DE102004047117B3

DE102004047117B3 - Bauelement für Leiterplattenbestückung

Info

Publication number: DE102004047117B3
Application number: DE102004047117A
Authority: DE
Inventors: Klaus Lorenzen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-09-27
Filing date: 2004-09-27
Publication date: 2006-05-04
Anticipated expiration: 2024-09-28
Also published as: US7269031B2; US20070247827A1; DE202004016463U1; US20060073737A1; US7382630B2

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Bauelement (20) für Leiterplattenbestückung, das einen mit einer Leiterplatte (14) verrastbaren Grundträger (10) enthält. Der Grundträger (10) weist wenigstens einen Rasthaken (22) auf, der die Leiterplatte (14) im montierten Zustand des Bauelements (20) hintergreift. Das Bauelement (20) enthält weiterhin einen mit dem Grundträger (10) verbundenen Bauelementträger (11), der gegen den Grundträger (10) bewegbar ist. Der Rasthaken (22) enthält wenigstens einen Absatz (43) auf dem der Bauelementträger (11) vor dem montierten Zustand des Bauelements (20) mit wenigstens einem Führungsstift (31, 40, 50, 60) abgestützt ist.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Bauelement für Leiterplattenbestückung nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs.

Aus der EP 264 840 A2 ist ein gattungsgemäßes Bauelement bekannt geworden, das zwei gegeneinander bewegliche Teile enthält. Das erste Teil ist ein mit der Leiterplatte verrastbarer Grundträger, der eine vorgegebene Anzahl von Rastbeinchen enthält, die mit Vorsprüngen die abgewandte Leiterplattenseite im montierten Zustand des Bauelements hintergreifen. Der Grundträger enthält weitere Rastteile, die mit Rastteilen zusammenwirken, die im zweiten Teil angeordnet sind, das als Bauelementträger ausgebildet ist. Die Rastteile des Bauelementträgers können an Verbindungsstegen des Bauelementträgers angeordnet sein.

Im Lieferzustand sind die beiden Teile in einer ersten Rastposition zueinander fixiert. Die Montage erfolgt durch eine Druckkraft auf den Bauelementträger in Richtungsleiterplatte, durch welche die Rastbeinchen die Bohrungen in der Leiterplatte durchdringen und hintergreifen. Während dieses Vorgangs bleibt der Bauelementträger in der ersten Rastposition bezogen auf den Grundträger. Erst nachdem der Grundträger montiert ist, wird durch das weitere Aufbringen der Druckkraft auf den Bauelementträger in Richtung Leiterplatte der Bauelementträger von der ersten in die zweite Rastposition, und somit in die Montage-Endposition, verschoben.

Die Verbindungsstege des Bauelementträgers können gegebenenfalls durch die Leiterplattenbohrungen geschoben werden, in welchen die Rastbeinchen im montierten Zustand des Grundträgers angeordnet sind. Dadurch werden die Verbindungsstege und die Rastbeinchen gegeneinander verklemmt.

Der Grundträger kann Drahtführungshülsen aufweisen, durch die Anschlussdrähte der Bauelemente geführt werden, die während des Zusammendrückens der beiden Teile durch entsprechende Bohrungen in der Leiterplatte geschoben werden.

Aufgrund von mechanischer Beanspruchung der Bauelemente während des Transports oder während Vorbereitungshandlungen bei der Leiterplattenbestückung kann nicht ausgeschlossen werden, dass der Bauelementträger unbeabsichtigt von der ersten in die zweite Rastposition verschoben wird. Eine Montage des Bauelements ist im zusammengeschobenen Zustand nicht mehr möglich. Ein Zurückschieben des Bauelementträgers von der zweiten in die erste Position ist prinzipiell möglich. Im Rahmen einer automatisierten Leiterplattenbestückung wird ein derartiges Bauteil als defekt eingestuft.

Während der Montage können ebenfalls Situationen auftreten, in denen der Bauelementträger unbeabsichtigt von der ersten in die zweite Rastposition verschoben wird. Beispielsweise führt ein Verkanten des Bauelements in Bezug auf die Leiterplatte zu einem höheren Kraftbedarf für das Verrasten des Grundträgers mit der Leiterplatte. Weiterhin kann beispielsweise aufgrund eines Leiterplattenbohrgrats ein erhöhter Kraftbedarf für das Verrasten des Grundträgers mit der Leiterplatte auftreten. Die auf den Bauelementträger auszuübende erhöhte Druckkraft kann dazu führen, dass der Bauelementträger unbeabsichtigt von der ersten in die zweite Rastposition verschoben wird, bevor der Grundträger mit der Leiterplatte verrastet.

Ein Elementträger für elektronische Bauelemente geht ferner aus der DE 93 04 343 U1 hervor. Die US 3 880 493 offenbart einen Sockel zur Bestückung einer Leiterplatte mit einer integrierten Schaltung vom Dual-In-Line Typ.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Bauteil im Hinblick auf eine einfachere Handhabung zu verbessern.

