WO2021115710A1 - Elektronik-baugruppe - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to an electronic assembly.
- connectors are used that are fastened to the main surfaces of the circuit boards.
- a circuit board equipped with electronic components is to be connected to an antenna arrangement made up of an antenna carrier and an antenna structure by means of an antenna line (coaxial cable)
- antenna line coaxial cable
- plug connection on the one hand between one end of the antenna cable and the circuit board equipped with electronic components and on the other hand between the other end of the antenna line and the antenna assembly required Lich.
- Such a connector consists of a socket and a plug.
- the invention is based on the object of providing an electronic assembly which, compared to the prior art, can be manufactured with little installation effort and has improved electrical properties, in particular improved high-frequency and EMC properties.
- Such an electronics assembly includes
- the second printed circuit board section is formed with at least one flexible conductor track which, as an electrical connection line, electrically connects at least one electronic component of the first printed circuit board section to at least one electronic component of the second printed circuit board.
- connection line is integrated between the first circuit board section and the second circuit board section in such a way that neither a separate connection line nor plug connectors are required.
- the soldering work required in the prior art for assembling the connector is also dispensed with.
- This is achieved by using a flexible printed circuit board (hereinafter referred to as multi-layer printed circuit board) having several wiring layers, from which the structure of a flexible printed circuit board equipped with electronic components is produced in one piece as the first printed circuit board section and a second printed circuit board section that establishes the electrical and mechanical connection to the first printed circuit board section .
- the flexible conductor track is designed as a coaxial line by means of the wiring layers. It is thus possible to transmit high-frequency signals over such a coaxial line in both directions, especially if the electronic component connected to the flexible conductor track is preferably designed as a high-frequency component of the further printed circuit board as an antenna.
- the electrical and mechanical connection of the second printed circuit board section, designed as an electrical connection line, to the further printed circuit board can preferably be implemented with a plug connection.
- the further circuit board is designed as a third circuit board section of the multilayer circuit board.
- This also makes this further circuit board as the third circuit board section together with the first circuit board section as the first circuit board and the electrical connecting line as the second circuit board section in one piece from the multilayer circuit board. This means that no plug-in connection central web components is required for the electrical mechanical connection of the connecting line to the other printed circuit board.
- the cross section of the second printed circuit board section as an electrical and mechanical connecting line between the first printed circuit board section and the further printed circuit board has a rectangular or circular cross section.
- the electronic component of the further circuit board is designed as a high-frequency component, preferably as an antenna.
- Figure 1 is a plan view of an electronics assembly as an embodiment of the invention
- Figure 2 is a representation of a section A-A according to Figure 1,
- FIG. 3 shows a representation of a section B-B according to FIG. 1,
- Figure 4 is a perspective view of an electronics
- FIG. 5 shows a detailed illustration of the area A according to FIG. 4,
- FIG. 6 shows a sectional view of the area A shown in FIG.
- the electronics assembly 1 shown in a top view according to FIG. 1 comprises a first printed circuit board LI, a further printed circuit board L2 and a connecting line VL which electrically and mechanically connects the two printed circuit boards LI and L2.
- first printed circuit board LI On a main surface of the first printed circuit board LI electronic components 3 are arranged, which are connected to a line structure, which in Figure 1 with the reference numeral 3.0 is indicated.
- the further printed circuit board L2 is equipped with at least one high-frequency component as an electrical component 4 on one of its main surfaces, namely with an antenna.
- the connecting line VL provides both a mechanical connection between the two circuit boards LI and L2 and an electrical connection between the electrical component 4 and at least one of the electronic components 3 of the first circuit board LI.
- Both the first and further circuit boards LI and L2 and the connecting line VL are made in one piece from a flexible circuit board 2 with three wiring layers 2.0, 2.2 and 2.3 (see FIG. 2) (hereinafter referred to as multilayer circuit board).
- This flexible multilayer circuit board 2 is structured according to the plan view according to Figure 1 in such a way that a first circuit board section S1 forms the first circuit board LI, a second circuit board section S2 forms the connection line VL and a third circuit board section S3 forms the further circuit board L2, the two circuit board sections S1 and S3 are mechanically and electrically connected to the connecting line VL.
- the layer structure of the multilayer printed circuit board 2 can be seen from the sectional views according to FIGS. 2 and 3.
- the multilayer circuit board 2 consists of three wiring layers 2.0, 2.2 and 2.3 made of copper (CU), the middle wiring layer 2.0 being structured as a conductor track 2.1, which, starting from the first circuit board LI, makes contact with at least one electronic component 3 via the connecting line VL leads up to the arranged on the second circuit board L2 antenna 4 and is contacted there with the same.
