DE2900838C2 - - Google Patents
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- H05K7/02—Arrangements of circuit components or wiring on supporting structure
- H05K7/06—Arrangements of circuit components or wiring on supporting structure on insulating boards, e.g. wiring harnesses
- H05K7/08—Arrangements of circuit components or wiring on supporting structure on insulating boards, e.g. wiring harnesses on perforated boards
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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Description
Die Erfindung betrifft eine Leiterplattenanordnung zur Her
stellung einer elektrischen Schaltung mit Bauelementen durch
Verlöten, die übereinander angeordnete Platten aus Isolier
material mit durchgehenden Löchern und aufgebrachten Leiter
bahnen umfaßt, bei der die Leiterbahnen einer Platte waage
rechte Zeilen und die Leiterbahnen einer anderen Platte da
zu senkrechte Spalten bilden und die Löcher der einen Platte
in den gleichen Abständen wie die Löcher der anderen Platte
angeordnet sind.
Leiterplatten aus plattenförmigen Isoliermaterial mit aufge
brachten Leiterbahnen und Löchern zum Einlöten von Elektronik-
Bauelementen sind seit langem bekannt und mit den verschieden
sten Anordnungen der Kontaktbahnen kommerziell erhältlich. Da
bei sind die Leiterplatten einseitig oder beidseitig mit Kon
taktbahnen versehen. Übliche Elektronik-Bauelemente werden mit
ihren Anschlußdrähten in die Löcher eingesteckt und mit den
Kontaktbahnen verlötet.
Leiterplatten dieser Art dienen insbesondere zum Aufbau von Elek
tronikschaltungen, die Kleinserienschaltungen, Versuchsschaltun
gen oder dergleichen sind, für die sich die Herstellung gedruckter
Schaltungen wegen der geringen Stückzahlen nicht lohnt oder wegen
eventuell noch anzubringender Änderungen nicht eignet. Außerdem
sind Schaltungen auf Leiterplatten im Gegensatz zu gedruckten
Schaltungen noch trimmbar, abstimmbar, entstörbar usw.
Andererseits werden die Anforderungen an Steuer- und Regelschal
tungen immer höher, wodurch auch die Schaltungen selbst immer
komplizierter werden. Es ist übliche Praxis geworden, komplizier
te und für spezielle Zwecke ausgelegte aktive Bauelemente in ge
druckten Schaltungen zu verwenden. Dementsprechend ist auf dem
Markt eine fast unüberschaubare Vielzahl spezieller Bauelemente
kommerziell erhältlich, die jeweils ganz speziellen Zwecken ange
paßt sind und dementsprechend auch üblicherweise relativ viele
Ein- und Ausgänge als Anschlüsse besitzen. Bei Verwendung der
artiger Bauelemente ist es dann kaum noch möglich, die Arbeits
charakteristiken dieser speziellen Bauelemente zu beeinflussen
oder gar zu ändern. Dementsprechend muß, wenn sich ein Bauele
ment als nicht ganz geeignet erweist, ein anderes gewählt werden.
Das Abstimmen einer Schaltung ist schwer und häufig überhaupt
nicht durchführbar. Für kleinere Serien oder Schaltungen, die
nachträglich noch einem speziellen Anwendungsbeispiel angepaßt
werden sollen, sind diese Art Schaltungen darum wenig geeignet.
Es besteht daher noch immer ein Bedürfnis nach Schaltungsaufbauten, die
einerseits den Einsatz moderner aktiver Elektronik-Schaltelemente
gestatten und zum anderen trotzdem noch eine Flexibilität im Ge
samtschaltungsaufbau gewährleisten. Es ist darüber hinaus auch
besonders wünschenswert, das Schaltungssystem so auszulegen,
daß mit einer geringen Typenanzahl an Elektronik-Bauelementen
ein breit variierbares Schaltungsprogramm durchgeführt werden kann, da
dadurch die Lagerhaltung vereinfacht wird.
Erwiesenermaßen führt, der Einsatz von Leiterplatten in
Verbindung mit aktiven Schaltelementen zum Aufbau von vielseiti
gen, flexiblen und billigeren Schaltungen. Für diesen Zweck
wird jedoch eine Leiterplatte benötigt, deren Leiterbahnen be
sonders übersichtlich sind und die besonders leicht bestückbar ist.
