DE3928647A1 - Gedruckte schaltungsplatte zur verwendung bei einer abbildungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine mehrschichtige, gedruckte Schaltungsplatte, bei welcher Maßnahmen vorgesehen sind, um ein Rauschen in einer Abbildungsvorrichtung zu unterdrücken.

Das Leistungsvermögen einer Abbildungsvorrichtung, wie Kopiervorrichtungen oder dergleichen, wurde in jüngster Zeit verbessert und die Einrichtungen sind kompakter ausgelegt, woraus resultiert, daß man in der Vorrichtung kompliziertere elektronische Schaltungen einsetzt. Daher ist bei der Vor­ richtung eine gedruckte Schaltungsplatte vorgesehen, die einen kompakten Aufbau hat und mehrschichtig ausgelegt ist.

Bei einer Abbildungsvorrichtung jedoch sind rauschenerzeu­ gende Quellen, wie mehrere Hochspannungsleistungseinheiten, Motore, Kolben, Relais und weitere Teile vorgesehen. Wenn daher eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) die Arbeits­ abfolge bei der Abbildung steuert, wird die Steuerung durch das Rauschen gestört, so daß sich Schwierigkeiten ergeben können. Insbesondere ist die Auswirkung des Rauschens bei gedruckten Schaltungsplatten in einer Lichtempfangstrommel schwerwiegender, da diese häufig in der Nähe einer Hoch­ spannungs-Rauschquelle sich befindet. Der elektronischen Schaltung sind daher unter Zuordnung zu der Rauschquelle gewisse Einrichtungen zur Unterdrückung des Rauschens, wie Kondensatoren, Spulen und EMI-Filter verbunden.

Wie zuvor angegeben ist, hängt die Wirkungsweise derartiger Maßnahmen zum Verhindern des Rauschens unter Verwendung von Kondensatoren, Filtern und anderen Bauteilen praktisch von der Auslegungsform einer gedruckten Schaltungsplatte und von den eingesetzten Bauteilen ab. Daher sind viele Teile an eine Test- und Fehlererkennungseinrichtung in jedem Fall ange­ schlossen, wodurch sich höhere Kosten ergeben.

Ferner erschwert eine mehrschichtige, gedruckte Schaltungs­ platte den Vorgang, später noch zusätzliche Bauteile zu bauen, und die wechselseitigen Interferenzen der gedruckten Schal­ tungen treten nicht nur zwei-dimensional sondern auch drei­ dimensional auf, woraus resultiert, daß im allgemeinen die Widerstandsfähigkeit gegen den Rauschpegel drastisch abfällt. Bei einer üblichen gedruckten Schaltungsplatte, die Schaltun­ gen auf beiden Seiten hat, beläuft sich beispielsweise der Abstand zwischen beiden Schaltungen auf etwa 1,6 mm, während bei einer mehrschichtigen, gedruckten Schaltungsplatte dieser Abstand etwa 50 µm beträgt, wobei dieser Wert sich auf etwa 1/100 des normalen Schaltungsabstandes beläuft. Daher hat sich bestätigt, daß die Antirauscheigenschaften drastisch von 5 Stellen bei einer doppelseitigen, gedruckten Schaltungs­ platte auf 37 Stellen bei einer mehrschichtigen, gedruckten Schaltungsplatte absinkt, wenn man bei diesem Vergleich die Größen der Anzahl der Lagespitzen gegenüberstellt, an denen ein Fehler auftritt, wobei ein gegebenes, vorbestimmtes Rauschsignal an 150 Stellen zugrunde gelegt wird. Ferner haben sich bei einem Vergleich des Entladungsrauschwider­ standes auf Grund von Messungen der Bogenbildung oder des Überschlags in der Nähe einer gedruckten Schaltungsplatte ergeben, daß eine doppelseitige, gedruckte Schaltungsplatte bis zu 4 kV standhalten kann, während eine mehrschichtige, gedruckte Schaltungsplatte höchstens bis zu 2 kV standhalten kann. Daher ergeben sich bei einer üblichen, mehrschichtigen, gedruckten Schaltungsplatte viele Schwierigkeiten.

Die Erfindung zielt darauf ab, eine gedruckte Schaltungs­ platte für eine Abbildungsvorrichtung bereitzustellen, bei der vorhandene Schwierigkeiten dadurch überwunden werden, daß eine Abschirmungsschicht auf einer mehrschichtigen Platte vorgesehen wird, um Fehler bei der Abbildungsvorrichtung zu vermeiden, bei der eine CPU zur Steuerung der Abfolge bei der Abbildung eingesetzt wird, wobei die Fehler durch ein Rauschen von den Hochspannungs-Leistungseinheiten, Motoren, Magnete und anderer Bauteile verursacht werden.

