DE19535705A1

DE19535705A1 - Doppelt kaschierte Leiterplatte mit mehreren Anschlußflächen

Info

Publication number: DE19535705A1
Application number: DE1995135705
Authority: DE
Inventors: Werner Hatscher; Claus-Peter Dipl Ing Czaya; Reinhold Dipl Ing Wittenberg
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1995-09-26
Filing date: 1995-09-26
Publication date: 1997-03-27

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer doppelt kaschierten Leiterplatte mit mehreren Anschlußflächen auf der Ober- oder Unterseite nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon bekannt, elektronische Bausteine oder Module mit sehr vielen Anschlußpins auf doppelseitig kaschierte Leierplatten zu montieren, um deren viele elektrische Anschlüsse zu den entsprechenden Leiterbahnen zu führen. Auf diese doppelseitig kaschierte Leiterplatte, die auch als Multilayer-Leiterplatte ausgebildet sein kann, werden dann weitere elektronische Bausteine wie integrierte Schaltungen, Transistoren und passive Bauteile montiert. Derartige Leiterplatten sind verhältnismäßig aufwendig und enthalten wegen der erforderlichen Anzahl von Durchkontaktierungen gewisse Sicherheitsrisiken bezüglich der Zuverlässigkeit und der Lebensdauer. Ein weiteres Problem ist, daß beim Anlöten der Bauteile auf der doppelt kaschierten Leiterplatte beispielsweise integrierte Schaltungen, Widerstände und Kondensatoren problemlos mit dem Schwall-Lötbad gelötet werden können, während empfindliche Modulbausteine wie Flüssigkristallanzeigen nur mit weniger empfindlichen Lötverfahren gelötet werden können.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße einfach oder doppelt kaschierte Leiterplatte mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Leiterplatte im wesentlichen nur für die Verteilung der Anschlüsse eines Modulbausteins auf entsprechende, vorzugsweise im Randbereich der Leiterplatte angeordnete Anschlußflächen ausgebildet ist. Von den Anschlußflächen werden dann elektrische Verbindungen zu entsprechend angeordneten Kontaktflächen auf der Hauptplatine geführt. Die Hauptplatine kann dann einseitig kaschiert ausgebildet sein, so daß sie für die Aufnahme der restlichen Bauteile wesentlich preiswerter ist. Besonders vorteilhaft ist, daß zunächst die Hauptplatine mit den robusten Bauelementen gelötet und anschließend die Leiterplatte mit dem Modulbaustein montiert werden kann.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Leiterplatte möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß die Hauptplatine im Bereich der Leiterplatte einen Durchbruch zur räumlichen Aufnahme des mit der Leiterplatte verbundenen Modulbausteins aufweist. Dadurch kann der Modulbaustein in den Durchbruch gesteckt werden, wobei die Leiterplatte mit der Hauptplatine durch einen Leitkleber oder eine Lötverbindung direkt mit den entsprechenden Kontaktflächen der Hauptplatine verbunden werden kann. Dadurch ergibt sich vorteilhaft ein einfacher und zuverlässiger Übergang von der Modul-Leiterplatte auf die einfach kaschierte Hauptplatine.

Vorteilhaft ist weiter, an die Anschlußflächen der Modul-Leiterplatte Kontaktbeine aus einem gestanzten Kamm (lead frame) anzubringen, die in entsprechende Lötaugen oder Bohrungen auf der Hauptplatine zum Verlöten gesteckt werden können.

Wird die Platine kleiner als der Durchbruch ausgebildet, kann die Platine mit einer Haltevorrichtung justiert und montiert werden, da die Haltevorrichtung mit entsprechenden Zapfen ausgebildet ist, die in geeignete Bohrungen der Hauptplatine steckbar sind. Die elektrischen Verbindungen zwischen den Anschlußflächen und den Kontaktflächen können mittels einfacher Drahtbrücken (Bonds) oder anderer Bauteile wie Widerstände oder Kondensatoren raumsparend durchgeführt werden.