Aus der US-PS 29 32 772 ist eine Leiterplattenanordnung be
kannt, die ein universelles Verdrahtungs- oder Verbindungs
system zum Verbinden elektrischer Bauteile liefern soll.
Dabei weist diese bekannte Leiterplattenanordnung übereinan
der angeordnete Platten aus Isoliermaterial mit durchgehen
den Löchern und aufgebrachten Leiterbahnen auf, wobei nach
dem Prinzip des Kreuzschienenverteilers Leiterbahnen einer
Platte beispielsweise waagerechte Zeilen, Leiterbahnen einer
anderen Platte dazu senkrechte Spalten bilden und außerdem
Leiterbahnen einer weiteren Platte auch strahlenförmig ange
ordnet sind. Die Löcher in den isolierenden Platten sind in
gleichen Abständen angeordnet, so daß Stifte senkrecht durch
die Platten hindurchgesteckt werden können. An bestimmten
übereinanderliegenden Kreuzungspunkten können elektrische
Verbindungen mit Hilfe von Stiften hergestellt werden, die
die Leiterbahnen zweier Platten miteinander verbinden. Dabei
durchstoßen diese Stifte die streifenförmigen Leiterbahnen
zwischen den Isolierplatten beim Durchgang und drücken das
Streifenmaterial der Leiterbahnen in das nachfolgende Loch.
Die Stifte werden dann mit dem abgebogenen Streifenmaterial
verlötet. Durch die Verformung der Kontaktstreifen beim Ein
stechen der Kontaktstifte ist eine einmal verwendete Leiter
plattenanordnung praktisch nicht wiederverwendbar, da die
Verformung von Leiterbahnen bleibende Kontakte erzeugt, die
nicht sauber wieder rückgängig gemacht werden können. Somit
ist auch die Änderung einer Schaltung nicht mehr möglich.
Aus der DE-AS 12 51 393 ist eine Anordnung zum Aufbau von
elektrischen Schaltungen bekannt, bei der in ein Gehäuse aus
isolierendem Material mit einseitig offenen Kammern elektri
sche Bauelemente wie Dioden, Widerstände, Kondensatoren oder
Drahtverbinder in die Kammern eingesetzt werden und dann die
Bauelemente an der offenen Kammerseite mittels einer Träger
platte gehaltert und an der anderen Kammerseite die aus der
Stirnseite der Kammern und aus dem Gehäuse herausragenden
Drahtanschlüsse der elektrischen Bauelemente mittels schma
ler flexibler Leiterplatten in Form separater Schaltungsbau
gruppen fixiert werden. Sowohl die Trägerplatte als auch
die Leiterplatten tragen Leiterzüge, an die die Drahtenden
der elektrischen Bauelemente angelötet werden, wobei die
elektrischen Bauelemente zu Schaltungsgruppen verbunden wer
den. Zweck der Anordnung ist eine Erleichterung bei maschi
neller Herstellung von Schaltungsbaugruppen und die Verhin
derung von Berührung und Verschmutzung. Die Schaltungsbau
gruppen sind hierbei vorher festgelegt und die Leiterzüge
auf der Trägerplatte und den Leiterplatten dementsprechend
genau vorgegeben. Die Änderung einer Schaltung erfordert so
mit die Herstellung neuer flexibler Leiterplatten mit anders
ausgelegten Leiterzügen, so daß Schaltungsänderungen eben
falls nicht einfach sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Leiterplattenanordnung zu
schaffen, mit der auf einfache und schnelle Weise Schaltun
gen mit übersichtlichen Verbindungen hergestellt werden kön
nen, die jedoch ebenso einfach und schnell wieder abgeändert
werden können, aber auch aufgrund ihrer Stabilität in sich
als Dauerlösung weiterverwendet werden können. Dabei erfordert
diese Mehrfachverwendung, d. h. das Geeignetsein für die Aus
tauschbarkeit der elektrischen Bestückungselemente, auch eine
leichte Bestückbarkeit.
Diese Aufgabe wird durch eine Leiterplattenanordnung gelöst,
wie sie im Anspruch 1 angegeben ist.
