WO1991001618A1 - Verfahren zur störstrahlungsdämpfung an leiterplatten - Google Patents

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Herman Roozenbeek
Adolf Dreyer
Andreas Lay
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method for attenuating radiation interference from printed circuit boards provided with electronic circuits, in particular for a control unit of an internal combustion engine of a vehicle, the printed circuit boards on their front and rear sides (two-layer technology) each according to a specific method Special features of this two-layer technology have arranged conductor tracks taking into account the layout.
  • microprocessor-controlled electronic circuits of a control device provided for an internal combustion engine of a vehicle can emit HF interference radiation under unfavorable conditions, which in particular considerably disturbs or makes impossible radio reception in the motor vehicle. This is especially true for sensitive receivers like them are used by the police, other authorities or even in taxis.
  • Various measures are known for damping this interference radiation.
  • multilayer printed circuit boards with a corresponding conductor layout can be used in order to achieve good attenuation of the interference radiation mentioned.
  • Multilayer printed circuit boards are characterized by the fact that they have conductor tracks on both their front and rear sides and, moreover, they also have embedded conductor tracks. The arrangement of these conductor tracks is carried out to achieve the aforementioned interference radiation attenuation based on very specific knowledge with regard to the high-frequency problems mentioned.
  • feed-through capacitors can be provided on each control unit pin, which are soldered to a metallic plate and connected to the control unit housing via the latter.
  • the above measure can also be carried out outside the control unit.
  • the measure initially set out to attenuate the interference radiation by using multilayer printed circuit boards is relevant as prior art.
  • this requires a very specific layout that is based on multilayer technology.
  • the creation of a layout be it for the two-layer technique or for the multilayer technique, is very complex and associated with correspondingly high costs.
  • the method according to the invention with the features mentioned in the main claim has the advantage over the same that a layout that has already been created for the two-layer technique is retained and nevertheless sufficient interference radiation attenuation is realized.
  • the unchanged two-layer layout of the circuit boards is transferred to the multilayer technology.
  • Multilayer circuit boards are thus used which have at least one embedded, large-area, in particular full-area, contact with the corresponding conductor tracks on the front and / or rear side of the printed circuit board.
  • the difference is that in the latter, certain conductor tracks are only in embedded form and are therefore neither arranged on the front nor on the back of the circuit board.
  • the inventive method results in that certain, at the front "or / and scan ⁇ side of the two-layer technology necessary printed conductor tracks now additionally as an embedded Lei ⁇ terbelag present. This" over design "is Erfin dung according to consciously Accepted, since this avoids a very costly new creation of the layout that takes pure multilayer technology into account.
  • the large-area design of the conductor coating provided according to the invention leads to good interference radiation damping.
  • that the embedded printed circuit board not only occupies part of the base area of the printed circuit board, but is formed over the entire area, so that the high-frequency problems involved are particularly largely solved.
  • two conductor layers lying parallel one above the other are embedded in the multilayer printed circuit board.
  • one conductor coating forms a positive and the other conductor coating forms a negative inner conductor.
  • the supply voltage is supplied on the one hand through the embedded, large-area conductor coverings that cause noise radiation attenuation and moreover - by using the layout originally intended for the two-layer technology - still on the front and / or rear side provided for this design for this arranged conductor tracks of the board.
  • the invention relates to a device for interference radiation damping of printed circuit boards provided with electronic circuits, in particular for a control unit of an internal combustion engine of a vehicle, the printed circuit boards on their front and rear sides (two-layer technology) in each case according to a specific one , have the special features of this layout, which takes account of the special features of this two-layer technology, and where the layout remains unchanged, each printed circuit board is a multilayer printed circuit board which has at least one embedded, large or full-surface area with the corresponding conductive tracks of the front and / or has plated-through conductor cover on the back.
  • the invention relates to a device for interference radiation attenuation of a printed circuit board provided with electronic circuitry and connections for supply lines, preferably for a control unit of an internal combustion engine of a vehicle, the printed circuit board being a multilayer printed circuit board, the capacitors of which are connected alternately in their layer levels has forming conductor coverings and a group of the conductor coverings is connected to at least one of the connections.
  • a multilayer circuit board is - as already in the above explanations - to be understood as a circuit board with more than two layer levels. The invention therefore uses multilayer technology to improve the radiation behavior.
  • the inventive use of conductor coverings as capacitor plates, which are preferably arranged in the connection area of supply lines, means that separate feed-through capacitors or chip capacitors can be dispensed with.
  • the capacitance value of the capacitors which is necessary for a considerable improvement in the EMC, is achieved by the alternating electrical connection of the conductor coatings (capacitor plates) arranged in different layer levels. This type of connection leads to a parallel connection of the individual capacitors (partial capacitances) thus formed, so that the total capacitance associated with a connection is composed of the sum of the corresponding partial capacitances.
  • the size of the capacitance can thus be set via the number of layer levels and of course also via the area of the conductor coverings. A further influence is dependent on the plate spacing, that is to say the spacing of the individual layer planes from one another, and on the printed circuit board substrate used (dielectric constant e r ).
  • the interference suppression measure according to the invention does not lead to any additional costs during production, since the capacitance documents can be produced in the same etching process as the conductor tracks for the rest of the electronic circuit.
  • the connections are assigned contacts of an electrical plug-in connection which are connected directly, in particular soldered, to the conductor coverings.
  • the leads connected via the plug connection lead via the contacts directly to the conductor coverings forming the capacitors, so that the device for interference radiation damping is formed directly at the foot of the electrical plug connection without long connection paths.
  • the connection itself can already form a capacitor plate. This is the case if the supply line is soldered directly onto the corresponding capacitor plate.
  • the connection of the conductor layers of different layer levels is preferably carried out in the known through-plating technique.
  • the conductor coverings connected to the supply lines are always a specific group, each of which forms the one plate of the individual capacitors.
  • the other plates are connected to a potential (eg ground) to which the disturbances are derived.
  • a capacitor is assigned to each connection, which is composed of partial capacitances (individual capacitors) formed between the individual layer levels and connected in parallel to one another.
  • At least one further capacitor formed by conductor coverings and / or at least one inductance formed by a conductor track is provided.
  • the capacitors and the inductance can then be designed as a 7r filter or else as a T-element.
  • at least one further capacitor is provided, which is connected via the inductance to the capacitor assigned to the connection.
