DE3420497C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum schal­ tungsmäßigen Ergänzen einer Dickschichtplatine nach dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Derartige Dickschichtplatinen sind bekannt aus der Zeit­ schrift Elektronik 1969, Heft 12, Seiten 361 bis 364). Zur Steigerung der Packungsdichte sind die Schaltungszüge und die Schaltelemente auf beiden Seiten der Platine angeord­ net. Die Leitungszüge auf beiden Seiten der Platine sind soweit nötig über durchkontaktierte Löcher verbunden. Solche Platinen können auch durch die Anbringung von weiteren konkreten, d.h. als Einzelstücke handhabbaren Bauelementen, wie Kondensatoren ergänzt werden.

Aus der DE-OS 31 28 409 ist es bekannt, konkrete Bauele­ mente an der Platinenunterseite mittels eines Klebstoff­ tropfens vor dem Anlöten provisorisch festzukleben.

Aus der DE-OS 26 33 269 ist es bekannt, ein konkretes Bauelement auf der Oberseite der Platine mittels einer Lotpaste vor dem Schmelzen der Lotpaste provisorisch festzukleben.

Zum Anlöten der unten angeklebten und oben in Lotpaste eingebetteten Bauelemente wird die Platinenunterseite durch ein Lotbad gezogen. Dabei schmilzt die oben vorgesehene Lotpaste und sowohl unten als auch oben verlöten die konkreten Bauelemente mit den ihnen zugeordneten Leitungszügen.

Aus der US-PS 40 76 165 ist es bekannt, eine mit konkreten Bauelementen bestückte Schaltungsplatine zusammen mit einem Gehäuse einem Lötbad zuzuführen, wobei die Bauele­ mente und durch die Platine gestecke Schottwandvorsprünge (Schwerter) mit Leitungszügen der Platine verlöten.

Es ist darüber hinaus allgemein bekannt, gedruckte Schal­ tungen in einem Lötbad zu löten. Bei Dickschichtplatinen ließ sich dieses Lötverfahren aber bisher nicht einsetzen, weil infolge der Hitzeeinwirkung das Platinenmaterial rissig wurde.

Massebildende Schottwände werden bei Dickschichtplatinen in einem zusätzlichen Lötvorgang von Hand an die Platine angelötet.

Die mehrmaligen Lötvorgänge verteuern den Herstellungs­ vorgang hinsichtlich der Handhabungszeit und des Maschi­ neneinsatzes.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein vereinfachtes Verfahren der eingangs erwähnten Art zur Herstellung eines Hybride-Bausteines mit Schottwänden und Rahmen zu schaffen.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches.

Die Zahl der Lötvorgänge ist damit bei Hybride-Bausteinen mit Dickschichtplatinen auf einen Lötvorgang reduziert. Dies erspart Zeit, Maschinen und Lohnkosten. Da die Platine nach dem einzigen Lötvorgang auf dem unteren masseführenden Schottrahmen mit seinen Schottwänden aufgesetzt und auch auf ihrer Oberseite masseführende Wände des Schottrahmens aufweist, läßt sich also in einem Lötvorgang eine funktionsfähige Abstimmvorrichtung einsatzfähig löten.

Die Erfindung wird anhand des in den Zeichnungen darge­ stellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schaubildlich eine Explosionsansicht der Teile eines funktionsfähigen Zwischenbausteines einer Abstimm­ vorrichtung,

Fig. 2 schaubildlich die zusammengesetzte Abstimmvorrich­ tung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Zwischenbaustein nach Fig. 2 mit einer neuen Auskopplungsanordnung,

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung eines Schnittes X-X durch einen Rand des Zwischenbausteines vor dem Verlöten.

Im Rahmen immer kleiner werdender Peripheriegruppen an Hochfrequenzgeräten, wie beispielsweise Fernsehgeräten oder Videogeräten, ist es notwendig, die einzelnen Peripheriebaugruppen, wie auch die Abstimmvorrichtungen, in ihren Abmessungen kleiner auszulegen und dabei durch die Anwendung von automatisierbaren Arbeitsvorgängen die Herstellungskosten zu vermindern. Eine solche Abstimmvor­ richtung soll beispielsweise auf die Abmessungen von etwa 51×34×12 mm begrenzt sein. In herkömmlicher Bautechnik ist bei einer derartigen Miniaturisierung Aufbau und Ab­ gleich schwierig.

