CZ292485B6 - Deska tištěných spojů a způsob přesného osazení a pájení elektronických součástek na povrchu desky tištěných spojů - Google Patents

Abstract

Deska (1) tištěných spojů je určena pro polohově přesné osazení elektronickými součástkami, které jsou na povrchu desky (1) tištěných spojů připevněny zejména technikou natavovacího pájení. V povrchu (12) desky (1) tištěných spojů jsou vytvořeny oblasti, například ve formě drážek (2) nebo drážkového otvoru pro vložení elektronických součástek, alespoň částečně přizpůsobené vnějšímu válcovému obrysu příslušných elektronických součástek. Při výrobě desky (1) tištěných spojů se pájecí pasta nanese dávkováním na připojovací plochy (7) desky (1) tištěných spojů, které se nacházejí v oblastech vytvořených v povrchu (12) desky (1) tištěných spojů, přizpůsobených vnějšímu válcovému obrysu příslušných elektronických součástek, do těchto vytvořených oblastí se polohově přesně vloží elektronické součástky, načež se pájecí pasta zahřeje na teplotu nad svou teplotou tavení.ŕ

Description

Deska tištěných spojů a způsob přesného osazení a pájení elektronických součástek na povrchu desky tištěných spojů

Oblast techniky

Vynález se týká desky tištěných spojů pro polohově přesné osazení elektronickými součástkami, které jsou na povrchu desky tištěných spojů připevněny zejména technikou natavovacího pájení, a způsobu přesného osazení a pájení elektronických součástek na povrchu desky tištěných spojů, 10 při němž se elektronické součástky elektricky a vodivě připojí k desce tištěných spojů technikou natavovacího pájení. Deska tištěných spojů podle vynálezu je určena zvláště k užití v souborech ochrany před rázovým napětím a elektronickými součástkami jsou bleskojistky rázového napětí, termistory PTC (PTC - positive temperature coefficient), varistory a diody.

Dosavadní stav techniky

Je známa montáž bleskojistek rázového napětí metodou pájení přetavením na desce tištěných spojů a připojení ostatních elektrických součástek, jako jsou termistory PTC, varistory a diody 20 jako čipových součástek prostřednictvím běžné techniky sevření. Přitom existují problémy přesného umístění bleskojistky rázového napětí, když bleskojistka není držena v požadované poloze během procesu pájení a proto se mohou vyskytnout problémy styku nebo potíže během dalšího zpracování nebo montáže desky tištěných spojů.

Rozličnými technikami montáže různých součástek na desce tištěných spojů je vyžadováno několik kroků pro spojování. Dále jsou požadována dodatečná spojovací očka pro montáž desky tištěných spojů s jinými součástkami (termistory PTC a varistory), čímž se zvětšují materiálové a výrobní náklady.

Při technice pájení přetavením je běžné použití pájecího materiálu na desce tištěných spojů v místech určených pro přijetí elektronické součástky. Potom je odpovídající součástka namontována na pájecí materiál, který je ještě ve stavu pasty a potom je úplně smontovaná deska tištěných spojů zahřáta až se pájecí materiál taví a po ochlazení je elektronická součástka držena v poloze znovu ztuhlým pájecím materiálem a je elektricky spojena.

Pokud pájecí materiál ještě neuskuteční intenzivní připojení elektronické součástky k desce tištěných spojů, tj. bezprostředně po umístění součástky na desku tištěných spojů, může příslušná součástka sklouznout a vypadnout z požadované polohy. Protože technika pájení přetavením se obyčejně provádí v kontinuálních ohřívacích pecích, např. takových jako jsou známé zDE 40 40 16 366 C2, mají se během přepravy předem smontované desky tištěných spojů učinit taková opatření, která zabrání vyklouznutí elektronické součásti z požadované polohy při pohybech nebo chvění.

Aby se zabránilo takovému vyklouznutí je např. z EP 0 540 497 A2 známo použití matrice, která 45 však může určit jen tvar povrchu pájky použité v poloze pájení. Upevnění součástky alespoň do určité míry není touto metodou možné. Umístění se má usnadnit tím, že vytvořené polohy pájky mají rovinný povrch.

Užití přilnavé látky k upevnění součástí na desku tištěných spojů je vysvětleno v DE 4126 913 50 Al. V něm je vytvořeno spojení odpovídající součástky s deskou tištěných spojů přilnavou látkou. Potom je proveden vlastní proces pájení a nakonec dosaženo úplného spojení. Dodatkem k požadované přilnavé látce, jejíž dodání vede k větším výdajům na montáž desky tištěných spojů, musí být splněny vysoké požadavky na užitou přilnavou látku. Protože přilnavá látka je

-1 CZ 292485 B6 vystavena vysokým teplotám během pájení, může dojít k poškozením vlivem rozpouštědla obsaženého možná v přilnavé látce.

