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Title:
SHIELDING FOR EMI-ENDANGERED ELECTRONIC COMPONENTS AND/OR CIRCUITS OF ELECTRONIC DEVICES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/004572
Kind Code:
A1
Abstract:
The aim of the invention is to provide shielding for EMI-endangered electronic components and/or circuits (20) of electronic devices, especially for radio transmitting devices and/or radio receiving devices of telecommunication terminals for contactless telecommunication, such as cordless telephones and mobile telephones and similar, which can be constructed without using expensive manufacturing and assembly steps without any extra space requirement. The EMI-endangered electronic components and/or circuits (20) are arranged on a separate, at least double-layered printed circuit board (2) and are embodied as a printed circuit board module. Said printed circuit board and another separate, at least two-layered printed circuit board which comprises a recess (11) for the EMI-endangered electronic components and/or circuits (10) and which is embodied in the form of a base printed circuit board (1), are joined together by soldering, preferably in the region of contact areas (12, 14, 22, 23), to form a unit such that a cage (3) is formed by the recess (11) which is disposed between two metal surfaces (13, 21) being respectively connected to the shielding surfaces (12, 22) by means of continuous, highly adjacent contacts (14, 23). The cage shields the EMI-endangered electronic components and/or circuits (20) on all sides.

Inventors:
LUNGWITZ MATTHIAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/051332
Publication Date:
January 13, 2005
Filing Date:
July 02, 2004
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
LUNGWITZ MATTHIAS (DE)
International Classes:
H05K1/14; H05K1/02; H05K1/18; H05K3/34; (IPC1-7): H05K9/00; H05K1/14
Foreign References:
EP0977298A22000-02-02
US6486534B12002-11-26
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1997, no. 06 30 June 1997 (1997-06-30)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1998, no. 09 31 July 1998 (1998-07-31)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2000, no. 25 12 April 2001 (2001-04-12)
"PRINTED CIRCUIT BOARD PATTERN DESIGN METHOD FOR LOW EMI NOISE", IBM TECHNICAL DISCLOSURE BULLETIN, IBM CORP. NEW YORK, US, vol. 37, no. 6A, 1 June 1994 (1994-06-01), pages 603, XP000455901, ISSN: 0018-8689
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Abschirmung für EMIgefährdete elektronische Bauelemente und/oder Schaltungen von elektronischen Geräten, dadurch gekennzeichnet, dass a) eine mindestens zweilagige erste Leiterplatte (1) für NichtEMIgefährdete elektronische Bauelemente und/oder Schaltungen (10) vorhanden ist, die eine Ausnehmung (11) mit einer Ausnehmungsöffnung (110) und einer Bodenfläche (111) aufweist und auf der die NichtEMIgefährdeten elektronischen Bauelemente und/oder Schaltungen (10) zumindest einseitig an geordnet sind, b) die erste Leiterplatte (1) auf der Leiterplattenseite mit der Ausnehmungsöffnung (110) einen die Ausnehmungsöffnung (110) umschließenden ersten Kontaktbereich (12,14) aufweist, c) die erste Leiterplatte (1) auf einer Leiterplattenlage, die zwischen der Bodenfläche (111) der Ausnehmung (11) und der der Ausnehmungsöffnung (110) abgewandten Leiterplatten seite oder in der Ebene der Bodenfläche (111) oder in der E bene der der Ausnehmungsöffnung (110) abgewandten Leiterplat tenseite liegt, eine erste Massefläche (13) aufweist, die flächenmäßig zumindest der Fläche der Bodenfläche (111) der Ausnehmung (11) entspricht, d) die NichtEMIgefährdeten elektronischen Bauelemente und/oder Schaltungen (10) außerhalb der Ausnehmung (11) jen seits des ersten Kontaktbereiches (12,14) bzw. der ersten Massefläche (13) angeordnet sind, e) eine mindestens zweilagige zweite Leiterplatte (2) für EMIgefährdete elektronische Bauelemente und/oder Schaltungen (20) vorhanden ist, auf der die EMIgefährdeten elektroni schen Bauelemente und/oder Schaltungen (20) einseitig ange ordnet sind, f) die zweite Leiterplatte (2) auf einer Leiterplattenlage, die zwischen der Bauelemente/Schaltungsseite und der der Bauelemente/Schaltungsseite abgewandten Leiterplattenseite oder in der Ebene der der Bauelemente/Schaltungsseite abge wandten Leiterplattenseite liegt, eine flächenmäßig im we sentlichen der Grundfläche der zweiten Leiterplatte (2) ent sprechende zweite Massefläche (21) aufweist, g) die zweite Leiterplatte (2) auf der Bauelemente /Schaltungsseite einen die