DE2155702A1

DE2155702A1 - ELECTRICAL COMPONENT

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.Electrical component The invention relates to an electrical component, in which an integrated circuit on a dielectric carrier plate and this is arranged on a carrier plate.

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.One of these is already from the German utility model 1 915 166 Known component in which the dielectric carrier plate with the integrated Circuit first with an elastic insulating material and then with a U-shaped curved support plate is surrounded, the originally slightly protruding legs are bent to clasp the carrier plate. Not through the carrier plate covered area is filled with hardening plastic. Connector pins of the Integrated circuits protrude from the component in the longitudinal direction of the U-profile and are bent at right angles for insertion into a printed circuit board.

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.The disadvantage of this component is that the mechanical fastening takes place via the electrical connections and that no defined thermal contact between the carrier plate and the printed circuit for the purpose of heat dissipation.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine diese Nachteile vermeidende Lösung anzugeben.The object of the invention is to provide a solution which avoids these disadvantages to specify.

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.Based on an electrical component of the one described in the introduction This object is achieved according to the invention in that at least two edges of the carrier plate arranged at right angles metallic, the fastening in openings A base plate serving fastening elements are provided.

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.For the practical implementation of the subject of the invention, it is advantageous to when bent over as metallic fastening elements, chimney-shaped towards the base plate incised tabs of the carrier plate are provided.

Zum Schutz der dielektrischen Trägerplatte und der integrierten Schaltung ist es vorteilhaft, wenn diese auf dem Trägerblech auf der Seite der Befestigungselemente vorgesehen ist.To protect the dielectric carrier plate and the integrated circuit it is advantageous if this is on the carrier plate on the side of the fastening elements is provided.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß als Grundplatte eine gedruckte Schaltungsplatte vorgesehen ist.An advantageous embodiment of the invention is that as Base plate a printed circuit board is provided.

PUr die mechanische Befestigung und den Wärmeübergang ist es vorteilhaft, wenn die Befestigungselemente zur Verlötung mit der Grundplatte bzw. gedruckten Schaltungsplatte vorgesehen sind.For mechanical fastening and heat transfer, it is advantageous to when the fasteners for soldering to the base plate or printed Circuit board are provided.

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.In an advantageous embodiment of the invention is in the base plate a recess is provided for receiving the dielectric carrier plate. Is the Integrated circuit at the same height as the base plate, so metal strips can be used serve in an advantageous manner for the electrical connection between the two. Advantageous for this embodiment it is also when above the recess on the carrier plate facing away from a housing cap is provided.

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.With regard to a required low capacity of a line the integrated circuit or with regard to atif accessibility one It is advantageous if the measuring point is in the carrier plate in the area of the integrated circuit at least one recess is provided, optionally with an electrical Connection is provided.

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.To fix the dielectric carrier plate on the carrier plate or to facilitate the base plate, it is advantageous if on the carrier plate Projections are provided for laterally holding the dielectric carrier plate.

Wirtschaftlich vorteilhaft ist es, wenn als Trägerblech ein Stanzteil vorgesehen ist.It is economically advantageous if a stamped part is used as the carrier sheet is provided.

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.To solve the problem of electrical connection of the integrated Circuit with the outside world, it is advantageous when working on the integrated circuit at least one connecting pin is provided which supports the carrier plate or the base plate penetrates. If necessary, insulated bushings are to be provided.

Als besonders vorteilhaft hat sich das erfindungsgemäße Bauelement für cfdie Aufnahme von Hochfrequenz-Schichtschaltungen für eine Betriebsfrequenz von einigen 100 MHz erwiesen.The component according to the invention has proven to be particularly advantageous for cf the inclusion of high-frequency layer circuits for one operating frequency of a few 100 MHz.

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.A further development of the invention consists in the support plate and base plate to form together as a cooling air shaft, either as a result of a fan or a chimney effect is traversed by air.

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.The invention is explained in more detail below with the aid of exemplary embodiments explained: FIG. 1 shows a component according to the invention. This consists of a carrier plate 1 with fastening elements 5, a dielectric carrier plate 6 with an integrated Circuit 10, as well as two connecting pins 16. Both the fasteners 5 and the connecting pins 16 are for the Insertion into openings in a base plate provided.

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.The integrated circuit 10 can have any desired electrical components contain. In particular, however, it also comes as a high-frequency switch for an operating frequency range of a few 100 MHz is possible.

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.The inventive design of the component has different Advantages. The electrical function of the high-frequency layer circuit in particular is not impaired by the structural design, as there is a good ground connection and short supply lines are possible. The integrated circuit is in case of need expandable with bearable effort.

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.Good heat dissipation is from the integrated circuit, in particular High-frequency layer circuit, given. The installation method of the high-frequency layer circuit avoids an unnecessary increase in the stray capacitance to ground. The carrier plate 1 protects the high-frequency layer circuit from unwanted mechanical damage and. at the same time provides electrical shielding. The circuit remains with this one Installation method accessible for measurement. If the carrier plate is manufactured as a stamped part, so it is very inexpensive.

Die dielektrische Trägerplatte, die vorzugsteiseaus Al2 -03-Keramik oder Saphir besteht, wird durch Löten oder Kleben mit dem Trägerblech 1 verbunden.The dielectric carrier plate, which is preferably made of Al2 -03 ceramic or sapphire is connected to the carrier plate 1 by soldering or gluing.

