DE1590612B2 - Verdrahtungsmatrix - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verdrahtungsmatrix in Form beidseitig einer isolierenden Trägerplatte aufgebrachter, gedruckter Leiterbahnen zur Verwendung als Grundplatte zur ein- oder beidseitigen Aufnähme von integrierten Schaltkreisen und/oder konzentrierten Schaltelementen mit einer Vielzahl horizontaler, paralleler Leiterbahnen auf der einen Seite der Grundplatte und einer Vielzahl zu diesen Leiterbahnen senkrecht verlaufender, vertikaler Leiterbahnen.

Seit Einführung der gedruckten Schaltung hat es nicht an Versuchen gefehlt, die Herstellung der gedruckten Platten, insbesondere deren Entwurf, mehr und mehr zu vereinfachen und damit schneller und kostensparender zu gestalten. Bisher nahm gerade die Umsetzung vom Stromlauf einer elektrisch fertig entwickelten.Schaltung in die Form gedruckter Leiterbahnen, also der Entwurf der Anordnung und des Verlaufes der Leiterzüge einschließlich deren Löt- und Steckanschlüsse sehr viel Zeit in Anspruch. Daneben mußte bisher für jeden Stromlauf eine eigene gedruckte Leiterplatte entworfen werden. Der große Zeitaufwand hat seinen Grund darin, daß erstens die vom betreffenden Stromlauf abhängige gedruckte Schaltung kreuzungsfrei sein muß und daß zweitens große Präzision beim Zeichnen erforderlich ist, um vorgeschriebene Rastermaße einzuhalten. Die Aufgäbe der kreuzungsfreien Verbindungen wird mit Hilfe systematischer, topologischer Verfahren zur kreuzungsfreien Darstellung eines Graphen gelöst oder einfach durch Probieren unter eventueller Verwendung von Drahtbrücken bzw. Plattendurchverbindungen. In jedem Falle aber ist der erforderliche Zeitaufwand für die Herstellung des theoretischen Verlaufes der Leiterzüge wie auch für die anschließende, präzise zeichnerische Darstellung, die ihrerseits phototechnische Verfahren zur Verkleinerung der in vergrößertem Maßstab gezeichneten Leiterbahnen einschließt, verständlicherweise sehr groß.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, die Nachteile der bekannten Konstruktionen zu vermeiden und eine Verdrahtungsmatrix anzugeben, die sich mittels weniger und möglichst einfacher Veränderungen an jeden elektrischen Stromlauf anpassen läßt. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß zusätzlich zu horizontalen und vertikalen Verbindungsleitungen, von jedem Anschlußpunkt des einzusetzenden Bausteines ausgehend, kurze, horizontale Anschlußleitungen und gleichzeitig kurze vertikale Anschlußleitungen untergebracht sind, deren Länge so bemessen ist, daß sie eine ausreichende Anzahl auf der Gegenseite der Grundplatte verlaufender Verbindungsleitungen schneiden.

Nach einer Ausbildung der Erfindung ist die Trägerplatte hinsichtlich der räumlichen Anordnung und Anzahl von Anschlüssen zur Aufnahme einer allein von den Abmessungen der Platte abhängigen, begrenzten Anzahl von Gehäusen ausgelegt, die integrierte Schaltkreise und/oder aus konzentrierten Schaltelementen bestehende Kreise enthalten und deren Lötanschlüsse im Rastermaß des Leiternetzes liegen.

Die Verdrahtungsmatrix nach der Erfindung weist verschiedene Vorteile auf: Für jede beliebige Schaltung kann das gleiche Leitungsmuster verwendet werden, und die mit Unterbrechungen versehenen Leiterbahnen können mehrfach benutzt werden. Bei richtigem Verhältnis von durchgehenden Leitungsstücken zu Unterbrechungsstellen kann auf nach- \ trägliche Unterbrechungen der Leiterbahnen auf der i fertigen Platte völlig verzichtet werden und trotzdem eine hohe Packungsdichte erreicht werden. Die Her- i Stellung der Matrix ist außerdem weitgehend unab- ■ hängig von der verwendeten Technologie. Das be- | deutet, daß keine zeitraubende, manuelle Tätigkeit j notwendig ist, um zum Entwurf der einzelnen ge- \ druckten Platte zu gelangen. Es müssen ja nur die ■

