DE102011008851A1 - Printed circuit board-arrangement for use in electrical switch for e.g. direct-current power tool, has circuit boards arranged relative to each other, such that areas are arranged in pair-wise, where areas are provided with joint - Google Patents

Printed circuit board-arrangement for use in electrical switch for e.g. direct-current power tool, has circuit boards arranged relative to each other, such that areas are arranged in pair-wise, where areas are provided with joint Download PDF

Info

Publication number
DE102011008851A1
DE102011008851A1 DE102011008851A DE102011008851A DE102011008851A1 DE 102011008851 A1 DE102011008851 A1 DE 102011008851A1 DE 102011008851 A DE102011008851 A DE 102011008851A DE 102011008851 A DE102011008851 A DE 102011008851A DE 102011008851 A1 DE102011008851 A1 DE 102011008851A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
circuit boards
circuit board
printed circuit
electrical
areas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102011008851A
Other languages
German (de)
Inventor
Jens 78532 Müller
Christof 79798 Lexer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Marquardt GmbH
Original Assignee
Marquardt GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Marquardt GmbH filed Critical Marquardt GmbH
Priority to DE102011008851A priority Critical patent/DE102011008851A1/en
Publication of DE102011008851A1 publication Critical patent/DE102011008851A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/36Assembling printed circuits with other printed circuits
    • H05K3/366Assembling printed circuits with other printed circuits substantially perpendicularly to each other
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/02Bases, casings, or covers
    • H01H9/06Casing of switch constituted by a handle serving a purpose other than the actuation of the switch, e.g. by the handle of a vacuum cleaner
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007Types of components
    • H05K2201/10166Transistor
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10227Other objects, e.g. metallic pieces
    • H05K2201/10295Metallic connector elements partly mounted in a hole of the PCB
    • H05K2201/10303Pin-in-hole mounted pins

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Combinations Of Printed Boards (AREA)

Abstract

The arrangement (6) has two printed circuit boards (7, 8) partially equipped with electrical and/or electronic components (9). The circuit boards stay in electrical and/or mechanical connection with one another, and provided with solderable areas (10, 11) i.e. soldering pads. The circuit boards are arranged relative to each other, such that the solderable areas are arranged in pair-wise to each other. The solderable areas are provided with a soldering joint (12) for electrical and/or mechanical connection of the circuit boards.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leiterplatten-Anordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a printed circuit board assembly according to the preamble of patent claim 1.

Solche Leiterplatten-Anordnungen finden beispielsweise Verwendung in einem elektrischen Schalter für ein Elektrowerkzeug. Insbesondere kommen diese bei Gleichstrom(DC)- und/oder Wechselstrom(AC)-Elektrowerkzeugschaltern beziehungsweise bei sonstigen Schaltsystemen im oder auch außerhalb des Schaltergehäuses zum Einsatz.Such printed circuit board assemblies find use, for example, in an electrical switch for a power tool. In particular, these are used in direct current (DC) and / or alternating current (AC) power tool switches or in other switching systems in or outside of the switch housing.

Zwei wichtige Trends bei Elektrowerkzeug-Tools, nämlich die zunehmende Miniaturisierung der Werkzeuge und die erhöhte elektronische Funktionalität, erfordern bei der Konstruktion von Schaltern und Schaltsystemen eine Erhöhung der mechanischen und/oder elektronischen Packungsdichte. Für die Schalter mit internen und/oder externen Elektroniken steht dabei zunehmend weniger Freiraum in den Werkzeuggriffschalen zur Verfügung, obwohl sich der Funktionsumfang, wie die Überwachung von Strom, Spannung und Temperaturen für den Schutz von Batterien und/oder Motorkomponenten oder das Steuern und Regeln von vollelektronischen bürstenlosen Motoren aber auch elektronisch gesteuerte Anzeigefunktionen, ständig erhöht. Um die erforderliche Packungsdichte zu erreichen, können Leiterplatten-Anordnungen für die Schalter verwendet werden.Two major trends in power tooling, namely the increasing miniaturization of tools and increased electronic functionality, require an increase in mechanical and / or electronic packing density in the design of switches and switching systems. For the switch with internal and / or external electronics is increasingly less space in the tool grip available, although the scope of functions, such as the monitoring of power, voltage and temperatures for the protection of batteries and / or engine components or the control and regulation of fully electronic brushless motors as well as electronically controlled display functions, constantly increasing. To achieve the required packing density, printed circuit board assemblies can be used for the switches.