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.Fig. 2 shows a variant of the embodiment according to FIG. 1, in which a recess 11 is provided in the carrier plate 1, the attachment a pin 12 allows.

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.The bent sheet metal tabs 19 improve the mechanical strength of the carrier plate 1 and the heat dissipation Fig. 3 shows again an embodiment according to Fig. 1, in which the pin 16, the high-frequency layer circuit with the Printed circuit board for supplying or withdrawing high-frequency energy without sudden changes in wave resistance according to the relationship Z0 = 60 In 2d (kl) connects.

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.Fig. 4 shows again a component according to FIG. 1, in which in the carrier plate 1 an insulation 15 is provided for the implementation of a connecting pin 14. This Terminal pin is connected to the inner conductor of a coaxial cable 20, the The outer conductor is conductively connected to the carrier plate 1 at the point 21.

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.In the case of special shielding requirements, it is advisable to execute the carrier plate 1 carrying the high-frequency layer circuit in a closed manner and also to provide a corresponding mass metallization on the base plate 3, as FIG. 5 shows. There are openings for the introduction of the fastening elements 2 and insulated bushings 17 are provided for the implementation of the connecting pins.

Fig. 6 zeigt die Montage eines erfindungsgemäßen Bauelementes auf einer gedruckten Schaltungsplatte 7 mit einer durchgehenden Metallisierung 22 und Leiterbahnen 23.Fig. 6 shows the assembly of a component according to the invention a printed circuit board 7 with a continuous metallization 22 and Conductor tracks 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.Fig. 7 shows a base plate 3 with a recess 8 and openings 2. The carrier plate 1 with the dielectric carrier plate 6 and the fastening elements 4 can be inserted into the base plate 3 in such a way that the dielectric carrier plate 6 comes to lie in the recess 8, through special shape of the carrier plate 1 can be achieved that the top of the high-frequency layer circuit is at the same height as the top of the base plate 3.

Hierdurch wird eine einfache Kontaktierung der Hochfrequenz-Schichtschaltung mittels aufgelöteter oder aufgeschweißter Metallbänder 9 ermöglicht, wie es die Fig. 8 zeigt.This enables simple contacting of the high-frequency layer circuit by means of soldered or welded metal strips 9, as it is the Fig. 8 shows.

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. 9 shows a variant of the embodiment of the carrier plate 1 according to of FIG. 8, in which projections 13 are provided, which determine the position of the dielectric Fix support plate 6, thereby securing the high-frequency layer circuit is facilitated.

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.FIG. 10 shows a variant of the embodiments according to FIGS. 9, in which the recess 8 is covered by a housing 18. This is by means of Screws connected to the base plate 3. The dielectric carrier plate 6 with the high-frequency layer circuit is held in place by resilient clips 24.

18 Patent ansprüche 10 Figuren18 claims 10 figures

Claims

Claims Electrical component in which an integrated Circuit on a dielectric carrier plate and this on a carrier plate is arranged, d a -d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that at least two Edges of the carrier plate (1) arranged at right angles metallic, the fastening Fastening elements (4) serving in openings (2) of a base plate (3) are provided are.

2. The component according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -s e i c h n e t that as metallic fastening elements (4) bent over to the base plate (3) tabs (5) of the carrier plate (1) cut in the shape of a comb are provided.

3. The component according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the dielectric carrier plate (6) on the carrier plate. (1) the side of the fastening elements (4, 5) is provided.

4. The component according to claim 1, 2 or 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that a printed circuit board (7) is provided as the base plate (3) is.

5. Component according to one of the preceding claims, d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the fastening elements (4, 5) for soldering are provided with the base plate (3).

6. Component according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that there is a recess (8) in the base plate (3) is provided for receiving the dielectric carrier plate (6).

7. The component according to claim 6, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that metal strips (9) for the electrical connection of the integrated circuit (10) are provided with the base plate (3).

8. The component according to claim 6 or 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that above the recess (8) on the one facing away from the carrier plate (1) Side a housing cap (18) is provided.

9. The component according to one of the preceding claims, d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that in the carrier plate (1) in the area of the integrated Circuit (10) at least one recess (11) is provided.

10. The component according to claim 9, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that in the region of the recess (11) at least one electrical connection (12) is provided.

11 .. Component according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that on the carrier plate (1) projections (13) for lateral support of the dielectric carrier plate (6) are provided.

12. Component according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that a stamped part is provided as the carrier plate (1) is.

13. Component according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that on the integrated circuit (10) at least a connecting pin (14) is provided which penetrates the carrier plate (1).

14. The component according to claim 12, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that for at least one connecting pin (14) in the carrier plate an insulated Implementation (15) is provided.

15. Component according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that on the integrated circuit (10) at least a connecting pin (16) is provided which penetrates the base plate (3).

16. The component according to claim 15, d a d u-r c h g e k e n n -z e i c h n e t that for at least one pin (16) in the base plate (3) one isolated implementation (17) is provided.

17. Component according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the integrated circuit (10) is a high-frequency layer circuit has been done.

18. Component according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n n e i c h n e t that the carrier plate (1) and base plate (3) together are designed as an air shaft serving for cooling.