DE3508973A1 - Leiterplattendurchbruch fuer einen trimmerkondensator - Google Patents

Description

• Patentanmeldung
• Leiterplattendurchbruch für einen Trimmerkondensator Die Erfindung betrifft eine doppelseitig kaschierte Leiterplatine zum Aufbau von Hochfrequenzgeräten, mit wenigstens einem Durchbruch zur Aufnahme eines Trimmerkondensators, dessen Gehäuse auf beiden Platinenseiten zu kontaktieren ist.
• Der heutige Stand der Technik erlaubt den Aufbau von Hochfrequenzgeräten, beispielsweise UHF-Verstärkern, auf doppelseitig kaschierten Platinen, wobei in kostengünstiger Weise die Kontaktierung der Bauelemente durch maschinelles Verlöten mittels Schwall- oder Tauchbad-Löteinrichtungen, in Einzelfällen jedoch auch von Hand, von der der Bestückungsseite gegenüberliegenden Platienenseite her erfolgt.
• Entscheidend wichtig für die Brauchbarkeit bzw. Qualität dieses Verfahrens ist, daß das Lötzinn die Durchbrüche der Platine durchsetzt und dabei eine einwandfreie beidseitige Kontaktierung der Bauteile bewirkt. Dies ist insbesondere bei UHF-Rohr- bzw. -Luft-Trimmerkondensatoren von Bedeutung, damit für eine einwandfreie Schaltungsfunktion die Hochfrequenzströme auf dem kürzesten Weg von ihrem Masseanschluß zu demjenigen damit zu verbindender Bauteile gelangen. Sind beispielsweise die Masseanschlüsse eines Trimmerkondensators und einer damit einen Resonanzkreis bildenden Spule über größere Umwege miteinander verbunden, so wird dadurch die Güte des Resonanzkreises wesentlich vermindert.
• Bei bekannten, auf doppelseitig kaschierten Platinen aufgebauten Hochfrequenzgeräten sind die Durchbrüche für die durchwegs zylindrischen Trimmerkondensatoren Bohrungen, die vor der Bauteilemontage durchkontaktiert werden. Der Durchmesser dieser Bohrungen ist nur etwa 0,2 mm größer als derjenige des entsprechenden Gehäuseteils des Trimmerkondensators, damit dieses beim Einlöten nicht trotz eines zur Auflage auf der Platine vorgesehenen Ringbundes durchrutschen kann. Aufgrund dieser kleinen Durchtrittsfläche für das Lötzinn zwischen dem Durchbruch und dem Trimmerkondensator, sowie des dadurch hervorgerufenen mangelhaften Wärmeflußes kommt es insbesondere in der Serienfertigung zu Fehlkontaktierungen, weil das Lötzinn nicht oder in zu geringen Mengen auf die der Lötseite gegenüberliegende Platinenfläche gelangt. Die betreffenden, oft sehr teueren Geräte stellen dann entweder Ausschuß dar, oder müssen, nachdem der Fehler in aufwendiger Weise ermittelt worden ist, von Hand nachgelötet werden.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leiterplatte der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der auf möglichst einfache und kostengünstige Weise eine sichere, für die Mengenherstellung geeignete beidseitige Kontaktierung des betreffenden Anschlusses von Trimmerkondensatoren gewährleistet ist.
• Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß wenigstens eine jeden Durchbruch nach außen hin erweiternde Ausnehmung mit einer Mindestfläche von etwa 2 qmm vorgesehen ist. Dadurch ist beim Einlöten der Trimmerkondensatoren einerseits noch ein Halt und damit auch die Möglichkeit zur zuverlässigen maschinellen Lötung in der Serie gegeben und andererseits wenigstens an einer Stelle ein sicheres Hindurchtreten des Lötzinns durch die Ausnehmung(en) zur gegenüberliegenden Kaschierung und damit ein Ausschluß von Fehikontaktierungen mit den daraus resultierenden Folgen gewährleistet.
• Sofern Durchbrüche und Ausnehmungen in Stanztechnik hergestellt werden, sind diese Vorteile ohne jeglichen Mehraufwand erreicht, da die Ausstanzungen in einem einzigen Arbeitsgang ausführbar sind. Die Ausnehmungen können dabei gleich oder in Anpassung an jeweilige Schaltungskonfiguration auch in Form und Fläche unterschiedlich sein.
• Für eine hoch frequenz technisch einwandfreie Verbindung sollte die Kontaktierung an möglichst vielen Stellen jedes Durchbruchs erfolgen, die gemäß Anspruch 2 in vorteilhafter Weise zudem gleichmäßig an dessen Umfang verteilt sind. Diese Anzahl ist jedoch durch die, wie beschrieben, nötige stabile Lage des Trimmerkondensators bei seiner Montage begrenzt. Eine bei den Durchmessern handelsüblicher Trimmerkondensatoren für die Praxis optimale Lösung weist als Kompromiß vier am Umfang gleichmäßig verteilte Ausnehmungen auf.
• Bei einer Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 3 sind die Ausnehmungen in vorteilhafter Weise nach den Gegebenheiten des Einzelfalls als Bohrungen oder durch Stanzen herstellbar.
• Bei eng bestückten Hochfrequenzschaltungen kann es vorkommen, daß die Ausnehmungen zunächst in der erforderlichen Größe nicht gleich mäßig angeordnet werden können. In diesem Fall ist es gemäß Anspruch 4 günstig, sie entsprechend dem Schaltungsaufbau, gegebenenfalls in unterschiedlicher Größe, ungleichmäßig am Umfang des Durchbruchs anzuordnen.
• Bei einigen Trimmerkondensatoren ragen die Spindeln bei der kleinsten einstellbaren Kapazität sehr weit (z.B. 15 mm) von der Platine ab. Zur Verringerung des dadurch erforderlichen, in vielen Fällen untragbar großen Platzbedarfs ist in Anspruch 5 vorgeschlagen, das Trimmergehäuse nicht bis zum Ringbund durch den Durchbruch zu stecken, sondern nur soweit einzuführen, daß es spindelseitig mit der Platinenoberfläche bündig ist. Damit bei dieser ebenso einfachen wie wirksamen Lösung die Trimmerkondensatoren beim Lötvorgang eine mechanisch stabile Lage haben, sind sie im Preßsitz in den aus diesem Grunde nicht durchkontaktierten relevanten Teilen der Durchbrüche angeordnet.
• In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Leiterplatine ausschnittsweise im Prinzip dargestellt, wobei Fig.
• 1 eine teilweise geschnittene Ansicht eines in einen Durchbruch eingelöteten Trimmerkondensators und Fig. 2 den Durchbruch in Draufsicht zeigt.
• Die doppelseitig kaschierte Leiterplatine 1 weist einen Durchbruch 2 zur Aufnahme eines Trimmerkondensators 3 auf, der aus einem zylindrischen Keramikrohr 4, zwei auf dessen Endteile aufgebrachten galvanisch voneinander getrennten metallischen Anschlußhülsen 5, 6, von denen eine 5 einen Ringbund 7 aufweist, und einer Metallschraubspindel 8 besteht, die galvanisch mit der Anschlußhülse 5 verbunden und durch Drehen in dem Keramikrohr 4 axial verschiebbar ist, wobei beim Herausschrauben die Kapazität vermindert wird.
• Bei der Herstellung des Durchbruchs 2 werden zunächst 4 um jeweils 900 zueinander versetzte Bohrungen 9 mit einem Durchmesser von etwa 2,5 mm eingebracht, deren Mittelpunkte 10 auf einem Kreis liegen, dessen Durchmesser D geringfügig kleiner ist als der Außendurchmesser (5,9 mm) der Anschlußhülse 5. Anschließend wird die Platine 1 maschinell durchkontaktiert und erst dann die zentrale Montagebohrung 11 mit dem Durchmesser D für den Trimmerkondensator 3 gefräst. Dadurch sind nur die durch die Bohrungen 9 bewirkten Ausbuchtungen 12 der Montagebohrung 11 durchkontaktiert, sodaß zum Lötvorgang die Anschlußhülse 5 fest (im Preßsitz) in der Montagebohrung 11 sitzt. Dies ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel in besonderem Maße deshalb erforderlich, weil der Trimmerkondensator 3 nicht wie üblich bis zum Ringbund, sondern nur soweit in die Montagebohrung 11 eingeführt wird, bis die Stirnseite der Anschlußhülse 5 am Ende des Keramikrohrs 4 mit der Lötseite 13 der Leiterplatine 1 (Massefläche) bündig ist. Auf diese Weise ragt die Spindel bei kleinen Kapazitätswerten gegenüber dem Stand der Technik in erwünschter Weise weniger weit von der Platine 1 ab (etwa ebenso weit wie die Anschlußhülse 6 auf der Bestückungsseite 14).
• Beim Löten im Schwallbad fließt das Lötzinn 15 sicher durch die Ausbuchtungen 12, deren Fläche etwas größer ist als 2 qmm, sodaß an 4 gleichmäßig am Umfang der Anschlußhülse 5 verteilten Stellen eine saubere, beidseitige Kontaktierung erfolgt, wobei eine nicht dargestellte, auf die Spindel 8 aufgebrachte Abdeckkappe aus Teflon verhindert, daß die Spindel 8 mit Lötzinn in Verbindung kommt bzw. dieses in das Keramikrohr 4 eindringt.
• Damit ist eine für die maschinelle Serienlötung geeignete Platine geschaffen, bei der Fehlkontakte durch zu geringe Zwischenräume zwischen Durchbruch und Anschlußhülse wirksam vermieden, aber trotzdem eine stabile Halterung bei der Montage und ausreichend kurze Wege zwischen den Masseverbindungen des Trimmerkondensators und zugehöriger Bauteile (im vorliegenden Beispiel der Induktivität eines zusammen mit dem Trimmerkondensator 3 gebildeten Resonanzkreises für einen Hochfrequenzverstärker) gewährleistet sind.