Ochranný obvod pro telekomunikační instalace pro ochranu uživatele před přepětím nebo nadproudem je vysvětlen např. v DE 40 26 004 C2, jehož prostřednictvím může být také chráněna bleskojistka rázového napětí před tepelným přetížením po odezvě tepelného ochranného prvku (samočinně ochranný kontakt). Za tímto účelem je součástka z plechu ve styku s bleskojistkou rázového napětí a k součástce z plechu je připojena pájená poloha s kluzným kontaktem proti kterému působí pružina. Jestliže se bleskojistka rázového napětí ohřeje nepřípustným způsobem, a tím také součástka z plechu, pájené místo se roztaví a kluzný kontakt je posunut silou pružiny a bleskojistka rázového napětí je zkratována. Takto uspořádaný přístroj tepelné ochrany vyžaduje dost velký počet jednotlivých částí, což vede k velkým nákladům při výrobě a montáži. Dále jsou relativně velké požadavky na nutný prostor. Zvláště použití pružin je kritické s ohledem na automatickou montáž, protože pro ně platí zvláštní požadavky.

V řešení vysvětleném v DE 40 26 004 C2 jsou požadovány dodatečné prvky pro vytvoření spojení se zemnicím potenciálem.

Dále je z DE 33 23 687 C2 znám zásobník bleskojistky rázového napětí pro koncové bloky telekomunikační techniky, ve kterém může být shora vložena podpěrná pružina ve tvaru S pro každou mezeru jiskry dvousměmé bleskojistky, přičemž tato podpěrná pružina má pájený prvek na jedné opoře a uzavírací zařízení na jeho druhé opoře. Tato tepelná ochrana je také výrobně nákladná aje vystavena poruchám vlivem dodatečné podpěrné pružiny.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu proto je vytvořit desku tištěných spojů a metodu pro montáž takové desky tištěných spojů, ve které mohou být elektronické součástky, které mají být přiloženy na povrch desky tištěných spojů, jednoduchým způsobem přesně umístěny a potom pájeny v této poloze.

Uvedený úkol splňuje deska tištěných spojů pro polohově přesné osazení elektronickými součástkami, které jsou na povrchu desky tištěných spojů připevněny zejména technikou natavovacího pájení, podle vynálezu, jehož podstatou je, že v povrchu desky tištěných spojů jsou vytvořeny oblasti pro vložení elektronických součástek, alespoň částečně přizpůsobené vnějšímu válcovému obiysu příslušných elektronických součástek.

Povrch desky tištěných spojů má podle vynálezu části, které jsou uspořádány takovým způsobem, že tvoří prohloubení přizpůsobená alespoň částečně ve svých obrysech vnějším válcovým obrysům příslušných elektronických součástek, které mají být namontovány na desce tištěných spojů. Tyto oblasti jsou s výhodou vytvořeny jako drážky nebo drážkové otvory, do kterých se mohou hodit elektronické součásti, které se mají namontovat. Obrysy otvorů nebo drážek jsou uspořádány tak, že mohou držet odpovídající elektronické součástky, které mají být namontovány, v požadované poloze na desce tištěných spojů svými vybranými tvary.

Během automatické montáže jsou dále problémy když se již smontované základní desky nebo desky tištěných spojů mají spojit s krytem. Při použití technologie spojení, jako je lepení, jsou velké výdaje vlivem vysokých nákladů na instalaci, způsobené požadovanou dodávkou lepidla a také normálně požadovaným sacím přístrojem pro páry rozpouštědla, jakož i vlivem řízení a monitorování procesu spojování, protože se má zamezit tomu, aby se určité části lepidla dostaly na spodní stranu desky tištěných spojů nebo i do automatického stroje nebo do instalace.

Spojení, která jsou provedena západkou nebo jinými prvky uspořádanými podobným způsobem mají nevýhodu v tom, že na jedné straně odpovídajícím způsobem uspořádané prvky vyžadují

-2CZ 292485 B6 komplikované tvary při výrobě, a že na druhé straně mají sklon k poruchám vlivem malých rozměrů, které jsou nutné kvůli omezenému dostupnému prostoru, protože za hrubých výrobních podmínek se snadno rozbijí a nebudou již nikdy schopné provozu. Protože se používají desky tištěných spojů relativně malé tloušťky, je obtížné nebo i nemožné uspořádat uzavírací prvky tak, aby se zamezilo existenci výčnělků přes spodní stranu desky tištěných spojů.

U desky tištěných spojů podle vynálezu je oproti známým provedením možné namontovat všechny součástky společně v jednom kroku a nakonec dokončit již osazenou desku tištěných spojů pomocí techniky natavovacího pájení a jednoduchým způsobem vytvořit upevnění elektronických součástek a požadované elektrické spojení s krytem.

Pomocí výřezů vytvořených na povrchu desky tištěných spojů, ve kterých jsou namontovány elektronické součástky, je možné uspořádáním prohloubení zmenšit celkovou výšku nebo předejít tlustšími deskami tištěných spojů zvětšení požadované výšky. Použití desek tištěných spojů, které mají vyšší celkovou výšku, je také výhodné pro větší tepelný odpor při pájení. Jestliže např. desky tištěných spojů podle vynálezu jsou vybaveny bleskojistkami rázového napětí, určují tyto celkovou požadovanou výšku, která nemůže být zvětšena nebo zmenšena, jak bylo vysvětleno výše. Připojovací lišty nebo odpojovači lišty se dvěma řadami řezacích a svěracích kontaktů jsou v oboru známy. K řezacím a svěracím kontaktům jsou připojeny vodiče kabelu. Jestliže se použije smontovaná deska tištěných spojů jako ochranná zástrčka a je vložena do odpojovači lišty, alespoň dva řezací a svěrací kontakty první řady jsou kryty ochrannou zástrčkou. Malou výškou ochranné zástrčky je zajištěno, že druhá řada řezacích a svěracích kontaktů je volně přístupná a spojitelná s namontovanou ochrannou zástrčkou.

