DE2656489A1

DE2656489A1 - Circuit board for HF circuit, esp. amplifier - has large conducting earthed areas, from which functional units are separated by lines of holes

Info

Publication number: DE2656489A1
Application number: DE19762656489
Authority: DE
Inventors: Josef Duscher
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1976-12-14
Filing date: 1976-12-14
Publication date: 1978-06-15
Also published as: DE2656489C3; DE2656489B2

Abstract

The circuit board carries HF components, and has on both sides large earthed conducting areas outside the conducting traces typically of copper. They are connected with each other at several points. At least one functional unit provided on the board board (2) is separated on at least one side (9-8, 1-1) from the conducting areas by holes (5) arranged in lines, whose dia. is greater than the width of existing connections, with metallised inner sides. The circuit arrangements include special earth connectors and bridge pieces if the skin effect prevails.

Description

LEITERPLATTE FÜR EINE HOCHFREQUENZ-SCHALTUNGS-CIRCUIT BOARD FOR A HIGH FREQUENCY CIRCUIT

XNORR{UtZG Die Erfindung betrifft eine Leiterplatte für eine Hochfrequenz-Schaltungsanordnung, insbesondere für einen Verstärker, die mit Bauelementen bestückt ist und zur Erzielung einer Flächenerde außer den Leiterbahnen auf beiden Seiten große leitende Flächen aufweist, wobei gegenüberliegende Flächen an mehreren Punkten miteinander verbunden sind. XNORR {UtZG The invention relates to a circuit board for a high-frequency circuit arrangement, especially for an amplifier that is equipped with components and to achieve a surface earth apart from the conductor tracks on both sides large conductive surfaces having opposing faces connected to each other at multiple points are.

Stand der Technik Bei Schaltungsanordnungen, in denen hohe Frequenzen auftreten, ist es erforderlich, daß Masseleitungen niederohmig sind und insbesondere keine Induktivitäten darstellen. Dazu ist es bekannt, als niederohmige Masseverbindungentz.B. mit dem metallischen Gehäuse,flächenhaft ausgedehnte Leiter, sogenannte Flächenerden, zu verwenden.State of the art In circuit arrangements in which high frequencies occur, it is necessary that ground lines are low-resistance and in particular do not represent inductances. For this purpose it is known to use a low-resistance ground connection e.g. with the metallic housing, extensive conductors, so-called surface earths, to use.

Man kaschiert also die Leiterplatte, auf die die Schaltung aufgebracht wird, auf einer Seite mit Leitermaterial, vorzugsweise Kupfer, und ordnet die Bauelemente der HF-Schaltungsanordnung auf der nicht kaschierten Seite der Platte (Oberseite) an. Punkte der Schaltungsanordnung, die geerdet werden sollen, werden auf der Unterseite leitend mit der metallischen Schicht verbunden, die ihrerseits mit dem Gehäuse leitenden Kontakt hat.So you hide the circuit board on which the circuit is applied is, on one side with conductor material, preferably copper, and arranges the components the RF circuit arrangement on the non-laminated side of the plate (top) at. Points of the circuit arrangement, that are to be grounded conductively connected to the metallic layer on the underside, which in turn has conductive contact with the housing.

Um den Widerstand der Masseverbindung weiter herabzusetzen, ist es ebenfalls bekannt, auch die Seite der Platte, auf der sich die Bauelemente befinden, zu kaschieren, so daß diese Seite, im folgenden Oberseite genannt, zusätælich zur Unterseite als Masseleitung verwendet werden kann. Die zu erdenden Punkte der Schaltungsanordnung, d.h. die betreffenden Anschlußdrähte können also mit beiden Flächenerden leitend verbunden werden. Um die beiden Flächenerden selbst miteinander zu verbinden, sind kleine Löcher vorgesehen, die innen metallbeschichtet, also durchplattiert sind. Ebenfalls verwendet man dazu leitende Hohlnieten oder Verbindungsstifte. An Stellen, wo die Metallbeschichtung störend ist, beispielsweise weil unerwünschte Kapazitäten mit bestimmten Bauelementen auftreten, wird die Kaschierung der Oberseite einfach weggeätzt. Auf der Unterseite wird die Kaschierung dort weggeätzt, wo die Leiterbahnen voneinander und von der Flächenerde isoliert werden müssen. Die Verbindung der beiden Flächenerden bewirkt die Parallelschaltung zweier Widerstände, die den Gesamtwiderstand der Masseleitung verringert.To further decrease the resistance of the ground connection, it is also known, also the side of the plate on which the components are located, to conceal, so that this side, hereinafter referred to as the upper side, is in addition to the Bottom can be used as a ground line. The points of the circuit arrangement to be earthed, i.e. the connecting wires in question can be conductive with both surface earths get connected. In order to connect the two surface grounds themselves with each other, are Small holes are provided, which are coated with metal on the inside, i.e. plated through. Conductive hollow rivets or connecting pins are also used for this purpose. Set up, where the metal coating is disruptive, for example because of undesirable capacities occur with certain components, the lamination of the top is easy etched away. On the underside, the lamination is etched away where the conductor tracks must be isolated from each other and from the surface earth. The connection between the two Surface earthing causes the parallel connection of two resistors that make up the total resistance the ground line is reduced.

