DE1932380A1

DE1932380A1 - Schaltungsaufbau

Info

Publication number: DE1932380A1
Application number: DE19691932380
Authority: DE
Inventors: Christian Habenicht
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1969-06-26
Filing date: 1969-06-26
Publication date: 1971-01-07

Description

SchaStungsauSbau Die Erfindung betrifft einen Schaltungsaufbau mit einem Träger einer gedruckten Schaltung, an dem weitere elektrische Bauteile befestigt sind. Es sind Schaltungsaufbauten bekannt, bei denen Leiterplatten, die integrierte Schaltkreise tragen, in Magazine eingeschoben sind. Derartige Anordnungen sind zwar leicht zusammenzusetzen oder zu trennen, ihre Packungsdichte ist; jedoch nicht besonders hoch. Es war Aufgabe der Erfindung, einen Schaltungsaufbau sehr hoher Packungsdichte zu schaffen, der gute Wärme ableitung besitzt und leicht montiert und demontiert werden kann. Die Erfindung besteht darin, daß eine flexible gedruckte Schaltung, die auf einer Seite elektrische Bauteile trägt, in Form von übereinander liegenden Zick-Zack-Lagen zusammengefaltet ist, und daß Mittel- zum Zusammenhalten des so entstandenen Schaltungsblocks vorgesehen sind.
Aus der DAS 1 259 430 ist es bekannt, flexible gedruckte Schaltungen dadurch herzustellen, daß geeignete Einebenenschaltungen, die sich auf einer flexiblen Unterlage befinden, übereinander gelegt und verbunden werden.
Die Erfindung wird im folgenden in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen Fig.1 einen Querschnitt durch einen effurdungsgemäßen Schaltungsaufbau Fig.2 eine perspektitische Ansicht.
In Fig.1 ist eine flexible gedruckte Schaltung 1, die eine oder mehrere Leiterebenen haben kann, in Form von Zick-Zack-Lagen zusammengefalte;t. Auf ihrer einen Seite sind integrierte Schaltkreise 2 oder andere elektrische Bauelemente, die in Gehäuse eingeschlossen sind, befestigt, und zwar sitzen diese integrierten Schaltkreise mit; ihrer Unterseite auf einer Kupferfolie 3 auf, während ihre elektrischen Anschlüsse durch Aussparungen in der Kupferfolie hindurch mit der gedruckten Schaltung verbunden sind. Die Oberseite der integrierten Schaltkreise berührt die jeweils auf der gegenüberliegenden Lage befindliche Kupferfolie. In Fig.1 sind einige der Lagen der gefalteten Schaltung mit romischen Zahlen bezeichnet. An der Lage I ist der mittlere integrierte Schaltkreis befestigt, dessen Oberseite die'Kupferfolie der Lage II berührt; an der Lage II sind der unterste und der oberste integrierte Schaltkreis befestigt, deren Oberseite mit der Kupferfolie der Lage I in Verbindung steht. Zwischen den Lagen II und III ist; eine Isolierstoffolie 4 sichtbar; sie ist dann entbehrlich, wenn die sich hier gegenüberstehenden Abschnitte der gefalteten Schaltung keine blanken Leiterzüge tragen. Die integrierten Schaltkreise werden auf die flexible gedruckte Schaltung aufgebracht, wenn diese noch im ungefalteten Zustand ist. Nach dem Änschließen der integrierten Schaltkreise wird die Schaltung zusammengefaltet und durch Befestigungsmittel, das sind im Beispiel zwei Aitallplatten 5 und Schraubbolzen 6, gleichmäßig zusammengepreI3t.
Der Aufbau in Fig.1 ist in einem noch~nicht vollständig Zusammengepreßten Zustand dargestellt. Würde einer der integrierten Schaltkreise 2 in Figur 1 entfcrnt oder wäre er aus Schaltungsgrönden von vornherein nicht vorgesehen, so ist leicht einzusehen, daß dann auf die anderen in der gleichen Horizontalen angeordneten integrierten Schaltkreise durch die Ketallplatten 5 kein Druck ausgeübt werden kann; dadurch würden diese Schaltkreise mit iiirer Oberseite nur lose oder überhaupt nicht mit der gegenüberstehenden Kupferfolie in Beruhrung sein, wodurch die Wärmeabfuhr gefährdet wäre. Um dies zu verhindern, wird zweckmäßigerweise an einer Stelle, an der ein integrierter Schaltkreis nicht erforderlich ist, ein Füllkörper, der die gleichen geometrischen Abmessungen hat, angebracht.
Fig.2 zeigt den Schaltungsaufbau in perspektivischer Ansicht und teilweise aufgeschnitten. Zur Zeichnungsvereinfachung ist die Kupferfolis 3 nur an zwei Stellen eingezeichnet. Gut sichtbar sind hier die Durchbrüche 3', durch die hindurch die integrierten Schaltkreise 2 mit der darunterliegenden gedruckten Schaltung verbunden sind. Die integrierten Schaltkreise sind hier auf einer Lage versetzt angeordnet. Dadurch bleiben relativ breite Bahnen der Kupferfolie 3 erhalten, die zur Wärmeableitung dienen können. Die Kupferfolie 3 ragt über den Schaltungsblock an beiden Seiten hinaus und kann dort in geeigneter Weise mit einem wärmeableitenden Gehäuse,z.B. durch Einklemmen, Verschrauben, Verlöten oder Verschweißen verbunden werden. In Fig. 2 sind auch Bohrungen 7, die durch die Kupferfolien, isolierenden Kunststoffolien und durch die flexible Schaltung hindurchführen, zu sehen; durch diese Bohrungen sind die Befestigungsmittel 6 hindurchgeführt. Die Metallplatten 5 sind in Fig.2 nicht eingezeichnet.
Wie dicht die integrierten Schaltkreise auf einer Lage gesetzt werden können, hängt einerseits von der Wärmeabfuhr und andererseits von der Leiterdichte, die auf der gefalteten Schaltung untergebracht werden kann, ab.
Der Schaltungsaufbau kann auch so ausgebildet sein, daß in Fig.1 im Raum zwischen den Lagen II und III integrierte szhaltkreise in gleicher Weise wie im Raum. zwischen den Lagen I und II angeordnet sind. Das bedeutet, daß die flexible Schaltung im ungefalteten Zustand auf beiden Seiten bestückt werden muß.
Falls es die Dichte der Leiterzüge und die Wärmeabfuhr zuläßt, ist es auch möglich, im Raum zwischen zwei Lagen, z.B. n'v'fflschen I und II, doppelt so viele integrierte Schaltkreise unterzubringen als in Fig.1 dargestellt; es müssen dann beide Lagen chne größere Lückenbildung voll bestückt werden1 so daß sich jeweils zwei auf gegenüberliegenden Lagen angebrachte integrierte Schaltkreise mit ihren Oberseiten direkt gegenüberstehen.
Zwischen den Oberseiten dieser Schaltkreise kann zur besseren Wärme ableitung eine-wärmeleitende Folie angeordnet sein; die mit den Oberseiten in Wärmekontakt steht.-elektrische Verbindungen von und zum Schaltungsaufbau können in v-ortellhafter Weise als flexible Bandleitungen ausgeführt werden, die angelötet oder angeschweißt werden. Für Anschlußpunkte am Schaltungsaufbau steht der gesamte Rand der gefalteten Schaltung zur Verfügung. Es können auch Stecker oder Kontaktfedern angebracht werden, für diese werden zweckmäßigerweise die beiden in Fig.2 mit 1' bezeichneten Endseiten der gefalteten Schaltung verwendet.
Mit dem erfindungsgemäßen Schaltungsaufbau ist eine sehr hohe Packungsdichte erreichbar. Trotzdem ist in den meisten Fällen nur eine Zweilagenschaltung erforderlich. Montage und Demon-Zage sind leicht möglich. Dabei ist im teilsweise demontierten Zustand,das heißt dann, wenn der Schaltungsaufbau nur auseinandergefaltet ist, noch eine Funktionsprüfung des ganzen Aufbaus möglich, Durch die Montage zahlreicher integrierter Schaltkreise auf einer einzigen gedruckten Schaltung wird in vielen Fällen eine Verminderung von Kontaktstellen gegenüber bisher bekannten Schaltungsaufbauten erreicht; auch das Gewicht des erfindungsgemäßen Aufbaus ist relativ gering.
Ist es nicht erforderlich oder unerwünscht, den Schaltungsaufbau leicht demontierbar auszubilden, so können nicht oder schwer lösbare Mittel zum Zusammenhalten des Schaltungsaufbaus vorgesehen werden, z . B. kann der Aufbau durch Kleben zusammengehalten werden.