- the middle wiring layer 2.0 and one of the outer wiring layers 2.2 there is an insulation layer 2.4, and accordingly there is also another insulation layer 2.5 between the white direct outer wiring layer 2.3 and the middle Ver wiring layer 2.0.
- a protective layer 2.6 and 2.7 is applied to the outer wiring layers 2.2 and 2.3.
- a copper lamination can be implemented on an insulation layer either chemically or by means of an adhesive process. Therefore, between the middle wiring layer and the insulating layer 2.0 2.4, and between the middle drahtungs für Ver 2.0 and 2.5, respectively of the insulation layer ei ne adhesive S chicht 2:11 or to recognize the figures 2 and 3 according to the sectional views 2.12. If the copper is deposited chemically on an insulation layer, there is of course no need for an adhesive layer.
- the width of the connecting line VL is adapted to the width of the conductor track 2.1 in the cutting direction A-A, so that the width of the connecting line VL in this direction is significantly smaller than the width of the two circuit boards LI and L2.
- the structure of the three circuit board sections Sl, S2 and S3 is designed according to the plan view of Figure 1 such that the position of the connecting line VL is symmetrical with respect to the edge of the first circuit board LI where the connecting line VL merges into the first circuit board section Sl.
- the multilayer structure of the multilayer circuit board 2 according to the representation according to Fi gur 3 is only present along the length of the connecting line VL, i.e. in the area of the second circuit board section S2.
- the insulation layer 2.4 together with the outer Ver wiring layer 2.2 and the protective layer 2.6 are limited to the length of the second circuit board section S2, so end at the transition to the first circuit board section S1 and at the transition to the third circuit board section S3.
- the further outer wiring layer 2.3 on the other hand, consists of all three circuit board sections S1, S2 and S3.
- the protective layer 2.7 is again limited to the length of the connecting line VL.
- the outer wiring layer 2.3 is also structured in the area of the two circuit boards LI and L2.
- the conductor track 2.1 together with the two outer wiring layers 2.2 and 2.3 forms a coaxial connection in the manner of a coaxial cable.
- the connecting line VL has a rectangular cross section.
- the side surfaces which are perpendicular to the main surfaces of the connecting line V and L can also be coated with an insulation layer and a metal layer arranged thereon, preferably copper.
- an electrical component 4 arranged on the flexible printed circuit board L2 namely a high-frequency component, in this case an antenna, is electrically connected to at least one electronic component 3 arranged on the printed circuit board LI.
- FIG. 4 shows a further embodiment of an electronic assembly 1 according to the invention, which has a first printed circuit board LI, a further printed circuit board L2 and a connecting line VL which electrically and mechanically connects the two printed circuit boards LI and L2.
- first printed circuit board LI On a main surface of the first printed circuit board LI electronic components 3 are arranged, which are connected to a line structure.
- the further printed circuit board L2 is equipped with at least one high-frequency component as an electrical component 4 on one of its main surfaces, namely with an antenna.
- the connecting line VL provides both a mechanical connection between the two circuit boards LI and L2 and an electrical connection between the electrical component 4 on the other circuit board L2 and at least one of the electronic components 3 of the first circuit board LI.
- Both the first and further circuit boards LI and L2 as well as the connecting line VL are made in one piece from a flexible multilayer circuit board 2 with several wiring layers, the structure of which is given below with reference to FIGS 6 is explained.
- This flexible multilayer printed circuit board 2 is structured in accordance with the illustration according to FIG. 4 in such a way that a first printed circuit board section S1 forms the first printed circuit board LI, a second printed circuit board section S2 forms the connecting line VL and a third printed circuit board section S3 forms the further printed circuit board L2, the two printed circuit board sections S1 and S3 are mechanically and electrically connected to the connecting line VL.
- the difference to the electronic assembly 1 according to FIG. 1 is that the connecting line VL has a circular cross section.
- the layer structure of the multilayer circuit board 2 according to Fi gures 5 and 6 consists of at least two Wirwirungsschich th 2.0 and 2.3 made of copper (CU), the wiring layer 2.0 is structured as a conductor track 2.1, which, starting from the first printed circuit board LI, makes contact with at least one electronic component 3 leads over the connecting line VL to the arranged on the further circuit board L2 and designed as an antenna electrical component 4 and is contacted there with the same.
- An insulation layer 2.5 is located between the wiring layer 2.0 and the wiring layer 2.3, the wiring layer 2.3 being connected to the insulation layer 2.5 via an adhesive layer 2.9.
- the multilayer printed circuit board 2 is structured in such a way that the connecting line VL designed as a coaxial connection has a circular cross section in accordance with the representations according to FIGS. 4, 5 and 6.
