DE3790315C2

DE3790315C2 -

Info

Publication number: DE3790315C2
Application number: DE3790315A
Authority: DE
Inventors: Kazuhiko Osaka Jp Kubo; Susumu Ibaraki Osaka Jp Saitou; Akira Takatsuki Osaka Jp Usui; Hiroyuki Ibaraki Osaka Jp Nagai
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1986-06-20
Filing date: 1987-06-18
Publication date: 1989-11-23
Also published as: GB2200253A; JPH0669120B2; DE3790315T; JPS631099A; GB8803234D0; US4861941A; WO1987007998A1; GB2200253B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abschirmeinrichtung für eine elektronische Bauelemente tragende Leiterplatte, die beidseitig mit über durchplattierte Durchgangsöffnungen ver bundenen Erdungsleiterbahnen versehen ist, an die senkrecht zur Leiterplatte stehende Abschirmplatten anlötbar sind.

Derartige Abschirmeinrichtungen dienen zur Vermeidung von Interferenzen und Störungen zwischen einzelnen, auf der Leiterplatte ausgebildeten Schaltkreisblöcken. Dies ist ins besondere bei auf der Leiterplatte ausgebildeten Hochfrequenz schaltungen von Bedeutung, die beispielsweise einen UHF-Toner, einen Empfänger für Satellitenrundfunk oder dergleichen auf weisen.

Bei einer bekannten Abschirmeinrichtung der eingangs genannten Art (DE-GM 78 10 941) ist die Abschirmplatte an ihrer zur Leiterplatte weisenden Kante mit einer Anzahl von stiftförmig vorstehenden Schenkeln versehen, die durch die Durchgangsöffnungen der Leiterplatte hindurchgeführt und mit diesen verlötet sind. Das Prinzip dieses bekannten Aufbaus einer Abschirmeinrichtung ist nachstehend anhand von Fig. 1a und 1b näher erläutert.

In Fig. 1a und 1b bezeichnet das Bezugszeichen 1 die Leiterplatte, 2 die auf der Rückseite der Leiterplatte 1 an geordnete Erdungsleiterbahn, 3 die Abschirmplatte und 4 ein Lötmaterial zum Verbinden der Schenkel 3 a der Abschirmplatte 3 mit der Erdungsleiterbahn 2. Dabei stellt Fig. 1a einen Querschnitt von der Vorderseite der Abschirmplatte 3 her ge sehen dar, während Fig. 1b einen von der Seite her gesehenen Querschnitt darstellt.

Die Leiterplatte 1 ist mit beispielsweise rechteckigen Durchgangsöffnungen zum Einsetzen der Schenkel 3 a der Ab schirmplatte 3 versehen. Zum Verlöten der Erdungsleiterbahn 2 und der Schenkel 3 a in der dargestellten Weise wird die Lei terplatte 1 mit eingesetzten Schenkeln 3 a durch ein Tauchlöt gefäß hindurchbewegt.

Bei der vorstehend erläuterten, bekannten Anordnung tritt jedoch die Schwierigkeit auf, daß durch die verhält nismäßig große Anzahl dicht nebeneinander angeordneter Durch gangsöffnungen, die zum Einsetzen der Schenkel 3 a der Ab schirmplatte 3 erforderlich sind, eine Schwächung der Leiter platte 1 erfolgt. Insbesondere bei Verwendung eines kerami schen Materials für die Leiterplatte 1 können darin Sprünge entstehen, die beispielsweise bei rechteckigen Durchgangs öffnungen von einem Eckbereich ausgehen. Die Ursache für diese Sprünge liegt in einem mechanischen Schock oder einem Wärme schock während des Tauchlötens. Die rechteckigen Durchgangs öffnungen haben beispielsweise Abmessungen von 1,5 mm × 6 mm.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ab schirmeinrichtung für Leiterplatten zu schaffen, die eine aus reichende Abschirmwirkung gewährleistet, ohne die Leiterplatte zu beschädigen, und bei der das Verlöten einer Abschirmplatte mit einer Erdungsleiterbahn zuverlässiger durchgeführt werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Durchgangsöffnungen zumindest auf einer Seite der Leiter platte mit einer Lötmittel-Abdeckung bedeckt und verschlossen sind, und daß die Abschirmplatte eine durchgehend gerade Kante aufweist, die mit der Erdungsleiterbahn auf der mit der Löt mittelabdeckung versehenen Seite der Leiterplatte verlötet ist.