  • the inductance can be realized by appropriate routing on one or more layer levels. It is possible e.g. a spiral or change-like conductor path.
  • FIG. 1 shows an enlarged longitudinal section through a section of a multilayer printed circuit board
  • FIG. 2 shows an enlarged cross section through a section of a multilayer printed circuit board corresponding to FIG. 1
  • FIG. 3 shows a plan view of a section of a multilayer printed circuit board according to the invention
  • FIG. 4 shows a cross section through a multilayer circuit board with capacitance-forming printed circuit boards
  • FIG. 5 shows a schematic representation of the circuit arrangement according to FIG. 4,
  • FIG. 6 shows a schematic top view of connections for leads to the printed circuit board
  • FIG. 7 shows a device for interference radiation attenuation designed as a 7r element
  • Figure 8 shows another embodiment of a ⁇ element
  • FIG. 9 shows a circuit diagram of the device according to FIG. 7.
  • FIG. 1 shows a longitudinal cross section through a printed circuit board 1, which has an insulating carrier material 2.
  • Conductor tracks 4 are arranged on the front side 3 of the printed circuit board 1.
  • the rear side 5 of the circuit board 1 has conductor tracks 6.
  • the conductor tracks 4 and 6 are arranged in accordance with a layout based on a two-layer technique. This means that the design, ie the arrangement of the conductor tracks, has been undertaken from the point of view of only the front side 3 and the rear side 5 of the circuit board 1 with a conductive coating. was to be provided. If it now turns out during the testing of the printed circuit board 1 equipped with corresponding components that it emits an inadmissibly high interference radiation, it is provided according to the invention that the existing layout - that is to say the arrangement of the conductor tracks 4 and 6 on the front - And rear side 3.5 is retained, but a multilayer printed circuit board 7 is used as the printed circuit board 1, which has embedded printed circuit boards as intended.
  • two conductor coverings 8 and 9 lying one above the other are provided, which are formed over the entire surface, ie extend over the entire plan area of the multilayer circuit board 7. Due to the carrier material 2, in which the conductor coverings 8 and 9 are embedded, they are both insulated from one another and, furthermore, are neither with the conductor tracks 4 on the front side 3 nor with the conductor tracks 6 on the rear side 5 of the multilayer printed circuit board 7 of their own accord.
  • the procedure is preferably such that one conductor pad 8 is connected to the positive and the conductor pad 9 to the negative pole of a supply voltage of the corresponding electronic circuit board circuit, not shown.
  • the conductor covering 8 therefore forms a positive and the conductor covering 9 forms a negative inner conductor.
  • the interconnects 4 and 6 connected to a via 10 accordingly represent supply interconnects 11 and 12 which, according to the two-layer layout, were required to supply the positive potential of the supply voltage.
  • these supply conductor tracks 11, 12 are also retained in the multilayer technology, although the supply of the positive potential is also the same done on the conductor pad 8. The same applies to the supply of the negative potential of the supply voltage.
  • the plated-through hole 10 which can be formed, for example, by a corresponding solder bridge, the supply conductor track 11, the conductor covering 8 or 9 and the supply conductor track 12 are electrically conductively connected to one another.
  • the conductor covering 9 is at a distance a from the via 10 in the area of the via.
  • FIG. 2 shows the arrangement according to FIG. 1 in cross section. It can clearly be seen here that the supply conductor tracks 11 and 12 are each formed only as a narrow strip, whereas the conductor coverings 8 and 9, on the other hand, are formed over the entire surface in accordance with the floor plan measurements of the multilayer circuit board 7.
  • the illustration in FIG. 2 also shows, in deviation from FIG. 1, a through-connection 10 of the negative inner conductor of the circuit board.
  • FIG. 3 shows a top view of a multilayer printed circuit board 7 according to the invention, the printed conductors 4 arranged on the front being shown in solid lines and the printed conductors 6 on the rear side 5 being shown in dashed lines.
  • the spacing a formed around a through-contact 10 can also be clearly seen in each case, circular circuit board cutouts 13 preferably being provided in order to avoid short circuits.
  • These conductor pad recesses 13 are shown in a solid line in FIG. 3; however, they are in a deeper layer circuit board 1 and are therefore not visible under normal observation.
  • the diameter of each conductor recess 13 is larger than twice the distance a.
  • FIG. 4 shows the cross section through a section of a multilayer printed circuit board 7. This has four layer levels 14, 15, 16 and 17. Circuit coverings 8 are arranged in each layer level 14-17. Areas of the conductor coverings 8 are separated via separation points 18, whereby separate conductor coverings 19, 20, 21 and 22 are formed. These are connected alternately with respect to the layer planes 14-17 by means of through-connections 10, which are only indicated schematically. The conductor covering 19 is therefore in electrical contact with the conductor covering 21 and the conductor covering 20 with the conductor covering 22. The conductor cover 19 forms a connection 23 for the contact 24 of an electrical plug connection 25, not shown, by means of which leads can be connected to the multi-layer circuit board 7.
  • FIG. 5 shows an electrical equivalent circuit diagram of the arrangement according to FIG. 4.
  • the conductor linings 19-22 form capacitor plates L1, L2, L3 and L4 in the different bearing levels 14-17. These are insulated from each other by the substrate of the multilayer circuit board 7 in parallel, so that a partial capacitance C12 between the capacitor plates L1 and L2, a partial capacitance C23 between the capacitor plates L2 and L3 and a partial capacitance between the capacitor plates L3 and L4 Partial capacitance C34 is formed, the partial capacitances C12, C23 and C34 are connected in parallel to one another via the plated-through holes 10, so that there is a total capacity between points A and B, which is the sum of the partial capacities C12, C23 and C34.
  • each contact 24 (connecting pin) of the electrical plug connection 25 is assigned a capacitance formed by conductor coverings 19-22 in a very small space if the contacts 24 are connected directly to the associated capacitor plates L1. For this purpose, these bores 27, into which the connection pins of the contacts 24 are inserted and soldered. Each contact 24 is thus assigned a total capacitance C1, C2 ... etc. ... Cn-2, Cn-1, Cn.
  • the capacitor plates L1-L4 preferably have a plan composed of a rectangle and a triangle, in that a side of the rectangle forms the basis for the associated triangle.
  • the triangular tips of the individual capacitor plates L1-L4 intermesh in the manner of a toothing, so that the capacitances can be formed in the smallest space.