Die Leiterplattenanordnung gemäß der Erfindung umfaßt zwei
einzelne Platten, bei denen in üblicher Weise aufgebrachte,
z. B. gedruckte Leiterbahnen entlang von Lochreihen verlaufen,
wobei die Lochreihen der einen Platte Zeilen und die Lochrei
hen der anderen Platte Spalten einer Matrix bilden, die deut
lich erkennbar ist. Der elektrische Leitungsweg ist mit einem
Blick erkennbar. Die leichte Bestückbarkeit der Leiterplat
tenanordnung wird dadurch erreicht, daß der Durchmesser der
Löcher einer Platte größer als der der Löcher der anderen
Platte ist, wodurch übliche Bauelemente mit Anschlußdrähten
wie Widerstände, Dioden, Kondensatoren usw. durch das größere
Loch senkrecht in das darunter liegende dünne Loch fallen ge
lassen werden können.
Beim Schaltungsaufbau werden dementsprechend die Anschlüsse
eines Elektronik-Bauelementes jeweils durch ein Loch einer
Platte und ein Loch der anderen Platte hindurchgesteckt und
in diesen Löchern verlötet. Durch das Einlöten von Elektro
nik-Bauelementen wird der Abstand der beiden Platten vonein
ander fixiert, so daß die beiden Platten nach der Beschaltung
einen festen Gesamtaufbau bilden. Aus dieser Art des Einbaues
von Bauelementen ergibt sich, daß die Leiterplatte insbeson
dere für die Verwendung von Bauelementen mit zwei Drahtan
schlüssen geeignet ist, obgleich auch andere Bauelemente an
gebracht werden können.
Zweckmäßigerweise befinden sich die mit Leiterbahnen beschich
teten Seiten der beiden Platten jeweils außen, da dadurch die
Lötfahnen frei zugänglich sind.
Die Leiterbahnen
sind schmale Bänder, die sich an der Stelle eines
Loches zu breiten Lötfahnen um die Löcher herum verbreitern.
Hierdurch ist es möglich, die Anschlußdrähte der Bauelemente
sauber einzulöten, ohne daß Lötzinn bis zu benachbarrten Löt
fahen überfließt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Platte größer
als die zweite ausgebildet, und auf der größeren Platte sind
die Leiterbahnen über die Matrixlöcher hinaus verlängert und
weisen in diesen Verlängerungen weitere Anschlüsse für zusätzliche Bau
elemente auf. Es kann außerdem von Vorteil sein, eine Leiter
bahn als Bezugsleiste (z. B. Masse) zu verwenden und isoliert
vor den Verlängerungen vorbeizuführen. Dadurch ist ein leichtes
Verbinden dieser Anschlüsse mit dem Bezugspotential möglich.
Es ist zweckmäßig, die eine
der Platten an einem Rand mit Steckfassungen zu versehen, und zwar
insbesondere die
Platte, deren Leiterbahnen Verlängerungen besitzen. Zweckmäßi
gerweise befinden sich die Steckfassungen am entgegengesetzten
Ende der Leiterbahnen wie die Verlängerungen für die Anschlüsse.
Die dergestalt ausgebildete Platte ist dementsprechend größer
als die andere Platte und bildet den eigentlichen tragenden Teil
der Leiterplatte. Die fertig bestückte, aus den zwei Platten und
den eingelöteten Bauelementen bestehende, selbsttragende Leiter
platte wird dann in übliche Steckfassungen eingesetzt.
Da Steckverbindungen zum Einlöten in Leiterplatten kommerziell
erhältlich sind, können
die Platten einfach nur mit Bohrungen versehen werden, in die die Stecker
eingelötet und auf übliche Weise durch Schrauben, Klemmen usw.
befestigt werden.
Für die Praxis ist es zweckmäßig, die Abstände der Matrixlöcher sowie Löcher
für Anschlüsse in den Verlängerungen bzw. Abstände zu Löchern
der Bezugsleitung in den üblichen Rasternormungen anzuordnen,
d. h. im 2,5 mm-, ¹/₁₀ Zoll- oder 3,81 mm-Raster.
