DE2462358A1 - Elektronischer kleinrechner - Google Patents

Elektronischer kleinrechner

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DE2462358A1 DE19742462358 DE2462358A DE2462358A1 DE 2462358 A1 DE2462358 A1 DE 2462358A1 DE 19742462358 DE19742462358 DE 19742462358 DE 2462358 A DE2462358 A DE 2462358A DE 2462358 A1 DE2462358 A1 DE 2462358A1
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Description

PATENTANWÄLTE
DipL-Phys. W. KALKOFF
MÜNCHEN 71 (Solin)
Franz-Hals-Straße 21
Tel. (089)796213/795431
HEC 3608 München, 22. Juni 1976
Dr. H./sch
Aktenzeichen P 24 27 335.6-53 Tr.A. Sharp Kabushiki Kaisha
Beschreibung
Elektronischer Kleinrechner
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektronischen Kleinrechner, bei dem die digitale Anzeigevorrichtung, integrierte Schaltungsblöcke und in gedruckter Schaltungstechnik hergestellte Verbindungsleitungen auf einer Substratplatte angeordnet sind, deren eines Ende sich unterhalb des Tastenfeldes erstreckt.
Bei derartigen bekannten elektronischen Kleinrechnern (vgl. Zeitschrift »Electronics», 24. Mai 1973, S. 5E) besteht die Substratplatte aus einer Glasplatte oder einer starren Kunststoffplatte.
Durch die Veröffentlichung in der Zeitschrift "Plastics World", Nov. 1957, S. 21, ist es bekanntgeworden, in gedruckter Schaltungstechnik hergestellte, elektronische Bauelemente tragende Tragplatten in Form flexibler Kunststoff ilme herzustellen.
609848/0331
Bayerische Vereinsbank 823101
Postscheck 54782-809
HEC 3608 - 2 -
Die Erfindung sieht die Verwendung derartiger Kunststofffilme als tragende Substratplatten elektronischer Kleinrechner vor zu dem Zweck, die Flexibilität solcher Substratfilme im Sinne erhöhter Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Innenraums des Rechnergehäuses zu nutzen. Bei der sich hierbei ergebenden gebogenen Führung des flexiblen Substratfilms ergeben sich besondere Gesichtspunkte hinsichtlich der Anbringung der integrierten Schaltungsblöcke oder Chips auf dem Substratfilm.
Dementsprechend sieht die Erfindung bei einem durch den Oberbegriff des Anspruchs 1 charakterisierten Kleinrechner bekannter Art die Anwendung der im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 herausgestellten Mittel vor.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
ORSOiNAL INSPECTED
609848/0331
■G 3354 -S-
Fig. 1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Apparat; ·■
- ee Qershitt ae
Fig. 4 eine'Perspektivansicht einer Äusführungsform
eines flexiblen Trägerfilms mit aufgebrachtein ■ Verdrahtungsmuster;· ' · '·
Fig. 5 eine teilweise vergrößerte Perspektivansicht des Teils V von Fig. 4;
Fig. 6 . einen Querschnitt durch einen Teil der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Veranschaulichurg des Chip-Anschweißverfahrens;
Fig» 7 ' eine teilweise vergrößerte-Draufsicht auf • -das Verdrahtungsmuster auf- dem-flexiblen : Trägerfilm; und
Fig. 8 Querschnitte durch unterschiedliche Verdrahbis 11 tungsmuster an verschiedenen Trägerfilmen.
JJemäß Fig. 1 ' besteht ein elektronischer Tischrechner im wesentlichen aus drei größeren Baugruppen, nämlich einem mechanischen Tastenfeld IO mit mehreren Tastenköpfen 102 und zugeordneten Kontakten 104, einem Innengehäuse 12 und einem flexiblen'Trägerfilm 14, der die gedruckte Verdrahtung 142, IC-Chips 144, 146 und optische Anzeigevorrichtungen trägt. Diese Bauteile sind in einem Gehäuse 16 angeordnet.
