosten 2 auf, die zum einen mit elektronischen Bauteilen auf den betreffenden Leiterplatten, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, zum anderen mittels Wire-Wrap- Technik mit den Pfosten 2 anderer Leiterplatten 1 elektrisch verbunden sind (Fig. 1). In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung besitzen kreisförmige Leiterplatten 1 wenigstens eine kreissegmentartige

Aussparung 3, längs der die Pfosten 2 angeordnet sind (Fig. 2). Durch diese kreissegmentartigen Aussparungen 3 entsteht ein Raum, der die Wire-Wrap-Verbindungsschlaufen zwischen den einzelnen übereinander angeordneten Leiterplatten 1 aufnimmt.

Im montierten Zustand der Leiterplatten 1 - übereinander angeordnet und fixiert — erscheint eine elektrische Verbindung der Leiterplatten 1 über die Pfosten 2 unmöglich, da die Pfosten 2 vom Wire-Wrap-Werkzeug nicht erreichbar sind. Daher wurde ein

ι⁵ Verfahren zur Herstellung eines solchen Schaltungsaufbaus entwickelt. In einem Gestell 4 (Fig. 3) sind die Leiterplatten 1 parallel hintereinander von vorne nach hinten treppenartig ansteigend angeordnet, wobei die die Pfosten 2 aufweisenden Kanten der Leiter-

M platten 1 sich oben befinden. Die Pfosten 2 sind nun vom Wire-Wrap-Werkzeug zur Herstellung elektrischer Verbindungen zwischen den Leiterplatten 1 bequem erreichbar. Nach der Wire-Wrap-Verdrahtung werden die Leiterplatten 1 aus dem Gestell 4 heraus-

^i genommen, zentriert und durch wenigstens zwei Abstandshalter fixiert oder mit wenigstens zwei Bolzen und einer entsprechenden Anzahl von Abstandshaltern zwischen den einzelnen Leiterplatten 1 verschraubt.

i» In den Leiterplatten 1 sind Bohrungen 5 vorgesehen, die eine Luftzirkulation zulassen und damit einen Wärmestau zwischen den einzelnen Leiterplatten 1 verhindern. Diese Ausbildung ist jedoch nicht Gegenstand der Erfindung. Die Ausbildung von Bohrungen

ii in Leiterplatten, die elektronische Bauteile tragen, ist auch bereits bekannt (GB-PS 1018623; »JRE -Transactions on Aeronautical and Navigational Electronics«, März 1958, S. 7, 8).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaltungsaufbau für mehrere lösbar übereinander angeordnete, elektronische Bauteile tragende Leiterplatten, die gleich groß sowie zentrisch justiert sind und an ihren Plattenrändern Anschlußstellen aufweisen, von denen einerseits elektrische Verbindungen zu den Bauteilen auf derselben Leiterplatte verlaufen und andererseits Einzeldraht-Verbindungen zu den Anschlußstellen anderer Leiterplatten hergestellt sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Anschlußstellen an den Rändern der Leiterplatten (1) Pfosten (2) vorgesehen sind, und daß der Abstand der Leiterplatten (1) im eingebauten Zustand nur unwesentlich größer als die Länge der von der Plattenfläche senkrecht abstehenden Pfosten (2) ist, an denen die zu den Pfosten (2) der anderen Platten (1) verlaufenden Drähte durch die Wire-Wrap-Technik befestigt sind, und daß bei gelöster mechanischer Halterung der Leiterplatten (1) diese scharnierartig aufklappbar sind.

2. Schaltungsaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatten (1) in bekannter Weise kreisförmig sind und eine kreissegmentartige Aussparung (3) aufweisen, längs deren verbleibender Kante die Pfosten (2) angeordnet sind.

3. Verfahren zur Herstellung eines Schaltungsaufbaues nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die gemeinsame Anwendung folgender Verfahrensschritte:

a) die Leiterplatten (1) werden parallel hintereinander in einem Gestell (4) in Fächern derart angeordnet, daß sie treppenartig in der Reihenfolge von vorne nach hinten ansteigen und die die zuvor eingesetzten Pfosten (2) aufweisenden Kanten der Leiterplatten (1) sich oben befinden,

b) die Leiterplatten (1) werden anschließend über die Pfosten (2) mittels der Wire-Wrap-Technik elektrisch untereinander verbunden,

c) die Leiterplatten (1) werden anschließend aus dem Gestell (4) herausgenommen, justiert und durch Abstandshalter fixiert.