Claims (5)

1. Patentansprüche 1. Doppelseitig kaschierte Leiterplatine zum Aufbau von Hochfrequenzgeräten, mit wenigstens einem Durchbruch zur Aufnahme eines Trimmerkondensators, dessen Gehäuse auf beiden Platinenseiten zu kontaktieren ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine jeden Durchbruch (2) nach außen hin erweiternde Ausnehmung (9) mit einer Mindestfläche von etwa 2 qmm vorgesehen ist.
2. 2. Leiterplatine nach Anspruch 1 mit mehreren Ausnehmungen je Durchbruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (9) gleichmäßig am Umfang des Durchbruchs (2) verteilt sind.
3. 3. Leiterplatine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung(en) (9) kreisförmig ist (sind) und ihr(e) Mittelpunkt(e) (10) auf der Randlinie des Durchbruchs (2) liegt (liegen).
4. 4. Leiterplatine nach Anspruch 1 mit mehreren Ausnehmungen je Durchbruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (9) entsprechend dem Schaltungsaufbau ungleichmäßig am Umfang des Durchbruchs (2) verteilt sind, insbesondere in nicht belegte Zwischenräume der Schaltungskonfiguration hineinragen.
5. 5. Leiterplatine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Durchbruch (2) so beschaffen ist, daß der in ihn einzuführende Gehäuseteil (5) des zugehörigen Trimmerkondensators (3) darin im Preßsitz angeordnet und spindelseitig mit der Platinenoberfläche bündig ist.