DE4017752C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine federnde Leiterplatte zur Aufnahme min­ destens eines HF-Leistungstransistors, dessen Elektroden­ anschlüsse als flache im wesentlichen rechteckförmige An­ schlußfahnen ausgebildet sind, die entsprechend der Anord­ nung der Anschlußfahnen des HF-Leistungstransistors Kon­ taktflächen aufweist.

HF-Transistoren werden beispielsweise in HF-Sendeendstufen benötigt. Dabei werden ab bestimmten hohen Leistungsklas­ sen der Sendeendstufe HF-Leistungstransistoren verwendet, die in sogenannten Streifenleitungsgehäusen angeordnet sind.

Aus dem Philips Data Handbook April 1982: "R.F. power transistors and modules" ist ein Leistungstransistor be­ kannt, der flache im wesentlichen rechteckförmige An­ schlußfahnen besitzt. Auf der Leiterplatte, auf die dieser Leistungstransistor angebracht wird, sind Kontaktflächen vorgesehen, die entsprechend den Anschlußfahnen des Lei­ stungstransistors angeordnet sind. Anschlußfahnen und Kon­ taktflächen werden verlötet, um eine elektrische Verbin­ dung des Leistungstransistors mit der Leiterplatte herzu­ stellen.

Im Datenbuch der Firma Motorola, RF Device Data, 1984, auf Seite 502 wird der HF-Leistungstransistor MRF648 darge­ stellt, der ebenfalls im wesentlichen rechteckförmige An­ schlußfahnen besitzt. Dieser HF-Leistungstransistor weist darüber hinaus Befestigungslöcher auf, mit denen er auf einem Kühlkörper der HF-Sendeendstufe festschraubbar ist. Hierdurch solle eine ausreichende Kühlung des Leistungs­ transistors gewährleistet werden. Die Anschlußfahnen wer­ den wie beim Leistungstransistor von Philips auf einer Leiterplatte festgelötet. Durch die Fixierung des HF-Lei­ stungstransistors auf dem Kühlkörper durch die Verschrau­ bung einerseits und durch die verlöteten Anschlußfahnen mit der Leiterplatte andererseits ist der HF-Leistungs­ transistor auf zwei Arten befestigt, die jeweils unter­ schiedliches Temperaturverhalten zeigen.

Bei HF-Sendeendstufen, die im "Tastbetrieb" (wechselnder Sender-Ein/Sender-Aus-Betrieb) arbeiten, können im Bereich der Kontaktierungsstellen der Anschlußfahnen auf der Lei­ terplatte (= Lötstellen) Probleme auftreten. Infolge des Tastbetriebs treten mit der "Tastfolge" im Bereich der Anschlußfahnen der Leistungstransistoren große Temperatur­ wechsel auf. Da die Anschlußfahnen des HF-Leistungstransi­ stors und das Material der Leiterplatte unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen, kann es insbeson­ dere durch einen Langzeiteffekt zu einer Ermüdung bzw. Versprödung der Lötstelle und schließlich zu einer Gefähr­ dung der Lötstellenverbindung kommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine federnde Leiter­ platte der eingangs genannten Art anzugeben, die eine erhöhte Betriebssicherheit, insbesondere im Tastbetrieb des HF- Leistungstransistors, aufweist, ohne daß dabei die HF- Eigenschaften der Schaltung beeinträchtigt werden.

Diese Aufgabe wird bei einer federnden Leiterplatte der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Kontaktflächen parallel zu den Anschlußfahnen des HF-Leistungstransistors verlaufen und daß die Kontaktflächen durch in die Leiter­ platte eingebrachte Schlitze voneinander abgetrennt sind.

Durch die in die federnde Leiterplatte eingebrachten Schlitze wird ein "federnder" Anschluß des Leistungstransistors auf der Leiterplatte bewirkt, so daß eine Ermüdung bzw. Versprö­ dung der Lötstelle zwischen den Anschlußfahnen des HF-Lei­ stungstransistors und den Kontaktflächen der Leiterplatte vermieden wird.

Es sei noch erwähnt, daß aus der deutschen Gebauchsmu­ sterschrift GM 75 05 294 eine weitere Befestigungsmöglich­ keit zwischen einem Transistor und einer Chassisplatte bekannt ist. Dieser Kontakt ist allerdings rein mechani­ scher Natur. Der Transistor wird mittels zweier Schrauben­ verbindungen auf der Leiterplatte befestigt. Durch teil­ kreisförmige Aussparungen (Schlitze) werden auf der Chas­ sisplatte Zungen gebildet, an denen der Transistor ange­ schraubt wird. Dadurch ist ein Kontakt zwischen Transistor und Chassisplatte hergestellt, der den Transistor vor Spannungen schützt, die aus der Montage des Transistors auf der Chassisplatte resultieren. Spannungen, die aus thermisch bedingten Belastungen entstehen, sollen hier nicht vermeiden werden.

Bei einer Ausgestaltungsform der Leiterplatte sind die Kanten der Leiterplatte im Bereich der Kontaktflächen me­ tallisiert und im Endbereich der Schlitze sind Bohrungen zur Potentialtrennung der Kanten angebracht. Hierdurch ergibt sich ein HF-sicherer, niederohmiger sowie nieder­ induktiver Anschluß der Anschlußfahnen des HF-Leistungs­ transistors an die Kontaktflächen der Leiterplatte. Durch die Bohrungen werden die Kontaktflächen, z. B. von Emitter und Kollektor elektrisch getrennt.

