DE3607049C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Leiterplatte mit einer Kontakt­ anordnung für Bedienungstasten.

Eine derartige Leiterplatte ist in besonderer Ausgestaltung aus DE 24 27 335 A1 bekannt. Bei der dort beschriebenen Leiterplatte sind in einem Bereich einer Trägerplatte Kon­ taktanordnungen für Bedientasten und in einem anderen Be­ reich weitere Leiterbahnen zum Kontaktieren von Bauele­ menten vorhanden. Diese Anordnung ist sehr platzaufwendig, da für die Kontaktanordnungen ein besonderer Bereich der Leiterplatte zu reservieren ist.

Aus DE 28 54 271 A1 ist eine Leiterplatte bekannt, die durch­ gehende Öffnungen aufweist. Im Bereich der Öffnungen sind auch Leiterbahnen, die über die Öffnungen laufen, mit einem Loch versehen. Allerdings ist der Durchmesser der Löcher etwas kleiner als der Durchmesser der jeweils zugehörigen Öffnung in der Leiterplatte. Von der Rückseite der Leiterplatte her kon­ taktieren Bauelemente die auf der Vorderseite der Platte auf­ gebrachten Leiterbahnen. Die Leiterplatte verfügt über keine Kontaktanordnung für Bedienungstasten.

Kompakter sind zweiseitig mit Leiterbahnen versehene Lei­ terplatten ausgebildet. Bei solchen Leiterplatten dienen die auf einer Seite einer Trägerplatte ausgebildeten Lei­ terbahnen zum Kontaktieren von auf dieser Seite angebrach­ ten Bauelementen, während die auf der Rückseite der Träger­ platte vorhandenen Leiterbahnen als Kontaktanordnungen für Bedientasten ausgebildet sind. Diese Maßnahme, den geson­ derten Bereich für die Kontaktanordnungen für die Bedienungs­ tasten auf die Rückseite einer Trägerplatte zu verlegen, ist jedoch erheblich teurer als die im vorigen Abschnitt be­ schriebene Variante.

Das Vorsehen eines gesonderten Bereiches für Kontaktanord­ nungen für Bedientasten, sei es auf derjenigen Seite einer Trägerplatte, auf der auch die Leiterplatten aufgebracht sind, sei es auf der gegenüberliegenden Seite, ist erfor­ derlich, da im Bereich der Kontaktanordnungen für die Be­ dienungstasten nur diese Kontaktanordnungen über die be­ treffende Trägerplattenebene überstehen dürfen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leiterplatte mit Bauelementen und mit einer Kontaktanordnung für Bedie­ nungstasten anzugeben, die kompakt ist und billig herstell­ bar ist.

Die Erfindung ist durch die Merkmale von Anspruch 1 gege­ ben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die erfindungsgemäße Leiterplatte zeichnet sich dadurch aus, daß sie durchgehende Öffnungen aufweist, die von einem jeweiligen Leiterbahnabschnitt der nur einseitig aufgebrach­ ten Leiterbahnen ganz überdeckt sind. Die Bauelemente sind von der Rückseite her bestückt, und zwar so, daß sie in den Öffnungen mit dem die jeweilige Öffnung überdeckenden Leiterbahnabschnitt verbunden sind. Dadurch, daß die Ver­ bindung innerhalb der Öffnung erfolgt, stehen über die Trä­ gerplattenvorderseite nur die Leiterbahnen über.

Durch diese Maßnahmen liegt eine Leiterplatte vor, die im räumlichen Bereich, in dem Bauelemente vorhanden sind, zu­ gleich Kontaktanordnungen für Bedienungstasten trägt, die aber dennoch mit nur einseitig aufgebrachten Leiterbahnen auskommt und bei der dennoch im Bereich der Kontaktanord­ nungen nur die Leiterbahnen sich über die Trägerplatten­ vorderseite erheben.

Die montierten Bauelemente können beliebige Bauelemente sein. Um in kompakter Weise eine Überbrückung zu bilden, ist mindestens ein Bauelement vorteilhafterweise als Drahtbrücke ausgebildet. Von Vorteil ist es auch, min­ destens ein Bauelement als geerdetes Bauteil auszubilden, das über eine Schraubenfeder durch eine Öffnung hindurch auf einen diese Öffnung abdeckenden Leiterbahnabschnitt drückt.