Aus mehreren Leiterplatten bestehende Leiterplatten-Anordnungen, die in diversen Geräten verwendet werden, sind an sich bekannt. So kann eine derartige Leiterplatten-Anordnung aus wenigstens zwei, im wesentlichen starren Leiterplatten bestehen, die mit elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen bestückt sind. Mittels entsprechender Verdrahtung stehen die Leiterplatten miteinander in elektrischer Verbindung. Zur Fixierung der Leiterplatten können diese auch miteinander in mechanischer Verbindung stehen.Circuit board assemblies consisting of a plurality of printed circuit boards which are used in various devices are known per se. Thus, such a printed circuit board assembly consist of at least two, substantially rigid printed circuit boards, which are equipped with electrical and / or electronic components. By means of appropriate wiring, the circuit boards are in electrical connection with each other. To fix the circuit boards, these can also be in mechanical connection with each other.

Die üblichen Kontaktierungen für die Verdrahtung mittels zusätzlichen Stiften, Kabeln, Litzen und/oder elektrisch leitenden Blechteilen sind teilweise kompliziert, teuer sowie auch störungsanfällig. Außerdem weisen diese einen erhöhten Platzbedarf auf. Die ebenfalls hierfür verwendeten biegbaren Prints, beispielsweise Flexprins, Prints mit Flexverbindung, durch Kerben o. dgl. gefräste Prints, die dann gebogen werden sowie teilweise mit Inlineleitern versehen sind, haben bezüglich Kosten und Flexibilität, insbesondere im Hinblick auf eine Variantenbildung, erhebliche Nachteile.The usual contacts for the wiring by means of additional pins, cables, strands and / or electrically conductive sheet metal parts are sometimes complicated, expensive and prone to failure. In addition, these have an increased space requirement. The also used for this bendable prints, such as flexprins, prints with flex connection, by notches o. Like. Milled prints, which are then bent and partially provided with Inlineleitern have considerable cost and flexibility, especially with regard to a variant formation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Leiterplatten-Anordnung derart weiterzuentwickeln, dass der Platzbedarf verringert ist. Insbesondere besteht die Aufgabe darin, die nutzbare Leiterplattenfläche innerhalb der sehr platzbeengten Elektrowerkzeugschalter zu erhöhen, vor allem indem man eine kostengünstige elektrische und/oder mechanische Verbindung zwischen mehreren Leiterplatten realisiert.The invention has for its object to further develop the circuit board assembly such that the space required is reduced. In particular, the object is to increase the usable printed circuit board surface within the very space-constrained power tool switch, especially by realizing a cost-effective electrical and / or mechanical connection between a plurality of printed circuit boards.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Leiterplatten-Anordnung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved in a generic circuit board assembly by the characterizing features of claim 1.

Bei der erfindungsgemäßen Leiterplatten-Anordnung sind die Leiterplatten mit lötbaren Bereichen für die Herstellung der elektrischen und/oder mechanischen Verbindung versehen. Die lötbaren Bereiche können in der Art von Lötpads, wie sie ansonsten zur Kontaktierung für die elektrischen und/oder elektronischen Bauteile vorgesehen sind, ausgestaltet sein. Die Leiterplatten sind nun derart zueinander angeordnet, dass die miteinander zu verbindenden lötbaren Bereiche einander paarweise sowie weitgehend eng gegenüberstehen. Die jeweils einander gegenüberliegenden lötbaren Bereiche auf zwei einander zugeordneten Leiterplatten sind mit einer Lötverbindung zur dauerhaften elektrischen und/oder mechanischen Verbindung versehen. Eine derartige Leiterplatten-Anordnung zeichnet sich durch Kompaktheit und hohe Zuverlässigkeit aus. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.In the printed circuit board arrangement according to the invention, the printed circuit boards are provided with solderable regions for the production of the electrical and / or mechanical connection. The solderable areas may be in the nature of solder pads, as they are otherwise provided for contacting the electrical and / or electronic components, be designed. The circuit boards are now arranged to each other such that the solderable areas to be joined together face each other in pairs and largely closely. The respective opposing solderable areas on two associated printed circuit boards are provided with a solder joint for permanent electrical and / or mechanical connection. Such a printed circuit board assembly is characterized by compactness and high reliability. Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