  • the A- individual capacitor plates L1-L4 are isolated from one another by separating points 18.
  • Interference suppression circuits 28 can be provided for a further improvement of the electromagnetic compatibility (FIGS. 7 to 9), which consist of several capacitors C1A, C1B formed by conductor layers 19-22 as well as inductors II and 12 formed by conductor tracks 4.
  • FIG. 7 shows a capacitor CIA, which is constructed in accordance with the exemplary embodiment of FIG. 4. This leads via an inductor II to a further capacitor C1B, which is also manufactured as in the exemplary embodiment in FIG.
  • the inductance II is generated by a spiral-shaped conductor track 4.
  • This device leads to a 7r filter according to FIG. 9, which has excellent interference radiation attenuation.
  • FIG. 8 differs from that of FIG. 7 only in that the inductor 12 is formed there by a conductor track 4 with a mutually shaped course.
  • the solution according to the invention is simple and inexpensive to implement, since the conductor coverings 19-22 can be produced together with the conductor tracks for an electronic circuit arranged on the multilayer circuit board 7 in the same etching process. Due to the fact that the conductor covering 19 simultaneously forms a connection 23 for a contact 24 of an electrical plug connection 25, a very good high-frequency capacitor with a minimal lead inductance is formed.
  • the capacitance value of the high frequency Quenz capacitors can be determined by the plate sizes, the spacing of the plates (spacing of the layer levels), the substrate of the multilayer printed circuit board 7 (dielectric constant e r ) and of course also by the number of layer levels (number of partial capacitances connected in parallel) ) to the desired size.
  • the capacitors according to the invention can be connected to both electronics and housing ground. It is of course also possible to suppress partial areas or individual lines of a circuit arrangement, such as the aforementioned electronic circuit.
  • the conductor pad area F is 5 x 5 mm.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Störstrahlungsdämpfung von mit elektronischen Schaltungen versehenen Leiterplatten, insbesondere für ein Steuergerät einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs, wobei jede Leiterplatte auf ihrer Vorder- und Rückseite (3, 5) (Zwei-Lagen-Technik) jeweils nach einem durch diese Zwei-Lagen-Technik bestimmten Layout angeordnete Leiterbahnen (4, 6) aufweist. Für eine kostengünstige Lösung wird zur Verbesserung der Störstrahlungsdämpfung vorgeschlagen, dass bei unverändertem Layout als Leiterplatte eine Multilayer-Leiterplatte eingesetzt wird, die zumindest einen eingebetteten, grossflächigen, vorzugsweise vollflächigen, mit den entsprechenden Leiterbahnen der Vorder- und/oder Rückseite durchkontaktierten Leiterbelag (8, 9) aufweist. Ferner wird auf die Bildung von Entstörkapazitäten mittels Leiterbeläge eingegangen.

Description

Verfahren zur Storstrahlungsdampfunq an Leiterplatten
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Störstrah- lungsdämpfung von mit elektronischen Schaltungen ver¬ sehenen Leiterplatten, insbesondere für ein Steuerge¬ rät einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs, wobei die Leiterplatten auf ihrer Vorder und Rückseite (Zwei-Lagen-Technik) jeweils nach einem bestimmten, die Besonderheiten dieser Zwei-Lagen-Technik berück¬ sichtigenden Layout angeordnete Leiterbahnen aufwei¬ sen.
Vor allem können mikroprozessorgesteuerte elektroni¬ sche Schaltungen eines für eine Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs vorgesehenen Steuergeräts unter un¬ günstigen Verhältnissen eine HF-Störstrahlung abge¬ ben, die insbesondere den Radioempfang im Kraftfahr¬ zeug erheblich stört bzw. unmöglich macht. Dieses gilt besonders bei empfindlichen Empfängern, wie sie von der Polizei, anderen Behörden oder aber auch bei Taxis eingesetzt sind. Zur Dämpfung dieser Störstrah¬ lung sind verschiedene Maßnahmen bekannt. Es können insbesondere Multilayer-Leiterplatten mit einer dementsprechenden Leiterbahn-Auslegung eingesetzt werden, um eine gute Dämpfung der genannten Stör- strahlung zu erzielen. Multilayer-Leiterplatten zeichnen sich dadurch aus, daß sie sowohl an ihrer Vorder- und auch an ihrer Rückseite Leiterbahnen und überdies jedoch auch noch eingebettete Leiterbahnen aufweisen. Die Anordnung dieser Leiterbahnen erfolgt zur Erzielung der genannten Störstrahlungsdämpfung nach ganz speziellen Erkenntnissen im Hinblick auf die genannten Hochfrequenz-Probleme.
Ferner ist es bekannt, die oder zumindest einige An¬ schlüsse (pins) des Steuergeräts über einen Kondensa¬ tor an HF-Masse zu legen. Überdies ist es möglich, zusätzlich ein oder zwei Faltbleche zur Herstellung einer impedanzarmen Verbindung zwischen Gehäuse und der HF-Masse vorzusehen.
Schließlich können an jedem Steuergerät-Pin Durchfüh- rungskondensatoren vorgesehen sein, die an eine me¬ tallische Platte angelötet und über diese mit dem Steuergerät-Gehäuse verbunden sind.
Nach einer weiteren bekannten Variante, kann die vor¬ stehende Maßnahme auch außerhalb des Steuergeräts durchgeführt werden.
Im Hinblick auf den Erfindungsgegenstand ist als Stand der Technik die anfangs dargelegte Maßnahme re¬ levant, die Störstrahlung durch den Einsatz von Mul¬ tilayer-Leiterplatten zu dämpfen. Wie schon erwähnt, ist hierzu ein ganz bestimmtes, auf die Multilayer- Technik ausgerichtetes Layout erforderlich. Die Er¬ stellung eines Layouts, sei es für die Zwei-Lagen- Technik oder für die Multilayer-Technik, ist sehr aufwendig und mit entsprechend hohen Kosten verbun¬ den.