Da der Durchmesser der Löcher der ersten Platte größer als der
der Löcher der zweiten Platte ist, werden
die Bauelemente senkrecht von oben durch ein Loch
in der ersten Platte hindurch mit einem Drahtanschluß in die unten befindliche zweite Platte eingeführt.
Der obere Drahtanschluß ragt aus dem oberen Loch heraus und wird
dort verlötet. Der andere Anschluß wird später von unten an der zweiten
Platte verlötet.
Zu diesem Zweck ist der Lochdurchmesser der zweiten Platte nur
so groß, daß der untere Drahtanschluß des einzusetzenden Bau
elementes gerade gut durch das Loch hindurchpaßt, während der
Lochdurchmesser der ersten Platte so groß ist, daß das Bauele
ment selbst hindurchreicht. Als zweckmäßige Lochdurchmesser ent
sprechend den handelsüblichen Elektronik-Bauelementen hat sich
ein Lochdurchmesser für das kleine Loch von 1 mm und ein Loch
durchmesser des größeren Loches im Bereich von 2,5 bis 4 mm als
vorteilhaft erwiesen. In den meisten Fällen wird ein Lochdurch
messer von etwa 2,5 mm bevorzugt.
Wenn eine Platte mit Verlängerungen für Anschlüsse und Steckfas
sungen verwendet wird, ist es vom praktischen Standpunkt aus
zweckmäßig, diese Platte als die obere zu verwenden und ihren
Lochdurchmesser größer zu machen als den der unteren Platte,
die nur die Löcher der eigentlichen Matrix aufweist. Da die Bau
elemente in diesem Falle nicht durch die Löcher in den Verlänge
rungen hindurchgesteckt werden müssen, werden die Löcher in den Verlängerungen nur
als kleine Löcher ausgebildet, in deren Lötfahnen die Anschluß
drähte von Bauelementen (z. B. Kondensatoren für Entstörungen)
festgelötet werden.
Insgesamt ist zu bemerken, daß Lochabstände, Lochdurchmesser,
Abstände zwischen Bezugsleitung und Verlängerung usw. den jeweils
gültigen Normen handelsüblicher Bauelemente angepaßt werden
sollten.
In der Praxis werden zum Bestücken der Leiterplattenanordnung ihre beiden
Platten in einen Halterahmen eingesetzt bzw. eingeschoben, der
einen festen Abstand zwischen ihnen einhält. Dann werden die Bau
elemente von oben durch die größeren Löcher eingesetzt und ver
lötet. Nachdem alle Bauelemente eingesetzt worden sind, hat die
Leiterplattenanordnung Steifigkeit erlangt und kann als Ganzes dem Halte
rahmen entnommen werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die beiden
Platten durch Distanzstege fest oder lösbar in an sich bekannter
Weise durch Stifte, Schrauben, Nieten usw. miteinander verbunden.
In diesem Falle entfällt das Einsetzen in einen Halterahmen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
sind an den Löchern mit dem größeren Lochdurchmesser auf der ersten Platte hohle Füh
rungsansätze für die einzufügenden Bauelemente angeformt, die
sich auf der Seite ohne Leiterbahnen senkrecht zur Plattenebene
erstrecken und im wesentlichen den gleichen Innendurchmesser wie
die Löcher dieser Platte besitzen. Hierdurch wird das Einsetzen von
Bauelementen derart erleichtert, daß kein schiefes Einsetzen
möglich ist, wobei ein möglicherweise verbogener Drahtanschluß
eines Bauelementes in ein anderes Loch gerät. Der Hohlraum der
Führungsansätze besteht vorzugsweise aus einem zylindrischen
Teil mit dem Durchmesser des großen Loches, an den sich ein
Teilstück mit sich verjüngendem Querschnitt anschließt. Das eingesteck
te Bauelement liegt dann mit seiner Unterseite auf den Vorsprüngen des verjüngten
Teiles auf. Da die insbesondere bei der erfindungsgemäßen Leiter
plattenanordnung verwendeten Bauelemente Dioden und Widerstände in Zylin
derform sind, fallen die Bauelemente gleichmäßig und gerade in
die jeweiligen unteren Löcher.