- the head track 2.1 with a rectangular cross-section a central Lei ter, which is enclosed in a circular ring by the insulation layer 2.4 and 2.5, the outer surface formed by the two insulation layers 2.4 and 2.5 being surrounded by a metal layer 2.30 made of copper over the entire length of the connecting line VL.
- the metal layer 2.30 adheres by means of an adhesive layer 2.8 to the outer surface formed by the two insulating layers 2.4 and 2.5.
- the conductor track 2.1 adheres to the insulation layer 2.5 both in the area of the first printed circuit board section S1 and in the area of the second printed circuit board section S2 by means of an adhesive layer 2.12 on the insulation layer 2.5.
- the wiring layer 2.3 adheres to the insulation layer 2.5 via an adhesive layer 2.9, this adhesive layer 2.9 merging into the adhesive layer 2.8 of the second printed circuit board section S2.
- This conductor track section 2.10 running at right angles to the conductor track 2.1 can also be realized with other geometric shapes, for example in a curved shape.
- the electronic assembly 1 according to FIG. 4 can be produced in the following manner. Starting from a printed circuit board substrate, which corresponds to the thickness of the insulation layer 2.5 in the area of the connecting line VL and has the wiring layer 2.3, the insulation layer is first removed to the desired thickness in the area of the two circuit boards LI and L2 in order to reduce the height difference of the conductor track 2.1 between the to produce both circuit board sections S1 and S2.
- the sides standing perpendicular to the main surfaces of the printed circuit board are removed and then the conductor track 2.1 is applied together with the conductor track section 2.10.
- the insulation material 2.4 is then applied in the area of the second printed circuit board section S2, so that the conductor track 2.1 area of the second printed circuit board section S2 is completely surrounded by insulation material. It is possible here for the conductor track 2.1 to be embedded in the insulation material 3.42.5 in the region of the second printed circuit board section S2 in such a way that a rectangular or circular cross section is created.
- a metal layer 2.30 made of copper is deposited in the area of the second printed circuit board section S2 by means of an adhesive layer 2.8.
- the electronic component 1 consists in one piece of a multilayer printed circuit board 2. It is also possible to produce only one of the two printed circuit boards LI or L2 together with the connecting line VL in one piece from a multilayer printed circuit board. In this case, the other printed circuit board is electrically and mechanically connected to the connecting line VL by means of a plug-in connection consisting of a plug and socket.
- the assembly 1 shown in Figures 1 and 4 has the following advantages in summary:
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Combinations Of Printed Boards (AREA)
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Elektronik-Baugruppe (1) und umfasst – eine mehrere Verdrahtungsschichten (2.0, 2.2, 2.3) aufweisende flexible Leiterplatte (2) mit einem mit elektronischen Komponenten (3) bestückten ersten Leiterplattenabschnitt (S1) und wenigstens einem zweiten Leiterplattenabschnitt (S2), und – wenigstens eine mit elektronischen Komponenten (4) bestückten weitere Leiterplatte (L2), wobei – der zweite Leiterplattenabschnitt (S2) mit wenigstens einer flexiblen Leiterbahn (2.1) ausgebildet ist, welche als elektrische Verbindungsleitung (VL) wenigstens eine elektronische Komponente (3) des ersten Leiterplattenabschnittes (S1) mit wenigstens einer elektronischen Komponente (4) der zweiten Leiterplatte (S2) elektrisch verbindet.
Description
Elektronik-Baugruppe
Die Erfindung betrifft eine Elektronik-Baugruppe. Zur elektri schen Verbindung von auf jeweils separaten Leiterplatten ange ordneten elektronischen Komponenten werden Steckverbinder ver wendet, die jeweils an den Hauptflächen der Leitplatten befes tigt werden. Soll bspw. eine mit elektronischen Komponenten bestückte Leiterplatte mit einer aus einem Antennenträger und einer Antennenstruktur aufgebauten Antennenanordnung mittels einer Antennenleitung (Koaxialkabel) verbunden werden, ist je weils eine Steckverbindung einerseits zwischen einem Ende der Antennenleitung und der mit elektronischen Komponenten be stückten Leiterplatte und andererseits zwischen dem anderen Ende der Antennenleitung und der Antennenanordnung erforder lich. Eine solche Steckverbindung besteht aus einer Buchse und einem Stecker.