Nach der Erfindung zeichnet sich eine gedruckte Schaltungs­ platte für eine Abbildungsvorrichtung dadurch aus, daß eine Platte, auf der eine CPU angebracht ist und die in eine Lichtempfangstrommeleinheit eingebaut ist, mehrschichtig mit Hilfe des Druckverfahrens ausgelegt ist, und daß eine Schicht, die nicht mit anderen Punkten einer Schaltung ver­ bunden ist, durchgehend, d.h. vollständig, auf der vorstehend genannten Platte ausgebildet ist.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevor­ zugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht zur Verdeut­ lichung des Aufbaus einer mehrschichtigen, gedruckten Schal­ tungsplatte, bei der die Erfindung verwirklicht ist,

Fig. 2 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Anti­ rauscheigenschaften der gedruckten Schaltungsplatte, und

Fig. 3, 4 und 5 Schnittansichten zur Verdeutlichung von Beispielen, welche auf der Erfindung basieren.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht zur Verdeutlichung des Aufbaus einer mehrschichtigen, gedruckten Schaltungs­ platte, bei der die Erfindung verwirklicht ist. Fig. 2 ist ein Diagramm zur Verdeutlichung der Antirausch-Eigenschaften der gedruckten Schaltungsplatte, und die Fig. 3, 4 und 5 stellen Schnittansichten zur Verdeutlichung von Anwendungs­ beispielen dar, die auf der Erfindung basieren.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Beispieles einer gedruckten Schaltungsplatte erläutert, die bei einem üblichen Kopiergerät eingesetzt wird.

Bei dem Beispiel in Fig. 1 ist das Basismaterial 1 ein Phenolpapier mit einer Dicke von etwa 1,6 mm oder sie ist aus Glas, Epoxyharz oder dergleichen hergestellt. Auf diesem Basismaterial 1 ist die erste Schaltungsschicht 2 ausgebildet, die sich auf etwa 35 µm beläuft, wobei ein elektrolytisches Plattierungsverfahren angewandt wird. Auf der Oberfläche der ersten Schaltungsschicht, d.h. auf der Oberfläche, die der Kontaktfläche zwischen dem Basismaterial 1 und der ersten Schaltungsschicht 2 gegenüberliegt, sind Isoliermaterialien des Epoxytyps mit Hilfe einer Mehrzahl von verfahrensweisen aufgebracht, um die erste Isolierschicht 3 zu bilden. Diese Isolierschicht 3 ist etwa 50 µm dick und hat eine dielektri­ sche Festigkeit von etwa 1000 V. Ferner ist die zweite Schaltungsschicht 4 mit Hilfe eines elektrolosen Plattierungs­ verfahrens auf der Oberfläche der ersten Isolierschicht 3, d.h. auf der Oberfläche vorgesehen, die der Kontaktfläche zwischen der ersten Isolierschicht 3 und der ersten Schal­ tungsschicht 2 gegenüberliegt. Zusätzlich hierzu ist eine zweite Isolierschicht (isolierende Schutzschicht) 5 auf der Oberfläche der zweiten Schaltungsschicht 4, d.h. auf der Oberfläche vorgesehen, die der Kontaktfläche zwischen der ersten Isolierschicht 3 und der zweiten Schaltungsschicht 4 gegenüberliegt, wobei diese Isolierschicht 5 zum Schutz der Schaltung dient. Die mehrschichtige, gedruckte Schaltungs­ platten der vorstehend genannten Art haben im allgemeinen einen üblichen Aufbau. Bei der Erfindung ist eine Abschirmung auf der gesamten Fläche des Basismaterials 1 der vorstehend genannten, mehrschichtigen, gedruckten Schaltungsplatte, insbesondere auf der Oberfläche vorgesehen, die der Kontakt­ ebene zwischen dem Basismaterial 1 und der ersten Schaltungs­ schicht gegenüberliegt. Die Abschirmung 6 ist so ausgebildet, daß isolierte Öffnungen 7 vorgesehen sind, so daß die zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 8 über Verbindungsan­ schlüsse 9 angeschlossen werden kann. Die Abschirmung 6 bildet zur Masse hauptsächlich eine elektromagnetische und elektrostatische Abschirmung. Daher werden Rauscherscheinun­ gen der verschiedensten Formen, die in einer Abbildungsvor­ richtung erzeugt werden, mit Hilfe dieser Abschirmung 6 absor­ biert, so daß man eine wesentliche Verbesserung der Anti­ rausch-Eigenschaften erhält. Ein Beispiel für die Antirausch- Eigenschaften ist in Fig. 2 gezeigt, in der die Anzahl der erhaltenen, fehlerhaften Auslösungen gemäß einem Verfahren angegeben ist, bei dem Signale mit Gleichspannung von 260 V und einer Breite von 50 ns über die Kopplungsverbindung zugeführt werden und ein vorbestimmtes Rauschen an 150 Stel­ len eingegeben wird, die alle Eingangs- und Ausgangsan­ schlüsse der Abfolgesteuerungsplatte einer Abbildungsvorrich­ tung darstellen, bei der die Arbeitsabfolge mittels einer CPU gesteuert wird. Zu Vergleichszwecken sind die Meßergeb­ nisse für die drei Arten von gedruckten Schaltungsplatten angegeben. A zeigt die Anzahl der Punkte für fehlerhafte Auslösungen bei einer doppelseitigen, gedruckten Schaltungs­ platte einer üblichen Bauart, B zeigt jene für eine mehr­ schichtige, gedruckte Schaltungsplatte einer üblichen Bauart, und C zeigt jene bei einer mehrschichtigen, gedruckten Schaltungsplatte nach der Erfindung. Die Angabe oberhalb jedes Balkens im Diagramm ist die Anzahl der Punkte von fehlerhaften Auslesungen, und je kleiner diese Angabe ist, desto günstiger ist die Antirausch-Eigenschaft. Hieraus ist zu ersehen, daß die mehrschichtige, gedruckte Schaltungs­ platte nach der Erfindung im Hinblick auf die Antirausch- Eigenschaften den üblichen überlegen ist.

