DE69024313T2

DE69024313T2 - Oberflächenmontierbare Netzwerkvorrichtung

Info

Publication number: DE69024313T2
Application number: DE69024313T
Authority: DE
Inventors: Koji Nishida; Kazuo Oishi; Kinji Takada; Syozo Yamashita
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-10-20
Filing date: 1990-10-19
Publication date: 1996-06-13
Anticipated expiration: 2010-10-20
Also published as: EP0423821A3; US5224021A; EP0423821A2; DE69024313D1; KR910008832A; EP0423821B1

Description

HINTERGRTIND DER ERFINDUNG:

-Diese Erfindung betrifft eine oberflächemontierbare Netzwerkvorrichtung, und insbesondere ein oberflächenmontierbares elektronisches Bauteil, das mehrere Leitungsanschlüsse hat und dazu in der Lage ist, eine Vielzahl von Verbundschaltungen in einem Bauteil zu verwirklichen.

2. BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK:

In den letzten Jahren war, mit der abnehmenden Größe von elektronischen Einrichtungen, die Entwicklung von elektronischen Bauteilen, die mehrere passive Elemente, wie Widerstände, Kondensatoren, Spulen etc. in einer Baugruppe enthalten, lebhaft im Gange (auf solche elektronischen Bauteile wird hier im weiteren als "Netzwerkvorrichtungen" Bezug genommen). Netzwerkvorrichtungen, wie z.B. Pull-Up/pull-down Widerstands-Netzwerkvorrichtungen, die weitverbreitet bei digitalen Schaltungen verwendet werden, RC-Netzwerkvorrichtungen zur Unterdrückung von Schnittstellen-Störungen und LCR-Netzwerkvorrichtungen für Filter haben einen großen Beitrag zur Steigerung der Anzahl von elektrischen Bauteilen, die auf einer gedruckten Leiterplatte befestigt werden, und zur Abnahme der Anzahl der Prozesse zur Unterbringung in Baugruppen geleistet.
Netzwerkvorrichtungen werden z. B. verwendet, um Schnittstellen-Passivelementschaltungen zur Verbindung zwischen integrierten Schaltungen (ICs), die auf einer gedruckten Leiterplatte (einem Befestigungssubstrat) befestigt sind, vorzusehen. Die Fig. 1 zeigt ein Beispiel einer solchen Schnittstellen-Passivelementschaltung, die zwei ICs miteinander verbindet. Der in Fig. 1 dargestellte Block C zeigt eine Bus-Schaltung, in welcher ein Ende jedes Widerstandes R1 parallel mit einer der 4- Bit-Bus-Leitungen verbunden ist, die die digitalen ICs miteinander verbinden, während dessen anderes Ende mit der Strombzw. Spannungsquelle Vcc verbunden ist. Die Schaltung von Block C bildet eine Pull-Up-Widerstandsschaltung. Der Block A zeigt eine isolierte Widerstands-Netzschaltung in welcher ein Ende jedes Widerstandes R2 mit einer der parallelen 4-Bit-Leitungen verbunden ist, die die digitalen ICs miteinander verbinden, während dessen anderes Ende in Reihe mit einer der 4-Bit-Bus- Leitungen verbunden ist, die die digitalen ICs miteinander verbinden. Der Block B zeigt ein Kondensatornetzwerk zum Unterdrücken von Störungen, bei welchem eine der gepaarten Elektroden in jedem Kondensator C1 parallel mit einer der 4-Bit-Bus- Leitungen verbunden ist, die die digitalen ICs verbinden, während dessen andere Elektrode geerdet ist.
Die Fig. 2 zeigt eine Widerstands-Netzwerkvorrichtung mit einer Single-In-Line-Baugruppe (SIP = single in-line package) gemäß dem Stand der Technik, welche für Anwendungen für allgemeine Zwecke verwendet worden ist. Die Netzwerkvorrichtung vom SIP- Typ umfaßt ein isolierendes Substrat 1 aus Aluminium oder Keramik, auf welchem eine Schaltung ausgebildet wird, mehrere Verbindungsanschlüsse 5, die das isolierende Substrat 1 von beiden Seiten greifen, und eine Gießverbindung 7, die das isolierende Substrat 1 einkapselt. Ein Leitungsführungsleiter 2, Anschlußleiter 3 und Widerstände 4 sind auf dem isolierenden Substrat 1 angeordnet, um eine Schaltung darauf auszubilden. Die Verbindungsanschlüsse 5 haben jeweils einen Klammerabschnitt 5a, der das isolierende Substrat 1 von beiden Seiten greift, wobei der Klammerabschnitt 5a sowohl elektrisch als auch mechanisch mit dem Anschlußleiter 3 auf dem isolierenden Substrat 1 durch eine Lötstelle 6 verbunden ist.
Die Widerstands-Netzwerkvorrichtung vom SIP-Typ der obigen Ausgestaltung wird auf einer gedruckten Leiterplatte so befestigt, daß das isolierende Substrat 1 rechtwinklig zur Hauptoberfläche der gedruckten Leiterplatte angeordnet wird. Die Verbindungsanschlüsse 5 auf der Netzwerkvorrichtung vom SIP-Typ werden in die Durchgangslöcher eingesetzt, die auf der gedruckten Leiterplatte vorgesehen sind. Andererseits wird eine Netzwerkvorrichtung vom Dual-In-Line-Baugruppentyp (DIP = dual in- line package) auf einer gedruckten Leiterplatte so befestigt, daß das darin enthaltende isolierende Substrat parallel zur Hauptoberfläche der gedruckten Leiterplatte angeordnet ist. Mit anderen Worten wird die Netzwerkvorrichtung vom DIP-Typ auf der gedruckten Leiterplatte oberflächenmontiert. Deshalb hat die Netzwerkvorrichtung vom SIP-Typ einen Vorteil gegenüber derjenigen vom DIP-Typ darin, daß die erste einen geringeren Raum auf der gedruckten Leiterplatte einnimmt, wenn sie darauf befestigt wird. Die Netzwerkvorrichtung vom SIP-Typ hat den weiteren Vorteil, daß sie, da ihre Anschlußteilung (Verbindungsanschluß-Abstand) so ausgestaltet ist, daß sie zu derjenigen von allgemein verwendeten IC-Gehäuse-Verbindungen vom Einsetztyp (Durchgangslochtyp) paßt, kompatibel mit den üblicherweise verwendeten IC-Gehäusen vom Durchgangslochtyp ist. Da sie eine Single-In-Line-Eingabeanschlußkonfiguration hat, ist die Netzwerkvorrichtung vom SIP-Typ ebenfalls am besten dazu geeignet, eine Passivelementschaltung zu erzielen, die parallel mit Bus- Leitungen verbunden, wie sie in den Blöcken B und C in Fig. 1 gezeigt ist.
Bei der Netzwerkvorrichtung vom SIP-Typ können eine Vielzahl von Netzwerkschaltungen ausgebildet werden, wie z.B. diejenigen, die in den Fig. 3A bis 3G gezeigt sind, und zwar durch das Kombinieren von verschiedenen Elementen, wie z.B. Widerständen und Kondensatoren auf den beiden Hauptoberflächen des isolierenden Substrats. Deshalb wird die Netzwerkvorrichtung vom SIP- Typ bei digitalen Schnittstellenanwendungen weit verbreitet verwendet. Jedoch sind mit dem Fortschritt der Oberflächenmontagetechniken neue IC-Baugruppen mit einer kleineren Anschlußteilung als 2,54 mm, wie sie gewöhnlich beim DIP-Typ verwendet werden, zur Verwendung gekommen, wobei solche IC-Baugruppen SOP (small outline package = Baugruppe mit geringen Außenabmessungen), QFP (quad flat package = Flachquaderbaugruppe), PLCC (plastic leaded chip-carrier = Kunststoffanschluß-Chipträger) und LCC (leadless chip-carrier = anschlußloser Chipträger)- Typen umfassen, die jeweils eine Anschlußteilung von 1,27 mm, 1,0 mm, 0,8 mm, 0,65 mm und 0,5 mm haben.
Andererseits ist die übliche Anschlußteilung der Netzwerkvorrichtung vom SIP-Typ 2,54 mm oder 1,78 mm. Es sollte ebenfalls bemerkt werden, daß es extrem schwierig ist, die Durchgangslochteilung auf einer gedruckten Leiterplatte kleiner als 1,27 mm zu machen. Daraus ist deshalb ein Problem bezüglich der Kompatibilität mit den oben genannten neuen Typen von IC-Gehäusen erwachsen. Die Netzwerkvorrichtung vom SIP-Typ ist ein elektronisches Bauteil vom Durchgangsloch-Typ, aber in den letzten Jahren ist eine gesteigerte Anzahl von hochbestückten gedruckten Leiterplatten verwendet worden, auf denen nur oberflächenmontierbare elektronische Bauteile eingesetzt werden, wobei solche Komponenten auf beiden Seiten der gedruckten Leiterplatte oberflächenmontiert werden. Oberflächenmontierte elektronische Bauteile sind deshalb zu starker Verwendung gekommen. Dadurch, daß mehrere elektronische Komponenten auf einer gedruckten Leiterplatte montiert sind, wird, wenn nur Netzwerkvorrichtungen vom SIP-Typ in Durchgangslöcher der gedruckten Leiterplatte eingesetzt werden, während alle anderen elektronischen Bauteile oberflächenmontiert werden, das Problem gesteigerter Kosten für die gedruckten Leiterplatten entstehen. Dies ist ein Nachteil der Einsetztyp-Netzwerkvorrichtung vom SIP-Typ.