In einfacher sowie kompakter Ausgestaltung können die Leiterplatten zueinander im wesentlichen rechtwinklig angeordnet sein. Um mechanische Belastungen und mögliche Relativbewegungen dieser so kontaktierten Leiterplatten zueinander von den elektrischen Lötverbindungen fernzuhalten sowie um deren Schädigung zu vermeiden, können weitere geeignete Maßnahmen vorgesehen sein. So können die Leiterplatten mechanische Mittel, insbesondere eine Nut-Feder-Verbindung, eine äußere Abstützung der Leiterplatten o. dgl., zu deren Fixierung aneinander aufweisen. Auch eine zusätzliche massive Lötverbindung ist eine hierfür geeignete Maßnahme. Eine solche massive Lötverbindung ist nach dem gleichen Prinzip wie die sonstigen elektrischen und/oder elektronischen Verbindungen ausgestaltet, allerdings mit in der Regel entsprechend größeren Lötpads.In a simple and compact embodiment, the circuit boards can be arranged to each other substantially at right angles. In order to keep mechanical loads and possible relative movements of these so contacted printed circuit boards to each other from the electrical solder joints and to avoid their damage, further suitable measures can be provided. Thus, the circuit boards mechanical means, in particular a tongue and groove connection, an outer support of the circuit boards o. The like., To fix them together. An additional massive solder joint is a suitable measure for this purpose. Such a massive solder joint is designed according to the same principle as the other electrical and / or electronic connections, but with usually correspondingly larger solder pads.

Der Einfachheit sowie Kostengünstigkeit halber kann es sich anbieten, dass die lötbaren Bereiche für die elektrischen und/oder die, insbesondere zusätzlich angeordneten, mechanischen Verbindungen derart ausgestaltet sind, dass der Lötvorgang mittels eines Handlötverfahrens durchführbar ist. In einer einfach herstellbaren Ausgestaltung sind die Leiterplatten einseitig im Innenbereich oder im Außenbereich miteinander verlötet. Die Leistungsfähigkeit für die elektrische Verbindung kann unter weiterer Kompaktifizierung dadurch gesteigert werden, indem die Leiterplatten doppelseitig im Innen- sowie Außenbereich miteinander verlötet sind. Zweckmäßigerweise erfolgt dies mittels außen und innen wechselseitig angebrachter lötbarer Bereiche. Schließlich können noch Blechteile zusätzlich zu den Lötverbindungen angeordnet sein. Diese Blechteile dienen zur höheren möglichen Strombelastung, zur elektrisch verstärkten Kontaktierung der Leiterplatten miteinander und/oder zur, insbesondere gleichzeitigen, mechanischen Verstärkung der Leiterplatten-Anordnung.For reasons of simplicity and cost-effectiveness, it may be appropriate for the solderable regions for the electrical and / or the, in particular additionally arranged, mechanical connections to be designed such that the soldering process can be carried out by means of a manual soldering method. In an easily manufactured embodiment, the circuit boards are soldered on one side inside or outside. The performance of the electrical connection can be increased by further compactification by: the printed circuit boards are soldered together on both sides inside and outside. Appropriately, this is done by means of outside and inside mutually attached solderable areas. Finally, sheet metal parts can be arranged in addition to the solder joints. These sheet metal parts serve for higher possible current load, for electrically reinforced contacting of the printed circuit boards with each other and / or for, in particular simultaneous, mechanical reinforcement of the printed circuit board assembly.

