DE1540249A1 - Printed circuit board for individual circuit sections arranged one above the other in several levels - Google Patents

Description

Leiterplatte für in mehreren Ebenen -übereinanderliegend angeordnete einzelne Schaltungsabschnitte. Die Erfindung bezieht sich auf eine nach Art der gedruckten Schaltungen mit flächenhaften Leitungszügen hergestbllte Leiterplatte für in mehreren Ebenen übereinanderliegend angeordnete einzelne Schaltungsabschnitte. Printed circuit board for individual circuit sections arranged one above the other in several levels. The invention relates to a printed circuit board with planar cable runs for individual circuit sections arranged one above the other in several planes.

Schaltungen mit Leiterplatten der vorgenannten Art sind auch unter der Bezeichnung Mehrebenen-Schaltungen bekanntgeiforden. Sie wurden entwickelt, um auf einer möglichst kleinen Fläche ein Optimum an Schaltungsaufbauten unterbringen zu können. Aufkaschierte Leiterbahnen können, im Gegensatz zu Verdrahtungen, bekanntlich nur in einer Ebene und außerdem nicht beliebig dicht beieinander angeordnet werden, so daß einer Konzentration von Schaltungsanordnungen in einer Ebene bei nur einer Lage Leiterbahnen relativ enge Grenzen gesetzt sind. Ein allgemein bekannter Schritt in Richtung einer Konzentration von Schaltungsanordnungen ist die Anbringung einer weiteren Leiterkaschierung auf der Rückseite der Leiterplatte. Aber diese Lösung genügt nicht in allen Fällen, so daß man später dazu überging, mehrere du.-eh Isolierschichten voneinander getrennte Leiterbahnebenen übereinanderliegend anzuordnen, und zwar insbesondere dort, wo man eine starke Häufung von Leiterbahnen aus technischen Gründen nicht in einer oder zwei Ebenen unterbringen kann. Ein besonderes Problem ist bei diesen in mehreren Ebenen angeordneten Leiterbahnen die an verschiedenen Stellen notwendigen galvanischen Verbindungen von einer Leiterebene zur anderen zwecks elektrischer Verbindung der einzelnen Schaltungsteile miteinander. Bei Zweiebenen-Schaltungen mit zu beiden Seiten der Leiterplatte angeordneten Leiterbahnen wird bekanntlich das sogenannte Durchkontaktieren oder Durchplattieren angewendet. Dabei wird eine Kupferschicht auf die Innenwand der betreffenilen Bohrung elektrolytisch aufgebracht und die obere mit der unteren Leiterbahn auf diese Weise galvanisch verbunden. Dieses Verfahren macht jedoch bei Leiterplatten mit gestanzten Löchern inhofern Schwierigkeiten, als die Innenwandung eine stark brüchige Oberfläche aufweist, auf der ich eine gleichmäßig starke Kupferschicht nicht gut aufbringen äßt und die bei mechanischer Beanspruchung" z.B. durch Einsetzen von Bauteilen, leicht beschädigt werden kann. Dadurch treten sehr leicht galvanische Unterbrechungen in der Durchplattierung auf. Dieser iür eine elektrische Schaltung schwerwiegende Mangel wird mit zunehmender Plattenstärke immer größer. In der Praxis sind derartige galvanische Unterbrechungen schlecht erkennbar und lassen sich darum auch nur schwer beseitigen. Außerdem... sind durchkontaktierte Anschlußstellen von beiden Seiten her mit Lot benetzt und daher im Falle einer Reparatur nur schwer wieder auszulöten.Circuits with printed circuit boards of the aforementioned type are also under known as multi-level circuits. They were developed in order to accommodate an optimum of circuit structures in the smallest possible area to be able to. As is well known, laminated conductor tracks can, in contrast to wiring are only arranged in one level and also not arbitrarily close to one another, so that a concentration of circuit arrangements in one level with only one Location of conductor tracks are relatively narrow. A well-known move in the direction of a concentration of circuit arrangements is the attachment of a further conductor lamination on the back of the circuit board. But this solution is not sufficient in all cases, so that later one went over to several du.-eh insulating layers to arrange separate conductor track levels one above the other, namely especially where there is a high accumulation of conductor tracks for technical reasons can not accommodate in one or two levels. A particular problem is with these conductor tracks, which are arranged in several levels, at different points necessary galvanic connections from one conductor level to the other for the purpose of electrical Connection of the individual circuit parts with one another. With two-level circuits with conductor tracks arranged on both sides of the circuit board is known the so-called through-hole plating or through-plating is used. This is a Copper layer applied electrolytically to the inner wall of the hole in question and the upper and lower conductor tracks are galvanically connected in this way. This However, in the case of printed circuit boards with punched holes, the method makes difficulties in than the inner wall has a very brittle surface on which I have a uniform strong copper layer cannot be applied well and the mechanical stress " e.g. by inserting components, can easily be damaged. Step through it very slight galvanic interruptions in the through-plating. This iür an electrical circuit becomes serious deficiency with increasing plate thickness getting bigger. In practice, such galvanic interruptions are bad recognizable and therefore difficult to remove. Also ... are plated through Connection points wetted with solder from both sides and therefore in the event of a repair difficult to unsolder again.

