DE2833480B2

DE2833480B2 - Schaltungsplatte für die elektrische Nachrichtentechnik

Info

Publication number: DE2833480B2
Application number: DE19782833480
Authority: DE
Inventors: Ing.(grad.) Karl Dörflinger; Ing.(Grad.) Hermann Renner; Ing.(grad.) Günther 8000 München Weis
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-07-31
Filing date: 1978-07-31
Publication date: 1981-05-27
Also published as: DE2833480C3; DE2833480A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsplatte für die elektrische Nachrichtentechnik gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Schaltungsplatte ist durch die US-Patentschrift 33 48148 bekannt. Dabei sind die Basis- und Emitterelektroden mehrerer Leistungstransistoren auf der anderen Seite der Kühlplatte mit leitenden Platten parallel verbunden. Die Platten sind lediglich zur gegenseitigen Verbindung für die Parallelschaltung mehrerer Transistoren vorgesehen und durch Isolierschichten voneinander elektrisch getrennt Die Kollektor-, Basis- und Emitter-Elektroden der Transistoren sind so elektrisch zusammengeschlossen. Die Lötstellen und die Anschlußdrähte der Transistoren ragen zumindest teilweise über die äußerste untere Berandung der Platten hinaus. Ein ähnlicher Aufbau, ebenfalls mit einer Kühlplatte, findet sich in der deutschen Auslege schrift 27 43 647.

Gedruckte Schaltungen, bestehend aus Trägerfolien, aus denen Lappen ausgerissen sind und bei denen eine elektrische Verbindung zwischen den ausgerissenen Lappen und den Leiterbahnen auf der Isolierstoffolie durch Löten oder Klemmen hergestellt ist, sind ferner bekannt durch die DE-OS 1616 451, die FR-PS 14 52 921, die DE-OS 25 24 581 und die DE-OS 18 14 805.

Lötverbindungen auf gedruckten Schaltungsplatten, bei denen die Lötpunkte zumindest teilweise nicht über die Plattenoberfläche hinausragen, sind durch die US-Patentschrift 38 88 639 und die DE-OS 23 33 383 bekannt Dabei handelt es sich um Lötverbindungen in mehrschichtigen, zusammengeklebten Leiterplatten.

Durch die US-PS 38 76 822 ist ein Schichtaufbau für

eine Leiterplatte bekannt bei der drei Isolierstoffschichten unter Zwischenlage von Leiterbahnen außen durch Metallkaschierungen abgedeckt sind. Dies erfolgt zur Abschirmung von Leiterbahnen.

Durch das deutsche Gebrauchsmuster 17 78 242 ist

eine Trägerplatte aus Isolierstoff bekannt die mit gedruckten Leiterbahnen auf der Lötseite und mit einem metallischen, wärmeableitenden Belag und einem Schutzlack auf der Bauteileseite versehen ist

Auch bei solchen gedruckten Schaltungsplatten

besteht häufig die Forderung nach einem möglichst gedrängten und niedrigen Aufbau, jedoch einer großen Stabilität einer solchen als Steckeinschub ausgebildeten Platte. Ein großes Hindernis bilden bei den üblichen gedruckten Schaltungen dabei die relativ langen Anschlußdrähte der Bauelemente auf der Lötseite der Schaltungsplatte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

Schaltungsplatte für die elektrische Nachrichtentechnik anzugeben, die bei guter mechanischer Stabilität besonders «jie Forderung nach geringer Bauhöhe, guter elektrischer Abschirmung und Wärmeableitung erfüllt.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmalskombination nach Patentanspruchl.