EMIgefährdeten elektronischen Bauelemente und/oder Schaltungen (20) umschließenden zweiten Kontaktbereich (22,23) aufweist, h) die zweite Leiterplatte (2) derart auf der ersten Leiter platte (1) angeordnet ist, dass diese verbindungstechnisch, insbesondere durch Löten, zusammengefügt sind und dabei die EMIgefährdeten elektronischen Bauelemente und/oder Schaltun gen (20) auf der zweiten Leiterplatte (2) in der Ausnehmung (11) der ersten Leiterplatte (1) verschwinden, i) Durchkontaktierungen (14,23) auf den beiden Leiterplatten (1, 2) vorhanden sind, die für jede Leiterplatte (1, 2) je weils an einem Ende mit der jeweilige Massefläche (13,21) verbunden sind und mit dem anderen Ende jeweils in den jewei ligen Kontaktbereich (12,14, 22,23) münden und dabei derart angeordnet sind, dass die Durchkontaktierungen (14, 23) zu sammen mit der Ausnehmung (11) und den Masseflächen (13, 21) einen Käfig (3) bilden, in dem die in der Ausnehmung (11) be findlichen EMIgefährdeten elektronischen Bauelemente und/oder Schaltungen (20) nach allen Seiten hin abgeschirmt sind.
2. Abschirmung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n zeichnet, d a s s die Durchkontaktierungen (14,23) in einem Abstand kleiner als ein Zehntel der Wellenlänge X einer von elektronischen Bauelementen/Schaltungen ausgehenden e lektromagnetischen Strahlung voneinander angeordnet sind.
3. Abschirmung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h ge kennzeichnet, d a s sdie Durchkontaktierungen (14, 23) die Masseflächen (13,21) durchstoßen.
4. Abschirmung nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e kennzeichnet, d a s sdie Durchkontaktierungen (14, 23) mit einem Füllmaterial, vorzugsweise Harz, gefüllt sind.
5. Abschirmung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Kontaktbereiche (12,14, 22,23) jeweils mindestens an zwei Stellen jeweils zwischen zwei Durchkontaktierungen (14,23) für erste Signalleitungen (4) zum Zuund Abführen von Signalen zu bzw. von den EMI gefährdeten elektronischen Bauelemente und/oder Schaltungen (20) auf der zweiten Leiterplatte (2) durch Aussparungen (120, 220) unterbrochen sind, so dass die ersten Signallei tungen (4), wenn die beiden Leiterplatten (1, 2) verbindungs technisch zusammengefügt sind und sich die EMIgefährdeten elektronischen Bauelemente und/oder Schaltungen (20) in der Ausnehmung (11) befinden, mit zweiten Signalleitungen (5) au ßerhalb der Ausnehmung (11) auf der ersten Leiterplatte (1) elektrisch verbunden sind.
6. Abschirmung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch g e kennzeichnet, das s die Masseflächen (13, 21) als Vollflächen oder gerasterte Flächen mit einem Rasterabstand kleiner als ein Zehntel der Wellenlänge X einer von elektro nischen Bauelementen/Schaltungen ausgehenden elektromagneti schen Strahlung ausgebildet sind.
7. Abschirmung nach Anspruch l, dadurch g e ke n n z e i c h n e t, dass die NichtEMIgefährdeten und EMI gefährdeten elektronischen Bauelemente (10,20) als"Surface Mounting Devices"ausgebildet sind.
8. Abschirmung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die NichtEMIgefährdeten und EMI gefährdeten elektronischen Schaltungen (10,20) Schaltungs bausteine, Schaltungselemente und/oder Schaltungsverdrahtun gen beinhalten.
9. Abschirmung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n zeichnet, d a s s der erste Kontaktbereich (12,14) eine erste Abschirmfläche (12) aufweist, die von ersten Durchkon taktierungen (14) in der ersten Leiterplatte (1) durchstoßen wird oder die mit den ersten Durchkontaktierungen (14) in der ersten Leiterplatte (1) verbunden ist und dass der zweite Kontaktbereich (22,23) eine zweite Abschirmfläche (22) auf weist, die von zweiten Durchkontaktierungen (23) in der zwei ten Leiterplatte (2) durchstoßen wird oder die mit den zwei ten Durchkontaktierungen (23) in der ersten Leiterplatte (2) verbunden ist.
10. Abschirmung nach Anspruch 1 oder 9, dadurch g e kennzeichnet, d a s s die Leiterplatten (1, 2) im Be reich der Kontaktbereich (12, 14,22, 23) verbindungstech nisch zusammengefügt sind.
Description:
Beschreibung Abschirmung für EMI-gefährdete elektronische Bauelemente und/oder Schaltungen von elektronischen Geräten Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abschirmung für EMI- gefährdete elektronische Bauelemente und/oder Schaltungen von elektronischen Geräten, insbesondere für Funksende-und/oder Funkempfangseinrichtungen von Telekommunikationsendgeräten zur drahtlosen Telekommunikation, wie Schnurlos-und Mobil- funktelefone und dergleichen.