Der Zwischenraum zwischen den beiden Platten der Leiterplattenanord
nung kann unter Freilassung der erforderlichen Öffnungen für die Elektronik-
Bauelemente mit Kunststoff ausgeschäumt werden. Die Ausschäumung mit
Kunststoff kann erfolgen, nachdem eine Leiterplatte fertig be
stückt ist, um danach Verschmutzung, Einfallen von Metallstücken,
Eintritt von Feuchtigkeit usw. zu vermeiden.
Es ist weiterhin möglich, bereits vor der Bestückung die Rück
seite der ersten Platte mit den größeren Löchern unter Aussparung von
offenen Führungskanälen für die Bauelemente mit einer Kunststoff
schaumschicht zu bedecken, deren Dicke etwa gleich dem Abstand
zwischen den beiden Platten ist. Beim Zusammenfügen der beiden
Platten oder nach dem Einsetzen der beiden Platten in den Halte
rahmen enden die Führungskanäle von den oberen Löchern jeweils
an den unteren Löchern. Auch hier erweist sich als Form für die
Führungskanäle ein Hohlraum als zweckmäßig, der aus einem größe
ren zylindrischen Teil, einem sich verengenden Teil und einem
kleineren zylindrischen Teil gebildet ist.
In der letztgenannten Ausführungsform ist die Leiterplattenanordnung her
vorragend für eine automatische Bestückung geeignet. Sobald die
Schaltung bzw. Bestückung der Leiterplattenanordnung festliegt, werden bei
spielsweise mit einer Schablone diejenigen Löcher verschlossen,
in die später Bauelemente eingelötet werden sollen. Die Schablone
besitzt Dorne, die durch die oberen Löcher hindurch bis in die
unteren Löcher reichen und die Form der Hohlräume für die Füh
rungskanäle aufweisen. Nach Einsetzen dieser Schablone wird der
Zwischenraum zwischen den Platten ausgeschäumt. Die Platten können
mittels dieses Schaumstoffes zu einer einstückigen Leiterplatte
miteinander verbunden werden. Nach Entfernen der Schablone mit
den Dornen sind genau diejenigen Löcher freigeblieben, in die
Bauteile eingesetzt werden sollen. Fehler bei der Bestückung sind
dadurch weitgehend reduziert.
Durch die matrixartige Anordnung der Löcher für die Bauelemente
ist eine automatische Bestückung nach Koordinaten leicht durch
führbar.
Nach dem automatischen Einwerfen der Bauelemente können diese
beispielsweise durch Überfahren eines Lötbades mit den Lötfahnen
verbunden werden.
Die erfindungsgemäße Leiterplattenanordnung, die im Vorstehenden in ver
schiedenen Ausführungsformen beschrieben worden ist, gestattet
die Herstellung von übersichtlichen Schaltungen. Ein Blick ge
nügt, um zu sehen, welche Verbindungen auf der Unterseite der
Leiterplattenanordnung vorhanden sind. Da bei gedruckten Schaltungen Kreu
zungen von Leiterbahnen nicht möglich sind, müssen oft lange
Umgehungswege gewählt werden. Bei der Matrixplatte ist eine Ver
bindung zweier Punkte auf äußerst kurzem Weg möglich.
Durch nachträgliches Ein- und Auslöten von Bauelementen können
Korrekturen an den fertigen Schaltungen angebracht werden. Es
können beispielsweise nachträglich Zeitverzögerungen, Entstörun
gen, Abstimmungen usw. vorgenommen werden.
Die bevorzugte Anwendung der erfindungsgemäßen Leiterplattenanordnung
ergibt sich, wenn logische Verknüpfungen geschaltet werden sollen.
So können beispielsweise handelsübliche aktive Elemente auf einer
getrennten Platte angeordnet sein und mittels einer Leiterplatte
gemäß der Erfindung logisch miteinander verbunden werden. Die
logischen Verknüpfungen werden dabei aus den einzelnen Gliedern
der Logikschaltung aufgebaut. Dies besitzt den Vorteil, daß eine
wesentlich einfachere Lagerhaltung möglich ist, da sonst die
jeweiligen speziellen Bauelemente mit verschiedenen Gattern er
forderlich sind, was eine umfangreiche Lagerhaltung nach sich
ziehen würde. Aus relativ wenigen Elektronik-Bauelementen, deren
Charakteristiken gut bekannt sind, kann die Logikschaltung in
übersichtlicher Weise auf der erfindungsgemäßen Leiterplattenanordnung
aufgebaut werden. Während beispielsweise bei Verwendung kommer
zieller Bausteine ein Flip-Flop mit vier Eingängen verwendet wer
den muß, kann im vorliegenden Falle ein Flip-Flop mit nur einem
Eingang verwendet werden, da die logische Verknüpfung in der
Matrix geschaltet wird.