Die Figur zeigt schematisch einen HF-Leistungstransistor und eine Leiterplatte.

Die Figur zeigt einen HF-Leistungstransistor 2, dessen Elektrodenanschlüsse als flache im wesentlichen rechteck­ förmige Anschlußfahnen 3, 4, 5, 12 ausgebildet sind. Der HF-Leistungstransistor 2 weist darüber hinaus zwei Befe­ stigungslöcher 13 auf, mit denen er auf einem, in der Fi­ gur nicht dargestellten, Kühlkörper verschraubbar ist. Bei dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel zeigt die Leiterplatte 1 lediglich einen Ausschnitt, der die zur Aufnahme des HF-Leistungstransistors wesentlichen Einzelheiten darstellt. Die Leiterplatte weist eine Aus­ nehmung 10 auf, an deren Rand vier sich jeweils gegen­ überliegende Schlitze eingebracht sind. Die mittleren Schlitze weisen im Endbereich eine Bohrung 11 auf. Die Leiterplatte 1 ist im Anfangsbereich der Schlitze 9 abgerundet. Die Leiterplatte 1 entsprechend dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel wird folgender­ maßen hergestellt: Zunächst werden in einem ersten Schritt die Schlitze 9 in die Leiterplatte 1 eingebracht, in einem zweiten Schritt die Kanten der Leiterplatte 1 im Bereich der Schlitze 9 metallisiert und in einem dritten Schritt die Bohrungen 11 im Endbereich der Schlitze 9 eingebracht.

Wird der in der Figur dargestellte HF-Leistungstransi­ stor 2 auf dem Kühlkörper befestigt und die Anschlußfah­ nen 3, 4, 5, 12 mit den Kontaktflächen 6, 7, 8 der Lei­ terplatte 1 verlötet, so entsteht ein federnder Anschluß des HF-Leistungstransistors an die Leiterplatte 1. Hier­ durch wird, insbesondere beim Langzeitbetrieb des HF-Lei­ stungstransistors sowie im Tastbetrieb, eine Gefährdung der Lötstellen zwischen den Anschlußfahnen 3, 4, 5, 12 des HF-Leistungstransistors 2 sowie der Kontaktflä­ chen 6, 7, 8 der Leiterplatte 1 vermieden. Besonders gute HF-Eigenschaften ergeben sich dadurch, daß die Kanten der Leiterplatte 1 im Bereich der Kontaktflächen 6, 7, 8 me­ tallisiert sind, wodurch sich eine niederohmige und nie­ derinduktive Masseverbindung des Emitters ergibt. Bei dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Emitteranschluß des HF-Leistungstransistors durch die An­ schlußfahnen 3, 5, der Basisanschluß durch die Anschluß­ fahne 4 und der Kollektor durch die Anschlußfahne 12 ge­ bildet. Bei der Herstellung der Leiterplatte wird eine besonders einfache Potentialtrennung zwischen Basis und Emitter sowie zwischen Kollektor und Emitter durch die Bohrungen 11 erreicht. Diese werden erst nach dem Kan­ ten-Galvanisierungsprozeß in die Leiterplatte 1 einge­ bracht und sind daher nicht durchmetallisiert. Bei dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Übergänge zwischen der Leiterplatte 1 und den Schlitzen 9 abgerundet, damit im Galvanisierungsprozeß eine bei­ spielsweise durch Fräsrückstände oder Verunreinigungen im Galvanikbad bestehende Überbrückungs- und damit Kurz­ schlußgefahr an den Schlitzen 9 vermieden wird.

Claims (5)

1. Federnde Leiterplatte (1) insbesondere zur Aufnahme mindestens eines HF-Leistungstransistors (2), dessen Elektrodenanschlüsse als flache im wesentlichen rechteckförmige Anschlußfah­ nen (3, 4, 5, 12) ausgebildet sind, die entsprechend der Anordnung der Anschlußfahnen (3, 4, 5, 12) des HF-Lei­ stungstransistors (2) Kontaktflächen (6, 7, 8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen (6, 7, 8) durch in die federnde Lei­ terplatte (1) eingebrachte Schlitze (9) voneinander ge­ trennt sind und
daß die Schlitze (9) parallel zu den Anschlußfah­ nen (3, 4, 5, 12) des HF-Leistungstransistors (2) verlau­ fen.

2. Leiterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten der Leiterplatte (1) im Bereich der Kon­ taktflachen (6, 7, 8) metallisiert sind und daß im Endbereich der Schlitze (9) Bohrungen zur Potenti­ altrennung der Kanten angebracht sind.

3. Leiterplatte nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (1) zur Aufnahme des HF-Leistungs­ transistors (2) in einem Mittelbereich der Leiterplat­ te (1) eine Ausnehmung (10) aufweist, an deren Rand sich jeweils gegenüberliegende Schlitze (9) eingebracht sind.

4. Leiterplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (1) im Endbereich der Schlitze (9) abgerundet ist.

5. Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen ersten Schritt zur Ausbildung der Schlitze (9) in die Leiterplatte (1), einen zweiten Schritt zur Metalli­ sierung der Kanten der Leiterplatte (1) im Bereich der Schlitze (9) und einen dritten Schritt zum Einbringen der Bohrungen (11) im Endbereich der Schlitze (9).