Außerhalb demjenigen Bereich, in dem die Kontaktanordnungen für die Bedientasten vorhanden sind, können Bauelemente auch auf die die Leiterbahnen tragende Vorderseite der Trägerplatte montiert sein, da sie dort ja die Funktions­ fähigkeit der Kontaktanordnungen für Bedienungstasten nicht stören.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von durch Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Flußdiagramm eines bevorzugten Verfahrens zum Herstellen von kompakten Leiterplatten mit Bauele­ menten und einer Kontaktanordnung für Bedienungs­ tasten;

Fig. 2(A), 3(A) und 4(A) Draufsichten auf eine Leiter­ platte in unterschiedlichen Fertigungsstufen;

Fig. 2(B), 3(B) und 4(B) Schnittdarstellungen zu den Fig. 2(A), 3(A) bzw. 4(A);

Fig. 5 einen Schnitt durch eine fertiggestellte Leiter­ platte; und

Fig. 6 und 7 Schnitte durch Leiterplatten gemäß anderen Ausführungsbeispielen.

Ein Verfahren zum Herstellen einer einseitig mit Leiter­ bahnen versehenen Leiterplatte soll anhand des in Fig. 1 gezeigten Flußdiagramms beschrieben werden. Zunächst wird aus einem folienartigen Ausgangsmaterial aus Glas- Epoxydharz, Polyamidharz, Polyesterharz oder dergleichen eine dünne Trägerplatte 11 ausgestanzt. Dabei wird gleichzeitig eine bestimmte Anzahl durchgehender Öffnun­ gen 12 in der Trägerplatte 11 ausgebildet, wie in Fig. 2(A) und (B) zu erkennen ist. Die Öffnungen 12 dienen zum Einstecken und Befestigen elektronischer Bauelemente.

Im nächsten Schritt wird eine Kupferfolie 13 fest auf die obere Oberfläche der Trägerplatte 11 aufgebracht, wie in Fig. 3(A) und (B) gezeigt ist. Anschließend wird ein Muster von Leiterbahnen hergestellt, das elek­ trische Verbindungsleitungen und Tastkontakte einer Tastatur bildet. Zu diesem Zweck wird auf die Kupfer­ folie eine dem Muster der Leiterbahnen entsprechende Maske aufgebracht, die insbesondere die Aufnahmebereiche für die elektronischen Bauelemente (die Öffnungen 12) über­ deckt. Die Kupferfolie wird geätzt, und anschließend werden die Maskierungsmaterialien entfernt. Schließlich wird eine stromlose Goldbeschichtung durchgeführt. Auf diese Weise erhält man eine einseitige gedruckte Leiterplatte 21, wie sie in Fig. 4(A) und (B) gezeigt ist. Leitfähige Strukturen 16 auf der oberen Oberfläche der Leiterplatte 21 überdecken die Öffnung(en) 12. Die Leiterplatte 21 ist auf ihrer oberen Oberfläche mit einer Anzahl derartiger leitfähiger Strukturen 16 versehen, die sich zwischen Kontaktanordnungen 8 für die Tastatur befinden. Elektronische Bauelemente 24, beispielsweise Halbleiterchips oder dergleichen werden auf Lötsockeln befestigt. Die Positionen der Lötsockel entsprechen den Positionen der Öffnungen 12 an der Unterseite der Leiterplatte und somit den Positionen der leitfähigen Strukturen 16. Die Bauelemente 24 werden in den Öffnungen 12 mit den zugehörigen leitfähigen Strukturen 16 verlötet. Gemäß einem bevorzugten Ausführungs­ beispiel der Erfindung wird zunächst eine Kontaktanordnung 8 für Bedienungstasten auf der oberen Oberfläche der Leiterplatte 21 ausgebildet, und anschließend werden Bauelemente 24 von der Rückseite der Leiterplatte her in Positionen, die den Positionen der Öffnungen 12 entsprechen, an der Leiterplatte montiert und mit den leitfähigen Strukturen 16 verlötet. Durch dieses Verfahren wird erreicht, daß die Oberflächenbereiche in der Umgebung der Kontaktanordnungen 8 der einseitigen Leiterplatte vollständig eben sind. Die Schaltung kann auf diese Weise zu geringen Kosten in sehr kompakter Form hergestellt werden. In Fig. 6 ist ein anderes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung darge­ stellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die ein­ seitige gedruckte Leiterplatte 21 mit einer äußeren Metallplatte 27 versehen, die an der Stelle der Öffnung 12 über eine Schraubenfeder 28 mit der leitfähigen Struktur 16 verbunden ist. Wenn die Metallplatte 27 geerdet wird, können äußere statische Ladungen sich nicht nachteilig auf die Leiterplatte auswirken. Fig. 7 zeigt ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem Bauelemente 24 sowohl auf der Unterseite als auch auf der Oberseite der einseitig mit Leiterbahnen versehenen Leiterplatte 21 angeordnet sind. Das in Fig. 5 oder 7 gezeigte Ausführungsbei­ spiel gestattet auch eine einfache Herstellung kom­ plizierter Verdrahtungen auf der Leiterplatte, in­ dem die auf der Lötseite angeordneten Bauelemente durch Drahtbrücken ersetzt werden. Die gesamte Einheit kann nach dem beschriebenen Verfahren sehr kompakt gestaltet werden. Anstelle eines folienartigen Träger­ materials kann auch ein beliebiges herkömmliches starres Material für die Trägerplatte verwendet werden. Bei den Bauelementen kann es sich wahlweise um inte­ grierte Bausteine oder um herkömmliche Bauelemente handeln.