Ein wichtiges Anwendungsgebiet, für das die Leiterplattenanordnung nach
der Erfindung speziell geeignet ist, sind Analogschaltungen mit
Operationsverstärkern. Da die Wirkungsweise eines Operationsver
stärkers durch äußere Bauelemente programmiert werden kann, ist
es äußerst vorteilhaft, für seine Beschaltung mit Widerständen
die erfindungsgemäße Leiterplattenanordnung einzusetzen.
Obgleich dies nur bevorzugte Anwendungsgebiete sind, ist hieraus
bereits ersichtlich, daß sich mit Hilfe der erfindungsgemäßen
Leiterplattenanordnung auch im kommerziellen Maßstab, d. h. in größeren
Stückzahlen, Vorteile beim Aufbau von Schaltungen ergeben. Ins
besondere können an der fertigen Leiterplattenanordnung, selbst nach dem
Einbau, Änderungen vorgenommen werden. Beispielsweise können
Verzögerungszeiten einfach durch Einsetzen und Einlöten von Kon
densatoren korrigiert bzw. angepaßt werden.
Im folgenden wird die Erfindung an Ausführungsbeispielen anhand
der Zeichnungen näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigt
Fig. 1 eine Draufsicht auf die erste Platte einer Leiterplattenanordnung nach der Erfindung
(von oben);
Fig. 2 eine Draufsicht auf die zweite Platte der in Fig. 1
dargestellten Leiterplattenanordnung (von unten);
Fig. 3 einen Schnitt durch die fertige Leiterplattenanordnung mit zwei
eingelöteten Bauteilen als Ausschnitt;
Fig. 4 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform einer
Leiterplattenanordnung nach der Erfindung im Ausschnitt vor dem
Einsetzen von Bauelementen und
Fig. 5 einen Schnitt durch eine Leiterplattenanordnung gemäß einer ande
ren Ausführungsform der Erfindung im Ausschnitt mit ein
gesetztem Bauelement vor dem Verlöten.
Zu den in den Fig. 3 bis 5 dargestellten Schnittzeichnungen
ist zu bemerken, daß die Dicken der Lötfahnen unverhältnismäßig
stark vergrößert dargestellt worden sind, um den Verlauf der
Lötfahnen besser zu veranschaulichen. Die Lötfahnen und Leiter
bahnen auf den Leiterplatten besitzen in Wirklichkeit die her
kömmlich übliche Dicke und werden auch nach üblichen, an sich
bekannten Verfahren aufgebracht.
Fig. 1 zeigt die erste Platte S der beiden Platten einer Leiter
plattenanordnung in Draufsicht. Die Platte S enthält
die Matrixlöcher A 1 bis O 30, die sich jeweils innerhalb von Löt
fahnen 40 befinden. Die Lötfahnen der Löcher einer senkrechten
Spalte 1, 2, 3 usw. sind jeweils durch Leiterbahnen 41 miteinan
der verbunden. Diese Leiterbahnen sind über die Matrix hinaus
verlängert, so daß sie in den Verlängerungen 42 für Anschlüsse
enden. Die Leiterbahn der Matrixlöcher A 1, B 1, C 1 usw. ist eben
falls verlängert und als Bezugsleitung 43 isoliert in einem Ab
stand vor den Verlängerungen 42 entlanggeführt.
Auf der anderen Seite der Platte S sind Steckfassungen 44 vorge
sehen, von denen jeweils eine Fassung einer Leiterbahn zugeordnet
ist.