Zeichnung

Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 bis 3 ein erstes Ausführungsbeispiel für gelötete bzw. geklebte Anschlußflächen, Fig. 4 und 5 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel mit Kontaktbeinen und Fig. 6 und 7 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel mit Drahtbrücken.

Beschreibung

Bei einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 1 eine Hauptplatine 1, in der ein quadratischer oder rechteckförmiger Durchbruch 20 eingebracht ist. Die Hauptplatine 1 ist eine einseitig kaschierte Leiterplatte, wobei die Leiterbahnen und Kontaktflächen auf der Unterseite angeordnet sind. Die Leiterbahnen und Kontaktflächen sind in Fig. 1 nicht sichtbar. Fig. 2 zeigt eine Modul-Leiterplatte 2, die ebenfalls quadratisch oder rechteckförmig wie der Durchbruch 20 ausgebildet ist. Am äußeren Umfang der Leiterplatte 2 sind Anschlußflächen 3 vorgesehen, die über nicht dargestellte Leiterbahnen zu entsprechenden Anschlüssen eines Modulbausteins 5 führen. Die Leiterplatte 2 ist etwas größer als der Durchbruch 20 ausgebildet. Die Anschlußflächen 3 auf der Leiterplatte 2 sind dabei so angeordnet, daß sie zu entsprechenden Kontaktflächen auf der Hauptplatine passen, so daß beim Zusammenfügen der Leiterplatte 2 mit der Hauptplatine 1 eine entsprechende Kontaktierung des Modulbausteins 5 gemäß der Fig. 3 erfolgt. Die Anschlußflächen 3 sind dabei einseitig vorzugsweise auf der Oberseite 21 der Leiterplatte 2 ausgebildet, während auf der Unterseite 22 keine Anschlußflächen 3 vorgesehen sind. Beim Zusammenfügen der beiden Leiterplatten werden somit die Kontaktflächen 9 wenigstens teilweise von den Anschlußflächen 3 überdeckt. Zur elektrischen Verbindung kann zwischen den beiden Anschlußflächen 9, 3 beispielsweise ein elektrisch leitender Kleber 7 oder ein Lot 7 gefügt sein. Das Lot 7 kann beispielsweise im Reflow-Verfahren aufgeschmolzen werden. In alternativer Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, sowohl auf der Leiterplatte 2 als auch auf der Hauptplatine 1 mehrere Reihen von Anschlußflächen 3 bzw. Kontaktflächen 9 vorzusehen, um gegebenenfalls eine große Vielzahl von Anschlußleitungen des Modulbausteins 5 verbinden zu können. Als Modulbaustein 5 können elektronische Schaltungen, integrierte Schaltungen oder Anzeigen, wie Flüssigkristall anzeigen, verwendet werden.

Fig. 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem auf die Anschlußflächen 3 Kontaktbeine 8 durch Löten oder Schweißen aufgebracht sind. Die Kontaktbeine 8 werden vorzugsweise aus einem gestanzten Kamm (Lead Frame) vorzugsweise in einem Arbeitsgang angebracht. Auf der Hauptplatine 1 sind an die entsprechenden Stellen auf der Oberseite 21 Bohrungen 9 angebracht, durch die die Kontaktbeine 8 der Platine 2 steckbar sind. Auf der Unterseite 22 der Hauptplatine sind entsprechende Lötaugen als Kontaktflächen 9 vorgesehen. Die Bohrungen können auch als Durchkontaktierungen ausgebildet sein, so daß sich beim nachfolgenden Lötvorgang, beispielsweise im Schwallötbad, eine bessere Lötverbindung ergibt. Auch in diesem Fall ist eine mehrreihige Anordnung von Lötaugen vorsehbar. Fig. 5 zeigt die Hauptplatine 1, bei der rund um den Durchbruch herum jeweils eine Reihe von Bohrungen bzw. Lötaugen als Kontaktfläche 9 vorgesehen sind. Bei Montage der Leiterplatte 2 auf die Oberseite 21 der Hauptplatine 1 kann alternativ der Durchbruch 20 weggelassen werden, so daß die Hauptplatine 1 durchgehend ist und weitere Herstellkosten eingespart werden können.

