DE8630860U1

DE8630860U1 - Hörgerät mit einer mehrschichtigen Leiterplatte

Info

Publication number: DE8630860U1
Application number: DE8630860U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1986-11-18
Filing date: 1986-11-18
Publication date: 1988-06-16

Description

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Siemens Aktiengesellschaft

{Hörgerät mit einer mehrschichtigen Leiterplatte S

Mehrschichtige Leiterplatten finden oft Verwendung in Bereichen der Technik, in denen die hergestellten Geräte sehr klein sind. Beim Entwurf solcher Geräte werden wegen Raumbedarf bestückte Leiterplatten bevorzugt, die möglichst klein ausgebildet sind. Z.B. auf dem Gebiet der Hörgeräte werden Leiterplatten derart ausgebildet, daß sie samt ihren angefügten Bauelementen so wenig Platz vom begrenzten I»*nenraum des Hörgerätes wie möglich einnehmen. Es ist ein weiterer Vorteil, die Leiterplatten flexibel auszubilden, damit sie beliebig verbogen und an den unregelmäßig gekrümmten Innenraum des Gerätes angepaßt werden können.

Vielseitige Bemühungen, die Leiterplatten platzsparend und verformbar zu gestalten, sind aus dem Stand der Technik bekannt.

So beschreibt z.B. die DE-OS 27 24 399 Leiterplatten, die drei- bis zehnschichtig und mit leicht flexiblen Anschlußstücken ausgebildet sind, um in den knappen Raum eines Geschosses eingepaßt werden zu können. Jedoch werden die Leiterplatten weiterhin nach bekanntem Verfahren durchplattiert, d.h. es werden Kontaktierungslocher, auch wenn nur innere Leiterschichten miteinander oder mit lediglich einer äußeren LeiterschJcht zu kontaktieren sind, durch sämtliche Schichten des Gesamtpaketes gebohrt. Bei Montage von Bauelementen auf den Leiterplattenoberflächen führen Durchgangslöcher zu einer Platzverschwendung, da sie auf beiden Oberflächen Platz beanspruchen, obwohl Bauelemente z.B. nur an einem Lochende auf einer der Oberflächen kontaktiert werden. Dadurch wird eine maximale Packungsdichte von Bauteilen verhindert.

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UIr 2 Kof / 15,04.1988

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G 86 30 860.2 J. .": '2_tJ '.' ' './. &iacgr;_#§,' VPA 86 G 3422 DE In einer Werbeschrift (Bulletin H 103d-8603CZ) der Firma Contraves für ihre DENSTRATE® Multilayer-Leiterplatten wird dieses Problem angesprochen. Bei der DENSTRATE^-Leiterplatte wird eine erhöhte Packungsdichte der Bauelemente erzeugt, indem Sacklöcher neben Durchgangslöchern zur Kontaktierung der verschiedenen Schichten verwendet werden. Es ist hiermit jedoch noch nicht die maximale Bauteilendichte erreicht, da innere Schichten weiterhin miteinander mittels eines von außen gebohrten, d.h. wenigstens einseitigen, Loches kontaktiert werden müssen. Diese Lösung 1st besonders bei Leiterplatten, die vier oder mehr Schichten umfassen, sogenannte "Multilayer", nicht befriedigend. Die Sacklochtechnik erfordert außerdem höchste Präzision bei der Bohrung. Aus Toleranzgründen müssen immer relativ dicke Zwischenlagen eingesetzt werden (etwa 125 pm). Diese sind dann wenig flexibel, was wiederum erhebliche Nachteile beim Entwurf von Kleinstgeräten mit sich bringt.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, ein Hörgerät mit einer mehrschichtigen Leiterplatte zu schaffen, auf der die elektrischen Bauelemente des Hörgerätes noch platzsparender angeordnet werden können, ohne daß die Verwendung von dicken, wenig flexiblen Leiterplatten-Zwischenlagen erforderlich ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Schutzanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Schutzansprüchen 2 und 3 gekennzeichnet.

Die im Hörgerät vorgesehene Leiterplatte wird nicht erst nach Zusammenfügen sämtlicher Lagen samt Träger usw. zu einem Gesamtpaket gebohrt und kontaktiert, sondern die einzelnen Lagen sind in Unterpakete zusammengefaßt, die dann gebohrt und durchkontaktiert und durch Hinzufügen weiterer Lagen oder Pakete und nach weiterem Bohren und Kontaktieren schließlich zum Gesamtpaket aufgebaut werden. Schließlich sind erforderliche Verbindungen zwischen den beiden äußeren Leiterschich-

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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.