Die vorstehende Beschreibung bezieht sich auf eine zwei­ schichtige, gedruckte Schaltungsplatte, und die Erfindung läßt sich auf dieselbe Weise auch bei gedruckten Schaltungs­ platten anwenden, die eine Mehrzahl von Schichten haben. Auch ist es möglich, Vorkehrungen zu treffen, die wirksam sind, um die Auswirkungen des Rauschens zu reduzieren, in­ dem auf jeder Grenzfläche oder Zwischenfläche eine Abschir­ mung vorgesehen wird, die bei der Schaltung als eine Grenz­ schicht geeignet ist.

Fig. 3 zeigt ein Beispiel, bei dem die Abschirmung 6 zwischen dem Basismaterial 1 und dem zweiten Basismaterial 11 vorgesehen ist, während Fig. 4 ein Beispiel zeigt, bei dem die Abschirmung 6 zwischen der ersten Isolierschicht 3 und der zweiten Isolierschicht 5 vorgesehen ist. Fig. 5 zeigt ein Beispiel, bei dem die Abschirmung 6 auf der äußeren Fläche der zweiten Isolierschicht 5, d.h. auf der Fläche vor­ gesehen ist, die der Kontaktfläche zwischen der zweiten Isolierschicht 5 und der zweiten Schaltungsschicht 4 gegen­ überliegt. Wenn die Erfindung bei einer gedruckten Schal­ tungsplatte zur Anwendung kommt, auf der eine CPU vorge­ sehen ist, und die in einer Lichtempfangseinheit unterge­ bracht ist, die den Auswirkungen des Hochspannungsrauschens bei einer Abbildungsvorrichtung ausgesetzt ist, wird das Rauschen direkt durch die gedruckte Schaltungsplatte aufge­ nommen.

Wie vorstehend angegeben ist, führen in einer Abbiegungs­ vorrichtung, bei der die Arbeitsabfolge mittels einer CPU gesteuert wird, Hochspannungs-Leistungsversorgungen, Motore, Kolben und andere Bauteile zur Auslösung von Fehlsteuerung durch die CPU, woraus schwerwiegende Probleme als eine Art Kettenreaktion folgen können. Der vorliegenden Erfindung jedoch ist es dadurch möglich, daß Abschirmungen auf einer mehrschichtigen, gedruckten Schaltungsplatte vorgesehen werden, die vorstehend genannten Schwierigkeiten vollständig zu überwinden. Daher gibt die Erfindung eine mehrschichtige, gedruckte Schaltungsplatte für eine Abbildungsvorrichtung an, welche die elektronischen Schaltungen in üblicher Weise und sicher betreibt.

Claims (3)

1. Gedruckte Schaltungsplatteneinrichtung, auf der eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) anbringbar ist, mittels der eine Abbildungsvorrichtung steuerbar ist, gekenn­ zeichnet durch
eine mehrschichtige Schaltungsplatteneinrichtung zur Anbringung der zentralen Verarbeitungseinheit, und
eine Abschirmungsschichteinrichtung (6) zum Abschirmen der mehrschichtigen Schaltungsplatteneinrichtung (1, 2, 3, 4) ohne die Verbindung zu einer Schaltung derselben,
wobei die Schaltung der mehrlagigen Schaltungsplatten­ einrichtung mittels eines Druckverfahrens erstellt ist.

2. Schaltungsplatteneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmungsschicht­ einrichtung (6) auf der Fläche der mehrschichtigen Schaltungs­ platteneinrichtung (1, 2, 3) vorgesehen ist, an der die zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) angebracht ist.

3. Schaltungsplatteneinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmungsschicht­ einrichtung (6) an Masse liegt.