Claims

Patentansprche

Schaltungsaufbau mit einem Träger einer gedruckten Schaltung, an dem weitere elektrische Bauteile befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine flexible gedruckte Schaltung (1), die auf einer Seite elektrische Bauteile (2) trägt, in zick-zack-förmig übe-reinander liegenden Lagen zusammengefaltet ist, und daß Mittel (5,6) zum Zusammenhalten des so entstandenen Schaltungsblocks vorgesehen sind.
2. Schaltungsaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel lösbar sind.
3. Schaltungsaufbau nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile in Gehause eingeschlossene elektrische Bauelemente und/oaer integrierte Schaltkreise sind.
4. Schaltungsaufbau nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß Bauteile je zweier benzchbarter Lagen (z.B. I, II) der gefalteten Schaltung in Bauteil-Lücken der jeweils anderen Lage passen.
5. Schaltungsaufbau nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Bauteile je zweier benachbarter lanzen der gefalteten Schaltung sich gegenüberstehen, wenn die Lagen mehr als zur Hälfte bestückt sind.
6. Schaltungsaufbau nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Lagen der gefalteten Schaltung mit einer wärmeleitenden Folie (3) versehen sind, auf der die Bauteile befestigt sind und die mit den auf der jeweils benachbarten Lage der gefalteten Schaltung befestigten Bauteilen in Wärmekontakt steht.
7. Schaltujngsaufbau nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine wärmeleitende Folie zwischen en beiden sich gegenüberstehenden Gruppen von Bauteilen je zweier benachbarter Lagen der gefalteten Schaltung angeordnet Ist und mit den Bauteilen in Wärmekontakt steht.
8. Schaltungsaufbsu nach Anspruch 6 oder 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die wärmeleitenden Folien über die gedruckte Schaltung hinausragen und mit einer Wärmesenke in Verbindung stehen.
9. Senaltungsaufbau nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprache d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß elektrische Anschlußpunkte längs des Randes der gefalteten -Schaltung vorgesehen sind.