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Leiterplatine für die Montage von integrierten
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Schaltkreisen und/oder anderen Bauelementen Die Erfindung betrifft
eine Leiterplatine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Es ist üblich, beispielsweise in den bekannten Dual-in-line-Gehäusen
(DIN 41866) enthaltene integrierte Schaltkreise mit ihren Anschlußstiften in gedruckte
Schaltungsplatten einzulöten. In manchen Fällen wie z.B. in bestimmten modularen
Instrumentierungssystemen der Datenverarbeitung wird dagegen die sogenannte Wraptechnik
bevorzugt, bei der die Bauelemente ebenfalls auf Leiterplatinen montiert, ihre Anschlüsse
aber durch Wickeldrähte über auf der Platine befestigte Wrapstifte mit deren Steckanschlüssen
verbunden werden. Die hierfür bekannten Leiterplatinen benötigen zum Montieren der
Bauelemente und zur Schaffung einer Anschlußmöglichkeit besondere Stecksockel und/oder
andere Bauelementträger, die nicht nur als zusätzliche Bauteile einen unerwünschten
Aufwand darstellen, sondern vor allem die Bauhöhe der Gesamtanordnung erhöhen und
damit die Einsatzmöglichkeit der Leiterplatinen einschränken, z.B. weil sie nicht
in normal dicken Moduln des Systems untergebracht werden können. Wegen der Bauhöhe
müssen die Bauelemente außerdem unter Umständen auf einer eigenen Platine angeordnet
werden, die von einer Steckerplatine getrennt ist und in einer zu dieser versetzten
Ebene eingebaut wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leiterplatine für Bauelemente
anzugeben, welche vorzugsweise ohne gesonderte Sockel in die Platine eingelötet
und in Wraptechnik möglichst zB einfach/an die Spannungsversorgung angeschlossen
werden können.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß in einer
den Reihen von den Lötanschlußstiften der Bauelemente entsprechenden Anordnung eine
Anzahl von Doppellötaugen vorgesehen ist, die jeweils zwei durch Leiterschichtteile
der Platine verbundene und durch die Platine durchkontaktierte Löcher enthalten,
von denen in das eine Loch der betreffende Anschlußstift des Bauelements und in
das andere Loch auf der entgegengesetzten Seite der Platine ein Wrapstift für den
betreffenden Anschluß eingelötet werden. Dadurch wird erreicht, daß die der Wickeltechnik
eigene freizügige Verdrahtungsweise auf eingelötete Bauelemente anwendbar wird.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ergibt sich eine besonders
übersichtliche Heranführung der für die Bauelemente erforderlichen Versorgungsspannung
dadurch, daß längs jeder Reihe von Bauelementen auf der Wrapstiftseite der Platine
eine die Versorgungsspannung der einen Polarität führende erste Leiterbahn und auf
der Bauelementseite eine gegen die erste Leiterbahn seitlich versetzte, die Versorgungsspannung
der anderen Polarität führende zweite Leiterbahn verläuft, und daß die Platine im
Bereich der beiden Leiterbahnen jeweils durchkontaktierte, mit ihnen leitend verbundene
Löcher hat, in die Wrapstifte einlötbar sind.
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Bei der hier beschriebenen Leiterplatine mit kombinierter Löt-und
Wraptechnik können der Steckanschlußteil des Moduls und die Bauelemente auf einer
gemeinsamen Platine in der gleichen Ebene liegen und kann die Platine (bei hinreichend
kurzen Wrapstiften, z.B. 11 mm) in Moduln normaler Dicke (z.B. 17 mm) eingebaut
werden. Der Vorteil der Erfindung liegt in der damit verbundenen erheblichen Vereinfachung
der Konstruktion der Leiterplatinen und damit des jeweiligen Gesamtsystems, wie
namentlich eines als CAMAC-System bezeichneten modularen Instrumentierungssystems.