Die Fig. 4a ist eine Aufsicht auf eine oberflächenmontierbare Netzwerkvorrichtung gemäß eines anderen Standes der Technik. Die Fig. 4B zeigt deren Querschnitt. Die dargestellte Netzwerk vorrichtung ist eine Widerstands-Netzwerkvorrichtung vom SOP- Typ. Wie in den Fig. 4A und 4B gezeigt, sind ein Anschlußleiter 11 und ein Widerstand 12 auf einem isolierenden Substrat 10 ausgebildet, wobei der Anschlußleiter 11 mit einem Verbindungsanschluß 9 durch eine Lötstelle 13 verbunden ist. Die Verbindung kann gelegentlich durch Drahtverbindung oder andere Verbindungsverfahren bereitgestellt werden. Das isolierende Substrat 10 ist in ein Kunststoffgußteil 8 eingekapselt. Das Kunststoffgußteil wird durch Transferguß oder Spritzguß ausgebildet. Die Verwendung solcher Gußverfahren zum Ausbilden des Kunststoffgußteils 8 stellt die Herstellung einer Baugruppe mit hoher Genauigkeit ihrer Abmessungen sicher und macht es leichter, Netzwerkvorrichtungen automatisch auf einer gedruckten Leiterplatte unter Verwendung eines Montagevorrichtung zu montieren.
Die Widerstands-Netzwerkvorrichtung vom SOP-Typ gemäß dem Stand der Technik hat eine Dual-In-Line-Konfiguration, bei welcher mehrere Verbindunganschlüsse 9 sich von den längeren Seiten des isolierenden Substrats 10 nach außen erstrecken, und ist auf einer gedruckten Leiterplatte so montiert, daß die Hauptoberfläche des isolierenden Substrats 10 parallel zur Hauptoberfläche der gedruckten Leiterplatte angeordnet ist. Deshalb ist diese Netzwerkeinrichtung für die isolierte Widerstands-Netzwerkvorrichtungsschaltung des Blocks A geeignet, der in Fig. 1 gezeigt ist. Auch ist es bei der oben beschriebenen Konstruktion dieser Netzwerkvorrichtung möglich, die Anschlußteilung auf weniger als 1,27 mm zu verringern.
Jedoch bringt die Netzwerkvorrichtung vom SOP-Typ gemäß dem Stand der Technik Schwierigkeiten mit sich, wenn die Breite der Baugruppe verringert werden soll. Dies liegt daran, daß die Hauptoberfläche des isolierenden Substrates 10 parallel zur Hauptoberfläche der gedruckten Leiterplatte angeordnet ist. Im Falle der Netzwerkvorrichtung vom SOP-Typ gemäß dem Stand der Technik ist es nicht möglich, die Baugruppenbreite auf weniger als 3 mm zu reduzieren.
Wenn eine Pull-Up-Schaltung, wie sie im Block C in Fig. 1 gezeigt ist, unter Verwendung einer Dual-In-Line-Netzwerkvorrichtung vom SOP-Typ ausgebildet werden soll, wird die Netzwerkvorrichtung vom SOP-Typ eine in Fig. 4D gezeigte Schaltung aufweisen. Um eine Dual-In-Line-Netzwerkvorrichtung vom SOP-Typ mit einer solchen Schaltung zu montieren, wird die gedruckte Leiterplatte eine Schaltungskonfiguration haben, wie sie in Fig. 5 gezeigt ist. Auf der gedruckten Leiterplatte sind montiert: Ein digitaler IC 16, eine Widerstands-Netzwerkvorrichtung 14 vom SOP-Typ und ein I/O-Verbindungselement 17, ein 8- Bit-Bus 18, der den digitalen IC 16 mit der Widerstands-Netzwerkvorrichtung 14 vom SOP-Typ und die Widerstands-Netzwerkvorrichtung 14 vom SOP-Typ mit dem I/O-Verbindungselement 17 verbindet.
Wie aus der Fig. 5 ersichtlich wird, ist das Schaltungsmuster der 8-Bit-Bus-Leitungen 18 komplex und nimmt einen großen Raum auf der gedruckten Leiterplatte ein, wobei es damit die auf der gedruckten Leiterplatte benötigte virtuelle Fläche zur Montage der Netzwerkvorrichtung vergrößert.
Die Figur 6 A zeigt noch ein weiteres Beispiel gemäß dem Stand der Technik. Das gezeigte Bauteil ist eine oberflächenmontierbare Widerstands-Netzwerkvorrichtung für Mehrfachchips. Halbkreisförmige Aussparungen sind in den Seitenflächen eines isolierenden Substrates 19 entlang dessen Längsrichtung ausgebildet, und Dickfilm-Elektroden sind sowohl auf der Oberfläche des Substrates 19 als auch in den Aussparungen in den Seitenflächen ausgebildet. Die Dickfilm-Elektroden dienen als Ausgabeelektroden 20 zum Verbinden der Netzwerkvorrichtung mit der Schaltung auf einer gedruckten Leiterplatte. Ein Widerstand 21 ist zwischen den Ausgabeelektroden 20 aufgedruckt und eingebrannt. Die Fig. 6B zeigt eine äquivalente Schaltung für die in Fig. 6A dargestellte Mehrfachchip-Widerstands-Netzwerkvorrichtung. Die Ausgangselektroden 20 sind direkt durch Löten mit der Schaltung auf der gedruckten Leiterplatte verbunden. Deshalb treten leicht Sprünge in den Lötverbindungen auf, wenn eine Differenz der Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen dem isolierenden Substrat 19 und der gedruckten Leiterplatte existiert.
Beim Ausbilden einer großen Anzahl von Elementen (z.B. Widerständen) auf dem isolierenden Substrat 19 ist es ebenfalls notwendig, die Länge des isolierten Substrates 19 zu vergrößern. Eine vergrößerte Länge des isolierenden Substrates 19 wird das isolierende Substrat 19 anfälliger für Brüche machen, wenn die gedruckte Leiterplatte aufgrund von mechanischen Belastungen gebogen wird. Weiterhin besteht die Möglichkeit, daß die Elektroden beschädigt werden können, wenn die Löttemperatur zu hoch oder die Lötzeit zu lang ist, da die Ausgabeelektroden 20 direkt auf die gedruckte Leiterplatte gelötet werden.
Somit hat die Mehrfachchip-Netzwerkvorrichtung den Nachteil, daß ihre Lötverbindungen wenig verläßlich und wenig widerstandsfähig gegenüber mechanischen Belastungen sind. Auch hat die Netzwerkvorrichtung vom Mehrfachchip-Typ eine einfache Ausbildung mit mehreren Bauteilen, die darauf gruppiert sind und hat gewöhnlich keine interne Leitungsführung. Deshalb wird es, wenn die Mehrfachchip-Netzwerkvorrichtung als im Block C in Fig. 1 dargestellte Pull-Up/Pull-Down-Widerstandsschaltung oder als im Block B dargestellte Kondensator-Netzwerk-Störungsunterdrückung verwendet wird, dort, wo gemeinsame Erdung unter Verwendung der Bus-Leitungen über Kondensatoren bereitgestellt ist, notwendig, für Vcc, GND, etc. eine gemeinsame Verbindungs- Leitungsführung auf der gedruckten Leiterplatte zur Verfügung zu stellen. Ebenfalls ist eine doppelseitige Leitungsführungstechnik oder eine mehrschichtige Verdrahtungstechnik vonnöten, um Abschnitte zu bearbeiten, wo sich die Leitungsführungen überkreuzen. Die Verwendung dieser Techniken bringt das Problem der gesteigerten Herstellungskosten für die gedruckte Leiterplatte mit sich, und zwar wegen der Notwendigkeit der Ausbildung von Durchgangslöchern und Mehrschicht-Leitungsführung.
Die DE-A-3 015 466 offenbart ein Widerstandsmodul (Netzwerkvorrichtung) zur Oberflächenmontage mit einem isolierenden Substrat mit Leitungsführungen und passiven Elementen auf mindestens einer ihrer Hauptoberflächen, mehreren Verbindungsanschlüssen, Anschlußverbindungsleitern, welche auf den Hauptoberflächen des isolierenden Substrates ausgebildet sind, wobei die Anschlußverbindungsleiter die Verbindungsanschlüsse und mindestens eine der Leitungsführungen und die passiven Elemente verbinden, und Versiegelungsmitteln zum Abdecken zumindest der Verbindungsabschnitte zwischen den Anschlußverbindungsleitern und den Verbindungsanschlüssen.
Die erfindungsgemäße oberflächenmontierbare Netzwerkvorrichtung zur Montage auf einem Befestigungssubstrat, welche die oben erwähnten und viele andere Nachteile und Mängel des Standes der Technik überwindet, ist im Anspruch 1 beschrieben.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der zwischen den Verbindungsanschlüssen eingebrachte Abschnitt des isolierenden Substrates im montieren Zustand der Netzwerkvorrichtung weit von der Oberfläche des Befestigungssubstrats entfernt angeordnet.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der zwischen den Verbindungsanschlüssen eingebrachte Abschnitt des isolierenden Substrates in dem Zustand, wo die Netzwerkvorrichtung montiert ist, an der Seite der Oberfläche des Befestigungssubstrats angeordnet.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform bedeckt die Versiegelung ferner das isolierende Substrat.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat jeder der Verbindungsanschlüsse einen im wesentlichen U-förmigen Abschnitt, zwischen dem das isolierende Substrat eingebracht ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat jeder der Verbindungsanschlüsse zwei ungefähr L-förmige Abschnitte, zwischen denen das isolierende Substrat eingebracht ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist jeder der Endabschnitte so gebogen, daß er einen L-förmigen Abschnitt ausbildet.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist jeder Endabschnitt der Verbindungsanschlüsse so gebogen&sub1; daß er einen knickflügelförmigen Abschnitt ausbildet.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist jeder Endabschnitt der Verbindungsanschlüsse so gebogen, daß er einen J-förmigen Abschnitt ausbildet.
