DE2833480A1

DE2833480A1 - Schaltungsplatte mit leiterbahnen fuer die elektrische nachrichtentechnik

Info

Publication number: DE2833480A1
Application number: DE19782833480
Authority: DE
Inventors: Karl Ing Grad Doerflinger; Hermann Ing Grad Renner; Guenther Ing Grad Weis
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-07-31
Filing date: 1978-07-31
Publication date: 1980-02-14
Also published as: DE2833480B2; DE2833480C3

Description

Schaltungsplatte mit Leiterbahnen für die elektrische
Nachrichtentechnik Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsplatte mit Leiterbahnen für die elektrische Nachrichtentechnik, die unter Zwischenlage einer Isolierschicht auf eine metallische Trägerplatte aufgebracht ist, die mit Durchbrüchen an der Stelle der Anschlußstifte der Bauelemente auf der Schaltungsplatte versehen ist, in die diese Anschlußdrähte hineinragen.
Auch bei den gedruckten Schaltungsplatten besteht häufig die Forderung nach einem möglichst gedrängten und niedrigen Aufbau, jedoch einer großen Stabilität einer solchen als Steckeinschub ausgebildeten Platte. Ein großes Hindernis bilden bei den üblen gedruckten Schaltungen dabei die relativ langen Anschlußdrähte der Bauelemente auf der Lötseite der Schaltungsplatte.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schaltungsplattenaufbau anzugeben, der bei guter mechanischer Stabilität besonders die letzterwähnte Forderung nach geringer Bauhöhe erfüllt.
Diese Aufgabe wird unter Zugrundelegung einer Schaltungsplatte mit Leiterbahnen für die elektrische Nachrichtentechnik, die unter Zwischenlage einer Isolierschicht auf eine metallische Trägerplatte aufgebracht ist, die mit Durchbrüchen an der Stelle der Anschlußstifte der Bauelemente auf der Schaltungsplatte versehen ist, in die diese Anschlußdrähte hineinragen gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Schaltungsplatte eine mit Leiterbahnen versehene Folie ist, deren Durchbrüche an den mit den Bauelementen zu verlötenden kaschierten Stellen durch eine Stempel lediglich bis zur Bildung von lappenföruilgen Rändern aufgerissen sind, in die die Anschlußdrähte der Bauelemente gesteckt sind, deren Längen maximal bis zur Oberfläche der Trägerplatte in deren Lot nicht annehmenden Öffnungen ragen und dort durch einen automatischen Tauch- oder Schwallötvorgang mit den lappenförmigen Durchbrüchen verlötet sind.
Dadurch wird nicht nur ein mechanisch stabiler Aufbau erreicht, der gleichzeitig Schirmung und Wärmeleitung übernimmt, sondern vor allem eine kurze Bauhöhe, weil die Anschlußdrähte der Bauelemente nur in die Durchbrüche der Trägerplatte hineinragen und nicht länger sind als deren Dicke. Die automatische Verlötung erfolgt nur in Durchbrüchen. Durch das Vorstechen der Löcher in der die Druckschaltung tragende Platte wird wegen der ausgefransten Ränder dieser Durchbrechungen auch ein sicherer Halt der kurzen Anschlußdrä.hte vor dem Verlöten erreicht. Ferner wird durch diese Methode die Schirmung verbessert und die Gefahr der Verkopplungen reduziert, was besonders für Leiterplattengruppen der Hochfrequenztechnik wichtig ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes finden sich in den Unteransprüchen.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Die Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf die teilweise aufgerissenen Schichten der Anordnung, Fig. 2 zeigt die in der Fig.1 in einen strichpunktierten Kreis angedeutete Einzelheit, nämlich den Durchbruch durch die Leiterplatte, Fig. 3 zeigt die Anordnung im Querschnitt vor dem Verlöten, Fig. 4 zeigt eine durchkontaktierte Verlötung.
In der Fig. 1 ist die Anordnung als Steckeinschub dargestellt, wobei der Rand einer z.B. aus Aluminium bestehenden Trägerplatte 2 in einer entsprechend genuteten Schiene 5 steckt. Auf die Trägerplatte ist zunächst eine dünne Isolierstoffolie 7 vorzugsweise aus Permacel aufgebracht. Darauf befindet sich eine dünne gedruckte Schaltungsplatte, wie sie auch mit dem Namen Folienverdrahtung bekannt ist. Schließlich befindet sich darauf eine dünne Deckfolie 13 und schließlich darüber die Bauelemente 3.
Das Aufbringen der Schichten erfolgt am besten durch ein Trockenpreßverfahren und gegebenenfalls unter Anwendung von Wärme. An der Stelle an der die Bauelemente zur Verlötung kommen sollen, befinden sich in der Trägerplatte 2 größere Durchbrüche 14, damit später das Lot Platz hat und nicht mit den Rändern der Durchbrüche 14 kontaktiert.
Auf der Folienverdrahtung sind die Punkte vorgelocht.
Die Lochung geschieht jedoch nicht wie üblich ganz durchgehend, sondern mittels eines stichelförmigen Werkzeugs wird die Leiterfolie einfach durchstoßen. Das stichel- förmige Werkzeug hateine derartige Schneide, daß, wie in der Fig. 2 gezeigt ist, z.B. drei kreisförmige Lappen 4 übrigbleiben. Die Auskerbung des Materials kann auch anders erfolgen, z.B. so daß irgenwie z.B. sternförmige Fransen entstehen.
Diese Fransen oder Lappen halten das eingesteckte Bauelement am Anschluß 9 zunächst fest. Dadurch wird der Bauteileanschlußdraht 9 zunächst im Formloch 10 zentriert, so daß die Lötstelle 11 zentrisch innerhalb der Freibohrung 12 der Metallträgerplatte 2 liegt. Außerdem sind die Lappen 4 kurz und stehen gegenüber der unteren Trägerplattenebene nicht hervor. Durch ihre Form sind sie eigenstabil und halten den eingesteckten Bauteileanschlußdraht 9 vor und während des Lötvorgangs in seiner Position selbsthemmend fest. Die Verlötung erfolgt von unten her, d.h. von der Metallplatte her durch ein automatisches Lötverfahren, wie Tauch- oder Schwallöten.
Beim Löten zieht sich das Lot in die Öffnungen und bedeckt wie in der Fig. 4 besser ersichtlich ist die Schaltungsplattenlochränder und den Anschlußdraht. Es ist auf diese einfache Weise gleichzeitig eine Durchkontaktierung zwischen zwei Leiterbahnen auf der Unter- und Oberseite der Folienverdrahtung 1 möglich.
Die Verbindung der Leiterfolle 1 mit der Trägerplatte 2 erfolgt vor oder nach dem Lötvorgang, z.B. mit einer Permacelfolie oder mit einem Prepreg 7. Dies ist eine Isolierstoffschicht die allein durch mechanischen Druck verklebbar ist. Die metallische Trägerplatte 2 ist allseitig oder partiell gegen elektrische Verbindungen isoliert, indem man sie z.B. mit Lötstopplack 8 bedruckt.
Auf diese Weise oder deshalb weil durch die Wahl des Materials die Trägerplatte,z.B. nichtrostender Stahl oder Aluminium, von Natur aus kein Lot annimmt, werden Kurzschlüsse beim Verlöten mit den Rändern der Trägerplatte vermieden. Die Durchbrüche 12 in der Trägerplatte müssen hierzu natürlich geeignet groß bemessen sein.
Auf der Bauelementenseite ist die Leiterfolie ebenfalls mit einer Isolationsschicht 13 gegen Kurzschluß, mechanische und klimatische Beschädigung geschützt.
Die Vorteile der Kombination Leiterfolie und mechanische Trägerplatte sind folgende: Die Leiterfolie kann kostengünstig durch teilweise herausgerissene Lappen 4, die beidseitig metallisiert sind mechanisch durchkontaktiert werden.
Die Bearbeitung des Folienhalbzeugs, z.B. Aufbringen des Leiterbildes kann von einer Rolle erfolgen. Die metallische Trägerplatte ist mechanisch stabil, in der Dicke toleranzärmer als Schichtmaterial und wirkt als elektrischer und magnetischer Schirm. Sie ist ferner ein guter Wärmeleiter und dient gleichzeitig als Führungselement in der Führungsschiene 5.
Die bisher bei z.B. für 1,6 mm dicke Leiterplatten erforderliche Höhe für Leiterplatte und überstehende Lötanschlüsse von etwa 4 mm kann auf die Stärke der Trägerplatte,z.B. ca. 1 mm reduziert werden.
Die überstehenden Lötanschlüsse 6 enden innerhalb der Trägerplatte 2, sind dadurch geschützt und trotzdem für Prüf- und Reparaturzwecke zugänglich.
4 Figuren 7 Patentansprüche