Nach dem Verfahren werden elektronische Bauelemente in bestimmten Positionen, die Öffnungen in der Leiterplatte entsprechen, an der Rückseite einer einseitig mit Leiterbahnen und Tasten-Kontaktanordnungen versehenen Leiterplatte montiert, wobei die Öffnungen der Leiterplatte durch leitfähige Strukturen auf der mit Leiterbahnen versehenen Seite überdeckt sind.

Dies gestattet es, die Bauelemente unter Aufrechterhaltung der Flachbauweise korrekt zu installieren, ohne daß ein erhöhter Flächenbedarf in der Umgebung der Kontaktan­ ordnungen für die Tastatur entsteht. Die auf der Leiter­ platte angeordnete Schaltung weist daher geringe Abmessun­ gen auf und ist zu geringen Kosten herstellbar.

Claims (5)

1. Leiterplatte mit

• - einer Trägerplatte (11) aus elektrisch isolierendem Material,
• - Leiterbahnen (8), die einseitig auf der Vorderseite der Trägerplatte angeordnet sind, zu denen Kontakt­ anordnungen (16) für Bedienungstasten gehören, und
• - Bauelementen (24), die über die Leiterbahnen kontak­ tiert sind,

dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Trägerpatte (11) durchgehende Öffnungen (12) aufweist, die von einem jeweiligen Leiterbahnabschnitt ganz überdeckt sind und daß
• - die im Bereich der Kontaktanordnungen (16) angebrachten Bauelemente (24) von der Rückseite der Trägerplatte her in den Öffnungen (12) mit dem die jeweiligen Öff­ nung überdeckenden Leiterbahnabschnitt verbunden sind, so daß im Bereich der Kontaktanordnungen sich nur die Leiterbahnen von der Trägerplattenvorderseite erheben.

2. Leiterplatte nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß durch eine der Öffnungen (12) hindurch eine mit einem geerdeten Bauteil (27) in Kon­ takt stehende Schraubenfeder (28) auf den die Öffnung abdeckenden Leiterbahnabschnitt (16) drückt.

3. Leiterplatte nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß im Bereich außer­ halb der Kontaktanordnungen (8) mindestens ein Bauele­ ment (24) auf der Vorderseite der Trägerplatte (11) angeordnet ist.

4. Leiterplatte nach einem der Ansprüche 1-3, da­ durch gekennzeichnet, daß mindestens ein Bau­ element (24) eine Drahtbrücke ist.