Elektronische Geräte-z. B. Geräte der Konsumgüterindustrie wie der Unterhaltungselektronik, der Kommunikationstechnik etc. z. B. Radio-und Fernsehapparate, HIFI-Anlagen, Telefone für drahtgebundene und drahtlose Kommunikation, Video- Handys, Web-und LAN-Telefone, LAN-Adapter-weisen für die in dem jeweiligen Gerät zu realisierenden Funktionen und die dazu benötigten einzelnen Geräteteile überwiegend eine einzi- ge Leiterplatte auf. Bei den Geräten, die mehr als zwei Lei- terplatten aufweisen, wird bezüglich des Aufbaus der Leiter- platte die modulare Aufbautechnik angewandt. Die modulare Aufbautechnik kommt dabei vorzugsweise dann zum Einsatz, wenn die in dem elektronischen Gerät zu implementierenden Schal- tungen und/oder Bauelemente an die hierfür vorgesehenen Lei- terplatten unterschiedliche Anforderungen stellen. Der Beg- riff ? Schaltungen ? umfasst dabei Schaltungsbauteile, Schal- tungselemente wie z. B. Leiterbahnstrukturen etc. und/oder Schaltungsverdrahtungen zwischen den Schaltungsbauteilen oder zwischen den Schaltungsbauteile bzw. Schaltungselementen und den Bauelementen.

So können beispielsweise in einem elektronischen HF-Schaltun- gen und HF-Bauelemente sowie NF-Schaltungen und NF-Bauelemen- te aufweisenden HF-Gerät die NF-Schaltungen und-Bauelemente aus Wirtschaftlichkeitserwägungen auf einer Leiterplatte in- tegriert werden, die im Unterschied zu der Leiterplatte für

die HF-Schaltungen und-Bauelemente bezüglich der Leiterplat- tenqualität wegen der unkritischeren physikalischen Eigen- schaften der NF-Schaltungen und-Bauelemente geringeren An- forderungen genügen muss. Die Leiterplatte mit den HF- Schaltungen und-Bauelementen wird daher vorzugsweise mindes- tens eine z. B. mehrlagige FR4-Leiterplatte sein, während die Leiterplatte mit den NF-Schaltungen und-Bauelementen vor- zugsweise höchstens eine z. B. mehrlagige FR2-oder FR3-Lei- terplatte sein wird.

Um die elektromagnetische Ein-bzw. Abstrahlung von den HF- Schaltungen und-Bauelementen auf dem FR4-leiterplattenmodul zu minimieren, wird neben dem verbesserten Leiterplattenmate- rial für das HF-Modul wieder ein Abschirmelement verwendet, das die EMI-gefährdeten elektronischen Bauelemente und/oder Schaltungen selbst oder aber das gesamte FR4-Leiterplatten- modul abschirmt.

Zur Abschirmung von Electro Magnetic Interference (EMI) - gefährdeten elektronischen Bauelementen und/oder Schaltungen, beispielsweise Hoch-Frequenz (HF)-Bauelemente und/oder Hoch- Frequenz (HF)-Schaltungen, wie sie in Funksende-und/oder Funkempfangseinrichtungen von Telekommunikationsendgeräten zur drahtlosen Telekommunikation, wie Schnurlos-und Mobil- funktelefone und dergleichen zum Einsatz kommen, ist es Stand der Technik, auf die Leiterplatte der EMI-gefährdeten elekt- ronischen Bauelemente und/oder Schaltungen zusätzlich metal- lische und/oder keramische Abschirmelemente aufzusetzen, wel- che die EMI-gefährdeten elektronischen Bauelemente und/oder Schaltungen selbst oder aber die gesamte Leiterplatte ab- schirmen.

Als Abschirmelemente kommen dabei gemäß der US 5,895, 884, EP 0 886 464 A2, EP 0 735 811 A2 und DE 199 45 427 Cl Ab- schirmgehäuse bzw. Abschirmvorrichtungen zum Einsatz, die auf eine Leiterplatte gelötet sind.

Bei schnurlosen Telefonen ist es beispielsweise bekannt, das Gehäuse als Ganzes oder Rahmen bzw. Deckel des Gehäuses mit Abschirmelementen zu versehen bzw. auszubilden oder aber die HF-Bauelemente und/oder HF-Schaltungen mit becher-bzw. topf- förmigen metallischen Abschirmelementen abzudecken.

Ebenso ist es im Stand der Technik bekannt, HF-Bauelemente und/oder HF-Schaltungen mit Widerstandspasten und sogenannten Gore-Folien abzuschirmen, wobei die Gore-Folien üblicherweise zur Abschirmung von Kondensatoren verwendet werden.

Bei den vorbekannten Abschirmungen für hochfrequente elektri- sche Bauelemente und/oder Schaltungen ist die Verwendung zu- sätzlicher Abschirmelemente, sei es in Form von metallischen Abdeckungen für die hochfrequenten elektrischen Bauelemente und/oder Schaltungen oder die Verwendung von Widerstandspas- ten und Gore-Folien, nachteilig, da einerseits zusätzliche Fertigungs-und Montageschritte erforderlich sind und ande- rerseits durch eine so ausgebildete Abschirmung der Raumbe- darf der hochfrequenten elektrischen Bauelemente und/oder Schaltungen vergrößert wird.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ei- ne Abschirmung für EMI-gefährdete elektronische Bauelemente und/oder Schaltungen von elektronischen Geräten, insbesondere für Funksende-und/oder Funkempfangseinrichtungen von Tele- kommunikationsendgeräten zur drahtlosen Telekommunikation, wie Schnurlos-und Mobilfunktelefone und dergleichen, bereit- zustellen, welche ohne aufwendige Fertigungs-und Montagear- beiten ohne zusätzlichen Raumbedarf herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die der Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, EMI- gefährdete elektronische Bauelemente und/oder Schaltungen von elektronischen Geräten auf einer separaten, vorzugsweise als

Leiterplattenmodul ausgebildeten, mindestens zweilagigen Lei- terplatte anzuordnen. Diese Leiterplatte und eine weitere se- parate, mindestens zweilagige, Nicht-EMI-gefährdete elektro- nische Bauelemente und/oder Schaltungen und eine Ausnehmung für die EMI-gefährdeten elektronischen Bauelemente und/oder Schaltungen aufweisende, vorzugsweise als Grundleiterplatte ausgebildete Leiterplatte sind vorzugsweise im Bereich von Kontaktbereichen derart zu einer Einheit verbindungstech- nisch, vorzugsweise durch Löten, zusammengefügt, dass durch die zwischen zwei metallischen als Masseflächen ausgebildeten Schichten (Leiterplattenlagen) angeordnete Ausnehmung, wobei die Masseflächen über sehr eng aneinander angeordnete Durch- kontaktierungen jeweils mit den Kontaktbereichen verbunden sind, ein Käfig gebildet wird, der die EMI-gefährdeten elekt- ronischen Bauelemente und/oder Schaltungen nach allen Seiten hin abschirmt.

Der Kontaktbereich kann entweder nur aus den darin mündenden Durchkontaktierungen gebildet sein oder er kann zusätzlich noch eine Abschirmfläche aufweisen, die mit den in den Kon- taktbereich mündenden Durchkontaktierungen verbunden ist.

Bei dem Leiterplattenmodul befinden sich vorzugsweise auf der den EMI-gefährdeten Bauelementen und/oder Schaltungen abge- wandten Seite die Massefläche, die das Leiterplattenmodul na- hezu vollständig kaschiert, und auf der Bauelemente-und/oder Schaltungsseite der Kontaktbereich, der die Bauelemente und /oder Schaltungen umschließt. Bei der Grundleiterplatte be- findet sich vorzugsweise auf der Leiterplattenseite mit der Ausnehmungsöffnung der Kontaktbereich, der die Ausnehmung um- schließt, und auf der der Ausnehmungsöffnung abgewandten Lei- terplattenseite die Massefläche, die die Bodenfläche der Aus- nehmung flächenmäßig überragt oder mit dieser identisch ist.

Beim Zusammenfügen der beiden Leiterplatten-vorzugsweise im Bereich der Kontaktbereiche, wenn die beiden Leiterplatten übereinanderliegen, aufeinanderliegen oder sich berühren-

verschwinden die EMI-gefährdeten elektronischen Bauelemente und/oder Schaltungen in der Ausnehmung. Durch die sehr eng aneinander, vorzugsweise in einem Abstand kleiner als ein Zehntel der Wellenlänge A einer von elektronischen Bauelemen- ten/Schaltungen ausgehenden elektromagnetischen Strahlung an- geordneten Durchkontaktierungen, die für jede Leiterplatte die jeweilige Massefläche mit dem jeweiligen Kontaktbereich verbinden wird im zusammengefügten Zustand der Leiterplatten der Abschirmungskäfig gebildet.

Dies hat den Vorteil, dass das abzuschirmende Leiterplatten- modul keine weitere externe Abschirmvorrichtung benötigt und daher zusätzliche Materialkosten entfallen, weil durch den von den beiden Leiterplatten mit der Ausnehmung, den Durch- kontaktierungen sowie den Masseflächen und den Kontaktberei- chen gebildeten Käfig eine vergleichbare Abschirmung erreicht wird. Darüber hinaus ist nun auch eine eventuelle Reparatur auf dem Leiterplattenmodul möglich, weil in diesem Stadium der Herstellung eines Leiterplattenmoduls mit dazugehörigem Bauteil und/oder dazugehöriger Schaltung noch keine Abschir- mung vorhanden ist. Dies erleichtert die Kontrolle von Löt- stellen auf dem Modul im Rahmen der Qualitätssicherung bzw.

Fehlersuche. Ebenfalls wird die Gesamtbauhöhe des Leiterplat- tenmoduls reduziert, da keine zusätzliche Abschirmvorrichtung auf dem Leiterplattenmodul benötigt wird.

Dadurch, dass die bestehende Grundleiterplatte als Abschir- mung für ein Leiterplattenmodul mit EMI-gefährdeten elektro- nischen Bauelementen und/oder Schaltungen mitbenutzt wird, entfällt die Verwendung einer zusätzlichen Abschirmvorrich- tung. Dabei ist es unerheblich, ob das Leiterplattenmodul auf der Grundleiterplatte bestückt ist oder ob die Grundleiter- platte auf dem Leiterplattenmodul bestückt ist. Dies bedeu- tet, dass, wenn wie im erstgenannten Fall die Adhäsionskraft von manchen Bauelementen und/oder Schaltungen beim nochmali- gen Löten nicht ausreichend ist und sich diese infolgedessen

vom"Lötpad"ablösen, die Grundleiterplatte auf dem Leiter- plattenmodul bestückt wird.

Eine Abschirmung für EMI-gefährdete elektronische Bauelemente und/oder Schaltungen ist insbesondere in solchen Telekommuni- kationsendgeräten zur drahtlosen Telekommunikation sinnvoll, in denen ein HF-Modul, z. B. eine Funksende-und/oder Funkemp- fangseinrichtung, oder andere Schaltungsteile mit hoher Takt- frequenz, z. B. ein Mikroprozessor, zum Einsatz kommen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand des in den FIGUREN 1 bis 4 darge- stellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen : FIGUR 1 die Sicht auf eine für Nicht-EMI-gefährdete elektro- nische Bauelemente und/oder Schaltungen ausgelegte, als Grundleiterplatte ausgebildete erste Leiterplat- te von der Bauelemente-und/oder Schaltungsseite aus, FIGUR 2 die Sicht auf eine für EMI-gefährdete elektronische Bauelemente und/oder Schaltungen ausgelegte, als Leiterplattenmodul ausgebildete zweite Leiterplatte von der Bauelemente-und/oder Schaltungsseite aus, FIGUR 3 die Sicht auf die für EMI-gefährdete elektronische Bauelemente und/oder Schaltungen ausgelegte, als Leiterplattenmodul ausgebildete zweite Leiterplatte von der der Bauelemente-und/oder Schaltungsseite abgewandten Leiterplattenseite aus, FIGUR 4 die Schnittdarstellungen der ersten Leiterplatte ge- mäß FIGUR 1 entlang der Schnittlinie A-A mit Blick in Pfeilrichtung und der zweiten Leiterplatte gemäß den FIGUREN 2 und 3 jeweils entlang der Schnittlinie B-B mit Blick in Pfeilrichtung.

FIGUR 1 zeigt die Draufsicht auf eine vorzugsweise zweilagig, als Grundleiterplatte ausgebildete erste Leiterplatte 1, die auf einer Leiterplattenseite mit einer ersten Leiterplatten- lage, stellvertretend für eine Vielzahl von Nicht-EMI-gefähr- deten elektronischen Bauelementen und/oder Schaltungen ein Nicht-HF-Bauelement 10, das vorzugsweise als"Surface Moun- ting Device"ausgebildet ist, und auf einer gegenüberliegen- den Leiterplattenseite mit einer zweiten Leiterplattenlage eine erste Massefläche 13 aufweist, die sich vorzugsweise ü- ber die gesamte Fläche der Leiterplatte 1 erstreckt. Dies ist aber, wie weiter unten erläutert wird, nicht zwingend notwen- dig. Da die Massefläche 13 durch die Draufsicht-Darstellung der Leiterplatte 1 in der FIGUR 1 nicht zu sehen ist, ist diese in der FIGUR 1 gestrichelt dargestellt. Die Masseflä- chen 13 kann vorzugsweise entweder als Vollfläche oder ge- rasterte Fläche mit einem Rasterabstand kleiner als ein Zehn- tel der Wellenlänge h einer von elektronischen Bauelemen- ten/Schaltungen ausgehenden elektromagnetischen Strahlung ausgebildet sein.

Alternativ, wenngleich nicht in der FIGUR 1 dargestellt, ist es auch möglich, dass das genannte Nicht-HF-Bauelement 10 oder weitere Bauelemente und/oder Schaltungen auf der zweiten Leiterplattenlage mit der Massefläche 13, jedoch getrennt von dieser angeordnet sind. Weiterhin ist es auch möglich, dass die Leiterplatte 1 mehr als zwei Leiterplattenlagen aufweist.

