DE3040054A1

DE3040054A1 - Schaltungsplatte und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE3040054A1
Application number: DE19803040054
Authority: DE
Inventors: Jaime A. West Linn Oreg. Navia; Robert E. Hillsboro Oreg. Twigg
Original assignee: Tektronix Inc
Current assignee: Tektronix Inc
Priority date: 1979-10-23
Filing date: 1980-10-23
Publication date: 1981-05-07
Also published as: JPS5673490A; GB2061623A; NL8005739A; FR2468278A1

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsplatte und ein Verfahren zu ihrer Herstellung; Insbesondere betrifft die Erfindung eine Einrichtung und ein Verfahren zum Verbinden von leitfähigen Wegen, und zwar betrifft sie im einzelnen eine Einrichtung und ein Verfahren zum Verbinden von leitfähigen Wegen zwischen einer Hauptschaltungsplatte und benachbarten Schaltungsplatten.

Es sind bisher verschiedenste Systeme angewandt worden, um leitfähige Wege von benachbarten Schaltungsplatten zu verbinden, wenn die Schaltungsplatten parallel zueinander, in der gleichen Ebene oder unter einem Winkel mit Bezug aufeinander angeordnet sind. Diese Verbindungssysteme sind in den US-Patentschriften 2 74o o97, 3 184 645, 3 362 oo5, 3 772 776, 4 1o9 299 und in der FR-Patentschrift 1 239 226 beschrieben.

Diese Systeme beziehen sich auf spezielle Konzeptionen der Herstellung von Verbindungen zwischen leitfähigen Wegen von benachbarten Schaltungsplatten, nachdem die Schaltungsplatten mit Bauteilen bestückt, diese an den vorgesehenen Stellen angelötet und die Schaltungsplatten dann geprüft worden sind. Das ist normale Praxis, jedoch erfordert es Zeit und Kosten, jede Schaltungsplatte getrennt zu behandeln; und nachdem die Schaltungsplatten miteinander verbunden worden sind, müssen Prüfungen ausgeführt werden, um sicherzustellen, daß die Schaltungen auf den Schaltungsplatten in der erforderlichen richtigen Weise miteinander verbunden worden sind.

Kurz zusammengefaßt wird gemäß der Erfindung eine große Schaltungsplatte ausgebildet, die in eine Hauptschaltungs-

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platte und wenigstens eine Nebenschaltungsplatte aufgeteilt wird. Langgestreckte Öffnungen trennen die Hauptschaltungsplatte von der Nebenschaltungsplatte, und die Schaltungsplatten sind mit kleinen Bereichen zwischen den langgestreckten öffnungen versehen, so daß die Schaltungsplatten zum Zwecke des Anbringens von elektrischen und elektronischen Bauteilen darauf bzw. darin zusammengehalten werden, sowie zum Einfügen von elektrischen Verbindungsteilen quer über die langgestreckten Öffnungen, wo die Enden von Schaltungswegen jeder Schaltungsplatte angeordnet sind, so daß diese Schaltungswege miteinander verbunden werden, und zum Fließlöten der Bauteile und Verbindungsteile in der vorgesehenen Position, sowie zum Prüfen der Schaltungsplatten; daraufhin werden die Bereiche zwischen den langgestreckten öffnungen entfernt, und die elektrischen Verbindungsteile werden gebogen, so daß die Nebenschaltungsplatte unter einem Winkel bezüglich der Hauptschaltungsplatte angeordnet wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine große Schaltungsplatte zu einer Kauptschaltungsplatte und wenigstens einer Nebenschaltungsplatte umgebildet, es werden die Schaltungswege zwischen diesen Schaltungsplatten durch fluchtende Verbindungsteile miteinander verbunden, die Bauteile und Verbindungsteile werden fließgelötet, und die Schaltungsplatte wird geprüft.