Der Nachteil einer solchen Elektronik-Baugruppe besteht darin, dass sie aus sehr vielen Teilen besteht, eine komplexe Anord nung darstellt und dies mit einem hohen Montageaufwand, insbe sondere mit einem aufwändigen Lötprozess mit der Folge von ho hen Herstellungskosten verbunden ist. Ferner sind auch unzu längliche Hochfrequenz- und EMV-Eigenschaften in Kauf zu neh men.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elektronik- Baugruppe bereitzustellen, welche gegenüber dem Stand der Technik mit geringem Montageaufwand herstellbar ist und ver besserte elektrische Eigenschaften, insbesondere verbesserte Hochfrequenz- und EMV-Eigenschaften.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Elektronik-Baugruppe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Eine solche Elektronik-Baugruppe umfasst
- eine mehrere Verdrahtungsschichten aufweisende flexible Lei terplatte mit einem mit elektronischen Komponenten bestückten ersten Leiterplattenabschnitt und wenigstens einem zweiten Leiterplattenabschnitt, und
- wenigstens eine mit elektronischen Komponenten bestückten weitere Leiterplatte, wobei
- der zweite Leiterplattenabschnitt mit wenigstens einer fle xiblen Leiterbahn ausgebildet ist, welche als elektrische Ver bindungsleitung wenigstens eine elektronische Komponente des ersten Leiterplattenabschnittes mit wenigstens einer elektro nischen Komponente der zweiten Leiterplatte elektrisch verbin det.
Bei einer solchen Elektronik-Baugruppe wird die Verbindungs leitung zwischen dem ersten Leiterplattenabschnitt und dem zweiten Leiterplattenabschnitt so integriert, dass weder eine separate Verbindungsleitung noch Steckverbinder erforderlich sind. Auch entfallen die im Stand der Technik erforderlichen Lötarbeiten zur Montage des Steckverbinders. Dies wird durch Verwendung einer mehrere Verdrahtungsschichten aufweisenden flexiblen Leiterplatte (im folgenden Mehrlagenleiterplatte ge nannt) realisiert, aus welcher einstückig die Struktur einer mit elektronischen Komponenten bestückte flexible Leiterplatte als erster Leiterplattenabschnitt und ein die elektrische als auch mechanische Verbindung zum ersten Leiterplattenabschnitt herstellender zweiter Leiterplattenabschnitt erzeugt wird.
Aufgrund der einstückigen Bauweise dieser Elektronik-Baugruppe werden verbesserte Hochfrequenz- und EMV-Eigenschaften er zielt.
Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die flexible Leiterbahn mittels der Verdrahtungsschichten als Koa- xial-Leitung ausgebildet. Somit ist es möglich hochfrequente Signale über eine solche Koaxial-Leitung in beide Richtungen zu übertragen, insbesondere, wenn vorzugsweise die mit der flexiblen Leiterbahn verbundene elektronische Komponente als Hochfrequenzkomponente der weiteren Leiterplatte als Antenne ausgebildet ist.
Die elektrische und mechanische Verbindung des als elektrische Verbindungsleitung ausgeführten zweiten Leiterplattenabschnit tes mit der weiteren Leiterplatte kann vorzugsweise mit einer Steckverbindung realisiert werden.
Als Alternative hierzu sieht eine besonders vorteilhafte Wei terbildung der Erfindung vor, dass die weitere Leiterplatte als dritter Leiterplattenabschnitt der Mehrlagenleiterplatte ausgebildet ist. Damit wird auch diese weitere Leiterplatte als dritter Leiterplattenabschnitt zusammen mit dem ersten Leiterplattenabschnitt als erste Leiterplatte und der elektri schen Verbindungsleitung als zweiter Leiterplattenabschnitt einstückig aus der Mehrlagenleiterplatte hergestellt. Damit ist auch für die elektrische mechanische Verbindung der Ver bindungsleitung mit der weiteren Leiterplatte keine Steckver bindung Mittelsteg Komponenten erforderlich.
Ferner weist nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfin dung der Querschnitt des zweiten Leiterplattenabschnittes als elektrische und mechanische Verbindungsleitung zwischen dem ersten Leiterplattenabschnitt und der weiteren Leiterplatte einen rechteckförmigen oder einen kreisförmigen Querschnitt auf.
Schließlich ist nach einer letzten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die elektronische Komponente der weiteren Lei terplatte als Hochfrequenzkomponente, vorzugsweise als Antenne ausgebildet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie len unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 eine Draufsicht auf eine Elektronik-Baugruppe als Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 2 eine Darstellung eines Schnittes A-A gemäß Figur 1,
Figur 3 eine Darstellung eines Schnittes B-B gemäß Figur 1,
Figur 4 eine perspektivische Darstellung einer Elektronik-
Baugruppe als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfin dung,
Figur 5 eine Detaildarstellung des Bereichs A gemäß Figur 4, und
Figur 6 eine Schnittdarstellung des in Figur 5 dargestellten Bereichs A.