Der flexible Film bildet den Träger. Sowohl das Verdrahtungsmuster als auch"die Kontaktberührungsflächen werden gleichzeitig kontinuierlich auf dem einzigen Träger angebracht, und daher ergibt sich ein zuverlässiger elektrischer Anschluß ohne Anwendung von Klemmen"mit vielen Kontaktsteckverbindungen.
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HEC 3354 - fl -
Die Teile des Trägers 14, auf denen sich die IC-Chips 144, 146 oder die Wiedergabevorrichtungen 148 (letztere zweckmäi3igerweise LED-Chips) befinden, sind innerhalb des Gehäuses Io flexibel, wenn auch die Teile, an denen die Tasten Kontakte bilden sollen, zwecks guter Kontaktgabe mit den Tastenkontakten 104 fest angeordnet sein müssen. Die Wiedergabevorrichtungen 148 sind verstellbar angeordnet, und ihr Winkel in bezug auf das Tastenfeld 10 ist einstellbar. Die Wiedergabevorrichtungen 148 liegen unterhalb eines durchsichtigen Fensters 18. Der flexible Film 14 hat zum Anschluß an die Stromversorgung oteckerkontakte lol.
■■r6^—är&4>-c<)hiweiri^beif;t-iQä%t-€- 1^aQ-
niers 164 angeordnet, wobei die V/iedergabevorcieir£ungen am Gehäusedeckel 1Ö2 angeordnet sind^^-ßtJ^daß der Beobachtungswinkel einstellbar ifjj^-HFails erforderlich, kann der Gehäusedeckel l62->-ge^chlossen werden, da der Trägafilm 14
obwohl er kontinuierlich ausgebildet und ein -ee
Fig. 4 zeigt das gedruckte Leitungsmuster, das auf dem flexiblen Trägerfilm gebildet ist. Die Kontaktstellen 142 sind so ausgebildet, daß sie mit den Tastenkontakten 104 des Tastenfeldes 10 zuverlässigen Kontakt bilden. Wenn Tastenköpfe 102 gedruckt werden, gelangen die Tastenkontakte 104, die aus stroraleitendem Gummi oder aus Phosphorbronzefedern bestehen können, in Kontakt mit den Kontaktstellen 142. Fig. 5 zeigt eine vergrößerte Teilansicht des Teils V von Fig. 4, und zwar eine derartige Kontaktstelle.
Von Hand eingegebene Informationen werden dem Rechenchip 144, einem CPU-LSI-Chip (Computereinheit in Form einer hochintegrierten Schaltung), über die Kontaktteile 142 zugeleitet, und die erzeugten Ausgangsdaten werden zur Wiedergabe einem Decodisr- und Treiberchip 146 zugeführt. Ein
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HEG 3354 -S-
Steuerchip 142 zum Steuern etwa der Taktgebersignale für den Rechenchip 144 und den Decodier- und Treiberchip 146 ist ebenfalls vorzusehen. An sich ist die Gesamtzahl der verwendeten Chips für das Prinzip der Erfindung nicht ausschlaggebendAusgangssignale des Treiberchips 146 werden den Wiedergabevorrichtungen 148 zugeführt.
An der einen Kante des Trägerfilms 14 sind Stecker IbI vorgesehen j, um die Schaltung an die Stromversorgung anzuschließen, die im Innengehäuse 12 vorgesehen ist.