Weiterhin werden gemäß der Erfindung elektrische Verbindungsteile an den Enden von Schaltungswegen einer Schaltungsplatte, auf bzw. in der elektrische Bauteile sind, angebracht, die Bauteile und Verbindungsteile werden an die Schaltungsplatte angelötet, die Schaltungsplatte wird geprüft, und die Schaltungsplatte wird längs der Verbindungsteile aufgetrennt, so daß sich getrennte Schaltungsplatten ergeben. _

Außerdem wird mit der Erfindung eine Schaltungsplatte zur

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Verfügung gestellt, bei der die Enden der Schaltungswege quer über öffnungen in der Schaltungsplatte miteinander verbunden werden, die Bauteile und Verbindungsteile werden mit der Schaltungsplatte verlötet, die Schalungsplatte wird geprüft, Bereiche der Schaltungsplatte zwischen den Öffnungen werden entfernt, so daß die Schaltungsplatte in gesonderte Schaltungsplatten aufgeteilt wird, die durch die Verbindungsteile miteinander verbunden sind, und die elektrischen Verbindungsteile werden gebogen, so daß die gesonderten Schaltungsplatten unter einem Winkel mit Bezug aufeinander positioniert werden.

Schließlich wird mit der vorliegenden Erfindung eine Schaltungsplatte geschaffen, auf der sich Schaltungswege zum Verbinden von elektrischen Bauteilen befinden, wobei fluchtende Öffnungen in der Schaltungsplatte vorgesehen sind, die durch Bereiche bzw. Stege voneinander getrennt sind, wobei ferner die Enden von Schaltungswegen, die auf jeder Seite der Öffnungen vorgesehen sind, elektrische Verbindungsteile zum Verbinden der Schaltungswege aufnehmen, und wobei außerdem die Bereiche bzw. Stege zwischen den fluchtenden Öffnungen entfernbar sind, so daß die Schaltungsplatte in gesonderte Schaltungsplatten aufgetrennt werden kann und die gesonderten Schaltungsplatten durch Biegen der Verbindungsteile unter einem Winkel mit Bezug aufeinander angeordnet werden können.

Die vorstehenden sowie weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung seien nachfolgend anhand einer in den Fig. 1 bis 4 der Zeichnung im Prinzip dargestellten, besonders bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine Aufsicht auf eine Schaltungsplatte, die in der vorgesehenen Anordnung verlötet ist;

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Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Schaltungsplat-"■" te der Fig. 1, welche das Auftrennen der Schaltungsplatte in gesonderte Schaltungsplatten veranschaulicht, die unter einem Winkel mit Bezug aufeinander angeordnet sind;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht entlang den Linien 3-3 der Fig. 1; und

Fig. 4 eine Querschnittsansicht entlang den Linien 4-4 der Fig. 2.

Es sei nun näher auf die Figuren der Zeichnung Bezug genommen, wonach eine gedruckte oder geätzte Schaltungsplatte 1o aus einem geeigneten Isolationsmaterial hergestellt ist,und in dieser Schaltungsplatte sind miteinander fluchtende langgestreckte öffnungen 12 ausgebildet, und diese Öffnungen sind durch Stege bzw. Bereiche 14 voneinander getrennt. Auf diese Weise ist die Schaltungsplatte 1o in eine Hauptschaltungsplatte 1oa und Nebenschaltungsplatten 1ob und 1oc aufgetrennt, und auf der Schaltungsplatte 1o sind Schaltungswege 16 aus leitfähigem Material vorgesehen, wobei die Enden einiger dieser Schaltungswege Löcher umgeben, die sich durch die Schaltungsplatten 1oa, 1ob und 1oc erstrecken und in die Leitungen von elektrischen Bauteilen 18 eingefügt sind. Die Schaltungsplatte 1o kann auf ihrer oberen und unteren Oberfläche leitfähige Wege haben, oder sie kann eine Mehrschichtschaltungsplatte sein, je nachdem, was erwünscht ist. Die leitfähigen Wege verbinden die elektrischen Bauteile, so daß elektronische Schaltungen auf jeder der Schaltungsplatten 1oa, 1ob und 1oc ausgebildet sind.

Einige Enden der Schaltungswege 16 laufen benachbart von langgestreckten Öffnungen 12 in einer fluchtenden Reihe auf jeder Seite der Öffnungen aus und verlaufen quer über diese