Somit ermöglicht die hier beschriebene Erfindung die Lösung der folgenden Aufgaben: (1) Bereitstellung einer oberflächenmontierbaren Netzwerkvorrichtung mit verringerter Anschlußteilung und verringerter Baugruppengröße; (2) Bereitstellung einer oberflächenmontierbaren Netzwerkvorrichtung mit hoher Zuverlässigkeit der Verlötung und hohem Widerstand gegenüber thermischen und mechanischen Belastungen nach der Montage auf einer gedruckten Leiterplatte; und (3) Bereitstellung einer oberflächenmontierbaren Netzwerkvorrichtung, die dazu in der Lage ist, eine Vielzahl von Schaltungen zu verwirklichen, und dazu in der Lage ist, den Leitungsführungsgrundriß auf einer gedruckten Leiterplatte zu vereinfachen, und somit den durch die Leitungsführung auf einer gedruckten Leiterplatte eingenommenen Raum zu verringern.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Erfindung wird für Fachleute besser verständlich und ihre vielfältigen Aufgaben und Vorteile werden ersichtlich, wenn wie folgt auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird.
Fig. 1 ist ein Schaltungsdiagramm, das ein Beispiel einer passiven Schnittstellen-Schaltung zeigt, die zwischen digitalen ICs angeordnet ist.
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht einer Widerstands- Netzwerkvorrichtung vom SIP-Typ.
Fig.3A-3G sind Schaltungsdiagramme, die verschiedene Netzwerkvorrichtungs-Schaltungen zeigen.
Fig. 4A ist eine Aufsicht auf eine Netzwerkvorrichtung vom SOP-Typ.
Fig. 4B ist eine Querschnittsansicht der Widerstands-Netzwerkvorrichtung vom SOP-Typ.
Fig. 4C ist ein Schaltungsdiagramm, das ein Beispiel der Schaltung einer Widerstands-Netzwerkvorrichtung vom SOP zeigt.
Fig. 4D ist eine Schaltungsdiagramm, das ein anderes Beispiel einer Schaltung einer Widerstands-Netzwerkvorrichtung vom SOP-Typ zeigt.
Fig. 5 ist eine Aufsicht auf eine gedruckte Leiterplatte, auf welcher eine Widerstands-Netzwerkvorrichtung vom SOP-Typ montiert ist.
Fig. 6A ist eine perspektivische Ansicht einer Mehrfachchip- Widerstands-Netzwerkvorrichtung.
Fig. 6B ist ein Schaltungsdiagramm, das die Schaltung der Mehrfachchip-Widerstands-Netzwerkvorrichtung zeigt.
Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht, die die äußere Erscheinung der ersten Ausführungsform zeigt.
Fig. 9 ist ein Schaltungsdiagramm, das eine äquivalente Schaltung für die erste Ausführungsform zeigt.
Fig. 10A ist eine perspektivische Ansicht, die die Hauptoberfläche eines isolierenden Substrates der ersten Ausführungsform zeigt.
Fig. 10B ist eine perspektivische Ansicht, die eine andere Hauptoberfläche des isolierenden Substrates der ersten Ausführungsform zeigt.
Fig. 10C ist eine perspektivische Ansicht, die Verbindungsanschlüsse zeigt, die am isolierenden Substrat der ersten Ausführungsform befestigt sind.
Fig. 11 ist eine Aufsicht auf eine gedruckte Leiterplatte, auf welcher die erste Ausführungsform montiert ist.
Fig. 12A ist eine Querschnittansicht, die eine andere Art der ersten Ausführungsform darstellt.
Fig. 12B ist eine Querschnittsansicht, die eine weitere Art der ersten Ausführungsform darstellt.
Fig. 12C ist eine Querschnittsansicht, die noch eine weitere Art der ersten Ausführungsform darstellt.
Fig. 12D ist eine Querschnittsansicht, die weiterhin noch eine weitere Art der ersten Ausführungsform darstellt.
Fig. 13 ist eine Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform.
Fig. 14 ist ein Schaltungsdiagramm, das eine äquivalente Schaltung für die zweite Ausführungsform zeigt.
Fig. 15A ist eine perspektivische Ansicht, die eine Hauptoberfläche eines isolierenden Substrates der zweiten Ausführungsform zeigt.
Fig. 15B ist eine perspektivische Ansicht, die eine andere Hauptoberfläche des isolierenden Substrats der zweiten Ausführungsform zeigt.
Fig. 16 ist eine Querschnittsansicht einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 17 ist eine perspektivische Ansicht, die die äußere Erscheinung der dritten Ausführungsform zeigt.
Fig. 18 ist ein Schaltungsdiagramm, das eine äquivalente Schaltung für die dritte Ausführungsform zeigt.
Fig. 19A ist eine perspektivische Ansicht, die eine Hauptoberfläche eines isolierenden Substrates der dritten Ausführungsform zeigt.
Fig. 19B ist eine perspektivische Ansicht, die eine weitere Hauptoberfläche eines isolierenden Substrates der dritten Ausführungsform zeigt.
Fig. 20A bis 20D sind Querschnittsansichten, die andere Arten der dritten Ausführungsform darstellen.
Fig. 21 ist eine Querschnittsansicht einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 22 ist ein Schaltungsdiagramm, das eine äquivalente Schaltung für die vierte Ausführungsform zeigt.
Fig. 23A ist eine perspektivische Ansicht, die eine Hauptoberfläche eines isolierenden Substrates der vierten Ausführungsform zeigt.
Fig. 23B ist eine perspektivische Ansicht, die eine andere Hauptoberfläche eines isolierenden Substrates der vierten Ausführungsform zeigt.
Fig. 24 ist eine Querschnittsansicht einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 25 ist ein Schaltungsdiagramm, das eine äquivalente Schaltung für die fünfte Ausführungsform zeigt.
Fig. 26A ist eine perspektivische Ansicht, die eine Hauptoberfläche eines isolierenden Substrates der fünften Ausführungsform zeigt.
Fig. 26B ist eine perspektivische Ansicht, einer isolierenden Schicht, die auf dem isolierenden Substrat der fünften Ausführungsform vorgesehen ist.
Fig. 26C ist eine perspektivische Ansicht, die eine weitere Hauptoberfläche des isolierenden Substrates der fünften Ausführungsform zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die Fig. 10A zeigt eine Oberfläche 35a eines isolierenden Substrates 35 einer oberflächenmontierbaren Netzwerkvorrichtung bei einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die andere Hauptoberfläche in Fig. 110B mit 35b angedeutet ist. Wie in Fig. 10A gezeigt, ist auf der Hauptoberfläche 35a des isolierenden Substrats 35 eine Schaltung ausgebildet, die Widerstände 34&sub2;, 34&sub3;, 34&sub4; und 34&sub5;, eine Leitungsführung 33 und Anschlußverbindungsleiter 32a&sub1;, 32a&sub2;, 32a&sub3;, 32a&sub4; und 32a&sub5; zum Verbinden der Schaltung mit Verbindungsanschlüssen aufweist.
Die Fig. 10B zeigt die andere Hauptoberfläche 35b des isolierenden Substrats 35. Wie in Fig. 10 B gezeigt sind auf der Hauptoberfläche 35b keine Schaltungen ausgebildet, aber Anschlußverbindungsleiter 32b&sub1; bis 32b&sub5; sind darauf ausgebildet, die den Anschlußverbindungs-Verbindungleiter 32a&sub1; bis 32a&sub5;, die auf der Hauptoberfläche 35a ausgebildet sind, entsprechen.
Die auf der Hauptoberfläche 35a des isolierenden Substrats 35 dieser Ausführungsform ausgebildete Schaltung ist eine parallele Widerstands-Netzwerkschaltung mit einem gemeinsamen Anschlußverbindungsleiter 32a&sub1;, der mit vier Widerständen 34&sub2;, 34&sub3;, 34&sub4; und 34&sub5; verbunden ist, und bei der die vier Anschlußverbindungsleiter 32a&sub2;, 32a&sub3;, 32a&sub4; und 32a&sub5; jeweils mit den Widerständen 34&sub3;, 34&sub4; und 34&sub5; verbunden sind. Diese Schaltung verwirktlicht z.B. die Schaltung, die in Block C in Fig. 1 gezeigt ist.
Die Fig. 10C zeigt Verbindungsanschlüsse 36, die am isolierenden Substrat 35 befestigt sind. Bei dieser Ausführungsform sind fünf Verbindungsanschlüsse 36&sub1; bis 36&sub5; vorgesehen. In dieser Beschreibung wird auf die Verbindungsanschlüsse 36&sub1; bis 36&sub5;, falls nötig, zum Zwecke der Vereinfachung zusammen als "Verbindungsanschlüsse 36" Bezug genommen. Auch bei anderen Bezugszeichen können die tiefstehenden Indizes weggelassen werden, wenn kollektiv auf sie Bezug genommen wird. Jeder der Verbindungsanschlüsse 36 ist so gebogen, daß er das isolierende Substrat mit Abschnitten des Verbindungsanschlusses 36 greift, die mit den Anschlußverbindungsleitern 32a und 32b in Kontakt sind.
