DE3535923A1

DE3535923A1 - Substrathaltender aufbau

Info

Publication number: DE3535923A1
Application number: DE19853535923
Authority: DE
Inventors: Sadayoshi Ijichi; Tetsuro Soma Fukushima Umemoto
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1984-10-09
Filing date: 1985-10-08
Publication date: 1986-04-10
Also published as: DE3535923C2; JPS6166993U; GB2165399B; KR860005454U; GB8523890D0; GB2165399A; US4725920A; KR890007939Y1; JPH0412714Y2

Description

Substrathaltender Aufbau

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen substrathaltenden Aufbau, der vorzugsweise bei derartigen Substraten Anwendung findet, wie sie bei den Tunern von Fersehgeräten und dergleichen oder bei Heimkonvertern für Fernsehgeräte verwendet werden.

Ein bereits konzipierter substrathaltender Aufbau wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben, bei der es sich um eine Schnittansicht handelt, die einen Erdungsaufbau einer bereits konzipierten mehrlagigen gedruckten Schaltunq zeiqt, bei der ein erstes Substrat 1 einer gedruckten Schaltung ,

und ein zweites Substrat 2 einer gedruckten Schaltung über- ( einander angeordnet sind und bei der Leitermuster 3,4 *

jeweils auf der oberen Oberfläche des ersten Schaltungssubstrats 1 sowie auf der unteren Oberfläche des zweiten Schaltungssubstrats 2 vorgesehen sind. Die Bezugszeichen 5, 6, 7 und 8 bezeichnen Durchgangslöcher, die jeweils durch das Leitermuster 3, das erste Schaltungssubstrat 1, das zweite Schaltungssubstrat 2 sowie durch das Leitermuster 4 hindurch vorgesehen sind; durch diese Durchgangslöcher 5, 6, 7 und 8 ist ein elektrisches Bauteil 9 mit einem Stift hindurchgeführt, wobei seine beiden Enden mittels Lötmaterial 10, 11 an den Leitermustern 3, 4 des ersten und des zweiten Schaltungssubstrats 1,2 befestigt sind. Außerdem ist auf dem ersten Schaltungssubstrat 1 ein Erdungs-Leitermuster 12 vorgesehen, und entsprechend diesem Erdungs-Leitermuster 12 ist ein Erdungs-Leitermuster 13 auf dem zweiten Schaltungssubstrat 2 vorgesehen. Die Bezugszeichen 14, 15, 16 und 17 bezeichnen Löcher, die jeweils in der Leiterbahn 12, dem ersten Schaltungssubstrat 1, dem zweiten Schaltungssubstrat sowie in der Leiterbahn 13 ausgebildet sind; in diese Löcher ist ein Stift A eingeführt, der sich durch die Löcher 14, 15, 16 * und 17 hindurcherstreckt und aus dem ersten und dem zweiten Schaltungssubstrat 1, 2 herausragt. Die Enden des Stifts A

sind durch Lötmaterial 18, 19 befestigt, und ein Ende des Leitermusters 13 ist mittels Lötmaterial 21 an einem Chassis 20 befestigt.

Da die Erdung des ersten und des zweiten Schaltungssubstrats durch den in Fig. 3 gezeigten Aufbau erzielt ist, bei dem der durchgehende Stift A in die Leitermuster 12, 13 eingesetzt ist und mit diesen durch das Lötmaterial 18, 19 verbunden ist, wird ein durchgehender Stift benötigt, was zu einer Erhöhung der Anzahl von Teilen sowie dazu führt, daß die Erdungs-Leitermuster 12, 13 in einer festen Ausrichtung mit dem ersten und dem zweiten Schaltungssubstrat 1, 2 vorgesehen werden müssen, so daß das Ausmaß an Freiheit bei der Ausbildung anderer Schaltungsmuster begrenzt, eine Abschirmung zwischen dem ersten und dem zweiten Schaltungssubstrat"1, 2 unmöglich und die Wirksamkeit der Erdung schlechter ist, da der Erdungsweg durch das schmale Erdungs-Leitermuster 13 zu dem Chassis 20 hingeführt ist und bei dem Bezugszeichen 21 verlötet ist.