Insbesondere bei Großserien wird man aus Kostengrün- den zunächst auf die Zwei-Lagen-Technik zurückgrei¬ fen, da diese Platinen preisgünstiger als die Multi¬ layer-Leiterplatten sind. Insofern erfolgt ein auf diese Zwei-Lagen-Technik fußendes Layout, d.h. es werden lediglich Vorder- und Rückseite einer Leiter¬ platte mit entsprechenden Leiterbahnen versehen. Wenn sich jedoch bei der Erprobung herausstellt, daß diese Technik keine ausreichende Störstrahlungsdämpfung aufweist, so ist es für den Übergang auf die bekannte Multilayer-Technik erforderlich, völlig neue Layouts zu erstellen. Dieses ist mit zusätzlichen, sehr hohen Kosten verbunden, wobei die für die Erstellung des Zwei-Lagen-Layouts bereits angefallenen finanziellen Aufwendungen aufgrund des neuen Layouts verloren sind.
Die bereits beschriebenen bekannten Maßnahmen zur Verbesserung des Stör-Abstrahlverhaltens und der Stör-Einstrahlfestigkeit bei zu Anschlüssen der elek¬ tronischen Schaltung führenden Zuleitungen sind sehr kostenintensiv. Dieses gilt insbesondere für Stecker mit Durchführungskondensatoren oder aber auch bei Chip-Kondensatoren auf der Leiterplatte. Unabhängig von dem Layout der übrigen elektronischen Schaltung wird eine einfache und kostengünstige Lösung zur Ver- besserung der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) angestrebt.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den im Haupt- anspruch genannten Merkmalen hat demgegenüber den Vorteil, daß ein bereits für die Zwei-Lagen-Technik erstelltes Layout beibehalten und dennoch eine hin¬ reichende Störstrahlungsdämpfung realisiert wird. Hierzu wird das unveränderte Zwei-Lagen-Layout der Leiterplatten auf die Multilayer-Technik übertragen. Es werden somit Multilayer-Leiterplatten eingesetzt, die zumindest einen eingebetteten, großflächigen, insbesondere vollflächigen, mit den entsprechenden Leiterbahnen der Vorder- und/oder Rückseite durchkon¬ taktierten Leiterbelag aufweisen. Gegenüber der rei¬ nen Multilayer-Technik besteht insofern der Unter¬ schied, daß bei letzterer bestimmte Leiterbahnen le¬ diglich in eingebetteter Form und daher weder auf der Vorder- noch auf der Rückseite der Leiterplatte ange¬ ordnet sind. Das erfindungsgemäße Verfahren führt dazu, daß bestimmte, auf der Vorder- "und/oder Rück¬ seite nach der Zwei-Lagen-Technik notwendige Leiter¬ bahnen nunmehr zusätzlich noch als eingebetteter Lei¬ terbelag vorliegt. Diese "Überauslegung" wird erfin¬ dungsgemäß bewußt in Kauf genommen, da hierdurch eine sehr kostenintensive, die reine Multilayer-Technik berücksichtigende Neuschaffung des Layouts vermieden wird. Die erfindungsgemäß vorgesehene großflächige Ausbildung des Leiterbelags führt zu einer guten Störstrahlungsdämpfung. Nach einem bevorzugten Aus- führungsbeispiel der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der eingebettete Leiterbelag nicht nur einen Teil der Leiterplattengrundfläche einnimmt, sondern voll¬ flächig ausgebildet ist, so daß die hier anstehenden Hochfrequenz-Probleme besonders weitgehend gelöst werden.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind zwei parallel übereinander liegende Leiterbeläge in die Multilayer-Leiterplatte eingebettet.
Insbesondere ist es von Vorteil, wenn durch Anschluß an die Versorgungsspannung der elektronischen Schal¬ tung ein Leiterbelag einen positiven und der andere Leiterbelag einen negativen Innenleiter bildet. Mithin erfolgt die Zuführung der Versorgungsspannung einerseits durch die eingebetteten, großflächigen, die Störstrahlungsdampfung bewirkenden Leiterbeläge und überdies - durch Verwendung des ursprünglich für die Zwei-Lagen-Technik vorgesehenen Layouts - noch über die aufgrund dieses Entwurfes vorgesehenen, an der Vorder- und/oder Rückseite hierfür angeordneten Leiterbahnen der Platine.
Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Störstrahlungsdampfung von mit elektronischen Schal¬ tungen versehehenen Leiterplatten, insbesondere für ein Steuergerät einer Brennkraftmaschine eines Fahr¬ zeugs, wobei die Leiterplatten auf ihrer Vorder- und Rückseite (Zwei-Lagen-Technik) jeweils nach einem be¬ stimmten, die Besonderheiten dieser Zwei-Lagen-Tech¬ nik berücksichtigenden Layout angeordnete Leiterbah¬ nen aufweisen und wobei bei unverändertem Layout jede Leiterplatte eine Multilayer-Leiterplatte ist, die zumindest einen eingebetteten, groß- oder vollflächi¬ gen, mit den entsprechenden Leiterbahnen der Vorder- und/oder Rückseite durchkontaktierten Leiterbelag aufweist.