Místo desky tištěných spojů může být použita jednodušší základní deska, která může být osazena nebo také chráněna krytem.

Na povrchu desky tištěných spojů jsou upraveny přípojky, které mohou být připojeny na elektrody bleskojistky rázového napětí a na úplné uspořádání desky tištěných spojů.

Jako elektronické součástky (termistory PTC, varistory) mohou být použity levné součástky ve tvaru čipu, které mají alespoň jednu pájitelnou plochu, přičemž spojení příslušných součástek s deskou tištěných spojů je provedeno drážkovým otvorem použitým s výhodou pro takové prvky. Uspořádání součástek během montáže se s výhodou provede kolmo k desce tištěných spojů a vlastní pájené spojení se vytvoří spojením předních stran příslušných součástek se spojovacími povrchy (pájecími ploškami), uspořádanými v sousedství drážkového otvoru nebo drážky.

Výřezy na desce tištěných spojů, uspořádané k uložení příslušných součástek, jsou dimenzovány tak, že hloubka desky tištěných spojů může být využita téměř úplně a tak se dosáhne relativně velkého povrchu pro pájení.

Pro zvětšení smáčecí schopnosti součástek mohou být drážkové otvory nebo drážky alespoň částečně na svých okrajích metalizovány. Přitom je metalizovaná část oblastí určených k uložení součástek s výhodou opatřena podélnými plochami. Metalizování může být provedeno galvanickým procesem, známým pro propojovací spojení.

Před vlastním osazením desky tištěných spojů elektronickými součástkami se nanese pájecí pasta, která má být použita, s výhodou pro všechny součástky v jednom pracovním kroku buď pomocí šablonového tisku, nebo rozdělovacího procesu. Tím se může dosáhnout toho, že pájecí pastou jsou opatřeny jen ty části, které bezpodmínečně vyžadují vytvoření spojení, a proto není nutné dodatečné opracování pro vytvoření bezpečného požadovaného spojení mezi deskou tištěných spojů a součástkami.

-3 CZ 292485 B6

Deska tištěných spojů podle vynálezu a způsob podle vynálezu dále mají výhodu před řešeními popsanými výše v tom, že počet požadovaných jednotlivých dílů je snížen a zvláště nejsou požadovány žádné další stykové povrchy.

Fólie, která se má přiložit na spodní stranu desky tištěných spojů, kryje desku tištěných spojů v tomto směru a, jestliže se vybere vhodný materiál fólie, je na této straně umožněno provedení celé konstrukční skupiny s ochranou před napětím (styková ochrana). Dále prostřednictvím procesu rozdělování se může přiložit izolátor na spodní stranu desky tištěných spojů, který také dovoluje provedení s ochranou před napětím. Když se použije deska tištěných spojů podle 10 vynálezu s obdobně navrženými postupy, může být výroba optimalizována s ohledem na náklady, protože náklady mohou být sníženy zvláště volbou automatizace procesu. Jinou výhodou je to, že může být snížena míra poruch, protože přesnost umístění se může zvýšit jednoduchými prostředky a může se proto zamezit poruchám.

Deska tištěných spojů podle vynálezu může být zakryta krytem a vybavena elektronickými součástkami jako je modul ochrany před rázovým napětím. Několik, avšak alespoň dva, výčnělků kopulovitého tvaru, z alespoň částečně deformovatelného materiálu, je uspořádáno na krytu. Tyto výčnělky vystupují z krytu směrem k základní desce, která se má spojit, a jsou zasunuty do v ní vytvořených výřezů. Rozměr kopulovitého tvaruje takový, že výčnělek může být vložen bez 20 problémů během montáže do výřezů a deformován působením takové energie a/nebo síly, že mezi krytem a základní deskou vznikne silové spojení a/nebo spojení se vzájemným tvarovým přizpůsobením. Uvedené výčnělky mají být dále dimenzovány tak, aby po deformaci dosažené působením energie a/nebo síly nepřesáhly rovinu danou spodní stranou základní desky atak garantují, že tyto moduly mohou být spojeny požadovaným způsobem.

Provedením podle vynálezu může být dále výhodným způsobem zajištěno, že moduly mohou být zasunuty bez problémů jako ochranné zástrčky při současném zmenšení požadovaného prostoru a bez poruch mezi sousedními moduly nebo jinými prvky obvodů.