Die in einer Draufsicht gemäß Figur 1 dargestellte Elektronik- Baugruppe 1 umfasst eine erste Leiterplatte LI, eine weitere Leiterplatte L2 sowie eine die beiden Leiterplatten LI und L2 elektrisch und mechanisch verbindende Verbindungsleitung VL. Auf einer Hauptfläche der ersten Leiterplatte LI sind elektro nische Komponenten 3 angeordnet, die mit einer Leitungsstruk tur verbunden sind, die in Figur 1 mit dem Bezugszeichen 3.0
angedeutet ist. Die weitere Leiterplatte L2 ist mit wenigstens einer Hochfrequenzkomponente als elektrische Komponente 4 auf einer deren Hauptfläche, nämlich mit einer Antenne bestückt. Die Verbindungsleitung VL stellt sowohl eine mechanische Ver bindung zwischen den beiden Leiterplatten LI und L2 als auch eine elektrische Verbindung zwischen der elektrischen Kompo nente 4 und wenigstens einer der elektronischen Komponenten 3 der ersten Leiterplatte LI her.
Sowohl die erste und weitere Leiterplatte LI und L2 als auch die Verbindungsleitung VL sind einstückig aus einer flexiblen Leiterplatte 2 mit drei Verdrahtungsschichten 2.0, 2.2 und 2.3 (vgl. Figur 2) hergestellt (im folgenden Mehrlagenleiterplatte genannt). Diese flexible Mehrlagenleiterplatte 2 ist entspre chende der Draufsicht nach Figur 1 derart strukturiert, dass ein erster Leiterplattenabschnitt S1 die erste Leiterplatte LI, ein zweiter Leiterplattenabschnitt S2 die Verbindungslei tung VL und ein dritter Leiterplattenabschnitt S3 die weitere Leiterplatte L2 bildet, wobei die beiden Leiterplattenab schnitte S1 und S3 mit der Verbindungsleitung VL mechanisch und elektrisch verbunden sind.
Aus den Schnittdarstellungen gemäß den Figuren 2 und 3 ist der Schichtaufbau der Mehrlagenleiterplatte 2 ersichtlich.
Hiernach besteht die Mehrlagenleiterplatte 2 aus drei Verdrah tungsschichten 2.0, 2.2 und 2.3 aus Kupfer (CU), wobei die mittlere Verdrahtungsschicht 2.0 als Leiterbahn 2.1 struktu riert ist, die ausgehend von der ersten Leiterplatte LI unter Kontaktierung wenigstens einer elektronischen Komponente 3 über die Verbindungsleitung VL bis zur auf der zweiten Leiter platte L2 angeordneten Antenne 4 führt und dort mit derselben kontaktiert ist.
Zwischen der mittleren Verdrahtungsschicht 2.0 und einer der äußeren Verdrahtungsschicht 2.2 befindet sich eine Isolations schicht 2.4, entsprechend befindet sich auch zwischen der wei teren äußeren Verdrahtungsschicht 2.3 und der mittleren Ver drahtungsschicht 2.0 eine weitere Isolationsschicht 2.5. Zum Schutz der flexiblen Mehrlagenleiterplatte 2 ist auf den äuße ren Verdrahtungsschichten 2.2 und 2.3 jeweils eine Schutz schicht 2.6 und 2.7 aufgetragen.
Eine Kupferkaschierung kann auf einer Isolationsschicht entwe der chemisch oder durch einen Klebevorgang realisiert werden. Daher ist zwischen der mittleren Verdrahtungsschicht 2.0 und der Isolationsschicht 2.4 sowie zwischen der mittleren Ver drahtungsschicht 2.0 und der Isolationsschicht 2.5 jeweils ei ne KlebstoffSchicht 2.11 bzw. 2.12 in den Schnittdarstellungen gemäß den Figuren 2 und 3 zu erkennen. Wird das Kupfer che misch auf eine Isolationsschicht abgeschieden, entfällt natür lich eine Klebeschicht.
Die Breite der Verbindungsleitung VL ist in Schnittrichtung A- A an die Breite der Leiterbahn 2.1 angepasst, so dass die Breite der Verbindungsleitung VL in dieser Richtung wesentlich kleiner ist als die Breite der beiden Leiterplatten LI und L2.
Die Struktur der drei Leiterplattenabschnitte Sl, S2 und S3 ist gemäß der Draufsicht nach Figur 1 derart gestaltet, dass die Lage der Verbindungsleitung VL symmetrisch bezüglich der jenigen Kante der ersten Leiterplatte LI ist, an welcher die Verbindungsleitung VL in den ersten Leiterplattenabschnitt Sl übergeht. Entsprechendes gilt auch für den Übergang der Ver bindungsleitung VL zur weiteren Leiterplatte L2. Es ist natür lich auch möglich, die Anbindung der Verbindungsleitung VL an
die erste und weitere Leiterplatte LI und L2 außermittig be züglich der Kante der Leiterplatten LI und/oder L2 oder rand seitig zu realisieren.