Schließlich betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Störstrahlungsdampfung einer mit elektronischer Schaltung und Anschlüssen für Zuleitungen versehenen Leiterplatte, vorzugsweise für ein Steuergerät einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs, wobei die Leiter¬ platte eine Multilayer-Leiterplatte ist, die in ihren Layer-Ebenen alternierend miteinander verbundene, Kondensatoren bildende Leiterbeläge aufweist und wo¬ bei eine Gruppe der Leiterbeläge mit mindestens einem der Anschlüsse verbunden ist. Unter einer Multilayer- Leiterplatte ist -wie auch schon in den vorstehenden Ausführungen- eine Leiterplatte mit mehr als zwei Layer-Ebenen zu verstehen. Die Erfindung nutzt daher die Multilayer-Technik zur Verbesserung des Ein- und Abstrahlverhaltens aus. Durch die erfindungsgemäße Verwendung von Leiterbelägen als Kondensatorplatten, die vorzugsweise im Anschlußbereich von Zuleitungen angeordnet sind, können separate Durchführungskonden¬ satoren oder auch Chip-Kondensatoren entfallen. Der für eine erhebliche Verbesserung der EMV notwendige Kapazitätswert der Kondensatoren wird durch die al¬ ternierende elektrische Verbindung der in unter¬ schiedlichen Layer-Ebenen angeordneten Leiterbeläge (Kondensatorplatten) erzielt. Diese Verbindungsart führt zu einer Parallelschaltung der so gebildeten Einzel-Kondensatoren (Teilkapazitäten) , so daß sich die einem Anschluß zugehörige Gesamtkapazität aus der Summe der entsprechenden Teilkapazitäten zusammen¬ setzt. Bei einer Vier-Lagen-Technik können somit drei parallel geschaltete Einzel-Kondensatoren von z.B. je 2,5 Pikofarad (pF) gebildet werden, so daß die Ge- samtkapazität 7,5 pF beträgt, die bei Hochfrequenz zu einer spürbaren Entstörwirkung führt. Die Größe der Kapazität läßt sich somit über die Anzahl der Layer- Ebenen und natürlich auch über die Fläche der Leiter¬ beläge einstellen. Eine weitere Einflußnahme ist durch den Plattenabstand, also den Abstand der ein¬ zelnen Layer-Ebenen voneinander, sowie von dem ver¬ wendeten Leiterplattensubstrat (Dielektrizitätskon¬ stante er) abhängig. Die erfindungsgemäße Entstörmaß- nahme führt bei der Fertigung zu keinen zusätzlichen Kosten, da die Kapazitätsbelege im gleichen Ätzprozeß wie die Leiterbahnen für die übrige elektronische Schaltung hergestellt werden können.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind den An¬ schlüssen Kontakte einer elektrischen Steckverbindung zugeordnet, die direkt mit den Leiterbelägen verbun¬ den, insbesondere verlötet, sind. Die über die Steck¬ verbindung angeschlossenen Zuleitungen führen über die Kontakte direkt zu den die Kondensatoren bilden¬ den Leiterbeläge, so daß-ohne lange Verbindungwege- direkt am Fuße der elektrischen Steckverbindung die Vorrichtung zur Störstrahlungsdampfung ausgebildet ist. Insbesondere kann der Anschluß selbst schon eine Kondenεatorplatte bilden. Dies ist der Fall, wenn di¬ rekt auf die entsprechende Kondensatorplatte die Zu¬ leitung aufgelötet ist. Die Verbindung der Leiterbe¬ läge unterschiedlicher Layer-Ebenen erfolgt bevorzugt in der bekannten Durchkontaktierungstechnik. Bei den mit den Zuleitungen verbundenen Leiterbelägen handelt es sich stets um eine bestimmte Gruppe, die jeweils die eine Platte der Einzel-Kondensatoren bilden. Die anderen Platten sind mit einem Potential (z.B. Masse) verbunden, an das die Störungen abgeleitet werden. Für eine umfangreiche Entstörmaßnahme ist jedem An¬ schluß ein Kondensator zugeordnet, der sich aus zwi¬ schen den einzelnen Layer-Ebenen gebildeten, parallel zueinander geschalteten Teilkapazitäten (Einzel-Kon¬ densatoren) zusammensetzt.
Sofern die Entstörwirkung der erfindungsge äßen Kon¬ densatoren noch verbessert werden soll, ist minde¬ stens ein weiterer, von Leiterbelägen gebildeter Kon¬ densator und/oder mindestens eine von einer Leiter¬ bahn gebildete Induktivität vorgesehen. Die Kondensa¬ toren und die Induktivität können dann als 7r-Filter oder aber auch als T-Glied ausgebildet werden. Für ein 7T-Filter ist mindestens ein weiterer Kondensator vorgesehen, der über die Induktivität mit dem dem An¬ schluß zugeordneten Kondensator verbunden ist. Die Induktivität läßt sich durch entsprechende Leiter¬ bahnführung auf einer oder mehreren Layer-Ebenen re¬ alisieren. Möglich ist z.B. ein spiralförmiger oder äanderförmiger Leiterbahnverlauf.
Zeichnung
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen vergrößerten Längsschnitt durch einen Abschnitt einer Multilayer-Leiterplatte,
Figur 2 einen vergrößerten Querschnitt durch einen Abschnitt einer Multilayer-Leiterplatte entsprechend Figur 1, Figur 3 eine Draufsicht auf einen Abschnitt einer erfindungsgemäßen Multilayer-Leiterplatte,
Figur 4 einen Querschnitt durch eine Multilayer- Leiterplatte mit Kapazitäten bildenden Leiterbelägen,
Figur 5 eine sche atische Darstellung der Schal- tungsanordnung gemäß Figur 4,
Figur 6 eine schematische Draufsicht auf Anschlüsse für Zuleitungen zur Leiterplatte,
Figur 7 eine als 7r-Glied ausgebildete Vorrichtung zur Störstrahlungsdampfung,
Figur 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines π- Glieds und
Figur 9 ein Schaltbild der Vorrichtung gemäß Figur 7.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Die Figur 1 zeigt einen Langsquerschnitt durch eine Leiterplatte 1, die ein isolierendes Trägermaterial 2 aufweist. Auf der Vorderseite 3 der Leiterplatte 1 sind Leiterbahnen 4 angeordnet. Die Rückseite 5 der Leiterplatte 1 weist Leiterbahnen 6 auf.
Die Leiterbahnen 4 und 6 sind entsprechend einem auf einer Zwei-Lagen-Technik fußenden Layout angeordnet. Dieses bedeutet, daß die Auslegung, d.h. die Anord¬ nung der Leiterbahnen, unter dem Gesichtspunkt vorge¬ nommen worden ist, lediglich die Vorderseite 3 und die Rückseite 5 der Leiterplatte 1 mit leitendem Be- lag zu versehen. Stellt sich nunmehr bei der Erpro¬ bung der mit entsprechenden Bauteilen bestückten Lei¬ terplatte 1 heraus, daß diese eine unzulässig hohe Störstrahlung abgibt, so ist erfindungsgemäß vorgese¬ hen, daß das vorhandene Layout - also die Anordnung der Leiterbahnen 4 und 6 auf der Vorder- und Rück¬ seite 3,5 beibehalten wird, jedoch als Leiterplatte 1 eine Multilayer-Leiterplatte 7 zum Einsatz kommt, die bestimmungsgemäß eingebettete Leiterbeläge aufweist. Im beschriebenen Ausführungsbeispiel sind zwei, par¬ allel übereinander liegende Leiterbeläge 8 und 9 vor¬ gesehen, die vollflächig ausgebildet sind, d.h. sich über die gesamte Grundrißfläche der Multilayer-Lei¬ terplatte 7 erstrecken. Durch das Trägermaterial 2, in das die Leiterbeläge 8 und 9 eingebettet sind, sind diese sowohl voneinander isoliert und stehen ferner auch weder mit den Leiterbahnen 4 auf der Vor¬ derseite 3 noch mit den Leiterbahnen 6 auf der Rück¬ seite 5 der Multilayer-Leiterplatte 7 von sich aus in Verbindung. Erfindungsgemäß ist bevorzugt derart vor¬ gegangen, daß der eine Leiterbelag 8 mit dem positi¬ ven und der Leiterbelag 9 mit dem negativen Pol einer VersorgungsSpannung der entsprechenden elektroni¬ schen, nicht dargestellten Leiterplattenschaltung verbunden ist. Mithin bildet der Leiterbelag 8 einen postiven und der Leiterbelag 9 einen negativen Innen¬ leiter. Die mit einer Durchkontaktierung 10 verbun¬ denen Leiterbahnen 4 und 6 stellen demgemäß Versor- gungsleiterbahnen 11 und 12 dar, die - nach dem Zwei- Lagen-Layout zur Zuführung des positiven Potentials der Versorgungsspannung erforderlich waren. Erfin¬ dungsgemäß bleiben auch bei der Multilayer-Technik diese Versorgungsleiterbahnen 11, 12 erhalten, obwohl die Zuführung des positiven Potentials gleichfalls über den Leiterbelag 8 erfolgt. Entsprechendes gilt für die Zuführung des negativen Potentials der Ver¬ sorgungsspannung. Mittels der Durchkontaktierung 10, die beispielsweise durch eine entsprechende Lot- Brücke gebildet werden kann, sind somit Versorgungs- leiterbahn 11, Leiterbelag 8 bzw. 9 und Versorungs- leiterbahn 12 miteinander elektrisch leitend verbun¬ den.