Výroba může být výhodně provedena ve dvou krocích automatickým strojem, v prvním kroku se kryt umístí na nebo do základní desky a tam zachytí, a v druhém kroku se provedou deformace výčnělků. Toho se dá dosáhnout výhodným způsobem tlakem zahřátými tmy proti přední straně výčnělků kopulovitého tvaru. Zahřátí způsobí změknutí materiálu výčnělků a tlakem trnů se dá dosáhnout požadovaného tvaru, čímž se zajistí, že základní deska a kryt jsou vzájemně spojeny 35 bez vůle.

Ohřátí trnů se dá dosáhnout například odporovým ohřevem. Je ovšem také možné použít jiných forem energie, jako je elektromagnetické záření, aby se umožnilo zvýšení teploty a tím změknutí materiálu výčnělku, zejména vhodného plastu, s výhodou termoplastu.

Odpovídajícím osazením může být vytvořena zástrčka přepěťové ochrany, kombinující dvě funkce spojení se zemí a samočinně ochranného kontaktu v jedné části, proděrováním a následujícím ohnutím. Toto uspořádání má tu výhodu, že náklady na montáž se podstatně zmenší a lineární pohyb spojování se má provést jen při vložení do krytu. Tyto pohyby jsou 45 zvláště příznivé pro automatické montážní stroje.

Jinou výhodou je to, že se může odstranit řada přechodových míst zatížených nárazovými proudy.

Výřezy jsou s výhodou vytvořeny jako odstupňované otvory.

Výřezy jsou s výhodou vytvořeny jako průchozí otvory, které se od spodní strany desky tištěných spojů zužují směrem k její horní straně.

-4CZ 292485 B6

Podle dalšího provedení jsou výřéžý s výhodou provedeny jako otvory, které mají v celé tloušťce desky tištěných spojů stejný tvar nebo jako průchozí otvory, které mají mnohoúhelníkový průřez.

Výčnělky kopulovitého tvaru jsou s výhodou vytvořeny z termoplastického materiálu.

Výčnělky mají s výhodou na své čelní ploše směřující ke spodní straně desky tištěných spojů prohloubení nebo zářez.

Ze zasouvatelného krytu z izolačního materiálu s bleskojistkou rázového napětí se dvěma vnějšími elektrodami spojenými vždy s jedním telekomunikačním vodičem a se střední elektrodou spojenou se zemnicí tyčí a z ochranného přístroje tepelného přetížení pro připojení telekomunikačních vodičů na zemnicí tyč v případě nadměrného zahřátí bleskojistky rázového napětí je sestavena ochranná zástrčka proti přepětí pro připojovací lišty telekomunikační techniky, která obsahuje jednodílný kontaktní prvek pro vložení do krytu, přičemž tento kontaktní prvek obsahuje první pružné kontaktní rameno, které se ve vloženém stavu dotýká střední elektrody namontované bleskojistky rázového napětí, úložnou část pro kontaktní destičku pevně spojenou se zemnicí tyčí, a druhé pružné kontaktní rameno, které je tepelným prvkem drženo v odstupu od vnějších elektrod a změnou tvaru tepelného prvku na základě svých pružných vlastností v případě nadměrného ohřátí dosedá na obě vnější elektrody.

Druhé pružné kontaktní rameno má ve smontovaném stavu stálou sílu předpětí proti vnějším elektrodám uloženým na bleskojistce rázového napětí. Během normálního provozu působí tepelný prvek proti síle předpětí druhého pružného kontaktního ramena a izoluje druhé pružné kontaktní rameno od vnějších elektrod a zabraňuje tak existenci elektrického vodivého spojení mezi kontaktním prvkem a vnějšími elektrodami bleskojistky rázového napětí. Tepelný prvek může být vytvořen jako kapka pájky upevněná na druhém pružném kontaktním ramenu nebo může být zaklapnut do odpovídajícího výřezu v kontaktním ramenu. V tomto posledně uvedeném řešení se kontaktní prvek nejdříve umístí bez tepelného prvku v krytu ochranné zástrčky. Po připojení krytu k desce tištěných spojů ochranné zástrčky se tepelný prvek dodatečně zaklapne do druhého pružného kontaktního ramena a plně se předepne a zprovozní.

Tepelný prvek může být tvarovaným dílem vyrobeným z materiálu jako je kov, který se taví při ohřátí a uvolňuje pohyb druhého kontaktního ramena směrem k vnějším elektrodám bleskojistky rázového napětí, takže se vytvoří vodivé spojení mezi telekomunikačními vodiči a zemnicí tyčí. Teplota tavení materiálu se volí taková, že může být vyloučeno poškození instalace nebo i riziko požáru.

Tepelný prvek může být také vyroben z materiálu, který změkne jen tehdy, když je ohřát odpovídajícím způsobem, a povolí pod sílou předpětí druhého pružného kontaktního ramena tak, že toto rameno se dostane do styku s vnějšími elektrodami a může vytvořit vodivé spojení k uvedeným elektrodám.

Další možností je použití bimetalů nebo známých slitin s tvarovou pamětí, které jsou po ohřátí schopné uvolnit druhé pružné kontaktní rameno pro spojení s vnějšími elektrodami bleskojistky rázového napětí.