Fig. 2 zeigt die zweite Platte W, die zusammen mit der Platte S
aus Fig. 1 die Leiterplattenanordnung bildet. Die Platte W
ist spiegelbildlich zu der Platte S aus Fig. 1 dargestellt. Im
zusammengebauten Zustand liegt das Loch A 1 der Platte W unter dem
Loch A 1 der Platte S, das Loch B 2 der Platte W unter dem Loch B 2
der Platte S usw. Die Platte W ist wesentlich kleiner als die
Platte S und umfaßt im wesentlichen nur die Löcher der Matrix
A 1 bis O 30.
Bei der Platte W sind die Lötfahnen 50 der Löcher der waagerech
ten Zeile A bzw. B bzw. C usw. durch Leiterbahnen 51 miteinander
verbunden. Die Durchmesser der Löcher sind gerade so groß, daß
ein Anschlußdraht eines Elektronik-Bauelementes hindurchgesteckt
werden kann, um mit der Lötfahne danach verlötet zu werden.
Die Löcher der Platte S sind dagegen so groß, daß übliche Bau
elemente wie Dioden oder Widerstände in zylindrischer Form hin
durchpassen. Da nur durch die Löcher der Matrix Bauelemente ge
steckt werden, die an der unten befindlichen zweiten Platte W eingelötet werden,
während in die Löcher der Verlängerungen 42 und der Bezugsleitung
43 Bauelemente eingesetzt werden, die nicht in die untere Platte
W reichen, können die Löcher in den Verlängerungen kleiner sein.
Daher sind die Löcher in den Verlängerungen 42 und in der Bezugs
leitung 43 nur so klein wie die Löcher der Platte W.
Fig. 3 zeigt zwei in eine Leiterplattenanordnung einge
setzte Bauelemente im Schnitt. Eine Diode D ist mit ihren Draht
anschlüssen in die Löcher B 2 der oben befindlichen ersten Platte S und der unten befind
lichen zweiten Platte W eingelötet. Daneben ist ein Widerstand R mit seinen
Drahtanschlüssen in die Löcher B 3 der Platte S und B 3 der Platte
W eingelötet. Die beiden Bauelemente sind also über die Leiter
bahn 51 der Platte W miteinander verbunden, während sie in der
oberen Platte S isoliert nebeneinander angeordnet sind. Die Lö
cher B 2 und B 3 in den Platten S und W sind durch Lötzinn über
den Lötfahnen verschlossen.
Während die Diode D und der Widerstand R nach dem Hindurchstecken
durch die Löcher zum Löten in ihrer Stellung gehalten werden
mußten, zeigt Fig. 4 eine Ausführungsform einer Leiterplattenanordnung,
die das Einlöten der Bauelemente wesentlich erleichtert. Die
Löcher der ersten Platte S, die größer als die Löcher der
zweiten Platte W sind, sind mit Führungsansätzen 45 versehen, die im
oberen Teil, d. h. an der Platte S, eine zylindrische Form besitzen und einen Querschnitt
aufweisen, der im wesentlichen gleich dem Lochquerschnitt eines
Loches der Platte S ist. Diese Führungsansätze 45 verengen sich
an ihrem unteren Teil, so daß ein von oben einfallendes Bau
element in diesen Führungsansätzen so geführt wird, daß der
untere Drahtanschluß durch das entsprechende Loch in der Platte
W fällt und das Bauelement in einer vorgegebenen Höhe aufliegt
und gehalten wird. Es kann dann in der richtigen Stellung in die
Platte S und in die Platte W eingelötet werden.
Fig. 5 zeigt einen fragmentarischen Schnitt durch eine Leiter
plattenanordnung, die mit Kunststoff ausgeschäumt ist. Im dargestellten
Falle wurde der Schaumstoff zwischen die Platten S und W einge
bracht, bevor die Leiterplatte mit Bauelementen bestückt worden
war. Ein formender Dorn wurde durch die beiden übereinander lie
genden Löcher der Platten S und W geführt, der den Hohlraum 46
beim Ausschäumen des Zwischenraumes zwischen den Platten S und W
frei ließ. Der Widerstand R kann in die so vorbereitete Leiter
platte einfallen gelassen werden und wird beim Einfallen von den
Seitenwänden des Hohlraumes 46 geführt, bis er richtig durch das
Loch der unten befindlichen zweiten Platte W reicht. Nachdem dieser Zustand, der
in Fig. 5 dargestellt ist, erreicht worden ist, wird der Wider
stand in der Platte S und in der Platte W in bekannter Weise
festgelötet.