Der Trägerfilm 14 ist unter Anwendung von Löchern 152 am Gehäuse 16 festgelegt. Weitere Löcher 154 sind an den beiden Seiten des Films 14 vorgesehen, um den Film während der Herstellung in Maschinen zu führen. Man geht von einem zu einer Rolle gewickelten Streifen eines Trägerfilms aus.^Der Streifen wird von de„r Rolle in geeigneter V/eise abgewiekelt, und das Rechenchip 144, das Decodier- und Treiberchip 146, die Wiedergabevorrichtungen 148 u. dgl. werden unmittelbar durch Hochfrequenzschweißen an den geeigneten Stellen angeschweißt. Danach werden die Bauteile zusammengepackt, und der Streifen wird in Abschnitte gewünschter Lange zur Bildung der Trägerfilm 14 geschnitten.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform eines Chips in Verbindung mit einem Leitungszug 30 des Trägerfilrns 14, der auf den Film aufgedruckt ist. Die rückseitige Anschweißtechnik wird hier angewandt, um das IC-Chip 144 auf dem Trägerfilm anzuschweißen Kontaktballen 32 zu verbinden. Danach wird das Chip mit Lack 34 umgössen, um einen Schutz nach außen zu erhalten.
In praktischer Hinsicht ist es aus ökonomischen Gründen unerwünscht, daß nicht die gesamte Vorrichtung zugänglich ist, wenn nur ein Teil des Geräts, z. B. nur ein Chip oder nur eine Konta"-:tf lache, schadhaft wird; da die heute ange-
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HEG 3354 - ί -
wandte Technik darin besteht, den gesamten Apparat auf dem flexiblen Trägerfilm anzuordnen, wird er dadurch kostspielig.
Obwohl gewisse technische Schwierigkeiten bei der Herstellung von einzelnen Bauteilen zu überwinden sind, können diese Schwierigkeiten durch die heute angewandte Herstellungstechnik überwunden werden. Auch wenn daher sämtlichen funktionell bedeutsamen Bauteile gemäß der Erfindung auf einem gemeinsamen Trägerfilm angeordnet v/erden, so muß man hierbei in erster Linie die gesamte Fertigungszuverlässigkeit und die Aiisschußfrage beachten.
Fig. 7 zeigt eine Anordnung, bei der der Ersatz fehlerhafter Chips einfach ist.
Gedruckte Schaltungen, die auf zwei verschiedenen Trägern angeordnet sind, können leicht miteinander verbunden werden, wenn die Trägerfilme sich überlappen oder die Leitungszüge so angeordnet sind, daß sie Vorsprünge an den beiden Trägerfilmen bilden, die zueinanderpassen, da ja die gedruckten Schaltungen auf den Filmen.durch Niederschlagen von Metallschichten, Drucken u. dgl. gebildet sind. Ferner kann ein fehlerhafter Teil leicht durch Ausschneiden aus dem Film an der gewünschten Stelle entfernt werden.
In Fig. 7 stellt eine Umgrenzung 26 die Verbindung eines Chips 20 mit dem Film dar, wobei das Chip 20 dem unteren Teil eines üblichen IC-Pakets entspricht. Der Trägerfilm auf aufgebrachte Leitungszüge. Die Filme 22 und 24 sind voneinander getrennt, wobei der Film 22 den Tochterfilm und der Film 24 den Mutterfilm bildet. Einander zugekehrt sind Prüfkontakte 220 und 240 auf beiden Filmen vorgesehen, so daß sie einander gegenüberliegen. Die Prüfflächen 220 und 240 dienen dem Zweck, in einer Prüfvorrichtung die IC-Chips zu prüfen, v/ie das bei üblichen IC-Paketen erfolgt, die auf einer unbiegsamen Platte aufgebracht sind. Wenn die techno-
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logische Arbeitsweise mit sich überlappenden Filmen angewandt wird, ist es nicht erforderlich, Umgrenzungsflächen 26 und maschinell geschnittene Schnittstellen 260 anzuwenden. Die maschinell geschnittenen Schnittlinien 260 dienen dazu, den Tochterfilm 22, auf dem sich ein fehlerhaftes IC-Chip befindet, aus dem Mutterfilm herauszutrennen, und derartige Schnittlinien sind sehr zweckmäßig, wenn die Häufigkeit des Ersatzes eines Tochterfilms hoch ist.
Es is,t ersichtlich, daß die Prüf flächen 220, 240 nicht an den Umfangsf lachen angeordnet sein müssen, wo die IC-Chips angeordnet sind. Man kann diese Prüf flächen auch an anderen Stellen vorsehen, wo sie zweckmäßig zum Prüfen der betroffenen Vorrichtung sind.