Tepelný prvek může být rovněž sestávat z izolačního laku nebo izolační fólie, která je uspořádaná mezi vnějšími elektrodami bleskojistky rázového napětí a druhým pružným kontaktním ramenem, které na ně pružně dosedá a elektricky je izoluje vůči sobě. Nátěr nebo fólie se roztaví po ohřátí, čímž se vytvoří vodivé spojení.

Kontaktní prvek je s výhodou proveden jako alespoň jedna pružná přídržná opěra, sloužící jako opěra na straně bleskojistky rázového napětí, protilehlé k prvnímu pružnému kontaktnímu ramenu, dosedající pružně na její izolační povrch. Tím se zabrání nesouměmému jednostrannému

-5CZ 292485 B6 zatížení pájeného spoje mezi bleskojistkou rázového napětí a deskou tištěných spojů nesoucí bleskojistku.

Uvedený úkol dále splňuje způsob přesného osazování a pájení elektronických součástek na povrchu desky tištěných spojů pomoci techniky natavovacího pájení, podle vynálezu, jehož podstatou je, že pájecí pasta se nanese dávkováním na připojovací plochy desky tištěných spojů, které se nacházejí v oblastech vytvořených v povrchu desky tištěných spojů, přizpůsobených vnějšímu válcovému obrysu příslušných elektronických součástek, do těchto vytvořených oblastí se polohově přesně vloží elektronické součástky, načež se pájecí pasta zahřeje na teplotu nad svou teplotu tavení.

Elektronické součástky se svými pájitelnými povrchy s výhodou uspořádají kolmo k desce tištěných spojů, načež se vloží do vytvořených oblastí.

Pájecí pasta se s výhodou nanáší dávkovaně šablonovým tiskem.

Pájecí pasta se s výhodou nanáší dávkovaně procesem rozdělování.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále popsán podrobněji na základě provedení uvedených na obrázcích, na nichž je na obr. 1 deska tištěných spojů podle vynálezu před montáží, na obr. 2 deska tištěných spojů podle obr. 1 se součástkami, na obr. 3 deska tištěných spojů s již namontovaným krytem před konečným spojením, na obr. 4 schematické znázornění výčnělku kopulovitého tvaru na krytu, na obr. 5 několik provedení výřezů k použití v desce tištěných spojů, na obr. 6 příklad kontaktního prvku pro zástrčku ochrany před rázovým napětím, na obr. 7 kontaktní prvek z obr. 6 namontovaný na bleskojistce rázového napětí, na obr. 8 ochranná zástrčka k použití v telekomunikačních instalacích při použití kontaktního prvku z obr. 6 a na obr. 9 druhý příklad kontaktního prvku.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 znázorňuje desku 1 tištěných spojů podle vynálezu, která obsahuje různé oblasti vytvořené v materiálu desky 1 tištěných spojů. Tyto oblasti jsou tvořeny drážkou 2 vytvořenou v povrchu 12 desky 1 tištěných spojů, a určenou k uložení neznázoměné bleskojistky 4 rázového napětí. Deska 1 tištěných spojů, na rozdíl od dosud používaných desek tištěných spojů tloušťky 0,8 mm, má tloušťku 1,2 mm, takže drážka 2 může být vytvořena v desce 1 tištěných spojů s dostatečnou hloubkou. Šířka a hloubka drážky 2 by se měla zvolit podle vnějších rozměrů bleskojistky 4 tak, že vložená bleskojistka 4 rázového napětí je držena jen tvarem drážky 2 v požadované poloze a i při průchodu kontinuální ohřívací pecí je zabráněno jejímu vyklouznutí.

Navíc k drážce 2 jsou v povrchu desky 1 tištěných spojů vytvořeny drážkové otvory 3, do kterých mohou být umístěny jiné elektronické součástky, také zde neznázoměné.

Vytvořené oblasti, to jest drážka 2 a drážkové otvory 3, mohou být vyrobeny během výroby desky tištěných spojů, například frézováním nebo děrováním.

-6CZ 292485 B6

Drážkové otvory 3 jsou s výhodou metalizovány jen na svých vnitřních plochách 9, které jsou elektricky opatřeny připojovacími plochami 7, na které může být měď nanesena, například galvanicky.

Po nanesení pájecí pasty vhodnými metodami do odpovídajících poloh ve vytvořených oblastech může být provedena montáž různých elektronických součástek automatickým způsobem a v jednom pracovním kroku.

Deska 1 tištěných spojů znázorněná na obr. 2 je opatřena bleskojistkou 4 rázového napětí, umístěnou v drážce 2, a dvěma varistory 5 a dvěma termistory PTC 6, umístěnými v drážkových otvorech 3. Přitom je vidět, že tyto použité součástky jsou vybrány s ohledem na své rozměry tak, aby lícovaly s oblastmi provedenými jako drážka 2 nebo drážkové otvory 3 tak, že jen tvar těchto oblastí zabrání jejich vyklouznutí a elektronické součástky jsou drženy přesně v požadované poloze. Jestliže alespoň některé z povrchů obklopujících tyto vytvořené oblasti jsou zkoseny, působí toto zkosení při montáži desky 1 tištěných spojů pozitivně, protože je tím usnadněno vložení uvedených součástek.