Die Aufgabe wird durch die im unabhängigen Anspruch angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteile der Erfindung

Die Erfindung geht aus von einem Bauelement für Leiterplattenbestückung, das einen mit einer Leiterplatte verrastbaren Grundträger enthält. Der Grundträger weist wenigstens einen Rasthaken auf, der die Leiterplatte im montierten Zustand des Bauelements hintergreift. Das Bauelement enthält weiterhin einen mit dem Grundträger verbundenen Bauelementträger, der gegen den Grundträger bewegbar ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Rasthaken wenigstens einen Absatz enthält, auf dem der Bauelementträger vor dem montierten Zustand des Bauelements mit wenigstens einem Führungsstift abgestützt ist.

Die erfindungsgemäß vorgesehene Maßnahme verhindert ein versehentliches Verschieben des Bauelementträgers gegen den Grundträger vor dem eigentlichen Montagevorgang. Dadurch erhöht sich die Verfügbarkeit von Bauelementen, die bei einer Serienfertigung eine erhebliche Rolle spielt, insbesondere bei einer automatisierten Serienfertigung.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Bauelements ergeben sich aus abhängigen Ansprüchen.

Eine Ausgestaltung betrifft den Rasthaken, der vorzugsweise eine obere Abschrägung zum Hintergreifen der Leiterplatte aufweist. Mit dieser Maßnahme kann die Toleranzvorgabe bei der Abstimmung des Durchmessers des Rasthakens und des Durchmessers der Leiterplatten-Bohrung einerseits sowie der Materialstärken der Leiterplatte andererseits erhöht werden. Der Rasthaken weist vorzugsweise weiterhin eine innere Abschrägung auf, die eine einfache Führung des Führungsstifts beim Verschieben des Bauelementträgers gegen den Grundträger in Montagerichtung sicherstellt. Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass der Rasthaken wenigstens zwei Rastelemente enthält, die zumindest teilweise am Führungsstift anliegen, sodass der Führungsstift vor der Montage von den Rastelementen festgeklemmt wird.

Eine Ausgestaltung betrifft den Führungsstift, der im vorderen Bereich bezogen auf die Montagerichtung vorzugsweise eine Abschrägung oder Abrundung aufweist. Diese Maßnahme unterstützt die Führung des Führungsstifts in den Rastelementen.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Führungsstift ein Tastelement aufweist, welches beim Erreichen der Leiterplatte den Führungsstift vom Absatz wegdrückt.

Die Anordnung des Tastelements, das gemäß einer Ausgestaltung eine Abschrägung aufweist, kann derart vorgesehen sein, dass der Führungsstift während der Montage zum spätestmöglichen Zeitpunkt kurz bevor der Rastkhaken die montierte Position erreicht vom Tastelement oder von der Abschrägung vom Absatz weggedrückt wird. Eine entsprechende Anordnung allein des Führungsstifts kann vorgesehen sein, wenn der Führungsstift anstelle des Tastelements eine Abschrägung aufweist.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Tastelement elastisch ist. Das Tastelement kann hierdurch während des weiteren Montagevorgangs innerhalb der Leiterplatten-Bohrung entgegen der Montagerichtung nach oben abgebogen werden.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass der Führungsstift auf einem Absatz wenigstens eines Rastelements des Rasthakens gelagert ist, der den kleinsten Abstand zum nächstgelegenen Rasthaken oder zu einem nächstgelegenen Zentrierstift aufweist. Dadurch wird verhindert, dass der Führungsstift bei einem Zusammendrücken während des Transports oder der Handhabung vor und während der Montage des Bauelements quer zu Montagerichtung vom Absatz gedrückt wird.

Eine alternative Ausgestaltung sieht vor, dass der Grundträger wenigstens einen Zentrierstift aufweist und dass der Rasthaken bezogen auf die den Rasthaken aufnehmende Leiterplatten-Bohrung am Grundträger nicht konzentrisch angeordnet ist. Während bei den anderen Ausführungsbeispielen der Führungsstift während des Montagevorgangs bezogen auf die Montagerichtung seitlich verschoben oder gebogen wird, erfolgt bei dieser Ausgestaltung das Wegdrücken des Führungsstifts vom Absatz durch ein Verschieben oder Verbiegen des Rasthakens. Dieser Ausgestaltung ist insbesondere für leichtere Bauelemente geeignet, wobei der Rasthaken vorzugsweise nur zwei Rastelemente aufweist.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung dieser Ausgestaltung sieht vor, dass zumindest zwei Rasthaken vorgesehen sind, die unzentrisch in Bezug auf die jeweils korrespondierenden Leiterplatten-Bohrungen am Grundträger angebracht sind. Sofern zwei Rasthaken vorgesehen sind, werden diese vorzugsweise symmetrisch unzentrisch in Bezug auf die jeweils korrespondierenden Leiterplatten-Bohrungen am Grundträger angeordnet. Diese Weiterbildung eignet sich insbesondere für mittelgroße Bauteile, bei denen die Rasthaken während der Montage zumindest soweit seitlich verbogen werden können, dass der Führungsstift vom Absatz freigegeben werden kann. Der wesentliche Vorteil dieser Weiterbildung liegt insbesondere darin, dass Zentriernoppen oder andere Zentrierungselemente entfallen können.

Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass der Bauelementträger wenigstens ein Federelement zum Fixieren einer Anschlussleitung des Bauelements aufweist. Mit dieser Maßnahme kann ein bislang erforderliches Einfädeln der Anschlussleitung in eine Bohrung entfallen.

Eine andere vorteilhafte Weiterbildung, die ebenfalls den Bauelementträger betrifft, sieht vor, dass der Bauelementträger wenigstens einen Anschlussleitungs-Niederhalter aufweist, der im montierten Zustand des Bauelements die Anschlussleitung in einer Position wenigstens näherungsweise parallel zur Oberfläche der Leiterplatte fixiert. Diese Weiterbildung ist insbesondere geeignet zur Bereitstellung von SMD (Surface-Mounted-Devices) -Bauelementen. Die wenigstens näherungsweise parallel zur Leiterplatten-Oberfläche fixierte Anschlussleitung wird während des Montagevorgangs durch den Anschlussleitungs-Niederhalter in die auf der Oberfläche der Leiterplatte aufgebrachte Lötpaste gedrückt.

Gemäß einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Verbindung des Grundträgers mit dem Bauelementträger im unmontierten Zustand mit wenigstens einem Haken gesichert ist, der in eine Haken-Aussparung eingreift.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Verschieberichtung des Grundträgers und des Bauelementträgers gegeneinander durch wenigstens ein Führungsteil vorgegeben ist, das in eine Führungsteil-Aussparung eingreift.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Bauelements ergeben sich aus weiteren abhängigen Ansprüchen und aus der folgenden Beschreibung.