ίο Durchverbindungspunkte festgelegt werden. Diese \ Festlegung kann mittels Rechenautomaten erfolgen, \ der z.B. gleich Lochstreifen ausgibt; diese Loch- \ streifen werden dann z. B. in eine steuerbare Bohrmaschine eingegeben, welche die Löcher für die \ Durchverbindungen und Anschlüsse für integrierte ■ Schaltkreise u. dgl. herstellt. Die Durchverbindung ; selbst wird in einer der bekannten Methoden erreicht, z. B. Durchplattierung. Eine weitere von mehreren Möglichkeiten wäre, lochstreifengesteuert, Durchverbindungsstifte einzusetzen. Vorausgesetzt, daß etwa gleiche räumliche Abmessungen der zu ' verwendenden elektrischen Bauteile eingehalten werden, kann das einmal zugrunde gelegte Leitungs- ^! muster als Ausgangsbasis für alle gedruckten Schaltungen Verwendung finden. Es ergibt sich eine gleichmäßige Verteilung der Bausteine auf der Platte.

Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen zeigt
F i g. 1 horizontale Verbindungs- und Anschlußleitungen,

Fig. 2 vertikale Anschluß- und Verbindungsleitungen,

F i g. 3 eine Kombination der beiden genannten Figuren, also horizontale und vertikale Anschlußleitungen sowie horizontale und vertikale Verbindungsleitungen und zusätzliche Beispiele von Durchverbindungen.

Auf der Plattenvorderseite verlaufen die parallelen Leiterbahnen in horizontaler Richtung (Fig. 1), während die parallelen Leiterbahnen auf der Plattenrückseite senkrecht dazu vertikale Richtung (F i g. 2) einnehmen. Den F i g. 1, 2 und 3 wurde ein rechteckiges Gehäuse mit an dessen Längsseiten angeordneten Anschlußstiften und/oder -fahnen zugrunde gelegt. Die F i g. 1 zeigt, daß die mit den Anschlußpunkten 10 verbundenen, unterbrochenen, horizontalen Anschlußleitungen 9 unter Abweichung von ihrer horizontalen Vorzugsrichtung abgewinkelt an die einzelnen Anschlußpunkte 10 heranführen, um sich gegenseitig nicht zu berühren. In F i g. 1 sind alle Anschlußleitungen innerhalb der Auflagefläche des aufzusetzenden Bausteines angeordnet. Diese Anordnung ist jedoch nicht unbedingt erforderlich. Aus Fig. 2 geht hervor, daß die Anschlußpunkte 10 ebenso mittels vertikaler Anschlußleitungen 11 an die gedruckte Schaltung angeschlossen werden können. Die Anschlußpunkte 10 werden sowohl horizontalen Anschlußleitungen 9 als auch mit vertikalen Anschlußleitungen 11 gleichzeitig verbunden; dies ermöglicht eine gleichmäßige Aufteilung der Bausteine auf der Matrix. Unter Verwendung der erwähnten rechteckigen Anordnung der Anschlüsse und vertikaler Leiterbahnen 11 als Anschlußleiterbahnen, also solchen Leiterbahnen, die senkrecht zur Längsachse des Gehäuses verlaufen, ist es bei genügend großem Rastermaß möglich, durchgehende, zu den vertikalen Anschlußleiterbahnen parallel verlaufende Leiterbahnen 12 zwischen den Anschlußpunkten

unterzubringen. Selbstverständlich können von dieser rechteckigen Gehäuseform abweichende, runde, quadratische und so weiter Gehäuseformen mit unterschiedlicher Zahl elektrischer Ausgänge und unterschiedlicher räumlicher Anordnung der Anschlußstifte verwendet werden. Die durchgehenden horizontalen und vertikalen Verbindungsleitungen auf der Platte können durch Unterbrechungen mehrfach ausgenutzt werden. Bei der Wahl eines gut ausgewogenen Verhältnisses von durchgehenden zu unterbrochenen Verbindungsleitungen bzw. eines sinnvoll ausgelegten Verhältnisses von unterbrochenen Leitungsstücken untereinander kann auf nachträgliches individuelles Leitungsunterbrechen verzichtet werden und trotzdem eine relativ hohe Packungsdichte der Bausteine erreicht werden.