Die Fig. 8 zeigt die äußere Erscheinungsform der oberflächenmontierbaren Netzwerkvorrichtung dieser Ausführungsform. Wie in Fig. 8 gezeigt, ist das isolierende Substrat 35 vollständig in der Gußzusammensetzung (Versiegelungsmaterial) 37 eingekapselt. Die Fig. 7 ist ein Querschnitt entlang der Linie A-A der Figur 8. Der Verbindungsanschluß 36 greift das isolierende Substrat 35 und ist mit den auf den Hauptoberflächen 35a und 35b ausgebildeten Schaltungen des isolierenden Substrats 35 über die Anschlußverbindungsleiter 32a und 32b verbunden. Die Anschlußverbindungsleiter 32a und 32b sind mit dem Verbindungsanschluß 36 durch ein Hochtemperaturlot 38 verbunden.
Schaltungselemente auf dem isolierenden Substrat 35 und Verbindungen zwischen den Verbindungsanschlüssen 36 und dem isolierenden Substrat 35 sind in der Gußzusammensetzung 37 eingekapselt. Endabschnitte jedes Verbindungsanschlusses 36 erstrecken sich außerhalb der Gußzusammensetzung 37, wobei die verlängerten Abschnitte mit den Leitungsführungen auf einer gedruckten Leiterplatte verbunden werden. Die oberflächenmontierbare Netzwerkvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform wird auf einer gedruckten Leiterplatte so montiert, daß ihre in Fig. 7 durch den Pfeil B angedeutete Oberfläche der gedruckten Leiterplatte zugewandt ist. D.h., die Oberfläche der oberflächenmontierbaren Netzwerkvorrichtung, die durch den Pfeil B in Fig. 7 angedeutet ist, ist die Befestigungsoberfläche. Somit wird die Netzwerkvorrichtung dieser Ausführungsform so montiert, daß die Hauptoberflächen 35a und 35b des isolierenden Substrats 35 rechtwinklig zur Hauptoberfläche der gedruckten Leiterplatte angeordnet sind (d.h. vertikale Montage), wobei damit der von der Netzwerkvorrichtung auf der gedruckten Leiterplatte eingenommene Raum verringert wird.
Um die Form des Verbindungsanschlusses 36 detaillierter zu beschreiben, weist jeder der Verbindungsanschlüsse folgendes auf: Einen ersten Abschnitt 36a, der sich entlang einer Stirnfläche des isolierenden Substrates 35 erstreckt, wobei die Stirnfläche an der der Montageoberfläche der Netzwerkvorrichtung entgegengesetzten Seite ist; zwei zweite Abschnitte 36b und 36c, die sich jeweils von einem Ende des ersten Abschnittes 36a in Richtung der Montageoberfläche erstrecken; zwei dritte Abschnitte 36d und 36e, die sich jeweils vom Ende jedes der zweiten Abschnitte 36b und 36c erstrecken, die sich von den Hauptoberflächen 35a und 35b des isolierenden Substrats 35 entfernen; zwei vierte Abschnitte 36f und 36g, die sich jeweils von dem Ende der dritten Abschnitte 36d und 36e in Richtung der Montageoberfläche erstrecken; und zwei fünfte Abschnitte 36h und 36i, die sich jeweils von dem Ende der vierten Abschnitte 36f und 36g in Richtungen erstrecken, die im wesentlichen rechtwinklig zu den Hauptoberflächen 35a und 35b des isolieren den Substrats 35 sind (in Richtungen, die im wesentlichen parallel zur Hauptoberfläche der gedruckten Leiterplatte sind). Mit anderen Worten ist das isolierende Substrat 35 von der Stirnflächedes isolierenden Substrats 35 aus zwischen jeden der Verbindungsanschlüsse 36 eingebracht. Jeder der Endabschnitte der Verbindungsanschlüsse 36 ist so gebogen, daß er sich in einer Richtung zu erstreckt, die im wesentlichen parallel zur gedruckten Leiterplatte ist, und L-förmige Abschnitte ausbildet.
Die Netzwerkvorrichtung dieser Ausführungsform ist auf einer gedruckten Leiterplatte so oberflächenmontiert, daß die vierten Abschnitte 36f und 36g und die fünften Abschnitte 36h und 36i der Verbindungsanschlüsse 36 mit der Leitungsführung auf der gedruckten Leiterplatte verbunden sind.
Bei der oben beschriebenen Ausbildung, bei welcher die vierten Abschnitte 36f und 36g und die fünften Abschnitte 36h und 36i der Verbindungsanschlüsse 36 elektrisch mit der Netzwerkvorrichtung verbunden sind, verwirklicht die Netzwerkvorrichtung dieser Ausführungsform Funktionen, die denjenigen einer Single- In-Line-Netzwerkvorrichtung äquivalent sind.
Da die Verbindungsanschlüsse 36 von den Schaltungselementen etc. auf dem isolierenden Substrat 35, mit Ausnahme derjenigen Abschnitte, die mit den Verbindungsanschlußleitern 32a und 32b auf dem isolierenden Substrat 35 in Kontakt sind, beabstandet sind, können die Leiter auf dem isolierenden Substrat 35 leicht so verdrahtet werden, daß sie die Verbindungsanschlüsse 36 bei verschiedenen Niveaus kreuzen. Deshalb kann ein Kreuzen der Verdrahtungsleitungen in Block C der Figur 1 in der Netzwerkvorrichtung erzielt werden, ohne daß es notwendig wird, die Leitungsführungen auf der gedruckten Leiterplatte zu kreuzen. Wenn das Kreuzen der Leitungsführungen somit in der Netzwerkvorrichtung erzielt wird, besteht keine Notwendigkeit, daß die gedruckte Leiterplatte mit Durchgangslöchern oder Mehrschicht- Leitungsführungen versehen wird.
Da die oberflächenmontierbare Netzwerkvorrichtung dieser Ausführungsform mit Anschlußverbindungen der oben beschriebenen Ausbildung versehen ist, dienen die Verbindungsanschlüsse 36 mit der oben beschriebenen gebogenen Form, falls eine Verschiebung der Verbindungen zwischen der gedruckten Leiterplatten und den Verbindungsanschlüssen 36 als Resultat einer Kontraktion oder eines Verbiegens der gedruckten Leiterplatte auftritt, dazu, die durch die Verschiebung auftretende Belastung abzumildern, und somit die Zuverlässigkeit der Lötverbindungen zu verbessern.
Die Fig. 9 zeigt eine äquivalente Schaltung für die oberflächenmontierbare Netzwerkvorrichtung dieser Ausführungsform. Die gezeigte Schaltung ist eine parallele Widerstands-Netzwerkschaltung. Bei der Netzwerkvorrichtung dieser Ausführungsform sind die Anschlußleiter 32ai (i = 2, 3, 4 und 5) jeweils mit den Anschlußleitern 32bi über die Verbindungsanschlüsse 36i in der Netzwerkvorrichtung verbunden, um eine Schaltung zu verwirklichen, die denjenigen einer Netzwerkvorrichtung vom SIP-Typ äquivalent ist. Der Verbindungsanschluß 36i, der den Anschlußleiter 32a&sub1; und den Anschlußleiter 32b&sub1; verbindet, dient als gemeinsamer Anschluß der parallelen Widerstands-Netzwerkschaltung.
Die Fig. 11 zeigt einen Abschnitt einer gedruckten Leiterplatte 39, auf welchem die oberflächenmontierbare Netzwerkvorrichtung 40 dieser Ausführungsform montiert ist. Gemeinsam mit der oberflächenmontierbaren Netzwerkvorrichtung 40 dieser Ausführungsform sind auf der gedruckten Leiterplatte 39 ein oberflächenmontierbares I/O-Verbindungselement 41 und ein digitaler IC 42 montiert. Diese oberflächenmontierbaren Komponenten sind elektrisch über Leitungsverbindungen auf der gedruckten Leiterplatte 39 miteinander verbunden. Die oberflächenmontierbare Netzwerkvorrichtung 40 dieser Ausführungsform hat eine Anschlußteilung, die klein genug ist, um mit derjenigen des oberflächenmontierbaren I/O-Verbindungselementes 41 und derjenigen des digitalen IC's 42 zusammenzupassen, und verringert somit den durch die Leitungsverbindungen auf der gedruckten Leiterplatte 39 eingenommenen Raum.
Das isolierende Substrat 35 dieser Ausführungsform ist aus einem anorganischen Keramikmaterial ausgebildet, das aus 96 % Aluminiumoxid besteht. Die Anschlußverbindungsleiter 32a und 32b sind vorzugsweise aus einer dicken Filmleiterpaste aus Ag, AgPd, Cu, Au oder anderen Materialien auf dem isolierenden Substrat 35 ausgebildet. Die Leiterpaste aus diesen Materialien wird direkt auf den isolierenden Substrat mittels einer Siebdrucktechnik aufgetragen und dann bei Temperaturen von 800ºC bis 950ºC gebrannt, um die Anschlußverbindungsleiter auszubilden. Luft oder Stickstoff werden als Brennatmosphäre verwendet. Die Widerstände 34 werden durch das Brennen von Widerstandspaste auf RuO&sub2;-Basis bei Temperaturen von 850 bis 900ºC ausgebildet. Dicke Filmpaste, die dazu in der Lage ist, in einer Stickstoffatmosphäre eingebrannt zu werden, kann anstelle der RuO&sub2;- Basis-Widerstandspaste verwendet werden. Die Anschlußverbindungsleiter 32a und 32b und der Widerstand 34 können durch eine Ablagerungstechnik für dünne Filme ausgebildet werden.
Ein Phosphor-Bronze-Basis-Legierungsmetall auf Kupferbasis oder ein Eisen-Nickel-Legierungsmetall ist als Material für die Verbindungsanschlüsse 36 wünschenswert. Für die Verbindungsanschlüsse 36 wird ein Leitungsmaterial-Rahmen verwendet, der durch Walzen, Bügelschneiden oder Stanzen dieser Materialien ausgebildet wird. Der Leitungsmaterial-Rahmen sollte vorzugsweise am Oberteil seiner plattierten Oberfläche mit einem Lot plattiert sein. Die Anschlußverbindungsleiter 32a und 32b und die Verbindungsanschlüsse 36 sind mechanisch und elektrisch durch das Hochtemperaturlot 38 miteinander verbunden.