Es wird eine außerordentlich hohe Pakkungsdichte der Bauelemente bei niedriger Bauhöhe
ermöglicht.Die hier beschriebene Platine eingZnet,sniXh Sber auch für den Aufbau
anderer
elektronischer Geräte mit beliebigen einlötbaren Bauelementen, bei denen die Wraptechnik
gegenüber gewöhnlichen gedruckten Leiterplatinen bevorzugt wird. Die Konstruktionsvereinfachung
ergibt sich selbst dann, wenn in Sonderfällen, bei denen es auf die Bauhöhe nicht
entscheidend ankommt, Bauelemente mittels besonderer Sockel eingelötet werden.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt.
Es zeigen: Figur 1a eine Draufsicht auf die Wrapseite eines Teils einer zum Einbau
in die Moduln eines CAMAC-Systems geeigneten Leiterplatine1 Figur 1b die Draufsicht
auf einen Teil der Bauelementseite der Platine, Figur 2a einen vergrösserten Ausschnitt
aus Fig.1a mit einer genaueren Darstellung der Lötaugenanordnung für die Montage
eines 16-poligen integrierten Schaltkreises, und Figur 2b die Bauelementseite der
Anordnung nach Fig.2a.
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Die in Fig.1a und Fig.1b teilweise dargestellte Leiterplatine 10 kann
zur Montage einer Vielzahl von 16-poligen integrierten Schaltkreisen in den üblichen
Dual-in-line-Gehäusen dienen, die reihenweise z.B. in 17 Spalten und 8 Zeilen geordnet
sein können. Für jedes dieser Bauelemente sind in einer seinen Anschluß stiften
entsprechenden Anordnung auf beiden Seiten der Platine 16 Doppellötaugen vorgesehen,
worunter in der üblichen Kaschierungstechnik aufgebrachte, längliche oder annähernd
ovale Leiterschichtteile zu verstehen sind, die mit je zwei quer zur Längsrichtung
der Bauelemente eng benachbarten, durch die Platine durchkontaktierten , d.h. an
ihren Innenflächen leitenden Löchern verbunden sind. In das eine Loch
wird
auf der Bauelelementsette (Fig.1b) ein Anschlußstift des Bauelements (nicht dargestellt)
eingelötet, während in das andere Loch auf der Wrapseite (Fig.1a) ein diesem Anschlußstift
zugeordneter Wrapstift eingelötet wird, wie anhand von Figur 2 noch genauer gezeigt
wird. Hierbei können die Stifte auf der jeweils entgegengesetzten Seite mit der
Platinenoberfläche bündig fluchten. Auf der Wrapseite können die den 16 Anschlüssen
zugeordneten Wrapstifte jedes Bauelements den jeweiligen Erfordernissen gemäß untereinander
oder mit Stiften anderer Bauelemente, mit den Stiften auf den Versorgungsleitungen
oder den Stiften eines mit Steckanschlüssen 12 der Platine durch Leiterbahnen 13
verbundenen Wrapstiftfeldes 14 verbunden werden. Darstellungsgemäß besteht das Feld
14 aus Gruppen von je vier quer zur Längsrichtung der Bauelemente übereinanderliegenden
Stiften, von denen je zwei Stifte an Leiterbahnen 13 auf der einen bzw. auf der
anderen Seite der Platine 10 angeschlossen sind. Zur Vereinfachung sind sowohl das
Wrapstiftfeld 14 als auch die Lötaugen nur z.T. dargestellt.
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Zur Spannungsversorgung der Bauelemente sind auf der Platine 10 durch
eine übliche Kaschierungsmethode zwei Gruppen von jeweils über die gesamte Länge
einer Bauelementreihe in Spaltenrichtung verlaufenden Leiterbahnen vorgesehen, von
denen sich die ersten Leiterbahnen 15 für negative Spannung auf der Wrapseite befinden
(Fig.la), die zweiten Leiterbahnen 16 für positive Spannung dagegen auf der Bauelementseite
(Fig.1b).