Da außerdem das Schaltungssubstrat 2 und das Chassis 20 durch Lötmaterial 21 aneinander befestigt sind und diese verschiedene Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen, können leicht Risse in dem Lötmaterial auftreten.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines neuartigen substrathaltenden Aufbaus, bei dem die Entstehung von Rissen in dem Lötmaterial verhindert ist und der eine gute Erdung sowie eine gute Abschirmung zwischen den Substraten gestattet und bei dem außerdem die Anzahl von Teilen reduziert ist und das Ausmaß an Ausbildungsfreiheit verbessert ist.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1.

Um das Wesen der vorliegenden Erfindung leichter verstehen zu können, wird diese im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 kurz erläutert.

Zwei Substrate 1, 2 gedruckter Schaltungen sind übereinander angeordnet, wobei zwischen diesen Schaltungssubstraten eine metallene Erdungsplatte 24 mit gestanzten und wegstehenden Segmenten 22, 23 angeordnet ist, und wobei in wenigstens einem der Schaltungssubstrate 1, 2 Löcher 25 ausgebildet sind, die entsprechend den gestanzten und wegstehenden Segmenten 22, 23 angeordnet sind und durch die die Segmente 22 hindurchgeführt sind und von diesem Schaltungssubstrat hervorstehen, wobei die Segmente 22 an den um die Löcher 25 herum ausgebildeten Leitermustern 26 durch Lötmaterial 27 befestigt sind. Außerdem sind um den äußeren Randbereich der metallenen . Erdungsplatte 24 herum mehrere Verbindungssegmente 28 vorgesehen, wobei diese Verbindungssgemente 28 durch elastische Berührung mit dem Chassis 20 an dem Chassis 20 festgelegt sind und die Berührungsbereiche des Chassis 20 und die Verbindungssegmente 28 durch Lötmaterial 29 aneinander befestigt sind.

Der vorstehend beschriebene Aufbau hat die folgende Funktion.

Da die metallene Erdungsplatte 24 zwischen dem ersten und dem zweiten Schaltungssubstrat 1,2 angeordnet ist und die gestanzten und wegstehenden Segmente 22, 23 an der metallenen Erdungsplatte 24 vorgesehen sind, wobei die Segmente 22, 23 vorzugsweise senkrecht von der Erdungsplatte 24 wegstehen, ist die Verwendung des durchgehenden Stifts A überflüssig, und es besteht keine Notwendigkeit für die Verwendung von anderen Erdungseinrichtungen sowie für eine derartige Ausbildung der Leitermuster 26, 30 des ersten und des zweiten Schaltungssubstrats 1, 2, daß diese Leitermuster in senkrechter Richtung miteinander ausgerichtet sind. Da die metallene

Erdungsplatte 24 zwischen dem ersten und dem zweiten Schaltungssubstrat angeordnet ist, wird auch ein Abschirmeffekt erzielt. Da der Leitungsweg zu dem Chassis mittels der breiten metallenen Erdungsplatte 24 verwirklicht ist, ist die Erdung sehr zuverlässig. Aufgrund der Tatsache, daß, anstelle der bei dem Bezugszeichen 21 vorgesehenen Verlötung zwischen dem Leitermuster 13 des zweiten Schaltungssubstrats und dem Chassis 20, bei der vorliegenden Erfindung die VerbxndungsSegmente 28 der metallenen Erdungsplatte 24 mit dem Chassis 20 verbunden sind und die Erdungsplatte und das Chassis im wesentlichen denselben Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen, tritt an der Stelle 29, wo die Erdungsplatte 2 4 und das Chassis 20 miteinander verlötet sind, keine Rißbildung in dem Lötmaterial unter einem Wärmeschock auf.

Die vorliegende Erfindung schafft also einen substrathaltenden Aufbau für eine mehrlagige gedruckte Schaltungsanordnung, wobei eine Metallplatte zwischen zwei Substraten gedruckter Schaltungen angeordnet ist. Die Metallplatte besitzt zungenartige Segmente, die derart gebogen sind, daß sie durch in den Schaltungssubstraten ausgebildete Löcher hindurchgeführt werden können, so daß Leiterbahnen auf den jeweils außen liegenden Oberflächen der Schaltungssubstrate an der Metallplatte geerdet werden können; außerdem besitzt die Metallplatte um ihren äußeren Randbereich herum verteilt angeordnete Verbindunqssegmente, die mit einem Chassis in federnd nachgiebiger Weise in Berührung brinqbar sind.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus dem Unteranspruch.

Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der schematischen Darstellungen eines Ausfiihrungsbeispiels noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine auseinandergezogene Perspektivansicht einer mehrlagigen Substratanordnung, die ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 2 eine Schnittansicht eines wichtigen Bereichs, in dem die mehrlagige Substratanordnung in ein Chassis eingepaßt ist; und

Fig. 3 eine Schnittansicht, die den Erdungsaufbau von mehrlagigen Substraten gedruckter Schaltungen bei bereits konzipierten Lösungen darstellt.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung

wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschrieben, * wobei diejenigen Teile, die mit denen des bereits konzipierten Beispiels identisch sind, dieselben Bezugszeichen tragen und wobei auf eine ausführliche Beschreibung dieser Teile verzichtet wird.

Die metallene Erdungsplatte 24 ist zwischen dem ersten und dem zweiten Schaltungssubstrat 1, 2 angeordnet und mit den vorgeschnittenen bzw. gestanzten Segmenten 22, 23 versehen, die derart gebogen sind, daß sie sich in bezug auf die Plattenebene in senkrechter Richtung erstrecken. Um den äußeren Randbereich der metallenen Erdungsplatte 24 herum sind laschenartige Segmente vorgesehen, die als die Verbindungssegmente 28 dienen. In dem ersten und dem zweiten Schaltungssubstrat 1, 2 sind Durchgangslöcher 25, 31 ausgebildet, in die die gestanzten und wegstehenden Segmente 22, 23 eingesetzt sind, wobei die Erdungs-Leitermuster 26, die Durchgangslöcher 25, 31 umgeben; die Durchgangslöcher 6, sind für elektrische Bauteile, wie z.B. für das elektrische Bauteil 9, vorgesehen, und die Leitermuster 3, 4 umgeben diese Durchgangslöcher 6, 7. Um den äußeren Randbereich des

zweiten Schaltungssubstrats 2 herum verteilt sind Ausnehmungen 34 vorgesehen, die sich an den Verbindungssegmenten 28 entsprechenden Stellen befinden und eine freie und ungehinderte Erstreckung der Verbindungssegmente ermöglichen, die von der Erdungsplatte 24 nach unten sowie geringfügig nach außen wegstehen. Die Außenabmessungen des ersten und des zweiten Schaltungssubstrats 1, 2 sind kleiner ausgebildet als die Innenabmessung des Chassis 20, so daß die äußeren Randbereiche der Schaltungssubstrate und die Innenfläche des Chassis 20 nicht durch Lötmaterial überbrückt werden.

Im folgenden wird der Vorgang der Montage und der Verdrahtung der beiden Schaltungssubstrate 1, 2, wie diese in Fig. 2 gezeigt sind, in bezug auf die mehrlagige Substratanofdnung erläutert, die durch Anordnen der metallenen Erdungsplatte zwischen dem ersten und dem zweiten Schaltungssubstrat gebildet ist. Dabei werden weitere elektrische Bauteile 32, auf den nach außen weisenden Oberflächen des ersten und des zweiten Schaltungssubstrats 1, 2 montiert, und Elektrodenbereiche an beiden Enden der elektrischen Bauteile 32, 33 können mit den Leitermustern 35, 35, 37 und 38 auf dem ersten und dem zweiten Schaltungssubstrat 1, 2 verlötet werden, Außerdem können zusätzlich zu solchen Bauteilen, wie z.B. dem in dem bereits konzipierten Beispiel gezeigten elektrischen Bauteil 9, Leitungsdrähte eines elektrischen Bauteils 34 in die sich durch die mehrlagige Substratanordnung hindurcherstreckenden Durchgangslöcher eingesetzt werden, und die aus diesen Durchqangslöchern herausragenden Endbereiche der Leitungsdrähte können mit den Leitermustern verlötet werden, die auf dem entsprechenden Schaltungssubstrat vorgesehen sind. Außerdem wird die mehrlagige Substratanordnung in das Innere des Chassis 20 eingepaßt, wobei die VerbindungsSegmente 28 der metallenen Erdungsplatte 24/in federnd nachgiebige Berührung mit dem Chassis gelangen und an dem Chassis 20 festgelegt werden, wonach diese Verbindungssegmente 28 und das Chassis 20 dann an der

mit dem Bezugszeichen 29 bezeichneten Stelle miteinander verlötet werden. Danach werden die Leitermuster 26, 30 des ersten und des zweiten Schaltungssubstrats 1,2 und die gestanzten und wegstehenden Segmente 22, 23 der metallenen Erdungsplatte 24 an den Stellen27 durch Lötmaterial miteinander verbunden, so daß ein Weg durch die metallene Erdungsplatte 2 4 zu den VerbindungsSegmenten 28 verläuft und die Verbindungssegmente 28 mit dem Chassis 20 durch Lötmaterial an der Stelle 29 verbunden sind, wodurch der Erdungsweg geschaffen ist.