An Hand der F i g. 3 werden einige Beispiele der elektrischen Verbindung zweier willkürlich herausgegriffener Anschlußpunkte, die jeweils dem gleichen oder jeweils verschiedenen Bausteinen zugeordnet sind, angegeben.

Die elektrische Verbindung zwischen zweien dieser Anschlußpunkte wird allein dadurch erreicht, daß durchgehende Leiterzüge und/oder kurze Leiterstücke, die jeweils auf verschiedener Seite der Platte liegen, mittels Plattendurchverbindung miteinander verbunden sind. Will man z. B. die Verbindung zwischen den beiden horizontal fluchtenden Punkten 4-4 herstellen, so kommt man schon mit zwei Durchverbindungen aus (F i g. 3). Die vertikalen Anschlußleitungen, mit denen die Anschlußpunkte 4 fest verbunden sind, werden mit einer die Anschlußleitung kreuzenden, durchgehenden, oder einem genügend langen Teilstück einer unterbrochenen horizontalen Verbindungsleitung 8 verbunden. Auch die nicht fluchtenden Punkte 6-6 können mit Hilfe einer vertikalen Verbindungsleitung 12 und mittels nur zweier Durchverbindungen verbunden werden. Alle anderen, komplizierteren Verbindungen können theoretisch mit maximal drei Durchverbindungen erreicht werden, wie das die Verbindung 7-7 zeigt, bei der die vertikale Verbindungsleitung 12 sowie die horizontale Verbindungsleitung 8 in Verbindung mit den entsprechenden Stift-Anschlußleitungen mit Hilfe dreier Durchverbindungen die elektrische Verbindung herstellen.

Die Anzahl der überhaupt vorhandenen Verbindungsleitungen hängt von der Plattengröße ab, ihre Anordnung auf der Platte richtet sich nach der Kontaktanordnung der verwendeten Bausteine.

Verzeichnis der verwendeten Bezeichnungen

Bezugs zeichen	Ursprungssprache D/E
1	Anschlußpunkt
2	Anschlußpunkt
3	Anschlußpunkt
4	Anschlußpunkt
5	Anschlußpunkt
6	Anschlußpunkt
7	Anschlußpunkt
8	horizontale Verbindungsleitung
9	horizontale Anschlußleitung
10	Anschlußpunkt
11	vertikale Anschlußleitung
12	vertikale Verbindungsleitung
13	Durchverbindung
14	Baustein
15	Anschlußstift oder -fahne am Baustein

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verdrahtungsmatrix in Form beidseitig einer isolierenden Trägerplatte aufgebrachter, gedruckter Leiterbahnen zur Verwendung als Grundplatte zur ein- oder beidseitigen Aufnahme von integrierten Schaltkreisen und/oder konzentrierten Schaltelementen mit einer Vielzahl horizontaler, paralleler Leiterbahnen auf der einen Seite der Grundplatte und einer Vielzahl zu diesen Leiterbahnen senkrecht verlaufender, vertikaler, paralleler Leiterbahnen, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu horizontalen und vertikalen Verbindungsleitungen (8, 12), von jedem Anschlußpunkt des einzusetzenden Bausteines ausgehend, kurze, horizontale Anschlußleitungen (9) und gleichzeitig kurze, vertikale Anschlußleitungen (11) untergebracht sind, deren Länge so bemessen ist, daß sie eine ausreichende Anzahl auf der Gegenseite der Grundplatte verlaufender Verbindungsleitungen schneiden.

2. Verdrahtungsmatrix nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unabhängig von der elektrischen Schaltung sowohl die horizontalen Verbindungsleitungen (8) als auch die vertikalen Verbindungsleitungen (12) jeweils aus Leitungen bestehen, die sich in einem günstigen Verhältnis aus durchgehenden, halblangen und kurzen Einzelstücken zusammensetzen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen