CH375051A - Verfahren zur Herstellung elektrisch leitender Lötverbindungen bei gedruckten Schaltungen - Google Patents

Description

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 Verfahren zur Herstellung elektrisch leitender Lötverbindungen bei    gedruckten      Schaltungen   Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung    elektrisch   leitender    Lötverbindungen   bei gedruckten Schaltungen, die eine an den Verbindungsstellen mit durchgehenden Löchern versehene, mindestens einseitig mit Leiterbahnen bedruckte Isolierplatte besitzen. 



  Oftmals werden aus wirtschaftlichen und' schaltungstechnischen Gründen auf beiden Seiten von Isolierplatten Leiterbahnen angeordnet. Es ist bekannt, dass beim Verlöten von gedruckten Schaltungen auf Seite der Baubeile Schwierigkeiten auftreten, welche nur mit Hilfe von unwirtschaftlichen Verfahren behoben werden können. 



  Es ist eine Herstellungsart von    Lötverbindungen   bekannt, bei welcher die Verbindung der Leiter mit Hilfe von Hohlnieten vorgenommen wird. Um eine sichere Verbindung der Hohlnieten mit den Leiterbahnen auf der Bestückungsseite zu erhalten, wurde vorgeschlagen, dass die Hohlnieten vor dem    Bestük-      ken   mit Hilfe eines Tauchlötverfahrens mit den Leiterbahnen verlötet werden. Dadurch ist je ein    Tauch-      lötvorgang   vor und nach dem Bestücken notwendig. Ferner weist die gedruckte Platte pro Anschluss ein zusätzliches Element in Form eines Hohlnietes auf.

   Um ein zweimaliges Tauchloten zu vermeiden, wurde ferner vorgeschlagen, auf der dem Lötbad abgekehrten Seite zwischen Hohlniet und Leiterbahn eine Scheibe aus Lötmaterial anzubringen, wobei beim Lötvorgang infolge der    Wärmeleitung   des Hohlnietes die Scheibe schmilzt und eine Verbindung zwischen Niet und Leiterbahn herstellt. Dieses Verfahren hat aber den Nachteil, dass zusätzliche Elemente nötig sind und die elektrische Verbindung über zwei Lötstellen führt, was eine erhöhte    Störanfälligkeit   zur Folge hat. Es ist Ziel des erfindungsgemässen Verfahrens, in einem Lötvorgang ohne zusätzliche Elemente eine sichere Lötverbindung herzustellen.

   Das Verfahren    ist      zu   diesem Zweck dadurch gekennzeichnet, dass ein Drahtstück aus elektrisch leitendem Material mit einer von Lötmittel benetzbaren Oberfläche unter Bildung einer Kapillare beidseitig über die Platte vorstehend durch die Plattenöffnung an der Verbindungsstelle gesteckt wird, wonach dem Drahtstück auf einer Plattenseite Lötmittel und Wärme zugeführt werden, wobei verflüssigtes Lötmittel durch die Kapillare längs des Drahtstückes auf die andere Plattenseife bis zur gedruckten Leiterbahn gelangt. 



  Im folgenden ist das erfindungsgemässe Verfahren an Hand der beiliegenden Zeichnung, die Ausführungsbeispiele von nach diesem Verfahren her- gestellten Lötverbindungen zeigt, beschrieben. 



     Fig.   1    zeigt   im    Querschnitt   ein erstes Beispiel einer    Lötverbindung   zwischen einer beidseitig    mit   Leiter- bahnen    bedrurfkten      Isolierplatte   und. - wenigstens einem    Bauelement,      Fig.   2-4 schaubildlich und    im   Querschnitt je ein weiteres    Beispiel   einer    solchen   Lötverbindung gemäss    Fig.   1 und _    Fig.   5 eine    Lötverbindung      zweier      Leitbahnen   ohne Bauelement. 



  Gemäss    Fig.   1 ist    eine   Platte 1 aus    Isoliermaterial   auf der mit einem Widerstand 2 als Bauelement besetzten Seite a mit Leiterbahnen 3 - und auf der Gegenseite b    mit      Leiterbahnen   4 bedruckt.

   Durch die Leiterbahnen 3, 4 und die    Isolierplatte   1 sind an den je nach Schalterfordernis    vorgesehenen      Verbin-      dungsstellen   Löcher 6    geführt.   Ein    Anschlussleiter=   stück 5 des    Widerstandes   2    (einfachheitshalber   ist in allen Figuren nur das eine    Leiterstück      des.   Widerstandes gezeichnet) ist -an seinem freien Ende unter 

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 Bildung einer Schlaufe 7 auf sich selbst zurückgebogen und wird so durch das Loch 6 gesteckt, dass beidseits der Platte 1 die Enden der Schlaufe 7 über die Plattenfläche hinausragen.

   Die Dimension des Loches 6    ist   so    gewählt,   dass    entlang   und zwischen den beiden Schlaufenteilen eine Kapillarwirkung gebildet ist. Nun wird auf der Plattenseite b dem dort vorstehenden Schlaufenende Lötmittel zugeführt und erhitzt, vorzugsweise in Form eines Zinnbades B. Das flüssige Lötmittel gelangt in der Folge durch Kapillarwirkung längs der Drahtschlaufe 7 auf die Plattenseite a und    verbindet   dort den Leiterdraht 5 mit der Leiterbahn 3. Gleichzeitig wird aber auch die Leiterbahn 4 auf der Plattenseite b über die Schlaufe 7 mit der Leiterbahn 3 verbunden. Es versteht sich, dass der Lötmitteltransport durch die Kapillare nur dann einwandfrei erfolgt, wenn der Leiterdraht 5 bzw. dessen Oberfläche sich zur Lötmittelführung eignet.

   Bei Verwendung von Zinn als Lötmittel besteht der Leiterdraht 5 zweckmässig aus Kupfer. Die Kapillarwirkung wird dadurch erreicht, dass beim Eintauchen des auf der Seite b vorstehenden Endes in das Zinnbad 8 über dieses und die Schlaufe 7 Wärme auf die Leiterbahn 3 übertragen wird. Sobald das Leiterstück 5    entlang   den durch die Schlaufenteile gebildeten Kapillarkanäle genügend erwärmt ist, steigt das Lötmittel und verbindet sich mit der Leiterbahn 3. Statt ein Lötmittelbad zu verwenden, könnte dem Drahtende auch direkt Lötmittel zugeführt und dort mittels eines Lötkolbens erwärmt werden. 



  Um den Widerstand 2 vor dem Verlöten provisorisch an der Isolierplatte 1 festzuhalten, ist die Schlaufe 7 gemäss dem Beispiel nach Fig. 2 mit einer Knickung 9 versehen, so dass die Schlaufe 7 auf die Leiterbahn 3 zu liegen kommt. Dadurch wird ausserdem die    Leiterbahn   3 durch die abgeknickte Schlaufe rascher erwärmt. Die günstige Lage des der Leiterbahn 3 zugekehrten einen Kapillarkanals erleichtert ein Benetzen der Leiterbahn 3 mit Lötmittel, so dass eine    einwandfreie   Verbindung zwischen dem Leiterdraht 5 und der Leiterbahn 3 entsteht. Die geknickte Schlaufe 7 erlaubt auch das Loch 6 grösser zu dimensionieren, was die Bestückung der Leiterplatte 1 erleichtert.

   Im Beispiel der Fig. 2 weist die Plattenseite b aus schaltungstechnischen Gründen keine Leiterbahn auf, was jedoch keinen Einfluss auf die Kapil larwirkung hat, denn diese wird durch das auf der Plattenseite b vorstehende Schlaufenende allein    be-      wirkt.   



  Das erweiterte Loch 6 nach Fig. 2 hat aber zur Folge, dass die bestückten Bauteile, das heisst im vorliegenden Fall der Widerstand 2, vor dem    Lötvor-      gang   nicht mehr mechanisch einwandfrei an der Platte 1 gehalten sind, was sich in bestimmten Fällen nachteilig auswirkt. Um dies zu verhindern, wird gemäss dem Beispiel nach Fig. 3 die Schlaufe 7 als    federnde      Schlaufe   ausgebildet, wobei ein oder beide Schlaufenteile leicht nach auswärts gewölbt werden. Diese Wölbung soll so klein sein, dass die Elastizi- tätsgrenze des Drahtmaterials nicht überschritten wird, damit nach dem Einstecken in das Loch 6 der n mit der Leiterbahn zu verbindende Bauteil durch die zwischen Lochwand und Schlaufe auftretende Haftreibung gehalten wird.

   Die Dimension des Loches 6 muss dabei so gewählt werden, dass nach dem Einstecken der Schlaufe 7 in das Loch 6 die Wölbung so weit aufgehoben wird, dass die Kapillarwirkung entlang der Schlaufe 7 gewährleistet ist. 



  Schaltungstechnische Gründe können die Verbindung einer Leiterbahn mit mehreren Bauteilen erfordern. Ein solches Beispiel wird in Fig. 4 gezeigt, in welcher zwei Widerstände 2    mit   den Leiterbahnen 3 und 4 zu verbinden    sind.      Anstatt   eine    Schlaufe   zu bilden, werden die beiden    Leiterdrähte   5    in   die Öffnung 6 gesteckt, wobei die    öffnung   6 so bemessen wird, dass    zwischen   den beiden Leiterstücken 5 die bereits    erwähnte      Kapillarwirkung   auftritt. Der    Löt-      vorgang   erfolgt in allen Fällen auf die an Hand der    Fig.   1 und 2    beschriebenen   Weise. 



  Das gleiche Verfahren kann auch angewendet werden, wenn    zwei   auf verschiedenen Plattenseiten aufgedruckte Leiterbahnen 3 und 4 miteinander verbunden werden sollen. Gemäss    Fig.   5 wird' in diesem Fall eine Drahtschlaufe 10 durch die Plattenöffnung 6 gesteckt, so    dass   auch hier Kapillare    gebildet   sind und die    Schlaufenenden   vorstehen. Der Lötvorgang entspricht genau dem bei den    übrigen   Beispielen beschriebenen Vorgang.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung elektrisch leitender Lötverbindungen bei gedruckten Schalungen, die eine an den Verbindungsstellen mit durchgehenden Löchern versehene, mindestens einseitig mit Leiterbahnen bedruckte Isolierplatte besitzen, dadurch gekennzeichnet, dass ein doppelt geführtes Drahtstück aus elektrisch leitendem Material mit einer von Lötmittel benetzbaren Oberfläche unter Bildung einer Kapillare beidseitig über die Platte vorstehend durch die Plattenöffnung an der Verbindungsstelle gesteckt wird, wonach dem Drahtstück auf einer Plattenseite Lötmittel und Wärme zugeführt werden,

   wobei verflüssigtes Lötmittel durch die Kapillare längs des Drahtstückes auf die andere Plattenseite bis zur gedruckten Leiterbahn gelangt. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ger kennzeichnet, dass das Drahtstück ein Anschlussdraht eines Bauelementes ist und als durch die Öffnung hindurchreichende Schlaufe ausgebildet wird, wobei die beiden Schlaufenteile einander so gegenüber gelegt werden, dass die Lötung durch Kapillarwirkung erfolgt. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine vergrösserte Kontaktfläche zwischen Schlaufe und Leiterbahn durch Knicken der Schlaufe auf Seite des Bauteiles erreicht wird (Fig. 2, 3, 4). <Desc/Clms Page number 3> 3. Verfahren nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtschlaufe als federnde Schlaufe ausgebildet wird, damit der Bauteil im Plattenloch durch Haftreibung gehalten wird (Fig. 3). 4.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als ein Drahtstück durch die Öffnung geführt wird, wobei die Öffnung so bemessen wird, dass die Kapillarwirkung entlang der sich gegenüberliegenden Leiterstücke auftritt (Fig. 4). 5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbindung je einer gedruckten Leiterbahn auf den. beiden Plattenseiten ein zu einer Schlaufe zusammengelegtes Drahtstück in die Plattenöffnung eingeführt wird, und dass das eine- oder beide vorstehenden Enden auf die zugeordnete Leiterbahn geknickt werden (Fig. 5).