Mit der Erfindung werden nun die vorgenannten Mängel dadurch behobent daß die übereinanderliegend angeordneten flächenhaften Leitungszüge gemeinsame und.durchgehende Auschlußbohrungen für die anzuschl,ießenden Schaltungsbauteile aufweisen, die von einer Schaltungsebene zur anderen verschieden groß abgestufte Durchmesser aufweisen. Durch diese Ausbildung-einer Leiterplatte ist ohne zusätzliche Durchkontaktiernugsmaßnahmen-sichergestellt, daß das Lot eines Tauchlötbades sicher an die Siellen gelangt, wo eine galvanische Verbindung hergestellt werden muß. Auch erscheinen hier Lötstellen auf nur einer Plattenseite, was bei Reparaturen ein leichteres Loslöten ermöglicht. Schließlich bleibeng was auch elektrisch vorteilhafter ist, die Bauteile dann ausschließlich auf der nicht mit Leiterbahnen besetzten Plattenseite, so daß zusätzliche Isolierungsmaßnahmen für bestimmte Bauteile gegenüber dort kreuzenden Leiterbahnen entfallen.With the invention, the aforementioned deficiencies are now eliminated that the planar lines arranged one above the other are common and continuous Exclusion bores for the circuit components to be connected, which are of one circuit level to the other have differently large graduated diameters. This design - a printed circuit board is ensured without additional through-hole measures - that the solder from an immersion soldering bath safely reaches the sielles, where a galvanic Connection must be established. Solder points also appear here on only one side of the board, which makes it easier to unsolder when repairs are made. Ultimately, what is also more advantageous electrically, then only the components on the side of the board that is not occupied with conductor tracks, so that additional insulation measures are required for certain components opposite to there intersecting conductor tracks are omitted.

Eine vorteilhafte Weiterentwicklung des Erfindungsgegenstandes besteht dann -tarin, daß an Stellen mit besonders großer Dichte der dort verlaufenden Verbindungsleitungen die flächenhaften Leitungszüge sektorenweise je nach Leitungsdichte zu verschieden starken mehrschichtigen Leiterbahnebenen zusammengefaßt sind. Durch diese Maßnahme kann man in kostensparender Weise die Leiterkonzentration genau dem technischen Aufbau anpassen. Schließlich ist zur Sicherstellung eines zuverlässigen Lotdurchlaufes gemäß einer weiteren zweckmäßigen' Ausführungsform der Erfindung in der Leiterbahnebene, die jeweils nicht mit angeschlossen werden soll, in der Einsteckbohrung für ein Schaltungsbauteil nur ein Lötauge ohne Leiterbahnverbindung angeordnet. Weitere Einzelheiten der Erfindung sind nachstehend an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben.An advantageous further development of the subject matter of the invention then consists in the fact that at points with a particularly high density of the connecting lines running there, the planar line runs are combined in sectors, depending on the line density, to form multilayered conductor track planes of different thickness. This measure enables the conductor concentration to be precisely adapted to the technical structure in a cost-saving manner. Finally, according to a further advantageous embodiment of the invention, in the interconnect level, which is not to be connected in each case, only one solder eye without interconnect connection is arranged in the insertion hole for a circuit component to ensure reliable solder passage. Further details of the invention are described in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawings.

In Fig. 1 ist im Schnitt und ausschnittsweise eine aus Isolierstoff bestehende Grundplatte 1 gezeigt mit bei diesem Ausführungsbeispiel drei Schichten Leiterbahnen, und zwar den Leiterbahnen 2,3 und 4. In die Grundplatte 1 ist eine dem Auschlußdraht 5 des Schaltungsbauteiles 6 angepaßte Bohrung 7 vorgesehen. In den darüberliegenden Leiter- bzw. Schaltungsebenen 2,3 und 4 sind die entsprechenden Bohrungen stufenweise größer werdend ausgebildet. Es ist aus dem Schnitt durch die Anschlußstelle den Bauteiles 6 zu erkennen, daß-das Lot 8 zuverlässig in die Anschlußbohrung und an dem Anachlußdraht 5 entlang zu den einzelnen Leiterbahnlötungen laufen kann.In Fig. 1, in section and a section of a made up of insulating base plate 1 shown with in this embodiment, three layers of conductor paths, and that the conductor tracks 2,3 and 4. In the base plate 1 is the Auschlußdraht 5 of the circuit component 6 adapted bore 7 provided . In the overlying conductor or circuit levels 2, 3 and 4, the corresponding bores are designed to become larger in stages. It can be seen from the section through the connection point of the component 6 that the solder 8 can reliably run into the connection bore and along the connecting wire 5 to the individual conductor path solderings.