Bei der obigen Ausführungsform ist die oberflächemontierbare Netzwerkvorrichtung mit den Verbindungsanschlüssen 36 versehen, deren fünfte Abschnitte 36h und 36i sich nach innen erstrecken (in Richtung der Hauptoberflächenseiten), aber alternativ können die Verbindungsanschlüsse 36 so ausgeformt werden, daß sich die fünften Abschnitte 36h und 36i nach außen erstrecken (von den Hauptoberflächenseite abgehend), wie es in Fig. 12A gezeigt ist. Ebenfalls müssen die fünften Abschnitte 36h und 36i der Verbindungsanschlüsse 36 nicht notwendigerweise in gerader Form ausgebildet werden, sondern können, wie in Fig. 12B gezeigt, in einer gebogenen Form ausgebildet werden.
Die vierten Abschnitte 36f und 36g und die fünften Abschnitte 36h und 36i der Verbindungsanschlüsse 36 werden im weiteren kollektiv als die äußeren Verbindungsabschnitte bezeichnet. Die äußeren Verbindungsabschnitte der Verbindungsanschlüsse 36 der Fig. 7 haben eine L-förmige Form, während diejenigen der Verbindungsanschlüsse 36 in Fig. 12A in einer knickflügelartigen Form ausgebildet sind, und diejenigen, die in Fig. 12B dargestellt sind, in einer J-artigen Form. Diese Formen können leicht durch das Biegen der Endabschnitte der Verbindungsanschlüsse 36 ausgebildet werden.
Bei der oberflächenmontierbaren Netzwerkvorrichtung dieser Ausführungsform erstreckt sich der erste Abschnitt 36a des Verbindungsanschlusses 36 entlang einer Stirnflächedes isolierenden Substrats 35, wo bei die Stirnfläche an der der Montageoberfläche entgegengesetzten Seite ist, während die zweiten Abschnitte 36b und 36c sich jeweils von den Enden des ersten Abschnitts 36a in Richtung der Montageoberfläche erstrecken. Jedoch muß die oberflächenmontierbare Netzwerkvorrichtung nicht notwendigerweise mit einer solchen Ausgestaltung versehen sein, sondern kann stattdessen so konstruiert sein, daß, wie in Fig. 12C gezeigt, der erste Abschnitt 36A des Verbindungsanschlusses 36 sich entlang einer Stirnflächedes isolierenden Substrats 35 erstreckt, wobei die Stirnfläche an der Montageoberflächenseite ist, während die zweiten Abschnitte 36b und 36c sich jeweils von den Enden der ersten Abschnitte 36a in Richtung der entgegengesetzten Stirnfläche des isolierenden Substrats erstrecken.
Auch muß das isolierende Substrat 35 nicht notwendigerweise vollständig in die Gußzusammensetzung 37 eingekapselt sein, sondern kann, wie in Fig. 12D gezeigt, mit einer Kappe 45 auf der ihrer Montageseite gegenüberliegenden Seite versehen sein. Bei einer solchen Ausbildung ist es, da die obere Oberfläche der Netzwerkvorrichtung ausreichend abgeflacht ist, einfach, die Netzwerkvorrichtung auf einer gedruckten Leiterplatte unter Verwendung einer Montageeinrichtung automatisch zu montieren.
Wir werden nun eine zweite Ausführungsform der Erfindung beschreiben. Die Fig. 15A zeigt eine Hauptoberfläche 35a eines isolierenden Substrats 35 einer oberflächenmontierbaren Netzwerkvorrichtung der zweiten Ausführungsform, wobei die andere Hauptoberfläche in Fig. 15B mit 35b angedeutet ist. Wie in Fig. 15A gezeigt, ist auf der Hauptoberfläche 35a des isolierenden Substrats 35 eine Schaltung ausgebildet, die Widerstände 34&sub2;, 34&sub3;, 34&sub4;, 34&sub5; und 34&sub6; und eine Leitungsführung 33 und Anschlußleiter 32a&sub1;, 32a&sub2;, 32a&sub3;, 32a&sub4;, 32a&sub5; und 32a&sub6; zur Verbindung der Schaltung mit den Verbindungsanschlüssen 36 aufweist.
Die Fig. 15B zeigt die andere Hauptoberfläche 35 des isolieren den Substrats 35. Wie in Fig. 15B gezeigt, sind auf der Hauptoberfläche 35b eine Schaltung mit einem unteren Leiter 50 eines Kondensators, einem Dielektrikum 52 eines Kondensators, oberen Leitern 51&sub2; bis 51&sub6; eines Kondensators und Anschlußverbindungsleitern 32b&sub1;, 32b&sub2;, 32b&sub3;, 32b&sub4;, 32b&sub5; und 32b&sub6; zum Verbinden der Schaltung mit den Verbindungsanschlüssen 36 ausgebildet. Der untere Leiter 50 des Kondensators, das Dielektrikum 52 des Kondensators und die oberen Leiter 51&sub2; bis 51&sub6; des Kondensators sind in dieser Reihenfolge auf dem isolierenden Substrat 35 angeordnet, um Kondensatoren auszubilden.
Die Fig. 13 zeigt einen Querschnitt der oberflächenmontierbaren Netzwerkvorrichtung dieser Ausführungsform. Die Querschnittsstruktur dieser Ausführungsform ist im wesentlichen dieselbe wie diejenige der vorhergehenden Ausführungsform, außer daß Kondensatoren auf den Hauptoberflächen 35b des isolierenden Substrats 35 dieser Ausführungsform ausgebildet sind. Die jeweils auf den Hauptoberflächen 35a und 35b ausgebildeten Schaltungen sind elektrisch mittels der Verbindungsanschlüsse 36, oder spezieller mittels der ersten Abschnitte 36a und der zwei ten Abschnitte 36b und 36c eines jeden Verbindungsanschlusses 36, miteinander verbunden, wodurch eine zusammengesetzte RC- Netzwerkvorrichtungsschaltung in einem elektronischen Bauteil erreicht wird. Diese zusammengesetzte RC-Netzwerkvorrichtungsschaltung verwirklicht z.B. eine Schaltung, die Block B und Block C der in Fig. 1 dargestellten Schaltung integral kombiniert. Die Figur 14 zeigt eine äquivalente Schaltung für die Netzwerkvorrichtung dieser Ausführungsform.
Bei dieser Ausführungsform dient der mit dem Anschlußverbindungsleiter 32a&sub1; und 32b&sub1; verbundene Verbindungsanschluß 36i als gemeinsamer Anschluß einer parallelen Widerstands-Netzwerkschaltung in der zusammengesetzten RC-Netzwerkschaltung. Der mit den Anschlußverbindungsleitern 32a&sub6; und 32b&sub6; verbundene Verbindungsanschluß 36&sub6; dient als gemeinsamer Anschluß einer parallelen Kondensator-Netzwerkschaltung in der zusammengesetzten RC-Netzwerkschaltung.
Bei dieser Ausführungsform wird der durch die Netzwerkvorrichtung auf der gedruckten Leiterplatte eingenommene Raum ebenfalls verringert, da die Netzwerkvorrichtung so montiert ist, daß die Hauptoberflächen 35a und 35b des isolierenden Substrats 35 rechtwinklig zur Hauptoberfläche der gedruckten Leiterplatte angeordnet sind (d.h. vertikale Montage). Wenn eine Verschiebung bei den Verbindungen zwischen der gedruckten Leiterplatte und den Verbindungsanschlüssen 36 als Resultat einer Kontraktion oder eines Verbiegens der gedruckten Leiterplatte auftritt, dienen die relativ langen Verbindungsanschlüsse 36 mit gebogener Form ebenfalls dazu, die Belastung, die aus der Verschiebung resultiert, abzumildern, wodurch somit die Zuverlässigkeit der Lötverbindungen verbessert wird.
Die Materialien, das Herstellungsverfahren etc. für das isolierende Substrat 35, die Widerstände 34, die Verbindungsanschlüsse 36 etc. sind dieselben wie bei der ersten Ausführungsform. Die Leiter des Kondensators werden auf dieselbe Weise wie die Anschlußverbindungsleiter 32a und 32b ausgebildet. Das Dielektrikum wird durch das Brennen einer dicken Filmpaste aus TiO&sub2;, BaTiO&sub3; oder PbTiO&sub3;-Basismaterialien in einer Luft- oder Stickstoffatmosphäre ausgebildet.
Bei dieser Ausführungsform können die Verbindungsanschlüsse 36 ebenfalls die äußeren Leitungsabschnitte haben, die wie in Fig. 12A, Fig. 12B, Fig. 12C oder Fig. 12D gezeigt, ausgebildet sind.
Wir werden nun eine dritte Ausführungsform der Erfindung beschreiben. Die Fig. 19A zeigt eine Hauptoberfläche 35a eines isolierenden Substrats 35 einer oberflächenmontierbaren Netzwerkvorrichtung bei der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei dessen andere Hauptoberfläche in Fig. 19B als 35b angedeutet ist. Wie in Fig. 19A gezeigt, sind auf der Hauptoberfläche 35a des isolierenden Substrats 35 eine Schaltung mit Widerständen 34&sub1;, 34&sub2;, 34&sub3; und 34&sub4;, Leitungsführungen (Leiterlinien) 33 und Anschlußverbindungsleiter 32a&sub1;, 32a&sub2;, 32a&sub3; und 32a&sub4; zur Verbindung der Schaltung mit Verbindungsanschlüssen 36 ausgebildet. Leitungsführungen 65 sind auf einer Stirnfläche des isolierenden Substrats 35 ausgebildet. Die Leitungsführungen 65 verbinden die Schaltungselemente, die auf der Hauptoberfläche 35a ausgebildet sind, mit den Schaltungselementen, die auf der anderen Hauptoberfläche 35b ausgebildet sind.