Zeichnungen:
1 zeigt einzelne Komponenten eines für eine Leiterplattenbestückung vorgesehenen erfindungsgemäßen Bauelements,
2a – 2e zeigen verschiedene Ansichten eines Bauelementträgers gemäß einer ersten Ausgestaltung,
3a – 3e zeigen verschiedene Ansichten eines Grundträgers gemäß einer ersten Ausgestaltung,
4a – 4g zeigen einen Leiterplatten-Bestückungsvorgang mit einem erfindungsgemäßen Bauelement gemäß einer ersten Ausgestaltung,
5a – 5f zeigen einen Leiterplatten-Bestückungsvorgang mit einem erfindungsgemäßen Bauelement gemäß einer weiteren Ausgestaltung,
6a – 6g zeigen einen Leiterplatten-Bestückungsvorgang mit einem erfindungsgemäßen Bauelement gemäß einer alternativen Ausgestaltung,
7 zeigt eine Position eines speziell ausgestalteten Grundträgers in Bezug auf eine Leiterplatte
8a – 8e zeigen verschiedene Ansichten eines Bauelementträgers gemäß einer anderen Ausgestaltung,
9 zeigt ein Detail des in den 8a – 8e gezeigten Bauelementträgers und
10a – 10e zeigen verschiedene Ansichten eines Grundträgers gemäß einer anderen Ausgestaltung.
1 zeigt einen Grundträger 10, einen Bauelementträger 11, eine elektrische Komponente 12, ein Gehäuse 13 sowie eine Leiterplatte 14, die aus Übersichtsgründen getrennt dargestellt sind. Im Lieferzustand ist der Bauelementträger 11 vorzugsweise mit der elektrischen Komponente 12 bestückt. Der Bauelementträger 11 ist im Lieferzustand mit dem Grundträger 10 verbunden, wobei der Grundträger 10 und der Bauelementträger 11 zumindest in Montagerichtung 15 gegeneinander bewegbar sind.
Die Verbindung des Grundträgers 10 mit dem Bauelementträger 11 wird im Lieferzustand oder unmontierten Zustand des Bauelements beispielsweise mit wenigstens einem Haken 16 gesichert, der in eine Haken-Aussparung 17 eingreift. Die der Montagerichtung 15 entsprechende Verschieberichtung wird durch wenigstens ein Führungsteil 18 vorgegeben, das in eine Führungsteil-Aussparung 19 eingreift. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind sowohl der wenigstens eine Haken 16 als auch das wenigstens eine Führungsteil 18 dem Grundträger 10 und die Haken-Aussparung 17 sowie die Führungsteil-Aussparung 19 dem Bauelementträger 11 zugeordnet.
Der Grundträger 10, der Bauelementträger 11, gegebenenfalls die elektrische Komponente 12 sowie eventuell das die elektrische Komponente 12 schützende Gehäuse 13, welches mit dem Bauelementträger 11 verbunden sein kann, bilden ein erfindungsgemäßes Bauelement 20.
Das Bauelement 20 ist für die Bestückung der Leiterplatte 14 vorgesehen. Während des Bestückungsvorgangs wird zunächst der Grundträger 10 entweder manuell oder beispielsweise mit einem nicht näher gezeigten Folgedrückwerkzeug mit wenigstens einem in einer Leiterplatten-Bohrung 21 geführten Rasthaken 22 verrastet. Anschließend wird in einem zweiten Schritt der Bauelementträger 11 in Montagerichtung 15 gedrückt. Im zweiten Schritt wird wenigstens eine Anschlussleitung 23 der elektrischen Komponente 12, die bereits in einer im Grundträger 10 angeordneten Anschlussleitungs-Fixierung 24 fixiert ist, in eine in der Leiterplatte 14 angeordneten Anschlussleitungs-Bohrung 25 eingeschoben. Im montierten Zustand des Bauelements 20 liegen der Grundträger 10 und der Bauelementträger 11 eng aufeinander.
2a zeigt die Unterseite des Bauelementträgers 11. Diejenigen in den 2a – 2e gezeigten Teile, die mit den in 1 gezeigten Teilen übereinstimmen, tragen dieselben Bezugszeichen. Im Bauelementträger 11 ist wenigstens ein erstes Federelement 30 ausgeformt, welches ein seitliches Einschieben der wenigstens einen Anschlussleitung 23 anstelle eines Durchschiebens ermöglicht. Auf der Unterseite ist wenigstens ein Führungsstift 31 angeordnet.
2b zeigt eine Seitenansicht der schmalen und 2c eine Seitenansicht der breiten Seite des Bauelementträgers 11. Der Führungsstift 31 weist eine äußere seitliche Abschrägung 33 in Montagerichtung 15 auf. 2d zeigt eine Draufsicht auf den Bauelementträger 11 und 2e zeigt eine perspektivische Darstellung des Bauelementträgers 11.
3a zeigt die Unterseite des Grundträgers 10. Diejenigen in den 3a – 3e gezeigten Teile, die mit den in den vorhergehenden Figuren gezeigten Teilen übereinstimmen, tragen dieselben Bezugszeichen. Im Grundträger 10 ist wenigstens ein zweites Federelement 35 ausgeformt, das einen Teil der Anschlussleitungs-Fixierung 24 bildet. Das zweite Federelement 35 ermöglicht ebenfalls das seitliche Einschieben der wenigstens einen Anschlussleitung 23. Die Unterseite zeigt den wenigstens einen Rasthaken 22, der im gezeigten Ausführungsbeispiel aus drei Rastelementen 36a, 36b, 36c zusammengesetzt ist.