In der Darstellung der Fig. 2 besteht der mittlere Anschluß nur aus einen Lötange 9, das ein Durchlaufen des Lotes zur Leiterbahn 2 bewiiken soll. In Fig. 3 ist gezeigt, wie man verfahren muß, wenn die Leiterbahn 2 nicht mit angeschlossen werden soll. Hier ist der Lochdurchmesser in der Leiterbahn 2 so groß, daß kein Lot zu einer metallischen Fläche hinlaufen kann.In the illustration of FIG. 2, the middle connection consists only of one soldering rod 9, which is intended to cause the solder to run through to the conductor track 2. In Fig. 3 it is shown how to proceed if the conductor track 2 is not to be connected. Here the hole diameter in the conductor track 2 is so large that no solder can run towards a metallic surface.

Fig. 4 zeigt schließlich einen unterschiedlich konzentrierten Aufbau, wobei in der Mitte, d.h. an einem besonderen Ballungszentrum,' entsprechend viele Leiterbahnschichten, hier zum Beispiel 10,11,12 und 13 vörgesehen werden können und daneben nur zwei Schichten 10 und 11. Links daneben sind dann wieder zwei Leiterbahnen 14 und 15 vorgesehen und daneben nur eine Leiterbahn 16. Mit dieser Maßnahine kann man den Aufwand für eine Mehrebenenschaltungsplatte noch bedeutend verringern.4 finally shows a differently concentrated structure, with a corresponding number of conductor track layers, here for example 10 , 11, 12 and 13 , and only two layers 10 and 11 next to it , and only two layers 10 and 11 to the left Then again two conductor tracks 14 and 15 are provided and next to it only one conductor track 16. With this measure, the effort for a multilevel circuit board can be significantly reduced.

Claims (2)

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Nach Art der gedruckten Schaltungen mit flächenhaften Leiterzügen hergestellte Leiterplatte für in mehreren Ebenen übereinanderliegend angeor'dnete einzelne Schaltungsabschnitte, sogenannte Mehrebenen-Schaltungen, dadurch gekennzeichnet, daß die in bekannter Weise unter Zwischenfügung von Isolierstoffschichten übereinanderliegend angeordneten flächenhaften Leitungszüge (2.3.4) gemeinsame und durchgehende Auschlußbohrungen (7) für anzuschließende Schaltungsbauteile (6) aufweisen, die von einer Schaltungoebene zur anderen verschieden groß abgestufte Durchmesser aufweisen. P a tentans p r ü c he 1. In the manner of printed circuits with flat conductor tracks, printed circuit board for individual circuit sections, so-called multi-level circuits, made in several levels, so-called multi-level circuits, characterized in that the layers are arranged one above the other in a known manner with the interposition of layers of insulating material Flat line runs (2.3.4) have common and continuous exclusion bores (7) for circuit components (6) to be connected, which have diameters of different sizes from one circuit level to the other. 2. Leiterplatte für Mehrebenen-Schaltungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an Stellen mit besonders großer Dichte der dort verlaufenden Verbindungsleitungen die flächenhaften Leitungszüge (2,3,4) sekterenweise je nach Leitungsdirchte zu verschieden starken mehrlagigen Leiterbahnschichten zusammengefaßt sind. 3. Leiterplatte nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leiterbahnebene, die jeweils nicht mit angeschlossen werden soll, in der Einsteckbohrung (7) für ein Schaltungsbauteil nur ein Lötauge (9) ohne Leiterbahnverbindung angeordnet ist. 2. A printed circuit board for multilevel circuits according to claim 1, characterized in that at points with a particularly high density of the connecting lines running there, the planar lines (2,3,4) are grouped together in sectarian fashion depending on the line directives to form multilayered conductor layers of different thickness. 3. Circuit board according to claim 1 and 2, characterized in that in the conductor track level, which is not to be connected in each case, in the insertion hole (7) for a circuit component only one solder eye (9) is arranged without a conductor track connection.