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Die ersten Leiterbahnen 15 verlaufen jeweils zwischen den beiden Reihen
von Lötaugen 11 der Bauelemente, zu deren Spannunqsversorgung sie dienen, während
die zweiten Leiterbahnen 16 jeweils neben diesen Doppelreihen von Lötaugen 11 verlaufen,
alio in Zeilenrichtung etwa um den Abstand benachbarter Lötaugenreihen gegen die
zugehörige Leiterbahn 15 versetzt sind, wie aus der Lage der Leiterbahn 15' für
die in Fig.1a oberste Bauelementreihe relativ zur zugehörigen Leiterbahn 16' für
die
gleiche Bauelementreihe ersichtlich ist. Diese alternierende Anordnung der Leiterbahnen
15,16 für die Spannungsversorgung auf den beiden Seiten der Platine 10 neben jeder
zweiten Reihe von Doppellötaugen 11 ermöglicht eine größtmögliche Packungsdichte
der Bauelemente bei optimaler Leiterbreite.
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Neben jedem vierten Doppellötauge 11 , das den Anschlüssen Nr.4 und
Nr.8 eines 16-poligen Dual-in-line-Schaltkreises entspricht, führt von jeder Leiterbahn
15 der Wrapseite ein durchk#ntaktiertes Loch 17 zu Lötaugen 18 auf der Bauelementseite.
Ferner fahrt neben jedem vierten Doppellötauge, das den Anschlüssen Nr.12 und Nr.16
des Schaltkreises entspricht, von jeder Leiterbahn 16 auf der Bauelementseite ein
durchkontaktiertes Loch 19 zu einem Lötauge 20 auf der Wrapseite.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind alle Leiterbahnen 15
auf der Wrapseite an den beiden zu den Bauelementreihen senkrechten Rändern der
Platine durch eine leitende Verbindungsbahn 21 miteinander verbunden. Die anderen
Leiterbahnen 16 auf der Bauelementseite sind dagegen nur durch eine leitende Verbindungsbahn
22 (Figur 2b) an dem in Figur 1 nicht sichtbaren linken Rand verbunden. Sowohl in
oder unter den in Figur 1b rechten Enden der zweiten Leiterbahnen 16 als auch im
Bereich der diesen Enden benachbarten Verbindungsbahn 21 befinden sich zu Lötaugen
führende durchkontaktierte Löcher 23 bzw. 24, in die besondere Bauelemente , wie
z.B. Siebkondensatoren , eingelötet werden können. Ähnliche Löcher bzw. Lötaugen
können an den anderen Enden der Verbindungsbahnen vorgesehen sein.
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Ferner ist auf der Bauelementseite der Platine 10 zwischen dem Wrapstifr
Feld 14 und dfr in Fig.1b obersten Leiterbahn 16' eine hierzu parallele zusätzliche
Leiterbahn 25 vorgesehen, die
ebenfalls an die erwähnte Verbindungsbahn
22 angeschlossen ist und positive Spannung führt, während auf der Wrapseite in ähnlicher
Weise, jedoch seitlich zur Leiterbahn 25 versetzt angrenzend an das Wrapstiftfeld
14 zwischen den Verbindungsbahnen 21 eine entsprechende Leiterbahn 26 für negative
Spannungen verläuft:. Im Bereich beider Leiterbahnen 25 und 26 sind durchkontaktierte
Löcher oder Doppellötaugen 27 bzw. 28 zum Einlöten oder Montieren zusätzlicher Siebmittel
oder anderer Bauelemente vorgesehen. Über mehrere Lötaugen in den zusätzlichen Leiterbahnen
25,26 können auch die Spannungsversorgungs-Leiterbahnen 15 und 16 mit den entsprechenden
Steckanschlüssen 12 der Platine verbunden werden, und zwar wahlweise mittels eigener
Wrapstifte oder durch fest eingelötete Drähte.