Da bei der erfindungsgemäßen Einrichtung die Abschirm platte keine durch die Durchgangsöffnungen hindurchzuführende Schenkel aufweist, können die Durchgangsöffnungen nach Form, Größe und Anordnung derart gewählt werden, daß eine zu Be schädigungen der Leiterplatte führende Schwächung vermieden wird. Ferner wird durch das Abdecken der Durchgangsöffnungen ein Abfließen des Lötmittels durch die Durchgangsöffnungen hindurch zur anderen Seite der Leiterplatte verhindert, wo durch eine zuverlässige Verlötung der Abschirmplatte mit der Erdungsleiterbahn sichergestellt ist.

In der folgenden Beschreibung ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigt

Fig. 1a und 1b einen Querschnitt von vorne bzw. von der Seite durch ein wesentliches Teil einer herkömmlichen Abschirmeinrichtung.

Fig. 2a und 2b eine Draufsicht auf eine Abschirmeinrich tung gemäß einer Ausführungsform der vor liegenden Erfindung und einen Schnitt nach der Linie A-A.

Fig. 3a und 3b perspektivische Darstellungen vor und nach dem Anlöten einer Abschirmplatte der Abschirmeinrichtung,

Fig. 4 einen Schnitt, der die Lötbedingungen zeigt, wenn keine Lötmittel-Abdeckung verwendet wird,

Fig. 5a und 5b eine Draufsicht auf eine Abschirmein richtung gemäß einer anderen Ausführungs form der vorliegenden Erfindung und einen Schnitt nach der Linie B-B, und

Fig. 6a und 6b perspektivische Darstellungen vor und nach dem Anlöten der Abschirmplatte der Abschirmeinrichtung.

Fig. 2a und 2b sowie 3a und 3b zeigen eine erste Ausführungsform der Erfindung. In diesen Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 11 für einen Hybrid IC (inte grierter Schaltkreis), beispielsweise eine keramische Leiterplatte, und 12 a bezeichnet eine Erdungsleiterbahn, die auf einer Seite der Leiterplatte 11 an einer Stelle ausgebildet ist, an der eine Abschirmplatte 13 angebracht werden soll. Das Bezugszeichen 12 b bezeichnet eine auf der anderen Seite des Substrats 11 ausgebildete Erdungsleiterbahn. Diese ist also der Abschirmplatte 13 (Trennwand) entgegengesetzt. Das Bezugszeichen 15 a bezeichnet Durchgangsöffnungen, die in der Leiterplatte 11 ausgebildet sind und sich durch diese hindurch er strecken, wobei diese Öffnungen einen runden und im wesentli chen kreisförmigen Querschnitt haben. Das Bezugszeichen 15 b bezeichnet Durchgangsöffnung-Leiter, die an den Innenwänden der Durchgangsöffnungen 15 a ausgebildet sind, um die Erdungs leiterbahn 12 a auf der einen Seite mit der Erdungsleiterbahn 12 b auf der anderen Seite zu verbinden. Das Bezugszeichen 16 bezeichnet Lötmittel-Abdeckungen, die auf einer Seite der Erdungsleiter bahn 12 a angeordnet sind, um die Mündungen der Durchgangsöffnungen 15 a zu verschließen. Die Lötmittel- Abdeckungen 16 können durch Bedrucken mit einer Walze ausge bildet werden, und sie haben den Zweck, zähflüssiges Lötmate rial am Hindurchfließen durch die Durchgangsöffnungen 15 a zu der anderen Seite während des Tauchlötens oder des Fließ lötens zu hindern.

