DE2155702A1

DE2155702A1 - Elektrisches bauelement

Info

Publication number: DE2155702A1
Application number: DE19712155702
Authority: DE
Inventors: Heinz Mahrla; Hans-Norbert Dr Toussaint
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1971-11-09
Filing date: 1971-11-09
Publication date: 1973-05-24

Description

Elektrisches Bauelement Die Erfindung betrifft ein elektrisches Bauelement, bei dem eine integrierte Schaltung auf einer dielektrischen Trägerplatte und diese auf einem Trägerblech angeordnet ist.
Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 1 915 166 ist bereits ein derartiges Bauelement bekannt, bei dem die dielektrische Trägerplatte mit der integrierten Schaltung zuerst mit einem elastischen Isolierstoff und anschließend mit einem U-förmig gebogenen Trägerblech umgeben ist, dessen ursprünglich etwas überstehende Schenkel zur Umklammerung der Trägerplatte umgebogen sind. Der nicht durch das Trägerblech abgedeckte Bereich ist mit erhärtendem Kunststoff ausgegossen. Anschlußstifte der integrierten Schaltung ragen in Längsrichtung des U-Profils beizeitig aus dem Bauelement heraus und werden zum Einsetzen in eine gedruckte Schaltung rechtwinkelig abgebogen.
Nachteilig an diesem Bauelement ist es, daß die mechanische Befestigung über die elektrischen Anschlüsse erfolgt und daß kein definierter Wärmekontakt zwischen dem Trägerblech und der gedruckten Schaltung zwecks Wärmeabfuhr besteht.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine diese Nachteile vermeidende Lösung anzugeben.
Ausgehend von einem elektrischen Bauelement der einleitend geschilderten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an wenigstens zwei Kanten des Trägerblechs im rechten Winkel angeordnete metallische, der Befestigung in Durchbrüchen einer Grundplatte dienende Befestigungselemente vorgesehen sind.
Fu~r die praktische Ausführung des Erfindungsgegenstandes ist es vorteilhaft, wenn als metallische Befestigungselemente umgebogene, zur Grundplatte hin kaminförmig eingeschnittene Lappen des Trägerblechs vorgesehen sind.
Zum Schutz der dielektrischen Trägerplatte und der integrierten Schaltung ist es vorteilhaft, wenn diese auf dem Trägerblech auf der Seite der Befestigungselemente vorgesehen ist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß als Grundplatte eine gedruckte Schaltungsplatte vorgesehen ist.
PUr die mechanische Befestigung und den Wärmeübergang ist es vorteilhaft, wenn die Befestigungselemente zur Verlötung mit der Grundplatte bzw. gedruckten Schaltungsplatte vorgesehen sind.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist in der Grundplatte eine Aussparung zur Aufnahme der dielektrischen Trägerplatte vorgesehen. Liegt die integrierte Schaltung auf gleicher Höhe mit der Grundplatte , so können Metallbänder in vorteilhafter Weise zur elektrischen Verbindung zwischen beiden dienen. Vorteilhaft für diese Ausführungsform ist es auch, wenn über der Aussparung auf der dem Trägerblech abgewandten Seite eine Gehäusekappe vorgesehen ist.
Im Hinblick auf eine geforderte geringe Kapazität einer Leitung auf der integrierten Schaltung oder im Hinblick atif Zugängigmachung einer Meßstelle ist es vorteilhaft, wenn im Trägerblech im Bereich der integrierten Schaltung wenigstens eine Aussparung vorgesehen ist, die gegebenenfalls mit einem elektrischen Anschluß versehen ist.
Um das Befestigen der dielektrischen Trägerplatte auf dem Trägerblech bzw. der Grundplatte zu erleichtern, ist es vorteilhaft, wenn an dem Trägerblech Vorsprünge zur seitlichen Halterung der dielektrischen Trägerplatte vorgesehen sind.
Wirtschaftlich vorteilhaft ist es, wenn als Trägerblech ein Stanzteil vorgesehen ist.
Zur Lösung des Problems der elektrischen Verbindung der integrierten Schaltung mit der Außenwelt , ist es vorteilhaft, wenn an der integrierten Schaltung wenigstens ein Anschlußstift vorgesehen ist, der das Trägerblech oder die Grundplatte durchdringt. Gegebenenfalls sind isolierte Iurchführungen vorzusehen.
Als besonders vorteilhaft hat sich das erfindungsgemäße Bauelement für cfdie Aufnahme von Hochfrequenz-Schichtschaltungen für eine Betriebsfrequenz von einigen 100 MHz erwiesen.
Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, Trägerblech und Grundplatte zusammen als einen der Kühlung dienenden Luftschacht auszubilden, der entweder infolge eines Gebläses oder einer Kaminwirkung von Luft durchflossen wird.
Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung nachstehend näher erläutert: Die Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Bauelement. Dieses besteht aus einem Trägerblech 1 mit Befestigungselementen 5, einer dielektrischen Trägerplatte 6 mit einer integrierten Schaltung 10, sowie aus zwei Anschlußstiften 16. Sowohl die Befestigungselemente 5 als auch die Anschlußstifte 16 sind für das Einsetzen in Durchbrüche einer Grundplatte vorgesehen.
Die integrierte Schaltung 10 kann beliebige elektrische Bauelemente enthalten. Sie kommt insbesondere aber auch als Hochfrequenz#d##~chtschaltung für einen Betriebsfrequenzbereich von einigen 100 MHz infrage.
Die erfindungsgemäße Ausbildung des Bauelementes hat verschiedene Vorteile. Die elektrische Funktion insbesondere der Hochfrequenz-Schichtschaltung wird durch die konstruktive Ausbildung nicht beeinträchtigt, da eine gute Masseverbindung und kurze Zuleitungen möglich sind. Die integrierte Schaltung ist im Bedarfsfall mit erträglichen Aufwand ausbaubar.
Eine gute Wärmeableitung ist von der integrierten Schaltung, insbesondere Hochfrequenz-Schichtschaltung, gegeben. Die Einbauweise der Hochfrequenz-Schichtschaltung vermeidet eine unnötige Vergrößerung der Streukapazität gegen Masse. Das Trägerblech 1 schützt die Hochfrequenz-Schichtschaltung vor ungewollter mechanischer Beschädigung und. bewirkt zugleich eine elektrische Schirmung. Die Schaltung bleibt bei dieser Einbauweise meßtechnisch zugänglich. Wird das Trägerblech als Stanzteil gefertigt, so ist es sehr preiswert.
Die dielektrische Trägerplatte, die vorzugsteiseaus Al2 -03-Keramik oder Saphir besteht, wird durch Löten oder Kleben mit dem Trägerblech 1 verbunden.
Fig. 2 zeigt eine Variante des Ausführungsbeispiels nach der Fig. 1, in der im Trägerblech 1 eine Aussparung 11 vorgesehen ist, die die Anbringung eines Anschlußstiftes 12 ermöglicht.
Die abgebogenen Blechlappen 19 verbessern die mechanische Festigkeit des Trägerblechs 1 sowie die Wärmesableitung Fig. 3 zeigt nochmals ein Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1, bei dem der Stift 16 die Hochfrequenz-Schichtschaltung mit der Leiterplatte zur Zuführung oder Abnahme hochfrequenter Energie ohne Wellenwiderstandssprünge gem. der Beziehung Z0 = 60 In 2d ( kl ) verbindet.
Fig. 4 zeigt nochmals ein Bauelement nach der Fig. 1, bei dem im Trägerblech 1 eine Isolation 15 zur'Durchführung eines Anschlußstiftes 14 vorgesehen ist. Dieser Anschlußstift ist mit dem Innenleiter eines koaxialen Kabels 20 verbunden, dessen Außenleiter an der Stelle 21 mit dem Trägerblech 1 leitend verbunden ist.
Bei besonderen Anforderungen an die Abschirmung empfiehlt es sich, das die Hochfrequenz-Schichtschaltung tragende Trägerblech 1 geschlossen auszuführen und auch auf der Grundplatte 3 eine entsprechende Massemetallisierung vorzusehen, wie es die Fig. 5 zeigt. Zur Einführung der Befestigungselemente sind dort Durchbrüche 2 und zur Durchführung der Anschlußstifte isolierte Durchführungen 17 vorgesehen.
Fig. 6 zeigt die Montage eines erfindungsgemäßen Bauelementes auf einer gedruckten Schaltungsplatte 7 mit einer durchgehenden Metallisierung 22 und Leiterbahnen 23.
Fig. 7 zeigt eine Grundplatte 3 mit einer Aussparung 8 und Durchbrüchen 2. Das Trägerblech 1 mit der dielektrischen Trägerplatte 6 und den Befestigungselementen 4 läßt sich derart in die Grundplatte 3 einsetzen, daß die dielektrische Trägerplatte 6 in der Aussparung 8 zu liegen kommt, Durch besondere Formgebung des Trägerblechs 1 ist erreichbar, daß die Oberseite der Hochfrequenz-Schichtschaltung auf gleicher Höhe wie die Oberseite der Grundplatte 3 liegt.
Hierdurch wird eine einfache Kontaktierung der Hochfrequenz-Schichtschaltung mittels aufgelöteter oder aufgeschweißter Metallbänder 9 ermöglicht, wie es die Fig. 8 zeigt.
Fig. 9 zeigt eine Variante der Ausführung des Trägerblechs 1 nach der Fig. 8, bei der Vorsprünge 13 vorgesehen sind, die die Lage der dielektrischen Trägerplatte 6 fixieren, wodurch die Befestigung der Hochfrequenz-Schichtschaltung erleichtert wird.
Fig. 10 zeigt eine Variante der Ausführungen nach den Figuren 7 - 9, bei der die Aussparung 8 durch ein Gehäuse 18 abgedeckt wird. Dieses ist mittels Schrauben mit der Grundplatte 3 verbunden. Die dielektrische Trägerplatte 6 mit der Hochfrequenz-Schichtschaltung wird durch federnde Klammern 24 gehalten.
18 Patent ansprüche 10 Figuren

Claims

Patentansprüche Elektrisches Bauelement, bei dem eine integrierte Schaltung auf einer dielektrischen Trägerplatte und diese auf einem Trägerblech angeordnet ist, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß an wenigstens zwei Kanten des Trägerblechs (1) im rechten Winkel angeordnete metallische, der Befestigung in Durchbrüchen (2) einer Grundplatte (3) dienende Befestigungselemente (4) vorgesehen sind.
2. Bauelement nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -s e i c h n e t , daß als metallische Befestigungselemente (4) umgebogene, zur Grundplatte (3) hin kammförmig eingeschnittene Lappen (5) des Trägerbleche (1) vorgesehen sind.
3. Bauelement 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 die dielektrische Trägerplatte (6) auf dem Trägerblech.(1) auf der Seite der Befestigungselemente (4, 5) vorgesehen ist.
4. Bauelement 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 als Grundplatte (3) eine gedruckte Schaltungsplatte (7) vorgesehen ist.
5. Bauelement 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 Befestigungselemente (4, 5) zur Verlötung mit der Grundplatte (3) vorgesehen sind.
6. Bauelement 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 in der Grundplatte (3) eine Aussparung (8) zur Aufnahme der dielektrischen Trägerplatte (6) vorgesehen ist.
7. Bauelement nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß Metallbänder (9) zur elektrischen Verbindung der integrierten Schaltung (10) mit der Grundplatte (3) vorgesehen sind.
8. Bauelement 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 über der Aussparung (8) auf der dem Trägerblech (1) abgewandten Seite eine Gehäusekappe (18) vorgesehen ist.
9. Bauelement nach einem ter vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß im Trägerblech (1) im Bereich der integrierten Schaltung (10) wenigstens eine Aussparung (11) vorgesehen ist.
10. Bauelement nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß im Bereich der Aussparung (11) wenigstens ein elektrischer Anschluß (12) vorgesehen ist.
11.. Bauelement 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 an dem Trägerblech (1) Vorsprünge (13) zur seitlichen Halterung der dielektrischen Trägerplatte (6) vorgesehen sind.
12. Bauelement 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 als Trägerblech (1) ein Stanzteil vorgesehen ist.
13. Bauelement 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 an der integrierten Schaltung (10) wenigstens ein Anschlußstift (14) vorgesehen ist, die das Trägerblech (1) durchdringt.
14. Bauelement nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß für wenigstens einen Anschlußstift (14) im Trägerblech eine isolierte Durchführung (15) vorgesehen ist.
15. Bauelement 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 an der integrierten Schaltung (10) wenigstens ein Anschlußstift (16) vorgesehen ist, der die Grundplatte (3) durchdringt.
16. Bauelement nach Anspruch 15, d a d u-r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß für wenigstens einen Anschlußstift (16) in der Grundplatte (3) eine isolierte Durchführung (17) vorgesehen ist.
17. Bauelement 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 als integrierte Schaltung (10) eine Hochfrequenz-Schichtschaltung vorgeaehen ist.
18. Bauelement 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 Trägerblech (1) und Grundplatte (3) zusammen als ein der Kühlung dienender Luftschacht ausgebildet sind.