In der ersten Leiterplattenlage der Leiterplatte 1, auf der Bauelemente-und/oder Schaltungsseite, befindet sich neben dem Nicht-HF-Bauelement 10 eine Ausnehmungsöffnung 110 einer in die Leiterplatte 1 eingelassenen Ausnehmung 11. Die Aus- nehmung 11 besitzt eine Bodenfläche 111, die zwischen der ersten Leiterplattenlage auf der Bauelemente-und/oder Schaltungsseite der Leiterplatte 1 und der zweite Leiterplat- tenlage auf der der Bauelemente-und/oder Schaltungsseite ab- gewandten Leiterplattenseite liegt.

Die Bodenfläche 111 und die Massefläche 13 sind flächenmäßig derart ausgebildet, dass die Massefläche 13 in der zweiten Leiterplattenlage zumindest der Fläche der Bodenfläche 111 der Ausnehmung 11 entspricht. Anstelle in der zweiten Leiter- plattenlage angeordnet zu sein, ist es auch möglich, dass sich die Massefläche 13 zwischen der zweiten Leiterplattenla- ge und der Bodenfläche 111 oder sogar selbst in der Ebene der Bodenfläche 111 befinden kann, wenn jeweils sichergestellt ist, dass sich zwischen der Bodenfläche 111 und der Masseflä- che 13 keine Leitungen bzw. Leiterbahnen verlaufen. Hierauf muss insbesondere bei Leiterplatten mit mehr als zwei Leiter- plattenlagen geachtet werden.

Die Ausnehmungsöffnung 110 der Ausnehmung 11 weist in der ersten Leiterplattenlage der Leiterplatte 1 einen metalli- schen Öffnungsrand auf, der zum Zweck der Abschirmung, die im folgenden bei der Beschreibung der FIGUR 4 näher erläutert wird, als eine erste Abschirmfläche 12 ausgebildet ist. In dem Öffnungsrand bzw. in der Abschirmfläche 12 sind erste Aussparungen 120 für Fremdleitungen 4 (vgl. FIGUR 2) vorgese- hen, die so beschaffen sind, dass die Fremdleitungen 4 ohne die Abschirmfläche 12 zu berühren, also Kontakt mit der Ab- schirmfläche 12 zu haben, mit Signalleitungen 5, die sich au- ßerhalb der Abschirmfläche 12 in der ersten Leiterplattenlage der Leiterplatte 1 befinden, verbunden werden können.

Der metallische Öffnungsrand bzw. die Abschirmfläche 12 ist weiterhin mit einer Vielzahl von vorzugsweise mit Harz ge- füllten, ersten Durchkontaktierungen 14 elektrisch verbunden, die mit Ausnahme des Bereichs der Aussparungen 120 jenseits (außerhalb) der gesamten Abschirmfläche 12 auf der Leiter- platte 1 angeordnet sind. Der Abstand zwischen zwei benach- barten Durchkontaktierungen 14 auf der Leiterplatte 1 ist kleiner als X/10, wobei X die Wellenlänge der von elektroni- schen Bauelementen/Schaltungen ausgehenden elektromagneti- schen Strahlung ist.

Die Durchkontaktierungen 14 erstrecken sich in der in FIGUR 1 dargestellten Leiterplatte 1 von der ersten Leiterplattenlage bis zur zweiten Leiterplattenlage und verbinden dabei die Ab- schirmfläche 12 in der ersten Leiterplattenlage mit der Mas- sefläche 13 in der zweiten Leiterplattenlage. Es sei an die- ser Stelle darauf hingewiesen, dass sich die Durchkontaktie- rungen 14, sobald die Massefläche 13 nicht mehr in der zwei- ten Leiterplattenlage liegt, sondern vielleicht in einer an- deren Leiterplattenlage, die z. B. keine Außenlage ist, vor- zugsweise nur bis zu dieser anderen Leiterplattenlage erstre- cken.

Alternativ zu dem beschriebenen und dargestellten Aufbau der Leiterplatte 1, bei dem die Abschirmfläche 12 und die Durch- kontaktierungen 14 einen ersten Kontaktbereich 12, 14 bilden, ist es auch möglich, auf die Abschirmfläche 12 zu verzichten.

In diesem Fall wird der angegebene Kontaktbereich 12,14 al- lein aus den Durchkontaktierungen 14 gebildet, die mit einem Ende in den Kontaktbereich münden, während sie am anderen En- de mit der Massefläche 13 verbunden sind.

FIGUR 2 zeigt die Draufsicht auf eine vorzugsweise zweilagig, als Leiterplattenmodul ausgebildete zweite Leiterplatte 2, die auf einer Leiterplattenseite mit einer ersten Leiterplat- tenlage, stellvertretend für eine Vielzahl von EMI-gefährde- ten elektronischen Bauelementen und/oder Schaltungen ein HF- Bauelement 20, das vorzugsweise wieder als"Surface Mounting Device"ausgebildet ist, und auf einer gegenüberliegenden Leiterplattenseite mit einer zweiten Leiterplattenlage eine zweite Massefläche 21 aufweist. Da die Massefläche 21 durch die Draufsicht-Darstellung der Leiterplatte 2 in der FIGUR 2 nicht zu sehen ist, ist die Massefläche 21 und deren Ausbrei- tung auf der Leiterplatte 2 in FIGUR 3 gesondert dargestellt.

Die Masseflächen 21 kann vorzugsweise wieder entweder als Vollfläche oder gerasterte Fläche mit einem Rasterabstand kleiner als ein Zehntel der Wellenlänge A einer von elektro-

nischen Bauelementen/Schaltungen ausgehenden elektromagneti- schen Strahlung ausgebildet sein.

Weiterhin ist es auch wieder möglich, dass die Leiterplatte 2 wie die Leiterplatte 1 mehr als zwei Leiterplattenlagen auf- weist.

In der ersten Leiterplattenlage der Leiterplatte 2, auf der Bauelemente-und/oder Schaltungsseite, befindet sich neben dem HF-Bauelement 20 eine zweite Abschirmfläche 22, die wie- der zum Zweck der bei der Beschreibung der FIGUR 4 näher er- läuterten Abschirmung dient und die bezüglich der Formgebung, der Abmaße, des Umfangs und des Materials der ersten Ab- schirmfläche 12 in der FIGUR 1 im wesentlichen entspricht.

Das bedeutet beispielsweise, dass die Abschirmfläche 22 wie die Abschirmfläche 12 an der gleichen Stelle zweite Ausspa- rungen 220 aufweist, die den ersten Aussparungen 120 im We- sentlichen entsprechen.

In der Abschirmfläche 22 sind die Aussparungen 220 für Sig- nalleitungen 4 vorgesehen, die den bei der Beschreibung der FIGUR 1 erwähnten Fremdleitungen entsprechen und die die Ab- schirmfläche 22 nicht berühren, also keinen Kontakt mit der Abschirmfläche 22 haben.

Die Abschirmfläche 22 ist weiterhin mit einer Vielzahl von vorzugsweise ebenfalls mit Harz gefüllten, zweiten Durchkon- taktierungen 23-wie die erste Abschirmfläche 12 mit den ersten Durchkontaktierungen 14 in der FIGUR 1-elektrisch verbunden, die mit Ausnahme des Bereichs der Aussparungen 220 im Unterschied zu den Verhältnissen bei der FIGUR 1, also nicht jenseits (außerhalb) der gesamten Abschirmfläche 12 auf der Leiterplatte 1, sondern im Bereich der gesamten Abschirm- fläche 22 auf der Leiterplatte 2 angeordnet sind.

Alternativ ist es aber auch möglich, dass die Durchkontaktie- rungen 23 wie die Durchkontaktierungen 14 auch jenseits (au- ßerhalb) der gesamten Abschirmfläche 22 auf der Leiterplatte 2 angeordnet sind. Umgekehrt ist es allerdings auch möglich, dass die Durchkontaktierungen 14 in der FIGUR 1 wie die Durchkontaktierungen 23 in der FIGUR 2 im Bereich der gesam- ten Abschirmfläche 12 auf der Leiterplatte 1 angeordnet sind Der Abstand zwischen zwei benachbarten Durchkontaktierungen 23 auf der Leiterplatte 2 ist wieder kleiner als A/10, wobei A die Wellenlänge der von elektronischen Bauelementen/Schal- tungen ausgehenden elektromagnetischen Strahlung ist.

Die Durchkontaktierungen 23 erstrecken sich in der in FIGUR 2 dargestellten Leiterplatte 2 von der ersten Leiterplattenlage bis zur zweiten Leiterplattenlage und verbinden dabei die Ab- schirmfläche 22 in der ersten Leiterplattenlage mit der Mas- sefläche 21 in der zweiten Leiterplattenlage. Es sei an die- ser Stelle darauf hingewiesen, dass sich die Durchkontaktie- rungen 23, sobald die Massefläche 21 nicht mehr in der zwei- ten Leiterplattenlage liegt, sondern vielleicht in einer an- deren Leiterplattenlage, die z. B. keine Außenlage ist, vor- zugsweise nur bis zu dieser anderen Leiterplattenlage erstre- cken.

Alternativ zu dem beschriebenen und dargestellten Aufbau der Leiterplatte 2, bei dem die Abschirmfläche 22 und die Durch- kontaktierungen 23 einen zweiten Kontaktbereich 22,23 bil- den, ist es auch möglich, auf die Abschirmfläche 22 zu ver- zichten. In diesem Fall wird der angegebene Kontaktbereich 22,23 allein aus den Durchkontaktierungen 23 gebildet, die mit einem Ende in den Kontaktbereich 22,23 münden, während sie am anderen Ende mit der Massefläche 13 verbunden sind.