Nachfolgend wird ein Verfahren zum Anlöten der erwähnten Abschirmplatte 13 an die Erdungsleiterbahnen 12 a und 12 b er läutert. Wie dies in Fig. 3a gezeigt ist, wird zunächst ein zähflüssiges Lötmaterial 14 auf einer Seite der Erdungsleiterbahn 12 a aufgebracht. Sodann wird die Abschirmplatte 13 auf dem zähflüssigen Lötmaterial 14 angeordnet. In diesem Zustand wird die Leiterplatte 11 durch ein Tauchgefäß hindurchbewegt, das ein geschmolzenes Lötmaterial von hoher Temperatur enthält, um die Leiterplatte 1 1 mit einer Oberfläche des geschmolzenen Lötma terials in Berührung zu bringen und Wärme des geschmolzenen Lötmaterials durch die Leiterbahn 11 hindurch auf das zähflüs sige Lötmaterial 14 zu übertragen, oder die Leiterplatte 11 wird durch einen Fließlötofen (Heizofen) hindurchbewegt, um das zähflüssige Lötmaterial 14 zu erhitzen und zu schmelzen. Da durch ist es möglich, die Abschirmplatte 13 mit den Erdungs leiterbahnen 12 a und 12 b zu verlöten.

In diesem Fall kann durch die Ausbildung einer Vielzahl von Durchgangsöffnungen 15 a auf der rechten und der linken Sei te von der Abschirmplatte 13 in Längsrichtung derselben, wo bei die Durchgangsöffnungen 1 5 a gegeneinander versetzt sind, eine ähnliche elektrische Wirkung wie beim Stand der Technik erzielt werden, bei dem die Schenkel mit der Erdungsleiter bahn auf der Rückseite der Leiterplatte unmittelbar verbunden sind, d. h. es kann eine ausreichende Abschirmwirkung erzielt werden, wobei die Festigkeit der Leiterplatte 11 gewährleistet ist. Es ist zwar beispielsweise möglich, die Durchgangsöffnungen 15 a auf der rechten und der linken Seite der Abschirmplatte 13 in bezug auf diese identisch anzuordnen, dabei werden aber ins besondere die Abstände der rechten und linken Durchgangsöff nungen 15 a klein, und die Gefahr, daß in der Leiterplatte 11 ein Sprung oder dergleichen entsteht, nimmt zu. Wie dies vorstehend er läutert wurde, werden durch gegenseitiges Versetzen der linken und der rechten Durchgangsöffnungen 15 a die Abstände zwi schen den Durchgangsöffnungen 15 a groß, wodurch die Festigkeit der Leiterplatte 11 gewährleistet ist. Durch Verbinden der Erdungsleiterbahn 12 a auf einer Seite mit der Erdungsleiter bahn 12 b auf der anderen Seite mittels der zahlreichen Durch gangsöffnungen 15 a kann ferner die Hochfrequenz-Impedanz zwischen diesen verringert und eine hohe Abschirmwirkung erzielt wer den.

Darüber hinaus ist es möglich, die Abschirmplatte 13 mit der Erdungsleiterbahn 12 a zuverlässig zu verlöten. Beispiels weise ist die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform möglich, bei der keine Lötmittel-Abdeckung 16 auf den Durchgangsöffnungen 15 a angeordnet ist. Wenn in diesem Fall die Verlötung durchge führt wird, indem eine Abschirmplatte 13 durch ein Tauchlöt gefäß hindurchbewegt wird, dann wird das zähflüssige Lötmate rial 14 während des Tauchlötens durch die Durchgangsöffnungen 15 a hindurch zur Rückseite der Leiterplatte 11 gesaugt, so daß die Menge des Lötmaterials, die sich auf der Vorderseite, d. h. auf der Erdungsleiterbahn 12 a befindet, auf der die Abschirm platte 13 unmittelbar angeordnet ist, erheblich verringert wird und das Anlöten der Abschirmplatte 13 an der Erdungslei terbahn 12 a erschwert wird. Infolgedessen tritt das Problem auf, daß die Hochfrequenz-Impedanz groß und die Abschirmwir kung verringert wird.