Deska 1 tištěných spojů osazená podle obr. 2 může být nyní předána do procesu natavovacího pájení, aby se vytvořilo trvalé spojení uvedených součástek s deskou 1 tištěných spojů, a aby se zároveň zabránilo jejich posunutí při pohybech desky 1 tištěných spojů.

Drážky 2 a drážkové otvory 3 vytvořené v desce 1 tištěných spojů zvětšují přídavně pevnost spojení vytvořeného procesem pájení, protože přizpůsobením odpovídajících obrysů při zohlednění vnějších obrysů odpovídajících použitých součástek má také zvolený tvar vliv na výslednou pevnost spojení.

Obr. 3 znázorňuje modul, ve kterém je na základní desce vytvořené jako deska 1 tištěných spojů a osazené již různými elektronickými součástkami, jako je bleskojistka 4 rázového napětí, varistor 5 a termistory PTC 6, nasazen kryt 13. Výčnělky 14 kopulovitého tvaru, vytvořené na krytu 13, procházejí vytvořenými výřezy 15, 16 nebo 17 tak, že výřezy 15. 16 a 17 jsou alespoň částečně vyplněny materiálem výčnělků 14. V příkladu na obr. 3 vystupuje výčnělek 14 kopulovitého tvaru z desky 1 tištěných spojů z její spodní strany 18. V některých případech není nutné dimenzovat výčnělky 14 tak velké, ale mohou být také menší.

Ve výhodném provedení jsou výčnělky 14 na krytu 13 válcové nebo mnohoúhelníkové, jak je uvedeno na obr. 4, a mají na své čelní ploše prohloubení nebo zářez 19, vhodný k držení neuvedeného kolíku během působení ohřevu a tlaku, tj. při ohřevu a současném tlaku na výčnělek 14 pro lepší přizpůsobení materiálu výčnělku 14 požadovanému tvaru během procesu tečení, ke kterému dochází tlakem a zvýšením teploty, a pro zabránění jeho vyklouznutí.

Z obr. 5 vyplývají možné tvary výřezů 15, 16, 17, které mají být vytvořeny v desce 1 tištěných spojů. Na obr. 5 je zcela vlevo znázorněn výřez 15 ve tvaru odstupňovaného otvoru, uprostřed obr. 5 dva výřezy 16. vytvořené jako otvory zužující se směrem k horní straně 20 desky 1 tištěných spojů, a zcela vpravo výřez 17 ve formě průchozího otvoru kruhového nebo mnohoúhelníkového tvaru.

Výřezy 15, 16, vytvořené jako odstupňovaný otvor nebo zužující se otvor, mají proti třetí možnosti tu výhodu, že vytvořený spoj má vyšší podíl vzájemného tvarového přizpůsobení a je tedy bezpečnější.

Jestliže jsou naproti tomu výřezy 17 vytvořeny jako průchozí otvory, které mají kruhový nebo pravoúhelníkový průřez, jsou dosažitelné spojovací síly nižší, avšak později možné požadované rozpojení může být provedeno v této variantě podstatně snadněji a bez poškození.

-7CZ 292485 B6

Kontaktní prvek 21, znázorněný na obr. 6, obsahuje první pružné kontaktní rameno 22, které je vyhnuto směrem ke střední elektrodě 23 bleskojistky 4 rázového napětí, neuvedené na tomto znázornění. První pružné kontaktní rameno 22 má dotyk se střední elektrodou 23, která se spojí 5 v případě přepětí uvnitř bleskojistky 4 rázového napětí s jejími vnějšími elektrodami 25 a 26.

Každá z vnějších elektrod 25 a 26 je naopak při stavu vložení ochranné zástrčky spojena s jedním z telekomunikačních vodičů. Kontaktní prvek 21 obsahuje úložnou část, kterou tvoří dvě vyhnutá pružná ucha 27, přičemž do této úložné části je vložena kontaktní destička 28 spojená s uzemňovací tyčí. V případě přepětí se tak vytvoří zemní spojení z telekomunikačního 10 vodiče anebo z telekomunikačního vodiče b přes vnější elektrody 25. 26, bleskojistku 4 rázového napětí, střední elektrodu 23, první pružné kontaktní rameno 22 a ucha 27 kontaktního prvku 21 a kontaktní destičku 28 k zemnicí tyči.

Jednodílný kontaktní prvek 21 obsahuje dále druhé pružné kontaktní rameno 29, které na svém 15 volném konci přechází do příčného žebra 30. Oba konce příčného žebra 30 jsou protilehlé k opačným stranám vnějších elektrod 25, 26 bleskojistky 4 rázového napětí. Mezi konci příčného žebra 30 je na straně druhého pružného kontaktního ramena 29. přivráceného k bleskojistce 4 rázového napětí, připevněn tepelný prvek 31, přičemž tento tepelný prvek 31 dosedá pružnou silou druhého pružného kontaktního ramena 29 na izolační vnější plochu nebo střední elektrodu 20 23 bleskojistky 4 rázového napětí a tím drží konce příčného žebra 30 druhého pružného kontaktního ramena 29 v odstupu od vnějších elektrod 25, 26. Když je bleskojistka 4 rázového napětí nadměrně zahřáta, například když existuje delší dobu zvýšené napětí mezi telekomunikačními vodiči a, b, které však nezpůsobí reakci bleskojistky 4 rázového napětí, tepelný prvek 31 se roztaví. Tepelný prvek 31 již nemůže proto zabránit tomu, aby příčné žebro 30 pružnou silou 25 druhého pružného kontaktního ramena 29 dosedlo na vnější elektrody 25 a 26 bleskojistky 4 rázového napětí, takže nyní existuje mezi nimi a zemnicí tyčí spojení se zemí přes kontaktní prvek 21 s příčným žebrem 30, s druhým pružným kontaktním ramenem 29 a s uchy 27 a s kontaktní destičkou 28.