Fig. 1 zeigt in schaubildlicher Darstellung einen Zwischenbaustein, mit dem es möglich ist, schwankende Ab­ messungstoleranzen einer Dickschichtplatine 1 zuzulassen. Die Dickschichtplatine hat beispielsweise eine Längen­ abmessung von ca. 50 mm und eine Breitenabmessung von ca. 33 mm.

Zu dem Zwischenbaustein gehören zwei masseführende und massebildende Schottrahmen 3 und 5, die flächig von der Unterseite 7 und der Oberseite 9 mit ebenen Kanten auf die Dickschichtplatine auflötbar sind. Vor dem Auflöten sind Platine 1 und Schottrahmen 3, 5 schwimmend gegeneinander verschieblich, so daß Toleranzen bequem ausgleichbar sind. Wie sich deutlich aus Fig. 2 und 4 ergibt, ist der Schottrahmen 3 ein wenig kleiner als der Schottrahmen 5. Dadurch schiebt sich der Schottrahmen 3 beim Zusammenlegen der Teile bis auf die Platine 1 in den Schottrahmen 5 hinein, wobei dann die oberen Ränder in einer Ebene liegen.

Die Schottrahmen 3, 5 überlappen sich oberhalb der Platine 1 und verrasten im Bereich der Überlappung gegenseitig mittels Einschnappverbindungen 6, 8. Die Ränder der Platine liegen also immer frei, so daß die Platinenabmessungen schwanken können. Fig. 4 zeigt anhand einer vergrößerten Schnittdarstellung, wie die sich überlappenden Schottrahmen 3, 5 die Platine 1 zwischen sich schwimmend festklemmen und wie der Schottrahmen 5 mit einer Sicke 6 in ein Loch 8 des Schottrahmens 3 eingreift, wodurch die Schnappverbindung zustande kommt.

Auf der Platine 1 befinden sich nicht vollständig dargestellte flächenhafte Leitungszüge, zu denen auch Leitungszüge zählen, die auf Null oder Erdungspotential liegen. Diese auf Null- oder Erdungspotential liegenden Leitungszüge sind teilweise bewußt so gelegt, daß sie Auflötflächen 10 bilden, mit denen die Schottwände 11 des Schottrahmens 3 und die Schottwände 13 des Schottrahmens 5 verlötbar sind. Dort, wo derartige Lötflächen aufgrund der Schaltung nicht bereit stehen, sind besondere Einzel­ lötflächen 15 vorgesehen, mit denen die Schottrahmen 3 und 5 und die Platine 1 verlötbar sind. Am Schottrahmen 3 können abgebogene Lappen 18 vorgesehen werden, die verbreiterte Lötflächen bilden. Die außen umlaufenden Schottwände der Schottrahmen 3 und 5 erstrecken sich je nach den Toleranzen der Platine genau oder ungefähr genau längs der Ränder der Platine 1. Zwei Schottwände 19 und 21 der Rahmen 3 und 5 machen jedoch eine Ausnahme. Diese Schottwände 19 und 21 lassen zwischen sich einen Streifen 23 der Platine 1 aus dem Hochfrequenzraum heraustreten. An diesen Streifen 23 der Platine sind Anschlußstifte 25 angeschlagen.

Die Platine 1 wird beidseitig zu der Dickschichtbeschal­ tung mit konkreten Bauelementen, wie Chip-Bauelementen und Spulen, bestückt. Danach werden die Schottrahmen 3 und 5 von beiden Seiten 7 und 9 auf die Platine 1 aufgelegt und in einem Lötvorgang zusammen mit dem Anlöten der übrigen Bestückungsteile verlötet. Dabei entsteht ein voll funktionsfähiger Zwischenbaustein, der auch ohne Gehäuse und ohne abschließende Deckel voll funktionsfähig ist. Dieser Zwischenbaustein läßt sich gut abgleichen, da alle seine Bauteile zum Abgleichen und für Fehlerkontrollen freiliegen.