Unter diösen Umständen ist es ratsam, bei der Herstellung einen Mutterfilm zu verwenden, der die gedruckte Schaltung trägt, und Tochterfilme an den Stellen, wo IC-Chips angebracht werden. Fig. 8-11 zeigen verschiedene Arten einer Verbindung zwischen einem Mutter- und einem Tochterfilm, wobei die in diesen Figuren wiedergegebenen Einzelheiten dieselbe Bezifferung wie in Fig. 7 tragen.
Die Prüfflächen sind in gewissen Fällen hinderlich, da sie relativ große Flächen beanspruchen. Man kann daher von der Anwendung solcher Kontaktflächen Abstand nehmen, wenn man die stromführenden Leitungszüge so breit wählt, daß sie hinreichend zum Anlöten oder Aufbringen leitender Klebmittel sind.
Die Verbindung der Mutterplatte 24 mit einer Tochterplatte . 22 kann in einer der folgenden Weisen erfolgen. Eine davon besteht in überstehenden leitenden Teilen 231, gebildet aus Fortsätzen der Leitungszüge 241 des Mutterfilms 24 oder der
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Leitungszüge 221 des Tochterfilms 22. Fig. 8 zeigt die Verbindung derartiger Vorsprünge. Eine andere Art der Befestigung auf dem Tochterfilm in der Nähe des Mutterfilms 24 und der Verbindung der Leitungszüge 241 und 221 besteht darin, daß beide Filme mittels Lot oder duch einen stromleitenden Klebstoff 230 (Fig. 9) verbunden werden. Fig. 10 und 11 zeigen eine andere Art der Verbindung von zwei Filmen miteinander, wobei sich die beiden Filme überlappen und ihre Leitungszüge einander zugewandt sind (Fig. 10); Fig. zeigt eine entsprechende Ausführungsform, bei der die Leitungszüge einander nicht zugewandt sind und ihre Verbindung mittels Lot oder durch leitenden Klebstoff 230 erfolgt.
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Claims (3)

  1. PATENTANWÄLTE
    DipL-Phys. W. KALKOFF 9
    MÜNCHEN 71 (Solln)
    Franz-Hals-Straße 21
    Tel. (089)796213/795431
    HEC 3608 München, 22. Juni 1976
    Dr. H./sch
    Aktenzeichen P 24 27 335.6-53 Tr.A. Sharp Kabushiki Kaisha
    Patentansprüche
    y Elektronischer Kleinrechner, bei dem die digitale Anzeigevorrichtung, integrierte Schaltungsblöcke und in gedruckter Schaltungstechnik hergestellte Verbindungsleitungen auf einer Substratplatte angeordnet sind, deren eines Ende sich unterhalb des Tastenfeldes erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß die Substratplatte ein flexibler Kunststoffilm (14) ist und der eine, sich unter das Tastenfeld (10) erstrekkende Endabschnitt unmittelbar die festen Gegenkontakte (142) für die Tasten (1O4) trägt und auf einem Zwischenabschnitt des Substratfilms (14) von Schutzlack (34) überdeckt die integrierten Schaltungsblöcke (144, 146) angeordnet sind und der andere Endabschnitt des Substratfilms (14) die Anzeigevorrichtung (148) trägt.
  2. 2. Kleinrechner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Substratfilm (14) an seinem einen Ende in Serpentinenform in dem ein Beobachtungsfenster (18) aufweisenden Rechnergehäuse (16) angeordnet ist und an dem Serpentinenabschnitt integrierte Schaltungsblöcke (144, 146) angeordnet sind.
    609848/0331
    Bayerische Vereinsbank 823101 Postscheck 54782-809
    HEC 3608 - t -
  3. 3. Kleinrechner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Substratfilm (l4) an seinen Längskanten dem Zweck der Führung bei der Herstellung dienende Führungslöcher (154) aufweist.
    609848/0331
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