Für besonders bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ist nachfolgendes festzustellen. Zwei oder mehrere Einzelleiterplatten werden zueinander, meist rechtwinklig angeordnet, wobei sich jeweils mindestens zwei paarweise zueinander angeordnete Lötpads bzw. lötbare Bereiche eng gegenüberstehen. Dadurch kann mittels Lötung eine elektrische Verbindung dieser Leiterplatten dauerhaft realisiert werden und dies ohne großen technischen Aufwand. Mechanische Belastungen und mögliche Relativbewegungen dieser so kontaktierten Leiterplatten zueinander werden dabei durch geeignete Maßnahmen von diesen elektrischen Lötverbindungen ferngehalten, um deren Schädigung zu vermeiden. Dies kann beispielsweise sowohl durch rein mechanische Vorkehrungen, wie z. B. eine zusätzliche „Nut-Feder-Verbindung” der Leiterplatten direkt zueinander und/oder durch eine geeignete Abstützung der Leiterplatten von außen erfolgen. Vorzugsweise wird die Verbindung zusätzlich mechanisch mittels massiven zusätzlichen Lötverbindungen, und zwar nach dem gleichen Prinzip der elektrischen/elektronischen Verbindungen, allerdings mit in der Regel größeren Lötpads, sichergestellt. Die Lötpads für die elektrischen und die zusätzlichen mechanischen Verbindungen werden dabei so ausgeführt, dass der Lötvorgang im einfachsten Fall via Handlötverfahren realisierbar ist.For particularly preferred embodiments of the invention is to be determined below. Two or more individual conductor plates are arranged to one another, usually at right angles, wherein in each case at least two solder pads or solderable regions arranged in pairs opposite one another are closely opposite each other. As a result, an electrical connection of these circuit boards can be permanently realized by means of soldering and this without great technical effort. Mechanical loads and possible relative movements of these so contacted printed circuit boards to each other are kept away by appropriate measures of these electrical solder joints in order to avoid their damage. This can, for example, both by purely mechanical precautions, such. B. an additional "tongue and groove connection" of the circuit boards directly to each other and / or done by a suitable support of the circuit boards from the outside. Preferably, the compound is additionally mechanically secured by means of massive additional solder joints, according to the same principle of electrical / electronic connections, but with usually larger solder pads. The solder pads for the electrical and the additional mechanical connections are carried out so that the soldering process in the simplest case via manual soldering is feasible.

Die jeweils gegenüberstehenden Lötpads werden während des Handlötverfahrens schnell und einfach miteinander verlötet, und zwar ohne ungewünschte Lötbrücken zu „Nachbar”-Pads sowie ohne (Vor)Schädigung der Leiterplatte. Die Einzelleiterplatten können dabei einseitig im Innenbereich der Verbindung und/oder auch, bei entsprechender Pad-Anordnung, doppelseitig miteinander verlötet werden. Bei doppelseitiger Verbindung besteht die Möglichkeit der höheren Packungsdichte, also einer erhöhten Anzahl von Kontaktierungen, mittels außen und innen wechselseitig angebrachter Pads. Doppelseitige Lötungen erhöhen die mechanische Stabilität der Verbindung. Auch kann bei gleicher Polarität, also bei zwei Lötungen pro Verbindung, eine erhöhte Kontaktsicherheit hergestellt werden.The respective opposing solder pads are quickly and easily soldered together during the manual soldering, without unwanted solder bridges to "neighbor" pads and without (pre) damage to the circuit board. The individual conductor plates can be soldered on one side in the inner region of the connection and / or also, with a corresponding pad arrangement, on both sides. With double-sided connection there is the possibility of higher packing density, ie an increased number of contacts, by means of externally and internally mounted pads. Double-sided soldering increases the mechanical stability of the connection. Also, with the same polarity, so at two solder joints per connection, increased contact reliability can be produced.

Die weitere Verarbeitung dieser so verbundenen Leiterplattenbaugruppe muss entsprechend schonend erfolgen. Dabei sind Kräfte und Relativbewegungen zu vermeiden. Sicht- und Funktionskontrollen nach erfolgtem Einbau in einen geeigneten Träger sind anzuraten. Die derartige Adaption zweier oder mehrerer Leiterplatten miteinander erfolgt vorzugsweise nach erfolgter SMT(Surface-Mounted-Technology)- und THT(Through-Hole-Technology)-Bestückung der Einzelleiterplatten. Eine nachträgliche THT-Bestückung ist möglich und gegebenenfalls auch sinnvoll.The further processing of this so connected PCB assembly must be done accordingly gently. Forces and relative movements should be avoided. Visual and functional checks after installation in a suitable carrier are recommended. The adaptation of two or more printed circuit boards to one another is preferably carried out after SMT (Surface Mounted Technology) and THT (Through Hole Technology) assembly of the individual printed circuit boards. Subsequent THT placement is possible and may be useful.