Wichtig ist für die wirtschaftliche Erstellung der Ab­ stimmvorrichtung die besondere Art des Zusammenbaues und des Lötens. Es ist darauf abgestimmt, daß nur ein Lötvor­ gang für alle Lötungen der funktionsfähigen Abstimmvor­ richtung notwendig ist. Die Dickschichtplatine 1 ist auf ihrer Oberseite 9 mit einer fertigen Dickschichtschaltung versehen, die aus Leitungszügen und beispielsweise Dickschichtwiderständen besteht. Die Platine 1 ist auf ihrer Unterseite 7 mit gesinterten Leitungszügen 69 ver­ sehen. Durch die Platine 1 erstrecken sich durchkontak­ tierte Löcher, d. h. Löcher, deren Wandung mit einer aus Leiterpaste bestehenden Auskleidung versehen ist. Diese durchkontaktierenden Auskleidungen können Leitungszüge der Oberseite 9 und der Tauchseite 7 verbinden, müssen es aber nicht.

Bei der nun folgenden Bestückung werden zunächst auf die Unterseite 7 Chip-Bauteile 71 aufgeklebt, und zwar ohne Lötpaste. Es erfolgt vorerst keine Verlötung. Danach wird auf die Oberseite 9 an zu erstellenden Lötstellen gezielt Lot oder Zinnpaste aufgetragen. In die Lötpastentupfen werden flächig aufbringbare Bauteile, wie ICs, Transi­ storen, Chips oder auch Bauteile in Melf-Technik eingedrückt. Im weiteren Bestückungsverlauf werden von der Oberseite her mit Anschlußbeinen versehene Bauelemente, wie Spulen oder Widerstände, mit ihren Anschlußbeinen durch die Löcher gesteckt. Die Anschlußbeine reichen bis auf die Unterseite 7. Nun werden auf die Oberseite 9 der Rahmen 5 und auf die Unterseite der Rahmen 3 mit seinen Schottwänden aufgesetzt. Der Rahmen 3 legt sich mit den Nasen 18 an die Platine 1 an. Der Rahmen 5 verrastet dabei mittels der Schnappverbindungen 6, 8 mit dem Rahmen 3. Die Schnappverbindungen bestehen dabei jeweils aus einer Sicke 6 am Rahmen 5 und einem Loch 8 am Rahmen 3 (Fig. 4). Nun wird die komplette Abstimmvorrichtung mit ihrer Unterseite 7 durch ein nicht dargestelltes Lötbad gezogen. Dabei wird die Platine 1 gerade so warm, daß auch die Lotpaste auf der Oberseite schmilzt. In diesem Lötvorgang werden alle Bauteile und die Rahmen mit der Platine verlötet, so daß in dem einen Lötvorgang eine komplette funktionsfähige Abstimmvorrichtung gelötet ist.

Claims (1)

1. Verfahren zum schaltungsmäßigen Ergänzen einer Dickschichtplatine mit weiteren elektrischen Bauelementen und zum Anlöten dieser Bauelemente auf der Platine, insbesondere für eine Abstimmvorichtung für elektrische Hochfrequenzaufnahme- und Wiedergabegeräte, wobei die Platine außer der Schaltung auf ihrer Oberseite auch auf ihrer Unterseite mit gedruckten Leitungszügen versehen ist und die Leitungszüge beider Seiten teilweise über durchkontaktierte Löcher verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Unterseite ohne Lötpaste Chip-Bauteile aufgeklebt werden, daß auf die Oberseite der Platine eine Zinnpaste an den Stellen aufgebracht wird, an denen die anzulötenden Bauteile und der obere Lötrahmen in zur Anlötung vorgesehenen Bereichen haftend aufgelegt werden, daß die Platine in einem unteren Schottrahmen eingelegt wird und dabei auf masseführende Schottwände dieses unteren Schottrahmens aufliegt, wobei der untere Schottrahmen die Platine überragt, daß auf die Platine der in den unteren Schottrahmen hineinpassende obere Schottrahmen aufgelegt wird, wobei sich der untere und der obere Schottrahmen überlappen und miteinander verrasten, und daß die Unterseite der Platine in flüssiges Lot getaucht wird, wobei die Platine so weit vom Lot des Bades aufgeheizt wird, daß die Lötpaste an der Oberseite schmilzt, so daß die Schottwände und alle angebrachten Bauelemente in einem Lötdurchgang verlöten.