Die Fig. 19B zeigt die andere Hauptoberfläche 35b des isolierenden Substrats 35. Wie in Fig. 19B gezeigt, sind auf der Hauptoberfläche 35b vier Anschlußverbindungsleiter 32b&sub5;, 32b&sub6;, 32b&sub7; und 32b&sub8; jeweils mit den Widerständen 34&sub1;, 34&sub2;, 34&sub3; und 34&sub4; verbunden, die auf der Hauptoberfläche 35a ausgebildet sind. Die elektrischen Verbindungen sind durch Leitungslinien (Leitungsführungen) 33 bereitgestellt, die auf den Hauptoberflächen 35a und 35b des isolierenden Substrats 35 ausgebildet sind, und die Leitungsführungen 65, die auf der Seitenfläche des isolierenden Substrats 35 ausgebildet sind.
Die Figur 16 zeigt einen Querschnitt der oberflächenmontierbaren Netzwerkvorrichtung dieser Ausführungsform. Die Querschnittsstruktur dieser Ausführungsform ist im wesentlichen dieselbe wie diejenige der ersten Ausführungsform, außer daß der erste Abschnitt 36a des Verbindungsanschlusses 36 in zwei Teile geteilt ist, die voneinander isoliert sind. Das Stück des ersten Teils 36a und der zweite Abschnitt 36b oder 36c jedes der Verbindungsanschlüsse 36 bilden L-förmige Teile, zwischen welche das isolierende Substrat 35 eingebracht ist.
Wegen dieser Teilung des Verbindungsanschlusses 36 sind die jeweiligen auf den Hauptoberflächen 35a und 35b des isolierenden Substrats 35 ausgebildeten Schaltungen nicht direkt mit dem Verbindungsanschluß 36 verbunden, sondern durch die Leitungsführungen 33 und 65, und sie bilden so eine isolierte Widerstands-Netzwerkvorrichtungsschaltung. Diese isolierte Widerstands-Netzwerkvorrichtungsschaltung verwirklicht z.B. den Block A der in Fig. 1 dargestellten Schaltung. Die Fig. 18 zeigt eine äquivalente Schaltung für die oberflächenmontierbare Netzwerkvorrichtung dieser Ausführungsform. Wie gezeigt, wird eine Dual-In-Line-Netzwerkvorrichtung durch elektrisch abteilende Abschnitte des ersten Abschnittes 36a des Verbindungsanschlusses 36 erreicht.
Die Fig. 17 zeigt eine äußere Ansicht der oberflächenmontierbaren Netzwerkvorrichtung dieser Ausführungsform. Die Netzwerk vorrichtung hat eine 8-Pin-Dual-In-Line-Baugruppe. Wenn die Dicke des isolierenden Substrats 0,8 mm ist, kann die Baugruppengröße auf ungefähr 1,8 bis 2,5 mm verkleinert werden. In diesem Fall wird der von der Netzwerkvorrichtung dieser Ausführungsform eingenommene Raum im Vergleich mit einer herkömmlichen Netzwerkvorrichtung vom SOP-Typ um mehr als 50 % verringert.
Die Materialien, das Herstellungsverfahren, etc. für das isolierende Substrat 35, die Widerstände 34, die Verbindungsanschlüsse 36, die Leitungsführungen 33 etc. sind dieselben wie diejenigen bei der ersten Ausführungsform. Die Leitungslinien 65 zum Miteinanderverbinden der Schaltungen, die jeweils auf der Hauptoberfläche 35a und 35b des isolierenden Substrats 35 ausgebildet sind, sollten vorzugsweise aus einer bei niedrigen Temperaturen einbrennenden Leiterpaste aus Materialien wie Ag, AgPd, Cu, Au, etc. auf dem isolierenden Substrat 35 ausgebildet sein. Die Leisterpaste aus diesen Materialien wird direkt auf dem isolierendem Substrat 35 durch ein Prägeverfahren abgelagert und dann bei einer Temperatur von weniger als ungefähr 650ºC eingebrannt, um die Leiterlinien 65 auszubilden. Luft oder Stickstoff wird als Einbrennatmosphäre verwendet. Bei dieser Ausführungsform sind die Leitungslinien 65 integral mit den Anschlußverbindungsleitern 32b ausgebildet. Die Leitungslinien 65 werden ebenfalls auf einer Seitenflächedes isolierenden Substrats 35 ausgebildet, um die jeweils auf den Hauptoberflächen 35a und 35b ausgebildeten Schaltungen miteinander zu verbinden, aber alternativ kann ein isolierendes Substrat mit mehreren Durchgangslöchern verwendet werden, und die Leitungslinien 65 können durch ein Durchgangsloch-Druckverfahren in den Durchgangslöchern ausgebildet werden.
Bei der obigen Ausführungsform ist die oberflächenmontierbare Netzwerkvorrichtung mit den Verbindungsanschlüssen 36 versehen, deren fünfte Abschnitte 36h und 36i sich nach innen erstrecken, aber alternativ können die Verbindungsanschlüsse 36 so ausgebildet werden, daß sich die fünften Abschnitte 36h und 36i nach außen erstrecken, wie in Fig. 20A gezeigt. Ebenfalls müssen die fünften Abschnitte 36h und 36i der Verbindungsanschlüsse 36 nicht notwendigerweise in gerade Form ausgebildet werden, sondern können auch in gebogener Form, wie in Fig. 20B gezeigt, ausgebildet werden.
Bei der oberflächenmontierbaren Netzwerkvorrichtung dieser Ausführungsform erstreckt sich der erste Abschnitt 36a jedes Verbindungsanschlusses 36 entlang einer Stimseite des isolierenden Substrats 35, wobei die Stirnfläche an der dessen Montageoberfläche gegenüberliegenden Seite gelegen ist, während die zweiten Abschnitte 36b und 36c sich jeweils von den Enden der ersten Abschnitts 36a in Richtung der Montageoberfläche erstrecken. Jedoch muß die oberflächenmontierbare Netzwerkvorrichtung nicht notwendigerweise mit einer solchen Ausgestaltung versehen sein, sondern kann stattdessen, wie in Fig. 20C gezeigt, so ausgebildet werden, daß der erste Abschnitt 36a des Verbindungsanschlusses 36 sich entlang der Stirnfläche des isolierenden Substrats erstreckt, wobei die Stirnfläche auf der Montageseite ist, während sich die zweiten Abschnitte 36b und 36c jeweils von den Enden des ersten Abschnitts 36a in Richtung der gegenüberliegenden Stirnflächedes isolierenden Substrats 35 erstrecken. Ebenfalls muß das isolierende Substrat 35 nicht notwendigerweise vollständig in der Gußzusammensetzung 37 eingekapselt sein, sondern kann, wie in Fig. 20D gezeigt, auf der der Montageseite gegenüberliegenden Seite mit einer Kappe 45 versehen sein. Bei einer solchen Ausbildung ist es, da die obere Oberfläche der Netzwerkvorrichtung ausreichend abgeflacht ist, einfach, das Bauteil automatisch unter Verwendung einer Montagevorrichtung auf einer gedruckten Leiterplatte zu montieren.
Wir werden nun eine vierte Ausführungsform der Erfindung beschreiben. Die Fig. 23A zeigt die Hauptoberfläche 35a eines isolierenden Substrates 35 einer oberflächenmontierbaren Netzwerkvorrichtung bei der vierten Ausführungsform, wobei die andere Hauptoberfläche in Fig. 23B mit 35b angedeutet ist. Wie in Fig. 23A gezeigt, ist auf der Hauptoberfläche 35a des isolierenden Substrats 35 eine Schaltung ausgebildet, die Widerstände 34&sub1;, 34&sub2;, 34&sub3; und 34&sub4;, Leitungsführungen 33 und 65 und Anschlußleitungen 32a&sub1;, 32a&sub2;, 32a&sub3;, 32a&sub4; und 32a&sub5; zur Verbindung der Schaltung mit den Verbindungsanschlüssen 36 aufweist. Leitungsführungen 65 sind auf einer Stirnflächedes isolierenden Substrats 35 ausgebildet. Die Leitungsführungen verbinden die auf der Hauptoberfläche 35a ausgebildeten Schaltungselemente mit den auf der anderen Hauptoberfläche 35b ausgebildeten Schaltungselementen.
Die Fig. 23B zeigt die andere Hauptoberfläche 35b des isolierenden Substrats 35. Wie in Fig. 23B gezeigt, ist auf der Hauptoberfläche 35b eine Schaltung ausgebildet, die den unteren Leiter 50 eines Kondensators, ein Dielektrikum 52 eines Kondensators, obere Leiter 51&sub6;, 51&sub7;, 51&sub8; und 51&sub9; eines Kondensators, Leitungsführungen und Anschlußverbindungsleiter 32b&sub6;, 32b&sub7;, 32b&sub8;, 32b&sub9; und 32b&sub1;&sub0; zur Verbindung der Schaltung mit den Verbindungsanschlüssen 36 aufweist.
Die Fig. 21 zeigt einen Querschnitt der oberflächenmontierbaren Netzwerkvorrichtung dieser Ausführungsform. Die Querschnittsstruktur dieser Ausführungsform ist im wesentlichen dieselbe wie diejenige der zweiten Ausführungsform, außer daß der erste Abschnitt der Verbindungsanschlüsse 36 dieser Ausführungsform geteilt ist.
Die jeweils auf den Hauptoberflächen 35a und 35b des isolieren den Substrats 35 ausgebildeten Schaltungen bilden eine zusammengesetzte RC-Netzwerkvorrichtungsschaltung. Diese Schaltung verwirktlicht z. B. die Integration des Blocks A und des Blocks B der in Fig. 1 gezeigten Schaltung. Die Fig. 22 zeigt eine äuqivalente Schaltung für die Netzwerkvorrichtung.