Um Kurzschlüsse zu vermeiden, weist der Leiterbelag 9 im Bereich der Durchkontaktierung 10 einen Abstand a zu dieser auf.
Die Figur 2 zeigt die Anordnung gemäß Figur 1 im Querschnitt. Deutlich ist hierbei zu erkennen, daß die Versorgungsleiterbahnen 11 und 12 jeweils nur als schmales Band, die Leiterbeläge 8 und 9 demgegenüber jedoch vollflächig entsprechend den Grundrißab essun- gen der Multilayer-Leiterplatte 7 ausgebildet sind. Die Darstellung der Figur 2 zeigt - in Abweichung von der Figur 1 - ebenfalls auch eine Durchkontaktierung 10 des negativen Innenleiters der Platine.
Die Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf eine erfin¬ dungsgemäße Multilayer-Leiterplatte 7, wobei die auf der Vorderseite angeordneten Leiterbahnen 4 in durch¬ gezogener und die sich auf der Rückseite 5 befindli¬ chen Leiterbahnen 6 in gestrichelter Darstellung wie¬ dergegeben sind. Deutlich ist auch jeweils der um eine Durchkontaktierung 10 ausgebildete Abstand a er¬ kennbar, wobei zur Vermeidung von Kurzschlüssen vor¬ zugsweise kreisförmige Leiterbelagsaussparungen 13 vorgesehen sind. Diese Leiterbelagsaussparungen 13 sind in der Figur 3 in durchgezogener Linie darge¬ stellt; sie liegen jedoch in einer tieferen Schicht der Leiterplatte 1 und sind daher bei normaler Be¬ trachtung nicht sichtbar. Der Durchmesser jeder Lei- teraussparung 13 ist größer als der doppelte Wert des Abstandes a.
Aufgrund der Erfindung ist es möglich, eine Stör¬ strahlungsdampfung - die in der Regel extrem platz- und/oder kostenintensiv ist, auf einfache und kosten¬ günstige Weise herbeizuführen. Insbesondere kann ein einmal erbrachter Entwicklungsaufwand für das zunächst für die Zwei-Lagen-Technik vorgesehene Layout unverändert übernommen werden. Ferner ist es auch möglich, daß im Zuge einer Serienfertigung im großen und ganzen die Zwei-Lagen-Technik eingesetzt wird und nur in Problemfahrzeugen durch die erfin¬ dungsgemäße Maßnahme eine zusätzliche Entstörmaßnahme geschaffen wird, da die Zwei-Lagen-Technik praktisch direkt auf die Multilayer-Leiterplatte übertragen werden kann. Insofern können sämtliche Fertigungs- werkzeuge, die bereits für die Zwei-Lagen-Technik er¬ stellt worden sind, unverändert beibehalten und auch für die erfindungsgemäße Multilayer-Leiterplatte gleichfalls verwendet werden.
In Verbindung mit den bereits genannten weiteren Ent¬ störungsmaßnahmen (Massekondensatoren, Faltbleche, Durchführungskondensatoren) bzw. den im folgenden noch näher beschriebenen Maßnahmen (Layerkapazitäten) können wesentlich teurere Maßnahmen, wie z.B. der Einsatz von Steckern mit Durchführungskondensatoren, vermieden werden. Insgesamt können bei Großstückzah¬ len von Steuergeräten, die mit den erfindungsgemäßen Leiterplatten bestückt werden, während der Ent- wicklungsphase erhebliche Kosten gespart werden, so- fern man aufgrund mangelnder Störstrahlungsdampfung gezwungen ist, von der bekannten Zwei-Lagen-Technik ohne Veränderung des dafür erstellten Layouts erfin- dungsgemäß auf die Multilayer-Technik überzugehen.
Die Figur 4 zeigt den Querschnitt durch einen Ab¬ schnitt einer Multilayer-Leiterplatte 7. Diese weist vier Layer-Ebenen 14,15,16 und 17 auf. In jeder Layer-Ebene 14-17 sind Leiterbeläge 8 angeordnet. Über Trennstellen 18 sind Bereiche der Leiterbeläge 8 abgetrennt, wodurch separierte Leiterbeläge 19,20,21 und 22 gebildet werden. Diese sind über lediglich sche atisch angedeutete Durchkontaktierungen 10 al¬ ternierend in Bezug auf die Layer-Ebenen 14-17 mit¬ einander verbunden. Mithin steht der Leiterbelag 19 mit dem Leiterbelag 21 und der Leiterbelag 20 mit dem Leiterbelag 22 in elektrischem Kontakt. Der Leiterbe¬ lag 19 bildet einen Anschluß 23 für den Kontakt 24 einer nicht näher dargestellten elektrischen Steck¬ verbindung 25, mittels der Zuleitungen an die Multi¬ layer-Leiterplatte 7 anschließbar sind.