Dadurch wird nicht nur ein mechanisch stabiler Aufbau erreicht, der gleichzeitig Schirmung und Wärmeleitung übernimmt, sondern vor allem eine geringe Bauhöhe, weil die Anschlußdrähte der Bauelemente nur in die Durchbrüche der Trägerplatte hineinragen und nicht langer sind als deren Dicke. Die automatische Verlötung erfolgt nur in Durchbrüchen. Durch das Vorstechen der Löcher in der die Leiterbahnen tragenden Isolierfolie wird wegen der ausgefransten Ränder dieser Durchbrechungen auch ein sicherer Halt der kurzen Anschlußdrähte vor dem Verlöten erreicht. Ferner wird durch diese Methode die Schirmung verbessert und die Gefahr der Verkopplungen reduziert, was besonders für Schaltungsplattengruppen der Hochfrequenztechnik wichtig ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Nachstehend werden die Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Die

F i g. 1 zeigt eine Ansicht der Schaltungsplatte, bei der die Schichten der Anordnung stufenförmig abgeschnit-

ten sind,

F i g. 2 zeigt die in der F i g. 1 in einen strichpunktierten Kreis angedeutete Einzelheit, nämlich den Durch-Vuch durch die Leiterbahnen tragende Isolierfolie,

F i g. 3 zeigt die Anordnung im Querschnitt vor dem Verlöten,

F i g. 4 zeigt eine durchkontaktierende Verlötung.

In der F i g. 1 ist die Anordnung air. Steckeinschub dargestellt, wobei der Rand einer z. B. aus Aluminium bestehenden Trägerplatte 2 in einer entsprechend genuteten Schiene 5 steckt. Auf die Trägerplatte ist zunächst eine dünne Isolierstoffklebefolie 7 aufgebracht. Darauf befindet sich eine dünne, gedruckte Leiterbahnen tragende Isolierfolie 1, wie sie auch mit dem Namen Folien verdrahtung bekannt ist Schließlich befindet sich darauf eine dünne Deckfolie 13 und schließlich darüber die Bauelemente 3.

Das Aufbringen der Schichten 1, 7, 13 auf die Trägerplatte 2 erfolgt am besten durch ein Trockenprebverfahren und gegebenenfalls unter Anwendung von Wärme. An der Stelle an der die Bauelemente 3 zur Verlötung kommen sollen, befinden sich in der Trägerplatte 2 größere Durchbrüche 114, damit später das Lot Platz hat und nicht mit den Rändern der Durchbrüche 14 kontaktiert. Auf der Folienverdrahtung 2"> sind die Punkte vorgelocht. Die Lochung geschieht mittels eines sticheiförmigen Werkzeugs, von dem Leiterbahnen samt Isolierfolie 1 eip^f" ' ^J l.sioßen werden. Das sticheiförmige Werkzeug nat eine d rartige Schneide, daß, wie in der F i g. 2 gezeigt ist, z. B. drei kreisförmige Lappen 4 übrigbleiben. Die Auskerbung des Materials kann auch anders erfolgen, z. B. so daß irgendwie z. B. sternförmige Fransen entstehen. Diese Fransen oder Lappen halten das eingesteckte Bauelement am Anschluß 9 zunächst fest. Dadurch wird der Bauteileanschlußdraht 9 zunächst im Formloch (Durchbruch) 10 zentriert, so daß die Lötstelle 11 zentrisch innerhalb der Freibohrung 12 der Metallträgerplatte 2 liegt. Außerdem sind die Lappen 4 kurz und stehen gegenüber der unteren Trägerplattenebene nicht hervor. Durch ihre Form sind sie eigenstabil und halten den eingesteckten Bauteileanschlußdraht 9 vor und während des Lötvorgangs in seiner Position selbsthemmend fest. Die Verlötung erfolgt von unten her, d. h. von der Metallplatte 2 her durch ein automatisches Lötverfahren, wie Tauch- oder Schwallöten. Beim Loten zieht sich das Lot an den Anschlußdrähten 9 in die öffnungen und bedeckt wie in der F i g. 4 besser ersichtlich ist, die Lochränder der Foüenverdrahtung und den Anschlußdraht 9. Es ist auf diese einfache Weise gleichzeitig eine Durchkontaktierung zwischen zwei Leiterbahnen auf der Unter- und Oberseite der Isolierfolie 1 möglich.