Na obr. 6 jsou dále uspořádány dvě přídržné opěry 32 kontaktního prvku 21 vzhledem k prvnímu pružnému kontaktnímu ramenu 22 na druhé straně bleskojistky 4 rázového napětí, takže mohou sloužit jako opěra a mohou zabránit jednostrannému zatížení pájeného spoje mezi bleskojistkou 4 rázového napětí a deskou 1 tištěných spojů, která ji nese.

Na obr. 7 je znázorněn kontaktní prvek 21 z obr. 6 namontovaný na bleskojistce 4 rázového napětí, a kromě toho je vidět, že přídržné opěry 32 dosedají na izolovanou vnější plochu bleskojistky 4 rázového napětí na obou stranách střední elektrody 23.

Na obr. 8 je znázorněna ochranná zástrčka v zastrčeném stavu, přičemž na desce 1 tištěných 40 spojů jsou umístěny elektronické součástky, jako jsou termistory PTC 6, bleskojistka 4 rázového napětí, které se nacházejí uvnitř krytu 13. Kontaktní prvek 21 je zde namontován na bleskojistce 4 rázového napětí, stejně jako u znázornění na obr. 7. Současně je přidržován krytem 13.

Na obr. 9 je uvedeno jiné provedení kontaktního prvku 21. Druhé pružné kontaktní rameno 29 je 45 protilehlé k prvnímu pružnému kontaktnímu ramenu 22 tak, a tepelný prvek 31 je přizpůsoben vnějšímu obvodu bleskojistky 4 rázového napětí tak, že pájený prvek 31 tvoří opěru pro první pružné kontaktní rameno 22, a přídržné opěry 32 proto nejsou zapotřebí. Tepelný prvek 31 má vnitřní opěrnou plochu 33 ve formě části kruhového oblouku, jehož poloměr je shodný s poloměrem válcové bleskojistky 4 rázového napětí. Ve střední části příčného žebra 30 je vytvořen 50 výřez, do kterého může být vložen a zaklapnut tepelný prvek 3L

Claims (23)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Deska tištěných spojů pro polohově přesné osazení elektronickými součástkami, které jsou na povrchu desky tištěných spojů připevněny zejména technikou natavovacího pájení, vyznačující se tím, že v povrchu (12) desky (1) tištěných spojů jsou vytvořeny oblasti pro vložení elektronických součástek, alespoň částečně přizpůsobené vnějšímu válcovému obrysu příslušných elektronických součástek.
2. 2. Deska tištěných spojů podle nároku 1, vyznačující se tím,že vytvořené oblasti mají tvar drážky (2).
3. 3. Deska tištěných spojů podle nároku 1, vyznačující se tím, že vytvořené oblasti mají tvar drážkového otvoru (3).
4. 4. Deska tištěných spojů podle jednoho z nároků laž3, vyznačující se tím, že u vytvořených oblastí jsou uspořádány přípojky nebo přípojné plochy (7).
5. 5. Deska tištěných spojů podle nároku 4, vyznačující se tím, že přípojky nebo přípojné plochy (7) jsou uspořádány na okrajích (8) vytvořených oblastí.
6. 6. Deska tištěných spojů podle jednoho z nároků laž5, vyznačující se tím, že vnitřní plochy (9) vytvořených oblastí jsou alespoň částečně metalizovány na svých okrajích.
7. 7. Deska tištěných spojů podle jednoho z nároků laž6, vyznačující se tím, že na spodní straně (10) desky (1) tištěných spojů je nanesena izolační vrstva.
8. 8. Deska tištěných spojů podle jednoho z nároků laž7, vyznačující se tím, že obsahuje kryt (13) pro své zakrytí, který obsahuje výčnělky (14) kopulovitého tvaru z alespoň částečně deformovatelného materiálu, vystupující ve směru k desce (1) tištěných spojů, které jsou zasunuty do výřezů (15, 16, 17) vytvořených v desce (1) tištěných spojů a procházejí jimi, přičemž velikost výčnělků (14) a tvar a velikost výřezů (15, 16, 17) jsou navzájem přizpůsobeny pro vytvoření silového spoje a/nebo spoje se vzájemným tvarovým přizpůsobením mezi krytem (13) a deskou (1) tištěných spojů deformací výčnělků (14) účinkem energie a/nebo síly a pro zabránění vyčnívání výčnělků (14) ze spodní strany desky (1) tištěných spojů u vytvořeného spoje mezi krytem (13) a deskou (1) tištěných spojů.
9. 9. Deska tištěných spojů podle nároku 8, vyznačující se tím , že výřezy (15) jsou vytvořeny jako odstupňované otvory.
10. 10. Deska tištěných spojů podle nároku 8 nebo 9, vyznačující se t í m , že výřezy (16) jsou vytvořeny jako průchozí otvory, které se od spodní strany (18) desky (1) tištěných spojů zužují směrem k její homí straně (20).
11. 11. Deska tištěných spojů podle jednoho z nároků 8ažl0, vyznačující se tím, že výřezy (17) jsou provedeny jako otvory, které mají v celé tloušťce desky (1) tištěných spojů stejný tvar nebo jako průchozí otvory, které mají mnohoúhelníkový průřez.
12. 12. Deska tištěných spojů podle jednoho z nároků 8ažll, vyznačující se tím, že výčnělky (14) kopulovitého tvaru jsou vytvořeny z termoplastického materiálu.