Aus der Längsschnittdarstellung in Verbindungsrichtung R der Leiterbahn 2.1 ist ersichtlich, dass der Mehrlagenaufbau der Mehrlagenleiterplatte 2 entsprechend der Darstellung nach Fi gur 3 lediglich auf der Länge der Verbindungsleitung VL, also im Bereich des zweiten Leiterplattenabschnittes S2 vorhanden ist. Die Isolationsschicht 2.4 zusammen mit der äußeren Ver drahtungsschicht 2.2 und der Schutzschicht 2.6 sind auf die Länge des zweiten Leiterplattenabschnittes S2 begrenzt, enden also am Übergang zum ersten Leiterplattenabschnitt S1 und am Übergang zum dritten Leiterplattenabschnitt S3. Die weitere äußere Verdrahtungsschicht 2.3 besteht dagegen über alle drei Leiterplattenabschnitte Sl, S2 und S3. Die Schutzschicht 2.7 ist dagegen wieder auf die Länge der Verbindungsleitung VL be grenzt.
Auch die äußere Verdrahtungsschicht 2.3 ist im Bereich der beiden Leiterplatten LI und L2 strukturiert.
Damit bildet die Leiterbahn 2.1 zusammen mit den beiden äuße ren Verdrahtungsschichten 2.2 und 2.3 eine koaxiale Verbindung in der Art eines Koaxialkabels.
Hierbei weist die Verbindungsleitung VL einen rechteckförmigen Querschnitt auf. Um die Qualität einer koaxiale Verbindung zu verbessern, können auch die Seitenflächen, die senkrecht zu den Hauptflächen der Verbindungsleitung V und L stehen, mit einer Isolationsschicht und einer darauf angeordneten Metall schicht, vorzugsweise Kupfer beschichtet werden.
Mit dieser flexiblen abgeschirmten Leiterbahn 2.1 als Verbin dungsleitung VL wird anstelle eines Kabels eine auf der fle xiblen Leiterplatte L2 angeordnete elektrische Komponente 4, nämlich eine Hochfrequenzkomponente, vorliegend eine Antenne, mit wenigstens einer auf der Leiterplatte LI angeordneten elektronischen Komponente 3 elektrisch verbunden.
Natürlich ist es auch möglich, dass an der ersten Leiterplatte weitere Verbindungsleitungen VL angebunden werden, die in ei ner weiteren zweiten Leiterplatte enden, wobei sowohl diese Leiterplatten als auch die Verbindungsleitungen VL einstückig aus einer einzigen Mehrlagenleiterplatte hergestellt werden.
Die Figur 4 zeigt eine weitere Ausführung einer erfindungsge mäßen Elektronik-Baugruppe 1, welche eine erste Leiterplatte LI, eine weitere Leiterplatte L2 sowie eine die beiden Leiter platten LI und L2 elektrisch und mechanisch verbindende Ver bindungsleitung VL. Auf einer Hauptfläche der ersten Leiter platte LI sind elektronische Komponenten 3 angeordnet, die mit einer Leitungsstruktur verbunden sind. Die weitere Leiterplat te L2 ist mit wenigstens einer Hochfrequenzkomponente als elektrische Komponente 4 auf einer deren Hauptfläche, nämlich mit einer Antenne bestückt. Die Verbindungsleitung VL stellt sowohl eine mechanische Verbindung zwischen den beiden Leiter platten LI und L2 als auch eine elektrische Verbindung zwi schen der elektrischen Komponente 4 auf der weiteren Leiter platte L2 und wenigstens einer der elektronischen Komponenten 3 der ersten Leiterplatte LI her.
Sowohl die erste und weitere Leiterplatte LI und L2 als auch die Verbindungsleitung VL sind einstückig aus einer flexiblen Mehrlagenleiterplatte 2 mit mehreren Verdrahtungsschichten hergestellt, deren Aufbau nachfolgend anhand der Figuren 5 und
6 erläutert wird. Diese flexible Mehrlagenleiterplatte 2 ist entsprechend der Darstellung nach Figur 4 derart strukturiert, dass ein erster Leiterplattenabschnitt S1 die erste Leiter platte LI, ein zweiter Leiterplattenabschnitt S2 die Verbin dungsleitung VL und ein dritter Leiterplattenabschnitt S3 die weitere Leiterplatte L2 bildet, wobei die beiden Leiterplat tenabschnitte S1 und S3 mit der Verbindungsleitung VL mecha nisch und elektrisch verbunden sind.