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Zweckmässig sind die Leiterbahnen 15 für negative Spannung mit aufgedruckten
Minus-Symbolen (-) gekennzeichnet. Auf die Kennzeichnung der positiven Leiterbahnen
16 mit Plussymbolen wird verzichtet, da diese Symbole den Leitungsquerschnitt in
nicht tragbarer Weise reduzieren würden. Die nicht gekennzeichneten Leiterbahnen
führen somit vereinbarungsgemäß die positive Versorgungsspannung.
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Ebenso ist jeweils eines der zu den negativen Leiterbahnen 15 durchkontaktierten
Lötaugen 18 auf der Bauelementseite (neben dem Anschlußstift Nr.8 des Bauelements)
mit einem Minus-Symbol gekennzeichnet. Die einseitige Lage dieser Minussymbole im
Feld der 16 Anschlußkontakte eines Bauelementes kennzeichnet gleichzeitig die Einbaurichtung
der Bauelemente.
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Auch bei den Lötaugen 28 können Minus-Symbole aufgedruckt sein.
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Ferner ist es zweckmässig, die den Spalten der Matrix, in der die
(im Falle einer CAMAC-Platine 8x17 = 136) Bauelemente auf der Platine angeordnet
werden, entsprechenden Bauelementreihen auf beiden Platinenseiten durch Symbole
zu kennzeichnen, z.B.
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durch die Buchstaben A, B,C usw. Sie befinden sich darstellungsgemäß
an
beiden Enden der mit den Spalten übereinstimmenden negativen Leiterbahnen 15 auf
den Verbindungsbahnen 21 auf der Wrapseite und an beiden Enden der positiven Leiterbahnen
16 auf der Bauelementseite jeweils in Höhe der negativen Leiterbahnen. Die senkrecht
zu den Bauelementreihen angenommenen Zeilen der Matrix sind durch die Ziffern 1,2...8
gekennzeichnet, die am Ort jedes Bauelements ebenfalls auf beiden Platinenseiten
aufgedruckt sind. An den zusätzlichen Leiterbahnen 25 und 26 können sich die Zeilen-Symbole
1.,.8 wiederholen.
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Diese eine Matrix für 16-polige Schaltkreise entsprechende Kennzeichnung
des dargestellten Ausführungsbeispiels erleichtert die Orientierung auch dann, wenn
Bauelemente einer anderen Größe eingelötet werden, was je nach Bedarf ohne weiteres
möglich ist. Selbstverständlich ist auch die Größe der Platine beliebig; so können
auf einer sogenannten "Europakarte" (305 mm Länge) 4x17 = 68 16-polige Schaltkreise
untergebracht werden.
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Es versteht sich ferner, daß z.B. statt eines der erwähnten Bauelemente
auch ein anderes Bauteil wie etwa eine Miniaturbuchse mit Anschlußstiften im gegebenen
Rastermaß eingelötet werden kann.
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Bei dem vergrösserten Ausschnitt in Figur 2a sind Wrapstifte 30 geschnitten
dargestellt, die jeweils in das eine Loch 32 der Doppellötaugen 11 und in die mit
der positiven Leiterbahn 16' auf der Bauelementseite verbundenen Lötaugen 20 eingesetzt
sind. Weitere Wrapstifte 30 befinden sich in den Löchern 17 in damit einem Minus-Symbol
und im Bereich der Verbindungsbahn 21 mit dem Spalten-Symbol A gekennzeichneten
negativen Leiterbahn 15'. Wie erwähnt, wird in die anderen Löcher 31 der Doppellötaugen
11 jeweils ein Anschlußstift eines Bauelements eingelötet. In Figur 2b sind ferner
die zu den Löchern 17 gehörenden Lötaugen 18, die zur positiven Leiterbahn 16' durchkontaktierten
Löcher 19 der auf der Wrapseite befindlichen Lötaugen 20 und die leitende Verbindungsbahn
22 der positiven Leiterbahnen 16 erkennbar.
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L e e r s e i t e