Trotzdem ist für manche Anwendungsfälle, z.B. bei Frequenzen über 100 MHz, d.h. bei Frequenzen, bei denen der Skineffekt wirksam wird, eine derartige beidseitige Masseverbindung noch zu hochohmig, besonders, wenn sichergestellt werden soll, daß für bestimmte Funktionseinheiten ein definiertes, stabiles Massepotential vorhanden ist. Sehr wichtig ist dies bei stark gegengekoppelten Verstärkern, z.B. bei Verstärkern mit Brückenübertragern.Nevertheless, for some applications, e.g. at frequencies above 100 MHz, i.e. at frequencies at which the skin effect becomes effective, such a frequency Ground connection on both sides still too high resistance, especially if ensured it should be that a defined, stable ground potential for certain functional units is available. This is very important for amplifiers with strong negative feedback, e.g. for amplifiers with bridge transformers.

Aufgabe Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine doppelseitig kaschierte Leiterplatte für eine HF-Schaltungsanordnung anzugeben, bei der für bestimmte Funktionseinheiten ein konstantes Messepotential erforderlich ist.Task It is therefore the task of the invention to provide a double-sided specify laminated printed circuit board for an RF circuit arrangement in which for certain Functional units a constant trade fair potential is required.

Lösung Die Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Mitteln gelöst. Eine Weiterbildung ergibt sich aus dem Unteranspruch.Solution The problem is solved with the means specified in claim 1 solved. A further development results from the subclaim.

Beschreibung Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert.Description The invention will now be exemplified with reference to the drawings explained in more detail.

Es zeigen: Fig.1 die Draufsicht auf einen Teil der Oberseite einer Leiterplatte; Fig.2 einen vergrößerten Schnitt längs der Linie 1-1 aus Fig.1.They show: FIG. 1 the top view of part of the top of a Circuit board; FIG. 2 shows an enlarged section along the line 1-1 from FIG.

Die Leiterplatte 2 aus Fig.1, die doppelseitig kupferkaschiert ist, ist mit dem Rahmen 3 eines metallischen Gehäuses verbunden, das geerdet ist. Dabei sind entweder beide Seiten der Leiterplatte unabhängig voneinander mit dem Rahmen 3 leitend verbunden, oder es ist nur die eine Seite mit dem Rahmen und die andere Seite mit dieser Seite durch eine Randkaschierung der Leiterplatte leitend verbunden.The circuit board 2 from Fig. 1, which is copper-clad on both sides, is with the frame 3 of a metallic Housing connected that is grounded. Either both sides of the circuit board are independent of each other conductively connected to the frame 3, or it is only one side with the frame and the other side with this side by an edge lamination of the circuit board conductively connected.

Eine der Seiten oder beide Seiten der Leiterplatte 2 sind mit Bauelementen 4 einer ElF-Schaltungsanordnung bestückt. Betrachtet sei eine Schaltungsanordnung, die sich beispielsweise bei einem gegengekoppelten breitbandigen Verstärker (60 MHz) verwenden läßt. Dabei ist zur Erzielung einer optimalen Gegenkopplungsschleife ein definiertes, konstantes, Massepotential für verschiedene Funktionseinheiten notwendig. Dies wird bei der Erfindung mittels einer geeigneten Anordnung von durchplattierten Löchern 5 erzielt, die, wie nachstehend erklärt wird, eine niederohmige Masseverbindung bilden.One of the sides or both sides of the circuit board 2 are with components 4 equipped with an ElF circuit arrangement. Consider a circuit arrangement For example, with a negative feedback broadband amplifier (60 MHz). This is to achieve an optimal negative feedback loop a defined, constant, ground potential for various functional units necessary. This is achieved in the invention by means of a suitable arrangement of plated through Holes 5 achieved, which, as will be explained below, a low-resistance ground connection form.

Im gezeigten Beispiel verläuft eine Masseverbindung mittels der Löcher 5 längs einer Linie 1-1 zum Rahmen 3 des Gehäuses. Eine weitere Masseverbindung mittels der Löcher 5 verläuft senkrecht dazu längs einer Linie 8-8.In the example shown, a ground connection runs through the holes 5 along a line 1-1 to the frame 3 of the housing. Another ground connection by means of the holes 5 runs perpendicular thereto along a line 8-8.