Die Figur 5 zeigt ein elektrisches Ersatzschaltbild der Anordnung gemäß Figur 4. Die Leiterbeläge 19-22 bilden in den verschiedenen Lager-Ebenen 14-17 Kon- densatorplatten L1,L2,L3 und L4. Diese stehen sich isoliert durch das Substrat der Multilayer-Leiter¬ platte 7 parallel gegenüber, so daß zwischen den Kon¬ densatorplatten Ll und L2 eine Teilkapazität C12, zwischen den Kondensatorplatten L2 und L3 eine Teil¬ kapazität C23 und zwischen den Kondensatorplatten L3 und L4 eine Teilkapazität C34 ausgebildet wird, über die Durchkontaktierungen 10 sind die Teilkapazitäten C12, C23 und C34 parallel zueinander geschaltet, so daß sich eine Gesamtkapazität zwischen den Punkten A und B ergibt, die die Summe der Teilkapazitäten C12, C23 und C34 darstellt. Während der Punkt A mit dem Kontakt 24 der elektrischen Steckerbindung 25 in Ver¬ bindung steht, führt der Punkt B zur Masse 26 einer auf der Multilayer-Leiterplatte 7 angeordneten elek¬ tronischen Schaltung. Eine auf der zum Kontakt 24 führenden Zuleitung vorhandene HF-Störung wird über die von den Teilkapazitäten C12, C23 und C34 gebil¬ dete Gesamtkapazität somit direkt nach Masse 26 kurz¬ geschlossen, wodurch die elektromagnetische Verträg¬ lichkeit erheblich verbessert wird.
Aus der Figur 6 ist ersichtlich, daß jedem Kontakt 24 (Anschlußpin) der elektrischen Steckverbindung 25 eine von Leiterbelägen 19-22 gebildete Kapazität auf engstem Raum zugeordnet ist, wenn die Kontakte 24 di¬ rekt mit den zugehörigen Kondensatorplatten Ll ver¬ bunden werden. Hierzu weisen diese Bohrungen 27 auf, in die die Anschlußpins der Kontakte 24 eingesteckt und verlötet werden. Jedem Kontakt 24 ist damit eine Gesamtkapazität Cl, C2... usw. ... Cn-2, Cn-1, Cn zu¬ geordnet.
Vorzugsweise weisen die Kondensatorplatten L1-L4 einen aus einem Rechteck und einem Dreieck zusammen¬ gesetzten Grundriß auf, indem eine Rechtecksseite die Basis für das zugehörige Dreieck bildet. Bei zwei sich versetzt gegenüberliegenden Kontaktreihen der elektrischen Steckverbindung 25 greifen die Dreieck¬ spitzen der einzelnen Kondensatorplatten L1-L4 nach Art einer Zahnung ineinander, so daß auf engstem Raum die Kapazitäten ausgebildet werden können. Die ein- zelnen Kondensatorplatten L1-L4 sind durch Trennstel- len 18 voneinander isoliert.
Für eine weitere Verbesserung der elektromagnetischen Verträglichkeit können Entstörungsschaltungen 28 vor¬ gesehen sein (Figuren 7 bis 9) , die aus mehreren von Leiterbelägen 19-22 gebildeten Kondensatoren C1A,C1B sowie von Leiterbahnen 4 gebildeten Induktivitäten II bzw. 12 bestehen. So zeigt die Figur 7 einen Konden¬ sator CIA, der gemäß dem Ausführungεbeispiel der Fi¬ gur 4 aufgebaut ist. Dieser führt über eine Indukti¬ vität II zu einem weiteren Kondensator C1B, der eben¬ falls wie im Ausführungsbeispiel der Figur 4 herge¬ stellt ist. Die Induktivität II wird von einer spi¬ ralförmig verlaufenden Leiterbahn 4 erzeugt.
Diese Vorrichtung führt zu einem 7r-Filter gemäß Figur 9, das eine ausgezeichnete Störstrahlungsdampfung aufweist.
Das Ausführungsbeispiel der Figur 8 unterscheidet sich von dem der Figur 7 lediglich dadurch, daß dort die Induktivität 12 von einer Leiterbahn 4 mit äan- derförmigem Verlauf gebildet wird.
Die erfindungsgemäße Lösung ist einfach und preiswert zu realisieren, da die Leiterbeläge 19-22 zusammen mit den Leiterbahnen für eine auf der Multilayer-Lei¬ terplatte 7 angeordnete elektronische Schaltung im gleichen Ätzprozeß herstellbar sind. Dadurch, daß der Leiterbelag 19 gleichzeitig einen Anschluß 23 für einen Kontakt 24 einer elektrischen Steckverbindung 25 bildet, wird ein sehr guter Hochfrequenzkondensa- tor mit minimaler Zuleitungsinduktivität gebildet. Der Kapazitätswert der erfindungsgemäßen Hochfre- quenzkondensatoren läßt sich durch die Plattengrößen, die Abstände der Platten (Abstände der Layer-Ebenen) , das verwendete Substrat der Multilayer-Leiterplatte 7 (Dielektrizitätszahl er) und selbstverständlich auch durch die Anzahl der Layer-Ebenen (Anzahl der paral¬ lel geschalteten Teilkapazitäten) auf die gewünschte Größe einstellen. Die erfindungsgemäßen Kondensatoren können sowohl an Elektronik- als auch an Gehäusemasse angeschlossen sein. Es ist selbstverständlich auch eine Entstörung von Teilbereichen bzw. einzelnen Lei¬ tungen einer Schaltungsanordnung, wie z.B. der er¬ wähnten elektronischen Schaltung, möglich.
Nachfolgend soll eine Abschätzung einer Teilkapazität (z.B. C12) erfolgen. Die Leiterbelagfläche F betrage 5 x 5 mm. Das Leiterplattenmaterial habe eine Dielek¬ trizitätszahl von z.B. er = 4,7 und der Abstand der Layer-Ebenen betrage d = 0,4 mm mit
er * e0
C12 =
ergibt sich für die Teilkapazität C12 = 2,6 pF. Die Gesamtkapazität beträgt bei einem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 mit vier Layer-Ebenen dann 3 X 2,6 pF = 7,8 pF.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Störstrahlungsdampfung von mit elek¬ tronischer Schaltung versehener Leiterplatte, insbe¬ sondere für ein Steuergerät einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs, wobei die Leiterplatte auf ihrer Vorder- und Rückseite (Zwei-Lagen-Technik) jeweils nach einem durch diese Zwei-Lagen-Technik bestimmten Layout angeordnete Leiterbahnen aufweist, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß bei unverändertem Layout als Lei¬ terplatte eine Multilayer-Leiterplatte eingesetzt wird, die zumindest einen eingebetteten, großflächi¬ gen, vorzugsweise vollflächigen, mit den entsprechen¬ den Leiterbahnen der Vorder- und/oder Rückseite durchkontaktierten Leiterbelag aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei parallel übereinander liegende Leiterbeläge in die Multilayer-Leiterplatte eingebettet werden.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch Anschluß an die Versorgungsspannung der elektronischen Schaltung ein Leiterbelag einen positiven und der andere Leiterbe¬ lag einen negativen Innenleiter bildet.