3b zeigt eine Seitenansicht der schmalen und 2c eine Seitenansicht der breiten Seite des Grundträgers 10. Der Rasthaken 22 weist eine äußere Abschrägung 37 auf, die bei der Abstimmung des Durchmessers des Rasthakens 22 und des Durchmessers der Leiterplatten-Bohrung 21 einerseits und der Materialstärke der Leiterplatte 14 andererseits eine Toleranz ermöglicht. Der Rasthaken 22 weist weiterhin eine untere Abschrägung 38 auf, die ein Zentrieren in der Leiterplatten-Bohrung 21 ermöglicht. 2d zeigt eine Draufsicht auf den Grundträger 10 und 3e zeigt eine perspektivische Darstellung des Grundträgers 10.
Aufgrund einer mechanischen Beanspruchung des Bauelements 20 während des Transports, während Fertigungs-Vorbereitungshandlungen und zu Beginn des Montagevorgangs kann nicht ausgeschlossen werden, dass der Bauelementträger 11 unbeabsichtigt in Montagerichtung 15 verschoben wird, wobei der wenigstens eine Führungsstift 31 in den wenigstens einen Rasthaken 22 eingeschoben wird und die Rastelemente 36a, 36b, 36c auseinander spreizt. Eine Montage des Bauelements 20 ist im zusammengeschobenen Zustand nicht mehr möglich. Ein Zurückschieben des Bauelementträgers 11 entgegen der Montagerichtung 15 ist prinzipiell möglich. Ein solcher manueller Eingriff ist in einer automatisierten Leiterplattenbestückung nachteilig. Ein derartig zusammengeschobenes Bauelement 20 wird deshalb als defekt eingestuft.
Während der Montage können ebenfalls Situationen auftreten, in denen der Bauelementträger 11 unbeabsichtigt gegen den Grundträger 10 in Montagerichtung 15 verschoben wird. Beispielsweise führt ein Verkanten des Bauelements 20 in Bezug auf die Leiterplatte 14 zu einem höheren Kraftbedarf für das Verrasten des wenigstens einen Rasthakens 22 mit der Leiterplatte 14. Weiterhin kann beispielsweise aufgrund eines Bohrgrats an der Leiterplatten-Bohrung 21 ein erhöhter Kraftbedarf für das Verrasten des Rasthakens 22 mit der Leiterplatte 14 auftreten. Die auf den Bauelementträger 11 auszuübende erhöhte Druckkraft kann dazu führen, dass der Bauelementträger 11 unbeabsichtigt in Montagerichtung 15 relativ zum Grundträger 10 verschoben wird, bevor der Rasthaken 22 mit der Leiterplatte 14 verrastet.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der wenigstens eine Rasthaken 22 einen Absatz enthält, auf dem der Bauelementträger 11 vor dem montierten Zustand mit wenigstens einem Führungsstift 31 abgestützt ist.
4 liegt ein erstes Ausführungsbeispiel des Führungsstifts 31 zugrunde. 4a – 4g zeigen sieben unterschiedliche Zustände während der Montage des Bauelements 20. 4a zeigt die Position des Führungsstifts 31, der im Folgenden als erster Führungsstift 40 bezeichnet wird, und der Rastelemente 36a, 36b im Lieferzustand des Bauteils 20 vor der Montage. Der erste Führungsstift 40 enthält ein Tastelement 41, das eine Abschrägung 42 in Montagerichtung 15 aufweist. Das Rastelement 36a enthält einen Absatz 43, auf welchem der erste Führungsstift 40 abgestützt werden kann. Die Rastelemente 36a, 36b weisen eine innere Abschrägung 44a, 44b auf.
Der Führungsstift 40 weist am vorderen Ende in Montagerichtung 15 eine Abschrägung oder Abrundung 45 auf.
Die Montage startet gemäß 4a mit dem Heranführen des Bauelements 20 an die Leiterplatte 14. Der Rasthaken 22 wird über der Leiterplatten-Bohrung 21 wenigstens näherungsweise zentriert. Die untere Abschrägung 38 des Rasthakens 22 gleicht eine Toleranz bei der Zentrierung aus, die bei der in 4b gezeigten Position abgeschlossen ist. Bei der in 4c gezeigten Position berührt die Abschrägung 42 des Tastelements 41 erstmals die Leiterplatte 14. Aufgrund des auf das Bauelement 20 ausgeübten Drucks in Montagerichtung 15 ergibt sich eine Kraft, die den ersten Führungsstift 40 quer zur Montagerichtung 15 vom Absatz 43 wegschiebt. Ab der in 4c gezeigten Position können der Bauelementträger 11 und der Grundträger 10 erstmals relativ zueinander in Montagerichtung 10 verschoben werden.
Ab der in 4e gezeigten Position beginnt der Rasthaken 22, die Leiterplatte 14 zu hintergreifen. Die montierte Position hat der Rasthaken 22 ab der in 4f gezeigten Position erreicht. Aufgrund der oberen Abschrägung 37 sind Toleranzen zwischen dem Durchmesser des Rasthakens 22, dem Durchmesser der Leiterplatten-Bohrung 21 einerseits und der Materialstärke der Leiterplatte 14 andererseits zulässig. Ab der in 4f gezeigten Position wird der erste Führungsstift 40 mit dem Bauelementträger 11 relativ zum Rasthaken 22 in Montagerichtung 15 verschoben, wobei ab der in 4f gezeigten Position der erste Führungsstift 40 auf der inneren Abschrägung 44a, 44b der Rastelemente 36a, 36b entlang gleitet und die Rastelemente 36a, 36b auseinander spreizt. Der Rasthaken 22 und der erste Führungsstift 40 werden gegeneinander und der Rasthaken 22 mit der Leiterplatte 14 verklemmt und in der Position fixiert.