Auch bei dieser Ausführungsform wird der durch die Netzwerkvor richtung auf der gedruckten Leiterplatte eingenommene Platz verringert, weil die Netzwerkvorrichtung so montiert ist, daß die Hauptoberflächen 35a und 35b des isolierenden Substrats 35 rechtwinklig zur Hauptoberfläche der gedruckten Leiterplatte angeordnet sind (d.h. vertikale Montage). Wenn eine Verschiebung der Verbindungen zwischen der gedruckten Leiterplatte und den Verbindungsanschlüssen 36 als Resultat einer Kontraktion oder eines Biegens der gedruckten Leiterplatte auftritt, dienen die Verbindungsanschlüsse 36 mit gebogener Form ebenfalls dazu, die aus der Verschiebung resultierende Belastung zu mildern, und verbessern so die Zuverlässigkeit der Lötverbindungen.
Die Materialien, das Herstellungsverfahren etc. für das isolierende Substrat 35, die Widerstände 34, die Verbindungsanschlüsse 36, die Leitungsführungen 33 etc. sind dieselben wie diejenigen bei der zweiten Ausführungsform.
Bei dieser Ausführungsform können die Verbindungsanschlüsse 36 ebenfalls äußere Anschlußabschnitte haben, die wie in Fig. 12A, Fig. 12B oder Fig. 12C gezeigt ausgebildet sind.
Wir werden nun eine oberflächenmontierbare Netzwerkvorrichtung einer fünften Ausführungsform dieser Erfindung beschreiben. Die Hauptunterschiede zwischen diesen Ausführungsformen und den vorhergehenden Ausführungsformen sind, daß bei dieser Ausführungsform eine isolierende Schicht 85 auf dem isolierten Substrat 35 ausgebildet ist, und daß eine Schaltung nicht nur auf den beiden Hauptoberflächen 35a und 35b des isolierenden Substrats ausgebildet ist, sondern auch auf der isolierenden Schicht 85.
Die Fig. 26A zeigt eine Hauptoberfläche 36a eines isolierenden Substrats 35 einer oberflächenmontierbaren Netzwerkvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die andere Hauptoberfläche in Fig. 26B mit 35b angedeutet ist. Wie in Fig. 26A gezeigt, ist auf der Hauptoberfläche 35a des isolierenden Substrats 35 eine Schaltung ausgebildet, die Widerstände 34&sub1;, 34&sub2;, 34&sub3; und 34&sub4;, Leitungsführungen 33 und Anschlußleitungen 32a&sub1;, 32a&sub2;, 32a&sub3;, 32a&sub4; und 32a&sub5; zur Verbindung der Schaltung mit Verbindungsanschlüssen 36 aufweist. Leitungsführungen 76a sind auf einer Stirnfläche des isolierenden Substrats 35 ausgebildet. Die Leitungsführungen 76a verbinden die auf der Hauptoberfläche 35a ausgebildeten Schaltungselemente mit den auf der anderen Hauptoberfläche 35b ausgebildeten Schaltungselementen.
Die Fig. 26C zeigt die andere Hauptoberfläche 35b des isolierenden Substrats 35. Wie in Fig. 26C gezeigt, ist auf der Hauptoberfläche 35b eine Schaltung ausgebildet, die einen unteren Leiter 50 eines Kondensators, ein Dielektrikum 52 eines Kondensators, obere Leiter 511 bis 514 eines Kondensators und Leiter und interne Leiter 84&sub1;, 84&sub2;, 84&sub3;, 84&sub4; und 84&sub5; zur Verbindung der Schaltung mit einer Schaltung, die auf der isolierenden Schicht 85 ausgebildet ist, aufweist, welche im weiteren beschrieben wird.
Die isolierende Schicht 85 ist auf der Hauptoberfläche des isolierenden Substrats 35 so ausgebildet, daß sie die oben aufgezählten Schaltungselemente umhüllt. Bei dieser Ausführungsform ist die isolierende Schicht 85 eine isolierende Glasschicht. Die Ausbildung der isolierenden Schicht 85 wird durch das Ablagern eines dicken Films isolierender Glaspaste durch Siebdruck auf die Hauptoberfläche 35b des isolierenden Substrats 35 durchgeführt, auf welchem schon Kondensatoren ausgebildet sind, und dann durch das Einbrennen des so abgelagerten Films. Pulverisierte Paste, die aus PbO-BO&sub3;-SiO&sub2;-Basisglas gemischt mit Al&sub2;O&sub3; besteht, ist als isolierende Dickfilm- Glaspaste wünschenswert. Das Einbrennen sollte in einer Luftoder stickstoffatmosphäre, vorzugsweise bei Temperaturen von 800 bis 950ºC durchgeführt werden.
Die Fig. 26B zeigt die isolierende Schicht 85 und darauf ausgebildete Schaltungselemente. Auf der isolierenden Schicht 85 ist eine Schaltung ausgebildet, die Widerstände 75&sub6;, 75&sub7;, 75&sub8; und 75&sub9;, Verbindungsanschlußleitungen 32b&sub6;, 32b&sub7;, 32b&sub8;, 32b&sub9; und 32b&sub1;&sub0; zum Verbinden der Schaltung mit den Verbindungsanschlüssen 36 aufweist. Die Anschlußverbindungsleiter 32b sind mit den internen Leitern 84 auf der unteren Schaltung (spezieller der auf der Hauptoberfläche 35b des isolierenden Substrats 35 ausgebildeten Schaltung) durch Überbrückungen 90 verbunden, die in der isolierenden Schicht 85 ausgebildet sind. Die Leitungsführung 86 ist mit den Widerständen 75&sub6;, 75&sub7;, 75&sub8; und 75&sub9; verbunden, und ebenfalls über Leiter 76a und 76b mit dem Anschlußverbindungsleiter 32a&sub5;, der auf der Hauptoberfläche 35a des isolierenden Substrats 35 ausgebildet ist. Der Anschlußverbindungsleiter 32b&sub1;&sub0; ist durch die Überbrückungen 90 und die internen Leiter 84&sub5; mit dem unteren Leiter 50 des Kondensators verbunden.
Gemäß der obigen Ausbildung dieser Ausführungsform wird eine Netzwerkvorrichtungsschaltung, die den Block A, den Block B und den Block C der Fig. 1 kombiniert in einer Baugruppe ausgebildet. Die Fig. 25 zeigt eine äquivalente Schaltung für die Netz-werkvorrichtung dieser Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform wird der auf der gedruckten Leiterplatte durch die Netzwerkvorrichtung eingenommene Raum ebenfalls verringert, da die Netzwerkvorrichtung so montiert ist, daß die Hauptoberflächen 35a und 35b des isolierenden Substrats 35 rechtwinklig zur Hauptoberfläche der gedruckten Leiterplatte angeordnet sind (d.h. vertikale Montage). Wenn eine Verschiebung bei den Verbindungen zwischen der gedruckten Leiterplatte und den Verbindungsanschlüssen 36 als Resultat von Kontraktion oder Biegung der gedruckten Leiterplatte auftritt, dienen die Verbindungsanschlüsse 36 mit einer gebogenen Form, wie oben beschrieben, ebenfalls dazu, die aus der Verschiebung resultierende Belastung abzuschwächen, und sie verbessern damit die Zuverlässigkeit der Lötverbindungen&sub0;
Die Materialien, das Herstellungsverfahren etc. für das isolierende Substrat, die Widerstände, die Verbindungsanschlüsse 36 etc. sind diesselben wie diejenigen der anderen Ausführungsformen. Bei dieser Ausführungsform können die Verbindungsanschlüsse 36 ebenfalls äußere Anschlußabschnitte haben, die wie in Fig. 20A, Fig. 20B oder Fig. 20C gezeigt ausgebildet sind.
Wie oben beschrieben, bietet die oberflächenmontierbare Netzwerkvorrichtung der vorliegenden Erfindung die folgenden Vorteile:
(1) Die Anschlußteilung ist geringer als diejenige einer Netzwerkvorrichtung vom Einsetz-Typ (Durchgangsloch-Typ).
(2) Da die Netzwerkvorrichtung so montiert wird, daß ihr isolierendes Substrat rechtwinklig zur Hauptoberfläche einer gedruckten Leiterplatte angeordnet wird, wird die Baugruppengröße im Vergleich mit herkömmlichen oberflächenmontierbaren Netzwerkvorrichtungen verringert.
(3) Eine hohe Zuverlässigkeit der Lötstellen und eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischen Belastungen werden erreicht.
(4) Da mehrere Elemente, wie z.B. Widerstände, Kondensatoren etc. funktionell auf einer der beiden Hauptoberflächen des isolierenden Substrats integriert werden können, kann bei einer Netzwerkvorrichtung eine komplexe Schaltungsanordnung erzielt werden.
(5) Der Grundriß der Leitungsführung auf einer gedruckten Leiterplatte wird vereinfacht und der durch die Leitungsführung auf der gedruckten Leiterplatte angenommene Raum wird verringert.
(6) Die Netzwerkvorrichtung kann, je nachdem wie es geeignet erscheint, als Single-In-Line- oder Dual-In-Line-Baugruppenkonfiguration ausgestattet werden. Durch das Wählen der geeigneten Baugruppenausbildung gemäß der Schaltung ist es möglich, den Grundriß der Leitungsführung auf der gedruckten Leiterplatte zu vereinfachen.
Es versteht sich, daß verschiedene andere Modifikationen für Fachleute offensichtlich sind und von ihnen ausgeführt werden können, ohne vom Umfang und Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Demgemäß ist nicht beabsichtigt, daß der Umfang der hier anhängenden Ansprüche auf die hier vorgebrachte Beschreibung beschränkt sein soll, vielmehr sollen die Ansprüche weit ausgelegt werden, so daß sie alle Merkmale patentierbarer Neuheit, die der vorliegenden Erfindung innewohnen, umfassen, einschließlich aller Merkmale, die von Fachleuten, an die diese Erfindung gerichtet ist, als Äquivalente behandelt würden.