Dadurch sind verschiedene Funktionseinheiten der auf der Leiterplatte befindlichen Baugruppe bezüglich ihres Massepotentials voneinander abgegrenzt.This means that there are different functional units on the circuit board located assembly separated from each other with regard to their ground potential.

Unabhängig von diesem Abgrenzungslinien können auch an geeigneten Stellen innerhalb einer Funktionseinheit der Schaltungsanordnung weitere einzelne durchplattierte Löcher angeordnet werden, wenn dort ein besonders konstantes Massepotential notwendig ist. Diese Art einer "punktweisen" Verbindung der beiden gegenüberliegenden leitenden Flächen ist jedoch, wie bereits erwähnt, bekannt.Regardless of this demarcation lines can also be appropriate Make further individual within a functional unit of the circuit arrangement Plated holes are arranged if there is a particularly constant ground potential necessary is. That kind of one "Point-wise" connection of the two opposite conductive surfaces is, as already mentioned, known.

Die Fig.2 zeigt einen Schnitt längs der Linie 1-1 aus Fig.1. Man erkennt die Löcher 5, die von der Oberseite 6 zur Unterseite 7 der Leiterplatte reichen. Im folgenden sei die Beschreibung auf kreisrunde Löcher beschränkt, obwohl dieselbe Wirkung auch durch Löcher anderer Querschnittsform eintritt. Wie durch die dick gezeichneten Linien angedeutet, sind sowohl die Plattenober- und Unterseiten, als auch die Innenwände der Löcher mit Metall, vorzugsweise Kupfer, beschichtet. Die Löcher haben Durchmesser von etwa 5 mm. Dadurch wird eine großflächige, d.h. niederohmige Verbindung der beiden Flächenerden und damit eine niederohmige Masseverbindung zur Gehäusewand längs der Linie 1-1 aus Fig.1 geschaffen.FIG. 2 shows a section along the line 1-1 from FIG. One recognises the holes 5, which extend from the top 6 to the bottom 7 of the circuit board. In the following, the description is limited to circular holes, although the same Effect also occurs through holes with a different cross-sectional shape. Like through the thick indicated by drawn lines, are both the top and bottom sides of the plate, as the inner walls of the holes are also coated with metal, preferably copper. the Holes are about 5 mm in diameter. This results in a large-area, i.e. low-resistance Connection of the two flat grounds and thus a low-resistance ground connection to the Housing wall along the line 1-1 from Fig.1 created.

Es sei betont, daß die linienförmigen Anordnungen von durchplattierten innerhalb der leitenden Flächen liegenden Löchern 5 nicht immer eine Masseverbindung zum Gehäuserahmen wie in Fig.3 darstellen muß. Im allgemeinen sind die hintereinander angeordneten Löcher überall dort vorgesehen, wo eine erhöhte linienförmige Konzentration von Masse notwendig ist.It should be emphasized that the linear arrangements of plated through Holes 5 lying within the conductive surfaces do not always have a ground connection to the housing frame as shown in Fig. 3. Generally they are in a row arranged holes provided wherever there is an increased linear concentration of mass is necessary.

So kann z.B. auch eine innerhalb der Leiterplatte befindliche Funktionseinheit ganz oder nur teilweise mit einer linienförmigen Anordnung von solchen Löchern umgeben sein. In einem anderen, nicht gezeigtenAnwendungsfall kann der Gehäuserahmen durch eine genügend dichte Anordnung der durchplattierten Löcher entlang dem Rand der Leiterplatte ersetzt werden. Die dadurch bedingte Konzentration von Masse am Rand der Leiterplatte läßt sich durch eine Randkaschierung noch weiter erhöhen.For example, a functional unit located inside the circuit board can also be used completely or only partially surrounded by a linear arrangement of such holes be. In another application, not shown, the housing frame can through a sufficiently dense arrangement of the plated holes along the edge of the circuit board to be replaced. The resulting concentration of Ground at the edge of the circuit board can be extended even further by means of an edge lamination raise.

Claims

Patent claims 1.) Circuit board for a high-frequency circuit arrangement, especially for an amplifier that is equipped with components and to achieve a surface earth apart from the conductor tracks on both sides large conductive surfaces which are connected to each other at several points, characterized in that that at least one of the functional units arranged on the printed circuit board (2) on at least one side (8-8, 1-1) with in the conductive surfaces (6,7) linear arranged holes (5) is delimited, the cross-sections of which are larger than that of the already existing connections and their inner walls are coated with metal.

2. Circuit board according to claim 1, characterized in that the conductive surfaces (6,7) at least on one edge surface of the circuit board (2) are connected to each other.