5 zeigt eine andere Ausgestaltung des Führungsstifts, der im Folgenden als zweiter Führungsstift 50 bezeichnet wird. Diejenigen in 5 gezeigten Teile, die mit den in den vorhergehenden Figuren gezeigten Teilen übereinstimmen, tragen dieselben Bezugszeichen. Der zweite Führungsstift 50 enthält ein elastisches Tastelement 51. Ab der in 4b gezeigten Position berührt das elastische Tastelement 51 die Leiterplatte 14. Die daraus resultierende Kraft zieht den zweiten Führungsstift 50 vom Absatz 43 weg. Ab der in 4d gezeigten Position wird der zweite Führungsstift 50 relativ zum Rasthaken 22 in Montagerichtung 15 bewegt, wobei ab der in 5e gezeigten Position der zweite Führungsstift 50 auf der inneren Abschrägung 44a, 44b der Lastelemente 36a, 36b entlang gleitet und die Rastelemente 36a, 36b auseinander spreizt. Durch die spezielle Ausgestaltung des elastischen Tastelements 51 wird das elastische Tastelement 51 entgegen der Montagerichtung 15 nach hinten gebogen. 5f entspricht der in 4g gezeigten montierten Position des Bauelements 20, in welcher der zweite Führungsstift 50 und der Rasthaken 22 gegeneinander sowie der Rasthaken 22 mit der Leiterplatte 14 verklemmt und in der Position fixiert sind.
6 zeigt schließlich die Positionen während der Montage des Führungsstifts 31, der wenigstens näherungsweise gemäß der in 2 gezeigten Darstellung ausgestaltet ist und im Folgenden als dritter Führungsstift 60 bezeichnet wird. Diejenigen in 6 gezeigten Teile, die mit den in den vorhergehenden Figuren gezeigten Teilen übereinstimmen, tragen dieselben Bezugszeichen. Neben dem dritten Führungsstift 60, dem Rasthaken 22 sowie der Leiterplatte 14 ist in den 6a – 6g jeweils eine Draufsicht auf dem Führungsstift 60 und den Rasthaken 22 gezeigt. Bei der in 6c gezeigten Position berührt die Abschrägung 42 des dritten Führungsstifts 60 erstmals die Leiterplatte 14. Der bis zu dieser Position bei einer Druckausübung auf das Bauelement 20 in Montagerichtung 15 auf dem Absatz 43 abgestützte dritte Führungsstift 60 wird nunmehr vom Absatz 43 weggedrückt und beginnt gemäß 6e, die Rastelemente 36a, 36b aufzuspreizen. Mit dem Aufspreizen erreicht der Rasthaken 22 die montierte Position. Bei der in 6f gezeigten Position wird der dritte Führungsstift 60 mit dem Bauelementträger 11 relativ zum Rasthaken 22 in Montagerichtung 15 verschoben, bis gemäß 6g die montierte Position des Bauelements 20 erreicht ist.
Gemäß einer vorteilhafte Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Tastelement 41, 51 oder die Abschrägung 42 die Leiterplatte 14 erstmals berührt, wenn der Rasthaken 22 nahezu die montierte Position erreicht hat, bei welcher der Rasthaken 22 die Leiterplatte 14 hintergreift. Dadurch wird erreicht, der Führungsstift 40, 50, 60 zum spätestmöglichen Zeitpunkt bei der Montage des Bauelements 20 vom Absatz 43 des Rasthakens 22 weggedrückt wird.
Eine andere vorteilhafte alternative Ausgestaltung sieht vor, dass anstelle der Querbewegung des Führungsstifts 31, 40, 50, 60 bezogen auf die Ebene der Leiterplatte 14 ab dem Aufreffen des Tastelements 41 auf die Leiterplatte 14 der auf dem Absatz 43 abgestützte Führungsstift 31, 40, 50, 60 bereits beim Beginn des Montagevorgangs im Wesentlichen über der Leiterplatten-Bohrung 21 zentriert ist. Die Zentrierung kann beispielsweise durch nicht näher gezeigte Zentriernoppen oder andere geeignete Zentrierungselemente erfolgen, welche den Grundträger 10 in der Position bezüglich der Leiterplatte 14 fixieren. Wesentlich ist, dass der Rasthaken 22 in dieser Position nicht zentriert ist. Der Rasthaken 22 wird während der Montage zumindest soweit seitlich gebogen, dass der Führungsstift 31, 40, 50, 60 vom Absatz 43 freigegeben wird.