Claims

Patentans#rüche 1.

Schaltungsplatte mit Leiterbahnen für die elektrische Nachrichtentechnik, die unter Zwischenlage einer Isolierschicht auf eine metallische Trägerplatte aufgebracht ist, die mit Durchbrüchen an der Stelle der Anschlußstifte der Bauelement auf der Schaltungsplatte versehen ist, in die diese Anschlußdrähte hineinragen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsplatte eine mit Leiterbahnen versehene Folie ist, deren Durchbrüche an den mit den Bauelementen zu verlötenden kaschierten Stellen durch einen Stempel lediglich bis zur Bildung von lappenförmigen Rändern aufgerissen sind, in die die Anschlußdrähte der Baueelemente gesteckt sind, deren Längen maximal bis zur Oberfläche#der Trägerplatte in deren Lot nicht annehmenden Öffnungen ragen und dort durch einen automatischen Tauch- oder Schwallötvorgang mit den lappenförmigen Durchbrüchen verlötet sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß zwischen Schaltungsplatte (1) und Trägerplatte (2) eine Isolierstoffolie (7) angeordnet ist, die samt der Schaltungsplatte (1) in Trockenpreßverfahren auf die Trägerplatte (2) aufgebracht ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine weitere Isolierstoffolie (13) zwischen den Bauelementen und der Schaltungsplatte liegt.
4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Ränder der Trägerplatte (2) über die Schaltungsplatte (1) samt Folien (7, 13) hinausragen und in Einschubführungen (5) gehalten werden.
5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Trägerplatte (2) aus nicht lötbaren Material, z.B.

nichtrostendem Stahl oder Aluminium besteht.
6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schaltungsplatte (1) eine Multilayer bildet.
7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Durchbrüche mittels eines geeigneten Stichels so ausgebildet sind, daß in der Mitte eine kleine Öffnung ist, um die herum das kaschierte Material lappenförmig ausgefranst ist, so daß das Zinn beim Lötvorgang durch das Loch hindurchgreift und gegebenenfalls zwei Leiterbahnen durchkontaktiert.