Beim dritten Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 6 ist der Durchbruch 20 in der Hauptplatine 1 größer als die äußeren Abmessungen der Leiterplatte 2 ausgebildet. Die Leiterplatte 2 hat als Anschlußflächen Lötaugen 9, denen entsprechende Lötaugen 9 auf der Hauptplatine 1 zugeordnet sind (Fig. 6). Die Lötaugen 9 werden mit entsprechenden Drahtbrücken 11 verbunden. Die Drahtbrücken können entweder gelötet oder mit üblichen Bondverfahren angefertigt sein. Alternativ können sie auch durch Widerstände 12 oder Kondensatoren 13 verbunden sein. Um die Platine 2 mechanisch zu fixieren, ist vorzugsweise das Gehäuse des Modulbausteins 5 mit einer Haltevorrichtung 10 ausgebildet, die die Leiterplatte 2 relativ zur Hauptplatine 1 fixiert. Fig. 7 zeigt ein Schnittbild durch einen Tragarm der Haltevorrichtung 10, der einen Haltenocken 14 aufweist. Der Haltenocken greift in eine entsprechende Bohrung der Hauptplatine 1 und fixiert somit auf einfache Weise die Leiterplatte 2. Auf diese Weise können nahezu beliebig viele Kontaktfüße des Modulbausteins 5 über die doppelt kaschierte Leiterplatte 2 auf die einfach kaschierte Hauptplatine 1 verbunden werden.

Claims

1. Leiterplatte mit mehreren Anschlußflächen auf der Ober- oder Unterseite, die vorzugsweise im Randbereich der Leiterplatte angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (2) an einer Hauptplatine (1) angeordnet ist, daß die Hauptplatine (1) einseitig kaschiert ist und daß Mittel (7; 8; 11) vorgesehen sind, mit denen eine elektrische Verbindung zwischen den Anschlußflächen (3) der Leiterplatte (2) und Kontaktflächen (9) auf der einseitig kaschierten Hauptplatine (1) herstellbar ist, wobei die Leiterplatte (2) etwa in der Ebene und parallel zur Hauptplatine (1) angeordnet ist.

2. Leiterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptplatine (1) im Bereich der Leiterplatte (2) einen Durchbruch (20) zur räumlichen Aufnahme des mit der Leiterplatte (2) verbundenen Modulbausteins (5) aufweist.

3. Leiterplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchbruch (20) kleiner als die Leiterplatte (2) ist.

4. Leiterplatte nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußflächen (3) auf der Oberseite (21) der Leiterplatte (2) derart angeordnet sind, daß sie beim Zusammenfügen mit der Hauptplatine (1) wenigstens teilweise die Kontaktflächen (9) der Hauptplatine überdecken.

5. Leiterplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußflächen (3) mit den Kontaktflächen (9) durch ein Lot oder einen Leitkleber oder einen Heißkleber mit oder ohne leitende Partikel (7) elektrisch verbindbar sind.

6. Leiterplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Anschlußflächen (3) Kontaktbeine (8) aufgebracht sind, die vorzugsweise aus einem gestanzten Kamm ausgebildet sind und beim Zusammenfügen mit der Hauptplatine (1) in entsprechend angeordnete Bohrungen oder Lötaugen (9) steckbar sind.

7. Leiterplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Leiterplatte (2) eine Haltevorrichtung (10) vorgesehen ist, die die Leiterplatte (2) relativ zur Hauptplatine (1) fixiert, wobei die Leiterplatte (2) am Durchbruch (20) angeordnet ist und daß die Anschlußflächen (3) der Leiterplatte (2) mittels Drahtbrücken (11) an die Lötaugen (9) der Hauptplatine (1) verbindbar sind.

8. Leiterplatte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Anschlußflächen (3) und den Lötaugen (9) passive Bauelemente schaltbar sind.

9. Leiterplatte nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte wenigstens einen Modulbaustein (5) trägt, der beispielsweise eine Funktion eines Autoradios aufweist.