Mit der vorliegenden Erfindung lassen sich folgende Wirkungen erzielen:

(1) Sowohl das Chassis 20 als auch die Verbindungssegmente bestehen aus Metall und besitzen im wesentlichen identische Wärmeausdehnungskoeffizienten, so daß in dem Lötbereich 29 keine Rißbildung und somit keine Unterbrechung des Erdungsweges entsteht.

(2) Da die metallene Erdungsplatte zwischen dem ersten und dem zweiten Schaltungssubstrat angeordnet ist, läßt sich die leitfähige Breite vergrößern und eine verbesserte Erdung erzielen sowie eine Abschirmung zwischen den Schaltungssubstraten integrieren. Außerdem ist kein sich durch Durchgangslöcher erstreckender Stift erforderlich, wodurch sich die Anzahl von Teilen verringern läßt und sich die Anzahl der entsprechenden Montageschritte reduzieren läßt.

(3) Zum Zeitpunkt der Ausbildung der Schaltungen des ersten und des zweiten Substrats ist es überflüssig, die auf der oberen Oberfläche des einen Substrats sowie die auf der unteren Oberfläche des anderen Substrats befindlichen Leitermuster in bezug auf die Durchgangslochposition miteinander auszurichten, wodurch das Ausmaß an Ausbildungs- bzw. Auslegungsfreiheit vergrößert ist.

Zusätzlich zu dem vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die vorliegende Erfindung auch

auf einer Energieebene wie auch auf einer Erdungsebene der Schaltung zur Anwendung kommen.

- Leerseite -

Claims

KU NKER · SCHMITT-MLSON· FIKSCH PATENTANWÄLTE I ETK(H1KAN PVTKNT ΛΤΤΟΚΝΚΛ* Λ K 30135 S/8ma 8. Okt. 1985 ALPS ELECTRIC CO., LTD. 1-7 Yukigaya Otsuka-Cho Ota-Ku, Tokyo 145 JAPAN Priorität: 9. Okt. 1984 - Japan - No. 152747/84 (GM-Anm.) Substrathaltender Aufbau Ansprüche

1. Substrathaltender Aufbau,
dadurch gekennzeichnet , daß zwei Substrate (1, 2) gedruckter Schaltungen übereinander angeordnet sind und eine Metallplatte (24) mit zugeschnittenen und wegstehenden Segmenten (22, 23) zwischen den Schaltungssubstraten (1, 2) angeordnet ist,

daß wenigstens eines der beiden Schaltungssubstrate (1, 2) entsprechend der Anordnung der zugeschnittenen und wegstehenden Segmente (22, 23) mit Löchern (25, 31) ausgestattet ist,

daß sich die zugeschnittenen und wegstehenden Segmente (22, 23) durch die Löcher (25, 31) hindurcherstrecken und von dem Schaltungssubstrat (1, 2) hervorstehen, daß die zugeschnittenen und wegstehenden Segmente (22, 23) an um die Löcher (25, 31) herum vorgesehenen Leitermustern (26, 30) durch Lötmaterial (27) befestigt sind, und

daß um den äußeren Randbereich der Metallplatte (24) eine Mehrzahl von Verbinudungssegmenten (28) vorgesehen sind, die in elastische Berührung mit einem Chassis (20) bringbar

2. Substrathaltender Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der übereinander liegenden Anordnung aus Schaltungssubstraten (1, 2) und Metallplatte (24) eine Mehrzahl von Durchgangslöchern (6, 7) zur Aufnahme von elektrischen Bauteilen (9, 32, 33, 34) sowie von Leitungsdrähten für diese Bauteile vorgesehen sind, und daß um die Durchgangslöcher (6, 7) herum Leitermuster (3, 4, 35, 36, 37, 38) auf den Schaltungssubstraten (1, 2) vorgesehen sind.