Die Verbindung der Folienverdrahtung 1 mit der Trägerplatte 2 erfolgt mit der Isolierstoffkiebefolie oder mit einem Prepreg 7 (Prepreg = harzgetränkte Papiere oder Gewebe deren Bindemittel partiell vorvernetzt wurden). Dies ist eine Isolierstoffschicht, die allein durch mechanischen Druck verklebbar ist Die metallische Trägerplatte 2 ist allseitig oder partiell gegen elektrische Verbindungen isoliert, indem man sie z. B. mit Lötstopplack 8 bednickL Auf diese Weise oder, weil die Trägerplatte durch die Wahl des Materials z. B. nichtrostender Stahl oder Aluminium, von Natur aus kein Lot annimmt, werden Kurzschlüsse mit den Rändern der Trägerplatte beim Verlöten vermieden. Die Durchbrüche 12 in der Trägerplatte müssen hierzu natürlich geeignet groß bemessen sein.

Auf der Bauelementenseite ist die Leiterfoiie ebenfalls mit einer Isolationsschicht 13 gegen Kurzschluß, mechanische und klimatische Beschädigung geschützt. Die beidseits mit Leiterbahnen versehene Isolierfolie 1 kann kostengünstig durch teilweise herausgerissene Lappen 4 über die Anschlußdrähte 9 durchkontaktiert werden. Die Bearbeitung des Folienhalbzeugs, z. B. Aufbringen der Folienverdrahtung kann von einer Rolle erfolgen. Die metallische Trägerplatte ist mechanisch stabil, in der Dicke toleranzärmer als Isoliermaterial und wirkt als elektrischer und magnetischer Schirm. Sie ist ferner ein guter Wärmeleiter und dient gleichzeitig als Führungselement in der Führungsschiene 5.

Die bisher bei z. B. für 1,6 mm dicke Leiterplatten erforderliche Höhe für Leiterplatte und überstehende Lötanschlüsse von etwa 4 mm kann auf die Stärke der Trägerplatte, z. B. auf ca. 1 mm reduziert werden.

Die Lötanschlüsse 6, 11 enden innerhalb der Trägerplatte 2, sind dadurch geschützt und trotzdem für Prüf- und Reparaturzwecke zugänglich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsplatte für die elektrische Nachrichtentechnik, bestehend aus einer Isolierstoffschicht, auf deren wenigstens einer Oberfläche Leiterbahnen aufgebracht sind und deren gegenüberliegende Oberfläche auf einer metallischen Trägerplatte isoliert befestigt ist, und aus Bauelementen, deren Anschlußdrähte in fluchtenden Durchbrüchen, die die Isolierstoffschicht, die Leiterbahnen und die Trägerplatte durchsetzen, hineinragen, wobei der Durchmesser der Durchbrüche in der Trägerplatte wesentlich größer ist als derjenige der Anschlußdrähte, die mit den Leiterbahnen durch eine automatische Tauch- oder Schwallötung verlötbar sind, gekennzeichnet durch die Kombination folgender (zum Teil an sich bekannter) Merkmale:

a) Die Isolierstoffschicht besteht aus einer die Leiterbahnen tragenden Isolierfolie (1), die unter Zwischenlage einer elektrisch isolierenden, die Durchbruchsbereiche (14) freilassende Haftfolie (7) auf der Trägerplatte (2) befestigt ist;

b) die Durchbrüche (10) in der die Leiterbahnen tragenden Isolierfolie (1) sind durch einen Stempel erzeugt, durch den die Isolierfolie (1) an den die Anschlußdrähte (9) aufnehmenden Stellen lediglich bis zur Bildung von Lappen (4) aufgerissen sind, deren Ränder die eingesteckten Anschlußdrähte zentrisch selbsthemmend haltern;

c) die Bauteile (9) liegen auf der von der Trägerplatte (2) abgewandten Seite der Isolierfolie (1) unter Zwischenlage einer dünnen Isolierung (13) auf dieser auf;

d) die Anschlußdräiite (9) und die in deren eingesetztem Zustand abgebogenen Lappen (4) reichen höchstens bis zur freien Unterseite der Trägerplatte (2);

e) die Wandungen der Freibohrungen (12) in der Trägerplatte (2) und die Trägerplatte zumindest in Teilbereichen sind lotabweisend ausgebildet.

2. Schaltungsplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (2) aus nicht lötbarem Material, z. B. nichtrostendem Stahl oder Aluminium besteht.

3. Schaltungsplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (1) mehrere Leitschichten hat, die durch die Anschlußdrähte (9) beim Lötvorgang durchkontaktierbar sind.