Claims

1. Oberflächenmontierbare Netzwerkvorrichtung (40) zur Montage auf einem Befestigungssubstrat (39), wobei die Vorrichtung (40) aufweist:

- ein isolierendes Substrat (35) mit Leitungsführungen (33) und/oder passiven Elementen (34) auf mindestens einer ihrer Hauptoberflächen (35a);

- mehrere Verbindungsanschlüssen (36);

- Anschlußverbindungsleiter (32), welche auf der Hauptoberfläche (35a) des isolierenden Substrats (35) ausgebildet sind, wobei die Anschlußverbindungsleiter (32) die Verbindungsanschlüsse (36) und zumindest die Leitungsführungen (33) und/oder passive Elemente (34) verbinden; und

- Versiegelungseinrichtungen (37) zum Abdecken von zumindest den verbindenden Abschnitten zwischen den Anschlußverbindungsleitern (32) und den Verbindungsanschlüssen (36);

- mehrere Verbindungsanschlüsse (36) sich von einer Stirnfläche des isolierenden Materials (35) erstrecken, wobei ein Abschnitt des isolierenden Substrats (35) zwischen ihnen eingebracht ist, daß

- die Hauptoberflächen (35a) des isolierenden Substrats (35) im montierten Zustand der Netzwerkvorrichtung (40) senkrecht zur Oberfläche des Befestigungssubstrats (39) ausgerichtet sind, und daß

- die Endabschnitte (36i, 36h) der Verbindungsanschlüsse so gebogen sind, daß sie sich in einer im wesentlichen zur Oberfläche des Befestigungssubstrats (39) parallelen Richtung erstrecken und zur Befestigung der Netzwerkvorrichtung (40) auf der Oberfläche des Befestigungssubstrats (39) verwendet werden.

2. Oberflächenmontierbare Netzwerkvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Abschnitt des isolierenden Substrates (35), der durch die Verbindungsanschlüsse (36) eingefaßt wird, im montierten Zustand der Netzwerkvorrichtung (40) von der Oberfläche des Befestigungssubstrats (39) entfernt anzuordnen ist.

3. Oberflächenmontierbare Netzwerkvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der der Abschnitt des isolierenden Substrats (35), der durch die Verbindungsanschlüsse (36) eingefaßt wird, im montierten Zustand der Netzwerkvorrichtung (40) an der Seite der Oberfläche des Befestigungssubtrats (39) anzuordnen ist.

4. Oberflächenmontierbare Netzwerkvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Versiegelungseinrichtung (37) ferner das isolierende Substrat (35) bedeckt.

5. Oberflächenmontierbare Netzwerkvorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, bei der jeder der Verbindungsanschlüsse (36) einen im wesentlichen U-förmigen Abschnitt hat, in den das isolierende Substrat (35) eingebracht ist.

6. Oberflächenmontierbare Netzwerkvorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, bei der jeder der Verbindungsanschlüsse (36) zwei annähernd L-förmige Abschnitte hat, zwischen die das isolierende Substrat (35) eingebracht ist.

7. Oberflächenmontierbare Netzwerkvorrichtung gemäß Anspruch 5 oder 6, bei der jeder Endabschnitt der Verbindungsanschlüsse (36) so gebogen ist, daß er einen L-förmigen Abschnitt ausbildet.

8. Oberflächenmontierbare Netzwerkvorrichtung gemäß Anspruch 5 oder 6, bei der jeder der Endabschnitte der Verbindungsanschlüsse (36) so gebogen ist, daß er einen mövenflügelartigen Abschnitt ausbildet.

9. Oberflächenmontierbare Netzwerkvorrichtung gemäß Anspruch 5 oder 6, bei der jeder der Endabschnitte der Verbindungsanschlüsse (36) so gebogen ist, daß er einen J-förmigen Abschnitt ausbildet.