Der Unterschied zur Elektronik-Baugruppe 1 gemäß Figur 1 be steht darin, dass die Verbindungsleitung VL einen kreisförmi gen Querschnitt aufweist.
Der Schichtenaufbau der Mehrlagenleiterplatte 2 gemäß den Fi guren 5 und 6 besteht aus wenigstens zwei Verdrahtungsschich ten 2.0 und 2.3 aus Kupfer (CU), wobei die Verdrahtungsschicht 2.0 als Leiterbahn 2.1 strukturiert ist, die ausgehend von der ersten Leiterplatte LI unter Kontaktierung wenigstens einer elektronischen Komponente 3 über die Verbindungsleitung VL bis zur auf der weiteren Leiterplatte L2 angeordneten und als An tenne ausgeführte elektrischen Komponente 4 führt und dort mit derselben kontaktiert ist.
Zwischen der Verdrahtungsschicht 2.0 und der Verdrahtungs schicht 2.3 befindet sich eine Isolationsschicht 2.5, wobei die Verdrahtungsschicht 2.3 über eine Klebeschicht 2.9 mit der Isolationsschicht 2.5 verbunden ist.
Im Bereich des zweiten Leiterplattenabschnittes S2 ist die Mehrlagenleiterplatte 2 derart strukturiert, dass die als koa xiale Verbindung ausgeführte Verbindungsleitung VL entspre chend den Darstellungen gemäß den Figuren 4, 5 und 6 einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Hierzu bildet die Leiter-
bahn 2.1 mit rechteckförmigem Querschnitt einen zentralen Lei ter, welcher von Isolationsschicht 2.4 und 2.5 kreisringförmig umschlossen wird, wobei auf der gesamten Länge der Verbin dungsleitung VL die von den beiden Isolationsschichten 2.4 und 2.5 gebildete Mantelfläche mit einer Metallschicht 2.30 aus Kupfer umschlossen wird. Die Metallschicht 2.30 haftet mittels einer Klebeschicht 2.8 auf der von den beiden Isolations schichten 2.4 und 2.5 gebildete Mantelfläche.
Die Leiterbahn 2.1 haftet auf der Isolationsschicht 2.5 sowohl im Bereich des ersten Leiterplattenabschnittes S1 als auch im Bereich des zweiten Leiterplattenabschnittes S2 mittels einer Klebeschicht 2.12 auf der Isolationsschicht 2.5.
Im Bereich der erste Leiterplatte LI haftet die Verdrahtungs schicht 2.3 über eine Klebeschicht 2.9 auf der Isolations schicht 2.5, wobei diese Klebeschicht 2.9 in die Klebeschicht 2.8 des zweiten Leiterplattenabschnittes S2 übergeht.
Aus den Figuren 5 und 6 ist ersichtlich, dass die die Leiter bahn 2.1 im Bereich der ersten Leiterplatte LI und im angren zenden Bereich der Verbindungsleitung VL auf unterschiedlichen Niveaus der Verdrahtungsschichten der Mehrlagenleiterplatte 2 realisiert sind. Mittels eines Wesentlichen senkrecht verlau fenden Leiterbahnabschnittes 2.10 wird der Höhenunterschied ausgeglichen.
Dieser zur Leiterbahn 2.1 rechtwinklig verlaufende Leiterbahn abschnitt 2.10 kann auch mit anderen geometrischen Formen rea lisiert werden, bspw. in gebogener Form.
Die Elektronik-Baugruppe 1 gemäß Figur 4 kann auf folgende Weise hergestellt werden. Ausgehend von einem Leiterplatten-
substrat, welches der Dicke der Isolationsschicht 2.5 im Be reich der Verbindungsleitung VL entspricht und die Verdrah tungsschicht 2.3 aufweist, wird zunächst im Bereich der beiden Leiterplatten LI und L2 die Isolationsschicht auf die ge wünschte Dicke abgetragen, um damit den Höhenunterschied der Leiterbahn 2.1 zwischen den beiden Leiterplattenabschnitten S1 und S2 zu erzeugen.
In einem weiteren Herstellungsschritt werden zur Erzeugung des zweiten Leiterplattenabschnittes S2 die senkrecht zu den Hauptflächen der Leiterplatte stehenden Seiten abgetragen und anschließend die Leiterbahn 2.1 zusammen mit dem Leiterbahnab schnitt 2.10 aufgebracht. Anschließend wird im Bereich des zweiten Leiterplattenabschnittes S2 das Isolationsmaterial 2.4 aufgebracht, so dass die Leiterbahn 2.1 Bereich des zweiten Leiterplattenabschnittes S2 vollständig mit Isolationsmaterial umgeben ist. Hierbei ist es möglich, dass die Leiterbahn 2.1 im Bereich des zweiten Leiterplattenabschnittes S2 dem Isola tionsmaterial 3.42.5 derart eingebettet ist, dass ein recht eckförmiger oder kreisförmiger Querschnitt entsteht.
