-
Trägerpiatte mit einer gedruckten Schaltung Die Erfindung bezieht
sich auf eine Trägerplatte, auf deren Vorderseite Leiterbahnen nach Art einer gedruckten
Schaltung aufgebracht sind und die mindestens ein mit einer mit den Leiterbahnen
verbundene Dick- oder Dünnfilmschaltung versehenes isolierendes Substrat trägt,
dessen Stärke geringer ist als die der Trägerplatte und wobei auf die Rückseiten
der Trägerplatte und des isolierenden Substrats Masseleitungen, vorzugsweise in
Form ganzflächiger Massebeläge, aufgebracht sind und die gemäß dem Hauptpatent .
-
(P 21 23 041.1) eine Ausnehmung zur Aufnahme des isolierenden Substrats
aufweist, in die ein metallisches gut leitendes Paßstück eingesetzt ist, auf dem
das isolierende Substrat aufliegt, das einerseits mit den Masseleitungen der Trägerplatte
und andererseits über parallel zu den Rändern der Ausnehmung verlaufende Rippen
mit den Masseleitungen des isolierenden Substrats verbunden ist.
-
Hochfrequenz-Schichtschaltungen (MIC's) werden in zunehmendem Maß
zur Lösung von Mikrowellenproblemen eingesetzt. In erster Linie kommen dafür Dünn-
und Dickschichttechnik in Betracht.
-
Technologische Besonderheiten, zum Beispiel Grenzen der möglichen
Substratabmessungen sowie hoher Kostenaufwand für Entwicklung und Herstellung bringen
es mit sich, daß die Anwendung dieser hochwertigen Techniken auf solche Schaltkreise
beschränkt wird, für die sie aufgrund erhöhter hochfrequenztechnischer oder sonstiger
Anforderungen erforderlich sind.
-
Treten diese erhöhten Anforderungen nur in einzelnen Teilen einer
komplexeren Schaltung oder eines Systems auf, so wird man deshalb bemüht sein, nur
diese Teile als HF-Schichtschaltung auszuführen und alle anderen möglichst in billigeren
Standardtechniken zu realisieren. Dabei entsteht das Problem, die in verschiedenen
Techniken ausgeführten Teilschaltkreise auf wirtschaftliche und raumsparende Weise
so zu verbinden, daß auch an den Übergangsstellen gute elektrische und mechanische
Eigenschaften erzielt werden.
-
Eine Lösung für das vorstehende Problem ist in der Hauptanmeldung
angegeben, bei der nämlich ein direkter Einbau der HF-Schichtschaltungen in die
geätzte Leiterplatte erfolgt.
-
Die Vorteile einer solchen funktionellen Integration bestehen beispielsweise
im Wegfall der aufwendigen und unbequemen Verbindungskabel mit dem Nebenvorteil
von Platzgewinn, in dem Erreichen besonders kurzer, doh. laufzeitarmer Verbindungen
aus den billigen geätzten Microstrips und der Möglichkeit der Realisierung komplizierterer
opologien.
-
In vielen Anwendungsfällen genügt das Verbindungsprinzip in der vorstehend
beschriebenen Form, bei dem nämlich die Verbindung zwischen HF-Schichtschaltung,
dem metallischen Paßstück und der geätzten Trägerplatte durch Löten oder Leitkleben
erfolgt, und zwar etwa dann wenn die Schichtschaltung relativ unkompliziert und
wenig reparaturanfällig ist. Häufig wäre es jedoch von Vorteil, wenn sich die Schichtschaltung
nicht nur leicht und schonend einbauen, sondern auch ebenso mühelos wieder ausbauen
ließe. Dabei ist an Reparaturzwecke, an den Austausch defekter Schaltkreise oder
an Mess't#ngen und Kontrollen gedacht, die in eingebautem Zustand nicht durchführbar
sind. Dies gilt vor allem für Schichtschaltungen mit hohem Integrationsgrad, weil
solche naturgemäß problematischer
und anfälliger sind. Erschwert
wird eine Reparatur, wenn die rrägerplatte relativ große Abmessungen hat-. Hier
ist für die Anwendung hochwertiger Verbindungsverfahren, wie zum Beispiel durch
Ultraschall und Thermokompression, fast immer der Ausbau der Schichtschaltung notwendig.