Bei Verwendung der ausgeschäumten Leiterplattenanordnung, wie sie in Fig.
5 gezeigt ist, kann kein Schmutz in den Zwischenraum zwischen
den Platten S und W eindringen, da ihn die Kunststoffschaumschicht
47 ausfüllt.
Ein wesentlicher Vorteil der Leiterplattenanordnung ist,
daß sie einen kompakten Aufbau besitzt. Es stehen keine unregel
mäßig geformten Teile über die Plattenebene über; die Höhe der
Lötkugeln um die Anschlußdrähte der Bauelemente stellen die ma
ximalen Erhebungen dar. Die fertige Leiterplattenanordnung ist daher gut
anfaßbar und robust in der Handhabung. Das ist umso mehr der
Fall, wenn sie wie das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbei
spiel mit Kunststoff ausgeschäumt ist.
Claims (6)
1. Leiterplattenanordnung zur Herstellung einer
elektrischen Schaltung mit Bauelementen durch
Verlöten, die übereinander angeordnete Platten
aus Isoliermaterial mit durchgehenden Löchern
und aufgebrachten Leiterbahnen umfaßt, bei der
die Leiterbahnen einer Platte waagerechte Zei
len und die Leiterbahnen einer anderen Platte
dazu senkrechte Spalten bilden und die Löcher
der einen Platte in den gleichen Abständen wie
die Löcher der anderen Platte angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den Platten ein zur Aufnahme der
Bauelemente ausreichender Abstand vorhanden ist,
daß der Durchmesser der Löcher der ersten Platte (S)
größer als der der Löcher der zweiten Platte (W)
ist, wobei der Durchmesser der Löcher der zweiten
Platte (W) derart ausgelegt ist, daß der Draht
anschluß der einzusetzenden Bauelemente (D, R)
hindurchpaßt, und der Durchmesser der Löcher
der ersten Platte (S) derart ausgelegt ist, daß
das Bauelement (D, R) selbst hindurchpaßt, und
daß die Leiterbahnen entlang von Lochreihen
verlaufende, einseitig auf die Platte (S; W) fest
aufgebrachte Leiterbahnen (41; 51) sind, die die
Löcher einer Reihe miteinander verbinden, wobei
sie um die Löcher Lötfahnen (40; 50) bilden.
2. Leiterplattenanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Platten (S, W) durch Distanzstege
miteinander verbunden sind.
3. Leiterplattenanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß an den Löchern mit dem größeren Lochdurch
messer auf der ersten Platte (S) hohle zylindri
sche Führungsansätze (45) für die einzufügenden
Bauelemente (D, R) angeformt sind, die sich auf
der Seite ohne Leiterbahnen senkrecht zur Plat
tenebene erstrecken und den gleichen Innendurch
messer wir die Löcher dieser Platte (S) besitzen.
4. Leiterplattenanordnung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich der Innenraum der Führungssätze (45)
nach dem zylindrischen Teil verengt.
5. Leiterplattenanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf die Rückseite der erste Platte (S) mit
den größeren Löchern unter Aussparung von offe
nen Führungskanälen (46) für die Bauelemente
(D, R) eine Kunststoffschaumschicht (47) mit einer
Dicke aufgeschäumt ist, die gleich dem Abstand
zwischen den beiden Platten (S, W) ist, wobei
die offenen Führungskanäle (46) jeweils aus
einem zylindrischen Hohlraum, dessen Durchmesser
gleich dem größeren Lochdurchmesser ist, einem
sich verengenden Teil und einem zylindrischen
Hohlraum, dessen Durchmesser gleich dem Durch
messer der kleineren Löcher ist, zusammengesetzt
sind.
6. Leiterplattenanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Platte (S) größer als die andere
ist und auf ihren Verlängerungen (42) weitere
Anschlüsse für zusätzliche Bauelemente vorge
sehen sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792900838 DE2900838A1 (de) | 1979-01-11 | 1979-01-11 | Leiterplatte |
Applications Claiming Priority (1)
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