In einem letzten Herstellungsschritt wird im Bereich des zwei ten Leiterplattenabschnittes S2 mittels einer Klebeschicht 2.8 eine Metallschicht 2.30 aus Kupfer abgeschieden.
In den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 1 und 4 besteht das Elektronik-Bauteil 1 einstückig aus einer Mehrlagenleiter platte 2. Es ist auch möglich, nur eine der beiden Leiterplat ten LI oder L2 zusammen mit der Verbindungsleitung VL einstü ckig aus einer Mehrlagenleiterplatte herzustellen. In diesem Fall wird die andere Leiterplatte mittels einer Steckverbin dung aus Stecker und Buchse mit der Verbindungsleitung VL elektrisch und mechanisch verbunden.
Die in den Figuren 1 und 4 dargestellte Baugruppe 1 weist zu sammenfassend folgende Vorteile auf:
- einfacher und lötfreier Herstellungsprozess mit wenigen Her stellungsschritten, - einfache Handhabung aufgrund der Einstückigkeit,
- geringe Herstellungskosten und
- gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Hochfrequenz- und EMV-Eigenschaften.
Bezugszeichenliste
1 Elektronik-Baugruppe
2 flexible Mehrlagenleiterplatte
2.0 Verdrahtungsschicht
2.1 Leiterbahn
2.10 Leiterbahnabschnitt der Leiterbahn 2.1
2.11 Klebeschicht
2.12 Klebeschicht
2.2 Verdrahtungsschicht
2.3 Verdrahtungsschicht
2.30 Metallschicht
2.4 Isolationsschicht
2.5 Isolationsschicht
2.6 Schutzschicht
2.7 Schutzschicht
2.8 Klebeschicht
2.9 Klebeschicht
3 elektronische Komponenten
3.0 Leitungsstruktur
4 Antenne
LI erste Leiterplatte
L2 zweite Leiterplatte
51 erster Leiterplattenabschnitt
52 zweiter Leiterplattenabschnitt
53 dritter Leiterplattenabschnitt
VL Verbindungsleitung
R Verlaufsrichtung der Verbindungsleitung VL
Claims
1. Elektronik-Baugruppe (1), umfassend
- eine mehrere Verdrahtungsschichten (2.0, 2.2, 2.3) auf weisende Leiterplatte (2) mit einem mit elektronischen Komponenten (3) bestückten ersten Leiterplattenabschnitt (Sl) und wenigstens einem zweiten Leiterplattenabschnitt
(S2), und
- wenigstens eine mit elektronischen Komponenten (4) be stückten weitere Leiterplatte (L2), wobei
- der zweite Leiterplattenabschnitt (S2) mit wenigstens einer Leiterbahn (2.1) ausgebildet ist, welche als elekt rische Verbindungsleitung (VL) wenigstens eine elektroni sche Komponente (3) des ersten Leiterplattenabschnittes (Sl) mit wenigstens einer elektronischen Komponente (4) der zweiten Leiterplatte (S2) elektrisch verbindet.
2. Elektronik-Baugruppe (1) nach Anspruch 1, bei welcher die flexible Leiterbahn (2.1) mittels der Verdrahtungsschich ten (2.2, 2.3) der flexiblen Leiterplatte (2) als Koaxi- al-Leitung ausgebildet ist.
3. Elektronik-Baugruppe (1) nach Anspruch 1 oder 2, bei wel cher die flexible Leiterbahn (2.1) des zweiten Leiter plattenabschnittes (S3) mittels einer Steckverbindung mit der elektronischen Komponente (4) der weiteren Leiter platte (L2) verbunden ist.
4. Elektronik-Baugruppe (1) nach Anspruch 1 oder 2, bei wel cher die weitere Leiterplatte (L2) als dritter Leiter plattenabschnitt (S3) der flexiblen Leiterplatte (2) aus gebildet ist.
5.Elektronik-Baugruppe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der zweite Leiterplattenabschnitt (S2) quer zu dessen Verlaufsrichtung (R) einen rechteck förmigen Querschnitt oder einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
6.Elektronik-Baugruppe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die elektrische Komponente (4) der weiteren Leiterplatte (L2) als Hochfrequenzkomponente ausgebildet ist.
7.Elektronik-Baugruppe (1) nach Anspruch 6, bei welcher die mit der flexiblen Leiterbahn (2.1) verbundene Hoch frequenzkomponente (4) der weiteren Leiterplatte (L3) als Antenne ausgebildet ist.
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