-
Der Brfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gemäß dem Hauptpatent-angegebene
Anordnung- in der# Weise weiterzubilden, daß auch eine leichte Auswechselbarkeit
der Schichtschaltungen möglich ist.
-
Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs genannten Art
gemäß der Erfindung in der Weise gelöst, daß zur Befestigung des paßstück innerhalb
der Trägerplatte Schraubverbindungen vorgesehen sind, die in Bohrungen der Trägerplatte
und eines an der Rückseite der Trägerplatte anliegenden stufenförmigen Absatzes
des Paßstückes eingesetzt sind.
-
Von besonderem Vorteil ist dabei, wenn die Befestigungselemente zugleich
Verbindungselemente zur Verbindung der Leiterbahnen des Substrats und der'Trägerplatte
bilden durch eine solche Ausbildung, daß in ihnen eine der Anzahl der zu kontaktierenden
Leiterbahnen entsprechende Anzahl von Kontaktelementen parallel nebeneinander und
an den frei herausragenden Enden der Kontaktelemente aufliegende, gefederte Druckelemente
eingesetzt sind, die die Enden der Kontaktelemente gegen die Leiterbahnen des Substrats
und-der Trägerplatte andrücken.
-
Ein solches Verbindungselement übernimmt also sowohl die Funktion
der elektrischen Kontaktgabe zwischen einer oder mehreren Leiterbahnen auf dem Substrat
und der dieses aufnehmende geätzten Leiterplatte als auch die mechanische Befestigung
des Substrats innerhalb der Leiterplatte.
-
In vorteilhafter Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen,
daß im Kontaktierungsbereich zwischen dem stufenförmigen Absatz des Paßstückes und
der Rückseite der Trägerplatte ein Federblech angeordnet ist, wodurch sich ein guter,
großflächiger Massekontakt ergibt.
-
Das Substrat kann dabei in vorteilhafter Weise mit dem Paßstück durch
Löten, Leitkleben oder durch Schraubverbindungen verbunden werden.
-
Es ist ferner vorteilhaft, wenn das Paßstück als Metallrahmen ausgebildet
ist.
-
Nachstehend wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert.
-
Es zeigen Figur 1 die einzelnen Teile der Anordnung vor dem Zusammenbau
unter einem gegenseitigen Abstand übereinanderliegend in perspektivischer Darstellung,
wobei das Substrat mit dem Paßstück durch Löten oder Leitkleben verbunden ist und
Figur 2 in entsprechender Darstellungsweise das Substrat und das Paßstück.
-
Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein isolierendes
Substrat 2, beispielsweise Keramik, auf dessen Oberseite Dick- oder Dünnfilmschaltungen
aufgebracht sind, auf einem Metallrahmen 3 beispielsweise durch Löten oder Leitkleben
befestigt, Der Metallrahmen 3 ist längs seines Umfangs zum äußeren Rand hin stufenförmig
abgesetzt derart, daß die Höhe der so gebildeten Stufe einschließlich der Dicke
des Substrats 2 der Dicke der Trägerplatte 1 entspricht und
der
Abstand zweier gegenüberliegender Kanten des stufenförmigen Absatzes der Länge bzw.
Breite einer in der Trägerplatte 1 angebrachten Ausnehmung entspricht, in die das
Paßstück eingesetzt wird. Im eing@@etzten Zustand liegt also die flachere Stufe
des Metallra@@@ens 3 an der metallisierten Unterseite der Trägerplatte 1 -m, wobei
zur Verbesserung der Kontaktierung zwischen Metallrahmen 3 und metallisierter Unterseite
der Trägerpla@@e 1 im Kontaktierungsbereich ein Federblech 4 zwischengel@@@@ ist.