4. Vorrichtung zur Störstrahlungsdampfung von mit elektronischer Schaltung versehener Leiterplatte, insbesondere für ein Steuergerät einer Brennkraftma¬ schine eines Fahrzeugs, wobei die Leiterplatte auf ihrer Vorder- und Rückseite (Zwei-Lagen-Technik) je¬ weils nach einem durch diese Zwei-Lagen-Technik be¬ stimmten Layout angeordnete Leiterbahnen aufweist, insbesondere zum Einsatz nach einem oder mehreren der vorgenannten Verfahrensansprüche, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß bei unverändertem Layout die Leiter¬ platte eine Multilayer-Leiterplatte ist, die zumin¬ dest einen eingebetteten, großflächigen, vorzugsweise vollflächigen, mit den entsprechenden Leiterbahnen der Vorder- und/oder Rückseite durchkontaktierten Leiterbelag aufweist.
5. Vorrichtung zur Störstrahlungsdampfung einer mit elektronischer Schaltung und Anschlüssen für Zulei¬ tungen versehenen Leiterplatte, vorzugsweise für ein Steuergerät einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs, insbesondere nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte eine Multilayer-Leiterplatte (7) ist, die in ihren Layer-Ebenen (14,15,16,17) alter¬ nierend miteinander verbundene, Kondensatoren (C12, C23, C34) bildende Leiterbeläge (19,20,21,22) auf¬ weist und daß eine Gruppe (Kondensatorplatten Ll und L3) der Leiterbeläge (19,20,21,22) mit mindestens ei¬ nem der Anschlüsse (23) verbunden ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich¬ net, daß den Anschlüssen (23) Kontakte (24) einer ι -
elektrischen Steckverbindung (25) angeordnet sind, die direkt mit den Leiterbelägen (19) verbunden, ins¬ besondere verlötet, sind.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Anschluß (23) ein Kondensator (Gesamtkapazität) zugeordnet ist, der sich aus zwischen den einzelnen Layer-Ebenen (14,15,16,17) gebildeten, parallel zueinander ge¬ schalteten Teilkapazitäten (C12, C23, C34) zusammen¬ setzt.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, gekennzeichnet durch mindestens einen weiteren, von Leiterbelägen (19,20,21,22) gebildeten Kondensa¬ tor (C1B) und/oder mindestens eine von einer Leiter¬ bahn (4) gebildeten Induktivität (11,12).
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Konden¬ sator (C1B) über die Induktivität (L1,L2) mit einem dem Anschluß (23) zugeordneten Kondensator (CIA) ver¬ bunden ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996031107A1 (en) * 1995-03-31 1996-10-03 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Circuit board with screening arrangement against electromagnetic interference

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4327766C2 (de) * 1993-08-18 1997-04-24 Hella Kg Hueck & Co Schaltungsanordnung für Kraftfahrzeuge
DE19519989C2 (de) * 1995-05-29 2002-11-14 Klaus Miller Netzfilter
US6538538B2 (en) * 1999-02-25 2003-03-25 Formfactor, Inc. High frequency printed circuit board via
DE10113912B4 (de) * 2001-03-21 2006-09-28 Siemens Ag Elektronische Vorrichtung
DE10121479C1 (de) * 2001-05-03 2002-11-07 Bosch Gmbh Robert Zwischen verschiedenen Leuchtfunktionen umschaltbarer Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einer Filterschaltung zur Reduzierung einer Störabstrahlung einer Endstufe
US6784532B2 (en) * 2002-07-31 2004-08-31 Intel Corporation Power/ground configuration for low impedance integrated circuit
DE102008047730A1 (de) 2008-09-18 2010-03-25 Hella Kgaa Hueck & Co. Leiterplatte mit Sicherung
DE102020124095A1 (de) 2020-09-16 2022-03-17 Audi Aktiengesellschaft Optimiert eingebundene Erregerschaltung für fremderregte Synchronmaschinen
DE102020125942A1 (de) 2020-10-05 2022-04-07 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Elektrisches oder elektronisches Steuergerät

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1936899A1 (de) * 1969-07-19 1971-02-04 Siemens Ag Baugruppentraeger fuer Steuer- bzw. Regelanlagen
DE2342867A1 (de) * 1972-08-24 1974-03-07 Adalbert Kopera Elektrische schaltungsanordnung
DE2608522A1 (de) * 1975-04-24 1976-11-04 Augat Inc Schaltungsplatte fuer elektronische schaltungen
WO1987004859A1 (en) * 1986-02-08 1987-08-13 Robert Bosch Gmbh Ignition switching device
US4710858A (en) * 1987-01-20 1987-12-01 Hout James E Van Panel displays, framed lighted switch actuators therefor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1936899A1 (de) * 1969-07-19 1971-02-04 Siemens Ag Baugruppentraeger fuer Steuer- bzw. Regelanlagen
DE2342867A1 (de) * 1972-08-24 1974-03-07 Adalbert Kopera Elektrische schaltungsanordnung
DE2608522A1 (de) * 1975-04-24 1976-11-04 Augat Inc Schaltungsplatte fuer elektronische schaltungen
WO1987004859A1 (en) * 1986-02-08 1987-08-13 Robert Bosch Gmbh Ignition switching device
US4710858A (en) * 1987-01-20 1987-12-01 Hout James E Van Panel displays, framed lighted switch actuators therefor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996031107A1 (en) * 1995-03-31 1996-10-03 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Circuit board with screening arrangement against electromagnetic interference
US5880938A (en) * 1995-03-31 1999-03-09 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Circuit board with screening arrangement against electromagnetic interference

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DE3937183A1 (de) 1991-01-24

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