Es zeigen:

Figur 1 Leiterfolien, Zwischenlagen und Trägermaterial einer z.B. siebenschichtigen Leiterplatte des Hörgerätes im Längsschnitt,

Figur 2 einen vergrößerten Längsschnitt durch eine in Figur 1 abgebildete Leiterfolie des Hörgerätes,

Figur 3 die verschiedenen Schichten der Figur 1, die an vorgegebenen Stellen kontaktierte Kontaktierungslöcher aufweist,

Figur 4 Unterpakete der mehrschichtigen Leiterplatte, die
kentaktierte Kontaktierungslöcher aufweisen,
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Figur 5 aus Unterpaketen zu weiteren Paketen zusammengefügte und neu gebohrte Schichten der Leiterplatte des Hörgerätes,

Figur 6 eine zum Gesamtpaket zusammengefügte Leiterplatte des Hörgerätes, die an vorgegebenen Stellen Hohlraum- und Sackkontaktierungslöcher und ein Durchgangskontaktierungsloch
aufweist,

Figur 7 eine mehrschichtige Leiterplatte des Hörgerätes, auf der Bauelemente platzsparend angeordnet sind,

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Figur 9 eine Modifikation der Ausführungsbeispiele der Figuren 1 bis 8, wobei die mehrschichtige Leiterplatte des Hörgerätes eine zusätzliche Verdünnung der Knickstelle aufweist.

Figur 1 zeigt im Längsschnitt die einzelnen Schichten des mit einer mehrschichtigen Leiterplatte versehenen Hörgerätes gemaß Figur 8. In diesem Ausführungsbeispiel wird aus Gründen

benschichtigen Leiterplatte gezeigt. Für ein Hörgerät, bei dem die Leiterplatte zusammen mit den aufgebrachten Bauelementen auf allerkleinstem Raum untergebracht werden muß und die Leiterplatte auch in ganz besonderem Maße flexibel sein soll, ist bevorzugt eine Leiterplatte mit weniger Schichten, insbesondere drei Schichten, vorgesehen.

Die einzelnen Schichten 1 bis 7 der Leiterplatte der Figur 1

umfassen z.B. wahlweise beidseitig mit Kupfer beschichtete Folien 1, 3, 6, eine einseitig mit Kupfer beschichtete Folie 4, unbeschichtete Folien 2, 5 und stabilisierendes Trägermaterial aus Epoxydharz 7. Die Folien weisen auf eine Grundlage 9 geklebte oder gewalzte Kupferbeschichtungen 8 auf.

Figur 2 zeigt eine solche Leiterfolie 1 im vergrößerten Längsschnitt. Sie umfaßt eine z.B. 25 pm Polyimidschicht 10,

«^r^Atff deren beiden Seiten jeweils eine Klebeschicht 11 von etwa 25 pm angeordnet ist. Diese Klebeschichten verbinden die nicht leitende Polyimidschicht 10 mit den leitenden Kupferschichten 8.1 und 8.2. Die Dicke jeder Kupferbeschichtung beträgt z.B. 35 pm. Auf einen Teil der Leiterbeschichtungen 8 sind Leiterbahnen geätzt. An Stellen, wo Leiterbahnen benachbarter Kupferbeschichtungen elektrische Verbindungen aufweisen, sind Bohrungen durch die einzelnen Schichten bis 7 vorgesehen. Die Löcher 12 sind mit einem leitenden Mate-

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Die einzelnen Lagen 1 bis 7 bilden Unterpakete. Figur 4 zeigt

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z. w ei. uciaiiiye &ugr;&pgr; Lei parvcuc xh uiiu ±j. t-,a. cuucum axuii uas Kohtaktierungsloch 16.1 durch sämtliche Schichten 8.1, 9.1, 8.2, 2 des Unterpaketes 14 und verbindet Leiterbahnen auf der Beschichtung 8.1 mit der Beschichtung 8.3, wenn die folgende Schicht 3 am Unterpaket 14 liegt. Falls die Leiterbeschichtung 8.2 nicht an dieser Stelle 16.1 mit den Beschichtungen 8.1 und 8.3 kontaktiert ist, sind die Leiterbahnen der Beschichtung 8.2 an dieser Stelle 16.1 vorbeigeführt. Auch das Kontaktierungsloch 16.7 ist eine derartige Bohrung.

Weitere Schichten sind an die Unterpakete gefügt und diese neuen Pakete 17, 18 sind wiederum geätzt und gebohrt und besitzen elektrische Kontaktierungen 16.1', 16.?' zwischen weiteren Metallbeschichtungen (vgl. Figuren 4 und 5). Eine komplett aufgebaute Leiterplatte ist mit 20 bezeichnet (s. Figur 6).