Diese Ausgestaltung eignet sich insbesondere für vergleichsweise leichte Bauelemente 20. Weiterhin enthalten die Rasthaken 22 in dieser Ausgestaltung vorzugsweise nur zwei Rastelemente 36a, 36b, die relativ leicht um wenigstens einige 0,1 mm verbogen werden können. Für schwerere Bauelemente eignet sich insbesondere eine Ausgestaltung des Rasthakens 22 mit drei Rastelementen 36a, 36b, 36c.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung dieser Ausgestaltung sieht vor, dass zumindest zwei Rasthaken 22 vorgesehen sind, die unzentrisch in Bezug auf die jeweils korrespondierenden Leiterplatten-Bohrungen 21 am Grundträger 10 angebracht sind. Ein Ausführungsbeispiel der Weiterbildung mit zwei Rasthaken 22 ist in 7 gezeigt. 7 zeigt die Position des in 3c wiedergegebenen Grundträgers 10 in Bezug auf die Leiterplatten-Bohrungen 21 der Leiterplatte 14. Sofern zwei Rasthaken 22 vorgesehen sind, werden diese vorzugsweise symmetrisch unzentrisch in Bezug auf die jeweils korrespondierenden Leiterplatten-Bohrungen 21 am Grundträger 10 angeordnet. Diese Weiterbildung eignet sich insbesondere für mittelgroße Bauteile, bei denen die Rasthaken 22 während der Montage zumindest soweit seitlich verbogen werden können, dass der Führungsstift 31, 40, 50, 60 vom Absatz 43 freigegeben werden kann. Die Abweichung von der zentrischen Anordnung der Rasthaken 22 in Bezug auf die korrespondierenden Leiterplatten-Bohrungen 21 liegt beispielsweise bei wenigen 0,1 mm, sodass die Rasthaken 22 bei Beginn der Montage in jedem Fall wenigstens teilweise in die Leiterplatten-Bohrungen 21 eintauchen können. Der wesentliche Vorteil dieser Weiterbildung liegt insbesondere darin, dass Zentriernoppen oder andere Zentrierungselemente entfallen können.
Eine andere Ausgestaltung betrifft die Lagerung des wenigstens einen Führungsstifts 31, 40, 50, 60 auf dem Absatz 43 des wenigstens einen Rasthakens 22. Vorzugsweise weist der Absatz 43 den kleinsten Abstand zum nächstgelegenen Rasthaken oder zu einem nächstgelegenen, nicht näher gezeigten Zentrierstift oder einer nicht näher gezeigten Zentriernoppe auf. Mit dieser Maßnahme wird verhindert, dass der Führungsstift 31, 40, 50, 60 bei einem Zusammendrücken des Bauelements 20 wenigstens näherungsweise quer zur Montagerichtung 15 ungewollt vom Absatz 43 gedrückt wird. Eine derartige Druckbelastung kann während des Bauteile-Transports, während Montage-Vorbereitungshandlungen oder bei beginn des Montagevorgangs nicht immer ausgeschlossen werden.
8 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Bauelementträgers 11. Diejenigen in 8 gezeigten Teile, die mit den in den vorhergehenden Figuren gezeigten Teilen übereinstimmen, tragen dieselben Bezugszeichen. 8a zeigt die Unterseite des Bauelementträgers 11. Der Bauelementträger 11 enthält wenigstens einen Anschlussleitungs-Niederhalter 70. 8b zeigt eine Seitenansicht der schmalen und 8c eine Seitenansicht der breiten Seite des Bauelementträgers 11. 8d zeigt eine Draufsicht und 8e zeigt eine perspektivische Darstellung des Bauelementträgers 11. Der in 8e durch eine Markierung hervorgehobene Ausschnitt mit dem Anschlussleitungs-Niederhalter 70 ist vergrößert in 9 gezeigt.
Der in 9 detailliert gezeigte Anschlussleitungs-Niederhalter 70 ist beispielsweise am ersten Federelement 30 angeordnet. Der Anschlussleitungs-Niederhalter 70 kann sowohl in Längsrichtung des Bauelementträgers 11 als auch in Querrichtung eine Aussparung 71, 72 aufweisen. Die wenigstens eine Anschlussleitung 23 der elektrischen Komponente 12 wird entweder unter der in Längsrichtung oder in Querrichtung angeordneten Aussparung 71, 72 positioniert. Während der Montage des Bauelementträgers 11 fixiert der Anschlussleitungs-Niederhalter 70 den Anschlussdraht 23 auf der Oberfläche der Leiterplatte 14. Der Anschlussdraht 23 liegt in dieser Position wenigstens näherungsweise parallel zur Leiterplatten-Oberfläche. Die Ausgestaltung des Bauelementträgers 11 mit wenigstens einen Anschlussleitungs-Niederhalter 70 eignet sich insbesondere für die Ausbildung des Bauelements 20 als SMD-Bauelement (Surface-Mounted-Device), dessen Anschlussleitungen 23 auf der Oberseite der Leiterplatte 14 mit dem Anschlussleitungs-Niederhalter 70 in vorbereitete, auf der Oberfläche der Leiterplatte 14 aufgetragene Lötpastenbereiche gedrückt werden.
10 zeigt den im Hinblick auf die Ausgestaltung des Bauelementträgers 11 mit dem wenigstens einen Anschlussleitungs-Niederhalter 70 modifizierte Ausgestaltung des Grundträgers 10. Diejenigen in 10 gezeigten Teile, die mit den in den vorhergehenden Figuren gezeigten Teilen übereinstimmen, tragen dieselben Bezugszeichen. Gegenüber dem in 3 gezeigten Grundträger 10 entfallen bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 10 die zweiten Federelemente 35 wegen der vorhandenen Fixierungsmöglichkeit der Anschlussleitung 23 der elektrischen Komponente 12 durch den Anschlussleitungs-Niederhalter 70 des Bauelementträgers 11.