Wenn jedoch die Mündungen der Durchgangsöffnungen 15 a an der Erdungsleiterbahn 12 a in der in den Fig. 2 und 3 ge zeigten Weise durch Abdecken mit den Lötmittel-Abdeckungen 16 verschlossen werden, dann wird das Entweichen des zähflüssigen Lötmaterials verhindert, und es kann eine zuverlässige Löt verbindung zwischen der Abschirmplatte 13 und der Erdungslei terbahn 12 a über die gesamte Länge der Abschirmplatte 13 er zielt werden. Die Hochfrequenz-Impedanz wird daher verringert, und es wird eine zufriedenstellende Abschirmwirkung erzielt. Da es nicht erforderlich ist, große Löcher mit rechteckigem Querschnitt in der Leiterplatte 11 zu erzeugen, besteht auch nicht die Gefahr der Entstehung eines Sprungs oder Risses in der Leiterplatte 11.

In dieser Hinsicht sind die Durchgangsöffnungen 15 a so ausgebildet, daß sie einen Durchmesser (Innendurchmesser) von 0,4 mm haben, und die Lötmittel-Abdeckungen 16 können so aus gebildet sein, daß sie einen Durchmesser von 0,6-0,8 mm haben. Darüber hinaus können die Durchgangsöffnungen 15 a in Abständen von 2 mm ausgeführt werden.

Ferner bezeichnen in den Fig. 2 und 4 die Bezugszeichen 20 und 21 eine weitere Abschirmplatte bzw. ein Bauteil, und sie werden gleichzeitig mit oder vor dem Anlöten der Abschirm platte 13 durch Tauchlöten angelötet.

In den Fig. 5a und 5b sowie in den Fig. 6a und 6b sind weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Ausführungsformen dieser Figuren stimmen mit der ersten Ausführungsform hinsichtlich der Anordnung der Erdungsleiter bahnen 12 a und 12 b auf einem Bereich einer Seite der Leiterplatte 11, an dem eine Abschirmplatte 13 errichtet wird, und auf der anderen Seite derselben überein, sowie hinsichtlich der auf den beiden Seiten angeordneten Erdungsleiterbahnen 12 a und 12 b, die über Durchgangsöffnung-Leiter 15 b miteinander verbunden sind.

In den Fig. 5 und 6 sind auf der Erdungsleiterbahn 12 a links und rechts von der darauf angeordneten Abschirmplatte 13 Lötmittel-Abdeckungen 18 zickzackförmig angeordnet, um die Er dungsleiterbahn 12 a in bezug auf die die Abschirmplatte 13 in mehrere Abschnitte zu unterteilen. In diesem Punkt unterschei det sich die Ausführungsform von der ersten Ausführungsform.

Durch eine derartige Anordnung der Lötmittel-Abdeckungen 18 wird das geschmolzene Lötmaterial 14 während des Fließlöt- oder Tauchlötvorgangs nicht ungleichmäßig ausgebildet, und eine ausreichende Menge Lötmaterial haftet an jedem der mehreren Einzelabschnitte der Erdungsleiterbahnen 12 a, wie dies in Fig. 6b gezeigt ist, so daß eine sichere Verlötung über die ge samte Länge der Abschirmplatte 13 erzielt werden kann. Hier sind die Durchgangsöffnungen 15 a unter jeder Lötmittel-Abdeckung 18 angeordnet. In den Fig. 3 und 6 bezeichnet das Bezugszei chen 17 einen Abschirmgehäusekörper. Zum besseren Verständnis ist bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel die Abschirmplatte 13 nur durch ein einziges Blech veranschaulicht. Tatsächlich sind aber zahlreiche Bleche sowohl in X- als auch in Y-Richtung angebracht, die auf ähnliche Weise mit den Er dungsleiterbahnen 12 a der Leiterplatte 11 verlötet sind.