Obwohl alle Kontaktierungslöcher ursprünglich Durchgangslöcher bilden, ergeben sich nach dem Zusammensetzen aller Leiterschichten zum Gesamtpaket in der fertiggestellten Leiterplatte unter anderem auch Hohlraumkontaktierungen (12 H) und Sackkontaktierungen (12 S, 13 S, 16 S), die höchst präzise an den jeweiligen benachbarten Schichten enden und niemals, wie z.B. beim Stand der Technik, teilweise in diese hineingebohrt sind. Außerdem sind extrem dünne Polyimidschichten als Zwischenlagen verwendbar.

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G 86 30 860.2 ,·, ^: ' JS,: "I' ' ',,'·,,' VPA 86 G 3422 DE

Figur 7 zeigt eine Leiterplatte 20, auf der Bauelemente 21 mit ihren Leitfüßchen 22 und Lötstellen 23 platzsparend (z.B. auch gegenüberliegend) angeordnet sind. Es sind auch Bauelemente verwendbar, die statt Leitfüßchen nur Anlötstellen aufweisen. Solche Bauelemente sind preiswert und können außerdem platzsparend, gegebenenfalls beidseitig, auf den Leiterplattenflächen angeordnet sein. Die verwendete Leiterplatte ermöglicht extrem eng bestückte Leiterplattenanordnungen, da Durchgangskontaktierungen größtenteils durch Sack- und Hohlraumkontaktierungen ersetzt sind.

Figur 8 zeigt ein hinter dem Ohr zu tragendes Hörgerat, in das eine dreischichtige Leiterplatte 24 eingesetzt ist. Das Hörgerät umfaßt außerdem einen Traghaken 25 und am gegenüberliegenden Ende eine Batterielade 26 mit einem Deckel und einem Lautstärkeregler 28. Hinter dem Hörgerätgehäuse 29 sind am oberen Ende des Gerätes ein Schalldurchgang 30, ein Mikrofon 31, eine Schallleitung 32 und ein Hörer 33 angeordnet. Auf der Leiterplatte 24, die an Stellen 34, 35, 36 und 37 flexibel ausgebildet ist, sind u.a. ein Schalter 38, ein Verstärker 39, weitere Bauelemente 40 und ein Batteriekontakt 41 angeordnet.

Bei den Ausführungsformen der Figuren 1 bis 8 kann die Flexibilität der Knickstellen, falls erwünscht, noch zusätzlich erhöht werden dadurch, daß die Anzahl der beschichteten Folien, die durch die Knickstelle laufen, an solchen Stellen verringert, gegebenenfalls auch auf eine einzelne reduziert ist.
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3 Schutzansprüche
9 Figuren

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Claims

1. Hörgerät mit einer mehrschichtigen Leiterplatte, die wenigstens einseitig kontaktierte Bauteile, Leiterfolien, KIebe-, Zwischenlagen und Trägermaterial, die zu einem Gesamtpaket zusammengefaßt sind, sowie Kontaktierungslocher, die die Leiterschichten elektrisch verbinden, aufweist, wobei die Leiterfolien auf weitere Leiterfolien und gegebenenfalls auf Zwischenschichten oder Trägermaterial gefügt und Kontaktierungslocher durch die zusammengefugten Leiterfolien gebohrt und mit leitfähigem Material durchkontaktlert sind dadi/rch gekennzeichnet, daß die mehrschichtige Leiterplatte aus Unterpaketen (1, 2, 5, 7, IA, 15) von zu verbindenden Leiterfolienschichten (8.1 bis 8.3 usw.) besteht und die Unterpakete zu weiteren Paketen (17, 18) zusammengefaßt sind, die kontaktierte Kontaktierungslocher (16.I¹, 16.7', 19') aufweisen, derart, daß die mehrschichtige Leiterplatte als Gesamtpaket (20) aufgebaut ist und eine vorgegebene Zahl kortaktierter Sacklöcher (12S, 13S, 16S) sowie zumindest teilweif-? die Flexibilität und Biegsamkeit einer entsprechenden, lediglich mit kontaktierten Durchgangslöchern versehenen, flexiblen Leiterplatte aufweist.

2. Hörgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrschichtige, gedruckte Leiterplatte eine vorgegebene Anzahl kontaktierter Hohlraumkontaktierungslöcher (12 H) im Inneren der Leiterplatte (20) aufweist.

3. Hörgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der beschichteten Folien (2), die durch Knickstellen laufen, an den Knickstellen (42) reduziert ist.

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