Claims

Bauelement für Leiterplattenbestückung, das einen mit einer Leiterplatte (14) verrastbaren Grundträger (10) enthält, der wenigstens einen Rasthaken (22) aufweist, der die Leiterplatte (14) im montierten Zustand des Bauelements (20) hintergreift, das weiterhin einen mit dem Grundträger (10) verbundenen Bauelementträger (11) enthält, der gegen den Grundträger (10) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rasthaken (22) wenigstens einen Absatz (43) enthält, auf dem der Bauelementträger (11) vor dem montierten Zustand des Bauelements (20) mit wenigstens einem Führungsstift (31, 40, 50, 60) abgestützt ist.
Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rasthaken (20) eine obere Abschrägung (37) zum Hintergreifen der Leiterplatte (14) aufweist.
Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rasthaken (22) eine innere Abschrägung (44a, 44b) zur Führung des Führungsstifts (31, 40, 50, 60) in Montagerichtung (15) aufweist.
Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rasthaken (22) wenigstens zwei Rastelemente (36a, 36b, 36c) enthält und dass der Führungsstift (31, 40, 50, 60) von den Rastelementen (36a, 36b, 36c) festgeklemmt ist.
Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsstift (31, 40, 50, 60) im vorderen Bereich bezogen auf die Montagerichtung (15) eine Abschrägung oder Abrundung (45) aufweist.
Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsstift (31, 40, 50, 60) ein Tastelement (41, 51) aufweist, welches beim Erreichen der Leiterplatte (14) den Führungsstift (31, 40, 50, 60) vom Absatz (43) wegdrückt.
Bauelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Tastelement (41, 51) die Leiterplatte (14) bei der Montage des Bauelements (20) zum spätestmöglichen Zeitpunkt unmittelbar vor der eingedrückten Position des Rasthakens (22) erreicht und den Führungsstift (31, 40, 50, 60) vom Absatz (43) wegdrückt.
Bauelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Tastelement (41, 51) eine Abschrägung (42) aufweist, welche beim Erreichen der Leiterplatte (14) den Führungsstift (31, 40, 50, 60) vom Absatz (43) wegdrückt.
Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsstift (31, 40, 50, 60) eine Abschrägung (42) aufweist, welche beim Erreichen der Leiterplatte (14) den Führungsstift (31, 40, 50, 60) vom Absatz (43) wegdrückt.
Bauelement nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschrägung (42) die Leiterplatte (14) bei der Montage des Bauelements (20) zum spätestmöglichen Zeitpunkt unmittelbar vor der eingedrückten Position des Rasthakens (22) erreicht und den Führungsstift (31, 40, 50, 60) vom Absatz (43) wegdrückt.
Bauelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Tastelement (41, 51) elastisch ist.
Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsstift (31, 40, 50, 60) auf einem Absatz (43) wenigstens eines Rastelements (36a, 36b, 36c) des Rasthakens (22) gelagert ist, der den kleinsten Abstand zum nächstgelegenen Rasthaken (22) oder zu einem nächstgelegenen Zentrierstift aufweist.
Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundträger (10) wenigstens einen Zentrierstift aufweist und dass der Rasthaken (22) bezogen auf die den Rasthaken (22) aufnehmende Leiterplatten-Bohrung (21) am Grundträger (10) nicht konzentrisch angeordnet ist.
Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Rasthaken (22) vorgesehen sind, die unzentrisch in Bezug auf die jeweils korrespondierenden Leiterplatten-Bohrungen (21) am Grundträger (10) angeordnet sind.
Bauelement nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasthaken (22) symmetrisch unzentrisch in Bezug auf die jeweils korrespondierenden Leiterplatten-Bohrungen (21) am Grundträger (10) angeordnet sind.
Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rasthaken (22) zwei Rastelemente (36a, 36b) enthält.
Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rasthaken (22) drei Rastelemente (36a, 36b, 36c) enthält.
Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Rasthaken (22) vorgesehen sind.
Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bauelementträger (11) wenigstens ein erstes Federelement (30) zum Fixieren einer Anschlussleitung (23) des Bauelements (20) aufweist.
Bauelement nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundträger (10) wenigstens ein zweites Federelement (35) zum Fixieren einer Anschlussleitung (23) des Bauelements (20) aufweist.
Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bauelementträger (11) wenigstens einen Anschlussleitungs-Niederhalter (70) aufweist, der eine Anschlussleitung (23) des Bauelements (20) in einer Position wenigstens näherungsweise parallel zur Oberfläche der Leiterplatte (14) fixiert.
Bauelement nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussleitungs-Niederhalter (70) eine Aussparung (71) aufweist, welche die Anschlussleitung (23) wenigstens näherungsweise in Längsrichtung des Bauelements (20) auf der Oberfläche der Leiterplatte (14) fixiert.
Bauelement nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussleitungs-Niederhalter (70) eine Aussparung (72) aufweist, welche die Anschlussleitung (23) wenigstens näherungsweise in Querrichtung des Bauelements (20) auf der Oberfläche der Leiterplatte (14) fixiert.
Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung des Grundträgers (10) mit dem Bauelementträger (11) im unbestückten Zustand mit wenigstens einem Haken (16) gesichert ist, der in eine Haken-Aussparung (17) eingreift.
Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschieberichtung des Grundträgers (10) und des Bauelementträgers (11) gegeneinander durch wenigstens ein Führungsteil (18) vorgegeben, das in eine Führungsteil-Aussparung (19) eingreift.