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Öffnungen, und diese Enden umgeben Verbindungsteilaufnahmelöcher, die sich durch die Schaltungsplatten 1oa, lob und 1oc erstrecken. Die Enden von heftklammerförmigen oder U-förmigen elektrischen Verbindungsteilen 2o sind in jeweils über die Öffnungen 12 fluchtende Löcher eingesetzt, so daß diese Verbindungsteile Schaltungswege zwischen den Schaltungsplatten 1oa, 1ob und 1oc miteinander verbinden. Auf diese Weise sind die elektronischen Schaltungen auf jeder Schaltungsplatte 1oa, 1ob und 1oc miteinander verbunden. Die Schleifen bzw. Querstege der elektrischen Verbindungsteile 2o werden gesickt, so daß sie dadurch deformiert und Biegeabschnitte 22 ausgebildet werden; allgemeiner gesagt wird in dem Bereich der Verbindungsteile 2o, der sich zwischen benachbarten Schaltungsplatten befindet, eine Sollbiegestelle 22 ausgebildet. Die Verbindungsteile werden mittels einer Maschine geformt und in die jeweiligen fluchtenden Löcher in den Enden der Schaltungswege eingefügt, und zwar schneidet diese Maschine einen kontinuierlich zugeführten, mit Zinn beschichteten Kupferdraht zu gewünschten Längen zu, wonach der zugeschnittene Draht zu einer U-Form geformt: und der Quersteg gesickt wird, woraufhin das U-förmige Verbindungsteil in jeweilige fluchtende Löcher eingefügt wird.

In der Praxis wird die Schaltungsplatte 1o mit elektrischen Bauteilen beschickt, diese Bauteile sowie die Schaltungswege bilden elektronische Schaltungen auf den Schaltungsplatten 1oa, 1ob und 1oc, und die elektrischen Verbindungsteile werden in die quer über die Öffnungen 12 fluchtenden Löcher eingefügt, so daß sie die Schaltungen verbinden. Die Leitungen der Bauteile und die Enden der Verbindungsteile können von Hand, durch bedienungspersonengesteuerte Maschinen oder durch rechnergesteuerte Maschinen in die Schaltungsplattenlöcher eingefügt werden.

Nach dem Einfügen der Bauteile und der Verbindungsteile bzw.

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nach dem Einfügen von deren Enden in die Schaltungsplatte wird diese mittels konventioneller Löttechniken verlötet, wie beispielsweise durch Fließlöten. Die Schaltungsplatte wird dann mittels einer konventionellen Schaltungsplatten-Prüfeinrichtung geprüft, und wenn die Prüfung beendet worden ist, werden die Stege bzw. Bereiche 14 durch Schneiden oder dergleichen entfernt oder durchgetrennt. Die Schaltungsplatten 1oa und 1ob werden dann unter einem Winkel mit Bezug auf die Schaltungsplatte 1oa angeordnet, indem die Verbindungsteile 2o um die Biegeabschnitte 22 bzw. in den Biegeabschnitten 22 gebogen werden. Auf diese Weise dienen die elektrischen Verbindungsteile 2o sowohl als Gelenkeinrichtung als auch als mechanische Halteeinrichtung zum Halten der Schaltungsplatten relativ zueinander. Die Schaltungsplatten 1ob und 1oc können in jeder Winkelanordnung gebogen werden, so daß sie jede Konfiguration bzw. Winkellage annehmen können. Infolgedessen kann die fertiggestellte Schaltungsplatte 1o, bei der die Schaltungsplatten 1ob und 1oc rechtwinklig zu der Schaltungsplatte 1oa angeordnet sind, eine vollständige Schaltungsanordnung für ein Elektronikinstrument bilden, und diese Schaltungsplatte kann in einem Gehäuse des Elektronikinstruments angeordnet werden, das seinerseits beispielsweise ein Oszilloskop, ein Zähler, ein Entfernungsmesser, etc. sein kann.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht es infolgedessen, eine einzige Schaltungsplatte mit Bauteilen zu bestücken, diese zur Ausbildung von Elektronikschaltungen miteinander durch Schaltungswege zu verbinden, und elektrische Verbindungsteile in die Schaltungsplatte in fluchtenden Reihen einzufügen, so daß die Schaltungswege miteinander verbunden werden. Die Schaltungsplatte wird dann einem Lötvorgang unterworfen, durch den die Bauteile und die Verbindungsteile in der vorgesehenen Position verlötet werden, wonach die Schaltungsplatte geprüft wird. Bereiche bzw. Stege der Schaltungs-

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platte, die den Verbindungsteilen benachbart sind, werden entfernt, so daß aus der Schaltungsplatte eine Hauptschaltungsplatte und Nebenschaltungsplatten gebildet werden, und die Verbindungsteile werden gebogen, um die Nebenschaltungsplatten winklig mit Bezug auf die Hauptschaltungsplatte anzuordnen .

Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf eine besonders bevorzugte Ausführungsform speziell beschrieben und dargestellt worden ist, ist sie nicht auf diese Ausführungsform beschränkt, sondern läßt sich im Rahmen des Gegenstandes der Erfindung sowie des allgemeinen Erfindungsgedankens in vielfältiger Weise unter verschiedensten Form- und Detailänderungen abwandeln.

Kurz zusammengefaßt wird nach der Erfindung eine einzige Schaltungsplatte mit fluchtenden, im Abstand voneinander vorgesehenen Öffnungen versehen, wobei auf jeder Seite der öffnungen Enden von Schaltungswegen angeordnet sind. Die Schaltungsplatte wird mit elektrischen Bauteilen beschickt, die mittels Schaltungswegen verbunden sind, und elektrische Verbindungsteile werden in die Enden der Schaltungswege quer über die Öffnungen eingefügt. Die Bauteile und Verbindungsteile werden an den vorgesehenen Stellen verlötet, und die Schaltungsplatte wird geprüft. Bereiche zwischen den im Abstand voneinander befindlichen Öffnungen werden entfernt, so daß zwei gesonderte Schaltungsplatten gebildet werden. Schließlich werden die elektrischen Verbindungsteile gebogen, so daß eine Schaltungsplatte unter einem Winkel zur anderen Schaltungsplatte angeordnet wird.

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Claims

Patentansprüche

ί1·) Schaltungsplatte, umfassend ein planares Teil aus isolierendem Material, das im Abstand voneinander vorgesehene leitfähige Schaltungswege hat, die an wenigstens einer Oberfläche desselben befestigt sind, dadurch gekennzeichnet , daß in dem planaren Teil (1o) aneinandergereihte bzw. fluchtende, durch Bereiche (14) getrennte Öffnungen (12) vorgesehen sind, so daß das Teil (1o) in einen Hauptabschnitt (1oa) und wenigstens einen Nebenabschnitt (1ob, 1oc) getrennt bzw. aufgeteilt ist; und daß Enden einiger der Schaltungswege (16) in Fluchtung auf jeder Seite der Öffnungen (12) zur Aufnahme von elektrischen _ Verbindungsteilen (2o) in diesen Enden zum Verbinden der Schaltungswege (16) zwischen dem Hauptabschnitt (1oa) und

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dem Nebenabschnitt (1ob, 1oc) vorgesehen sind; wobei es durch Entfernen der Bereiche (14) ermöglicht wird, den Nebenabschnitt (1ob, 1oc) durch Biegen der elektrischen Verbindungsteile (2o) unter einem Winkel bezüglich des Hauptabschnitts (1oa) anzuordnen.
2. Schaltungsplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Öffnungen (12) langgestreckt sind.
3. Verfahren zur Herstellung einer Schaltungsplatte, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schaltungsplatten (1oa, lob, 1oc) aus einer Schaltungsplatte (1o) unter Durchführung der folgenden Verfahrensschritte ausgebildet werden:

Beschicken der Schaltungsplatte Uo) mit elektrischen Bauteilen (18) und dadurch Ausbilden von Elektronikschaltungen, die mittels Schaltungswegen (16) auf der Schaltungsplatte (1o) miteinander verbunden sind;

Einfügen von elektrischen Verbindungsteilen (2o) in fluchtende Enden von Schaltungswegen (16), die auf jeder Seite von im Abstand voneinander angeordneten Öffnungen (12) in der Schaltungsplatte (1o) vorgesehen sind, so daß sich die elektrischen Verbindungsteile (2o) zur Verbindung quer über die Öffnungen (12) erstrecken;

Verlöten der Bauteile (18) und der elektrischen Verbindungsteile (2o) mit ihren jeweiligen Schaltungswegen (16); Prüfen der Schaltungsplatte (1o); und Entfernen der Bereiche (14) zwischen den im Abstand voneinander angeordneten Öffnungen (12) zum Auftrennen der Schaltungsplatte (1o) in wenigstens zwei Schaltungsplatten (1oa, 1ob, 1oc) .
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß es den weiteren Verfahrensschritt des

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Biegens der elektrischen Verbindungsteile (2o) umfaßt, so daß^dadurch wenigstens eine Schaltungsplatte (1ob, 1oc) unter einem Winkel mit Bezug auf die andere Schaltungsplatte (1oa) angeordnet wird.

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