Wie dies vorstehend erläutert wurde, sind die Erdungsleiter bahnen 12 a, 12 b auf der einen und der anderen Seite der Leiterplatte 11 über die Durchgangsöffnung-Leiter 15 b gekuppelt, die Abschirmplatte 13 ist mit der Erdungsleiterbahn 12 a auf der einen Seite verlötet, und die Lötmittel-Abdeckungen 16, 18 sind auf den Mündungen der Durchgangsöffnungen 15 a angeordnet, um diese zu ver schließen. Infolgedessen wird das auf einer Seite befindliche Lötmaterial nicht durch die Durchgangsöffnungen 15 a hindurch zu der anderen Seite gesaugt, und es kann eine zufriedenstellende Verlötung, d. h. eine zuverlässige Abschirmwirkung erzielt werden. Da es lediglich erforderlich ist, Durchgangsöffnungen 15 a mit im wesentlichen runder Form in der Leiterplatte 11 auszubilden, und da es nicht erforderlich ist, Öffnungen mit rechteckigem Querschnitt auszubilden, besteht auch keine Gefahr von Sprün gen oder Rissen infolge eines Wärmeschocks oder dergleichen. Darüber hinaus wird eine mühsame Arbeit, wie das Einsetzen der Schenkel in die Leiterplatte 11, vermieden und die Bearbeitung verbessert. Die vorliegende Erfindung ist daher zur Ausbildung eines Hochfrequenzkreises, wie z. B. ein VHF-Tuner, ein UHF- Tuner oder dergleichen auf einer zweiseitig bedruckten Leiterplatte 11 geeignet.

Claims

1. Abschirmeinrichtung für eine elektronische Bauele mente tragende Leiterplatte, die beidseitig mit über durch plattierte Durchgangsöffnungen verbundenen Erdungsleiterbahnen versehen ist, an die senkrecht zur Leiterplatte stehende Ab schirmplatten anlötbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsöffnungen (15 a) zumindest auf einer Seite der Lei terplatte (11) mit einer Lötmittel-Abdeckung (16; 18) bedeckt und verschlossen sind, und daß die Abschirmplatte (13) eine durchgehend gerade Kante aufweist, die mit der Erdungs leiterbahn (12 a) auf der mit der Lötmittel-Abdeckung (16; 18) versehenen Seite der Leiterplatte (11) verlötet ist.

2. Abschirmeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen (15 a) beidseits der Abschirmplatte (13) angeordnet und in Längs richtung der Abschirmplatte (13) gegeneinander versetzt sind.

3. Abschirmeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lötmittel-Abdeckungen (18) so ausge bildet sind, daß sie die Erdungsleiterbahn (12 a) auf der einen Seite in eine Vielzahl von Abschnitten beidseits der Abschirm platte (13) unterteilen, die in Längsrichtung der Abschirm platte (13) versetzt sind.

4. Abschirmeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erdungsleiterbahn (12 a) mit einem zähflüssigen Lötmaterial (14) beschichtet ist, daß die Abschirmplatte (13) auf dem zähflüssigen Lötmaterial (14) an geordnet ist und daß die Abschirmplatte (13) durch Tauchlöten mit der Erdungsleiterbahn (12 a) verlötet ist.

5. Abschirmeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erdungsleiterbahn (12 a) mit einem zähflüssigen Lötmaterial (14) beschichtet ist, daß die Abschirmplatte (13) auf dem zähflüssigen Lötmaterial (14) an geordnet ist und daß die Abschirmplatte (13) durch Fließlöten mit der Erdungsleiterbahn verlötet ist.