    -9CZ 292485 B6
13. 13. Deska tištěných spojů podle jédnoho z nároků 8ažl2, vyznačující se tím,že výčnělky (
14. 14) mají na své čelní ploše směřující ke spodní straně (18) desky (1) tištěných spojů prohloubení nebo zářez (19).

    5 14. Deska tištěných spojů podle nároku 8, vyznačující se tím, že ze zasouvatelného krytu (13) z izolačního materiálu s bleskojistkou (4) rázového napětí se dvěma vnějšími elektrodami (25, 26) spojenými vždy s jedním telekomunikačním vodičem a se střední elektrodou (23) spojenou se zemnicí tyčí a z ochranného přístroje tepelného přetížení pro připojení telekomunikačních vodičů na zemnicí tyč v případě nadměrného zahřátí bleskojistky (4) rázového napětí 10 je sestavena ochranná zástrčka proti přepětí pro připojovací lišty telekomunikační techniky, která obsahuje jednodílný kontaktní prvek (21) pro vložení do krytu (13), přičemž tento kontaktní prvek (21) obsahuje první pružné kontaktní rameno (22), které se ve vloženém stavu dotýká střední elektrody (23) namontované bleskojistky (4) rázového napětí, úložnou část pro kontaktní destičku (28) pevně spojenou se zemnicí tyčí, a druhé pružné kontaktní rameno (29), které je 15 tepelným prvkem (31) drženo v odstupu od vnějších elektrod (25, 26) a změnou tvaru tepelného prvku (31) na základě svých pružných vlastností v případě nadměrného ohřátí dosedá na obě vnější elektrody (25, 26).
15. 15. Deska tištěných spojů podle nároku 14, vyznačující se tím, že druhé pružné 20 kontaktní rameno (29) přechází na svém volném konci do příčného žebra (30), jehož volné konce jsou určeny pro dotyk s jednou z vnějších elektrod (25, 26), a mezi jehož konci je uspořádán tepelný prvek (31).
16. 16. Deska tištěných spojů podle nároku 14 nebo 15, vyznačující se tím, že tepelným 25 prvkem (31) je tvarový díl, tavící se při ohřátí, nebo bimetal, který sestává z materiálu, který změkne při zahřátí, nebo ze slitiny s tvarovou pamětí.
17. 17. Deska tištěných spojů podle jednoho z nároků 14ažl6, vyznačující se tím, že tepelný prvek (31) je pevně spojen s druhým pružným kontaktním ramenem (29).
18. 18. Deska tištěných spojů podle jednoho z nároků 14 až 16, vyznačující se tím, že tepelný prvek (31) je zaklapnut v druhém pružném kontaktním ramenu (29).
19. 19. Deska tištěných spojů podle jednoho z nároků 14ažl8, vyznačující se tím, že 35 kontaktní prvek (21) obsahuje na straně bleskojistky (4) rázového napětí protilehlé k prvnímu pružnému kontaktnímu ramenu (22) alespoň jednu přídržnou opěru (32) dosedající pružně na jeho izolační povrchovou plochu.
20. 20. Způsob přesného osazování a pájení elektronických součástek na povrchu desky tištěných 40 spojů pomocí techniky natavovacího pájení, vyznačující se tím, že pájecí pasta se nanese dávkováním na připojovací plochy (7) desky (1) tištěných spojů, které se nacházejí v oblastech vytvořených v povrchu (12) desky (1) tištěných spojů, přizpůsobených vnějšímu válcovému obrysu příslušných elektronických součástek, do těchto vytvořených oblastí se polohově přesně vloží elektronické součástky, načež se pájecí pasta zahřeje na teplotu nad svou 45 teplotu tavení.
21. 21. Způsob podle nároku 20, vyznačující se t í m, že elektronické součástky se svými pájitelnými povrchy (11) uspořádají kolmo k desce (1) tištěných spojů, načež se vloží do vytvořených oblastí.
22. 22. Způsob podle nároku 20 nebo 21, vyznačující se tím, že pájecí pasta se nanáší dávkovaně šablonovým tiskem.

    -10CZ 292485 B6
23. 23. Způsob podle nároku 20 nebů 21, vyznačující se tím, že pájecí pasta se nanáší dávkovaně procesem rozdělování.