FIGUR 3 zeigt ausgehend von FIGUR 2 die Draufsicht auf die vorzugsweise zweilagig, als Leiterplattenmodul ausgebildete zweite Leiterplatte 2, die auf der Leiterplattenseite mit der

zweiten Leiterplattenlage die zweite Massefläche 21 und auf der gegenüberliegenden Leiterplattenseite mit der ersten Lei- terplattenlage, stellvertretend für die Vielzahl der EMI- gefährdeten elektronischen Bauelemente und/oder Schaltungen das HF-Bauelement 20 aufweist. Da das HF-Bauelement 20 und die Signalleitungen 4 durch die Draufsicht-Darstellung der Leiterplatte 2 in der FIGUR 3 nicht zu sehen sind, sind diese in der FIGUR 3 gestrichelt dargestellt.

Die Durchkontaktierungen 23 sind in der FIGUR 3 nicht gestri- chelt eingezeichnet, weil diese durch die Massefläche 21 nicht verdeckt werden, also sichtbar sind. Dies liegt daran, dass die Durchkontaktierungen 23 prozesstechnisch erst am Schluss, also nach dem Aufbringen der Massefläche 21 auf die zweite Leiterplattenlage der Leiterplatte 2, durch Bohren der Leiterplatte 2 erzeugt werden.

FIGUR 4 zeigt eine Querschnitts-/Explosionsdarstellung, bei der die erste Leiterplatte 1 gemäß der FIGUR 1 entlang der Schnittlinie A-A mit Blick in Pfeilrichtung und die zweite Leiterplatte 2 gemäß den FIGUREN 2 und 3 jeweils entlang der Schnittlinie B-B mit Blick in Pfeilrichtung im unverbunde- nen Zustand (Explosionszustand) dargestellt sind.

Bezüglich der vorzugsweise als Grundleiterplatte ausgebilde- ten ersten Leiterplatte 1 ist zu sehen, wie die Ausnehmung 11 mit der Bodenfläche 111 und der Ausnehmungsöffnung 110 in die Leiterplatte 1 eingelassen ist und wie die Massefläche 13, die die Ausnehmungsöffnung 110 umschließende erste Abschirm- fläche 12 und die im Abstand von kleiner als A/10 von einan- der entfernten ersten Durchkontaktierungen 14 zusammen mit der Ausnehmung 11 einen bezogen auf die erste Leiterplatte 1 ersten Teil eines Abschirmungskäfigs 3, sozusagen einen Ab- schirmkäfig 3 ohne Käfigdeckel, bilden.

Bezüglich der vorzugsweise als Leiterplattenmodul ausgebilde- ten zweiten Leiterplatte 2 ist zu sehen, wie die Massefläche

21, die zur ersten Abschirmfläche 12 in der FIGUR 1 im we- sentlichen deckungsgleiche zweite Abschirmfläche 22 und die wieder im Abstand von kleiner als A/10 von einander entfern- ten zweiten Durchkontaktierungen 23 einen bezogen auf die zweite Leiterplatte 2 zweiten Teil des Abschirmungskäfigs 3, sozusagen den Käfigdeckel des Abschirmkäfigs 3, bilden und wie das HF-Bauelement 20, wenn die zweite Leiterplatte 2 in Richtung der gestrichelten Pfeile auf die erste Leiterplatte 1 gelegt wird, in der Ausnehmung 11 und damit in dem Abschir- mungskäfig 3 verschwindet, der das das HF-Bauelement 20 nach allen Seiten hin abschirmt.

Die beiden Leiterplatten 1, 2 werden in dem Zustand, wenn diese im Bereich der Abschirmflächen 12,22 übereinanderlie- gen, aufeinanderliegen oder sich berühren, vorzugsweise durch Lötballs 6 im Bereich dieser Abschirmflächen 12,22 miteinan- der verbunden. Alternativ sind aber auch andere, die gleiche Wirkung erzielende (Haftwirkung) Verbindungstechniken als das Löten, wie z. B. Kleben, möglich.

Sind die Abschirmflächen, wie vorstehend angedeutet nicht vorhanden, so erfolgt die Verbindung der beiden Leiterplatten 1, 2 in dem angegebenen Zustand im Bereich der Durchkontak- tierungen 14,23. Alternativ ist es aber auch möglich, die beiden Leiterplatten 1, 2 in dem angegebenen Zustand auch au- ßerhalb der Kontaktbereiche 12,14, 22,23 zu verbinden.

Mit der Löt-bzw. Klebverbindung der beiden Leiterplatten 1 werden auch die Signalleitungen 4,5 mit einander verbunden.

Wegen der notwendigen elektrischen Verbindung wird hier vor- zugsweise das Löten mittels der Lötballs 6 als Verbindungs- technik eingesetzt. Sollten auch hier andere mögliche Verbin- dungstechniken in Erwägung gezogen werden, so muss lediglich darauf geachtet werden, dass die alternative Verbindungstech- nik eine elektrische Verbindung zwischen den Signalleitungen sicherstellt.