Als Paßstück kann anstelle des Metallrahmens @elbst@erstä@nlich auch eine Metallplatte
verwendet erden, dse, @@@@prechend der Stufung des Rahmens, an ihrer Oberseite in
die @@snehmung der Trägerplatte 1 eintauchende Rippen aufweist, auf denen das Substrat
befestigt ist -. Die Befestigung des Metallrahmens 3 in der Trägerplatte 1 erfolgt
einersei s durch einfache Schraubverbindungen 5, die an den Längsseiten des Substrats
2 angeordnet sind und zum anderen durch ein Verbi##nd#rngselement 6, das sowohl
zur Befestigung des Metallrähmens 3 innerhalb der Trägerplatte 1 dient als auch
zur Kontak@@ierung der Leiterbahnen des Substrats 2 mit den leiter@@@@en der Trägerplatte
1. Das Verbindungselement 6 ist als Schraubverbindung ausgebildet, dessen Kopfteil
stufenf#rmüig abgesetzt ist. In dem mittleren Teil 7 des Kopfes ist eine der Anzahl
der zu kontaktierenden Leiterbahnen entspreche@@@ Anzahl von Kontaktelementen 8
parallel nebeneinander @@@@ordnet, an deren frei herausragenden Enden im darüberliege@@en
breiteren Teil 9 des Kopfes angeordnete gefederte Dr@@kelemente 10 aufliegen, die
im montierten Zustand die Smfflç>zlder Kontaktelemente 8 gegen die Leiterbahnen
des Substra@s 2 and der Trägerplatte 1 andrücken.
-
Zur Gewährleistung einer, @icheren und exakten Lage des Verbindungselementes
6 ist @@ der Trägerplatte 1 eine der Form des untersten Teiles des kopfes entsprechende
Ausnehmung vorgesehen, in die das #r###indungselement 6 eingesetzt wird.
-
Die Verschraubung des Verbindungselementes 6 erfolgt über eine von
der Unterseite her auf den Gewindeteil 11 aufschraubbare Mutter 12. Entsprechend
der vorgesehenen Verwendung kann der das Substrat tragende Metallrahmen in der Trägerplatte
lediglich mittels einfacher Schraubverbindungen befestigt werden - wenn keine Kontaktierung
erforderlich ist -oder mit mehreren der erfindungsgemäßen Verbindungselemente, mit
denen zugleich die Befestigung und die Kontaktierung möglich ist.
-
Beim Ausführirngsb#ispiel nach Figur 2 ist lediglich die Befestigung
des Sut rats 2 auf dem als Metallrahmen 3 ausgebildeten Paßstück unterschiedlich
zu der Ausführung nach Figur 1. Die Trägerplatte und die Elemente zur Befestigung
des Metallrahmen3 3 innerhalb der Trägerplatte sowie zur Kontaktierung der Leiterbahnen
des Substrats mit den Leiterbahnen der Trägerplatte sind in dieser Figur nicht mit
eingezeichnet. Ihre Ausbildung entspricht der in der Figur 1 dargestellten und vorstehend
beschriebenen Form.
-
Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 2 erfolgt die Befestigung des
Substrats 2 arv dem Metallrahmen 3 durch Schraubverbindungen 13. Dabei ist zur:
Gewährleistung eines guten großflächigen Massekontaktes zwischen der Unterseite
des Substrats 2 und der Auflagefläche des Metallrahmens 3 ein Federblech 14 eingefügt.
-
Der Kopf der Schz>=aben 13 ist an seiner Unterseite mit einer Abstufung
versehæn, in deren Bereich die Schrauben 13 am Rand des Substrats 2 anliegen, wodurch
eine sichere Lage des Substrats gewährleistet ist. Die Schrauben 13 greifen mit
ihrem Gewindeteil durch an dem stufenförmigen Absatz des#Metallrahmens 3 angeordnete
Bohrungen 15 hindurch und werden von der Unterseite des Metallrahmens 3 mit den
Muttern 16 verschraubt.
-
6 Patentansprüche 2 Figuren