Eine weitere Variante für diese Verbindungstechnologie besteht in dem zusätzlichen Anbringen von Blechteilen. Dadurch ist eine höhere Strombelastung ermöglicht. Außerdem können die Blechteile zur elektrisch verstärkten Kontaktierung der Leiterplatten miteinander und zur gleichzeitigen mechanischen Verstärkung dieser Leiterplatten dienen.Another variant for this connection technology is the additional attachment of sheet metal parts. This allows a higher current load. In addition, the sheet metal parts can be used for electrically reinforced contacting of the printed circuit boards with each other and for the simultaneous mechanical reinforcement of these printed circuit boards.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass mittels der erfindungsgemäßen Verbindungsart für die Leiterplatten die unkomplizierte Nutzung von kostengünstig herstellbaren, flexibel auswechselbaren Einzelleiterplatten ermöglicht ist. Vorteilhaft ist desweiteren die kostengünstige, unkomplizierte und Platz sparende Verbindung der Einzelleiterplatten miteinander. Preislich interessante Einzelleiterplatten können mit hoher Varianz aber ohne hohen Invest mittels eines unkritischen Standardprozesses miteinander verbunden werden. Der Prozess zeigt seine Vorteile besonders bei kostensensitiven Produkten in Groß-, Mittel und Kleinstserien. Bemusterungen und Änderungen sind relativ schnell und unkompliziert realisierbar. Technisch bietet diese Lösung den großen Vorteil einer realisierbaren erheblich vergrößerten Leiterplattenfläche trotz kleinem Gesamtbauraum, und zwar mit den genannten Kosten- und Flexibilitätsvorteilen.The advantages achieved by the invention are, in particular, that the uncomplicated use of cost-manufacturable, flexibly exchangeable individual conductor plates is made possible by means of the connection type according to the invention for the printed circuit boards. A further advantage is the cost-effective, uncomplicated and space-saving connection of the individual conductor plates with each other. Priced interesting single-layer plates can be combined with high variance but without high investment by means of a non-critical standard process. The process shows its advantages, especially for cost-sensitive products in large, medium and small batches. Sampling and changes are relatively quick and easy to implement. Technically, this solution offers the great advantage of a considerably larger PCB area that can be realized, despite the small total installation space, with the aforementioned cost and flexibility advantages.

Ausführungsbeispiele der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigenEmbodiments of the invention with various developments and refinements are illustrated in the drawings and will be described in more detail below. Show it

1 einen elektrischen Schalter für ein Elektrowerkzeug, 1 an electric switch for a power tool,

2 den Schalter aus 1 mit geöffnetem Gehäuse, 2 the switch off 1 with opened housing,

3 den Schalter wie in 2, wobei weitere Teile des Gehäuses weggelassen sind, 3 the switch as in 2 with other parts of the housing omitted,

4 die Leiterplatten-Anordnung des Schalters aus 1 als Einzelteil, 4 the circuit board assembly of the switch off 1 as a single part,

5 die Leiterplatten-Anordnung aus 4 in einer anderen Perspektive, 5 the circuit board assembly 4 in a different perspective,

6 die Leiterplatten-Anordnung aus 4 in nochmals einer weiteren Perspektive, 6 the circuit board assembly 4 in yet another perspective,

7 die Herstellung der Leiterplatten-Anordnung bei der Montage des Schalters und 7 the manufacture of the circuit board assembly during assembly of the switch and

8 eine Leiterplatte nach dem Stand der Technik. 8th a printed circuit board according to the prior art.

In 1 ist ein elektrischer Schalter 1 für ein Elektrowerkzeug mit einem Elektromotor zu sehen. Der Schalter 1 besitzt ein Gehäuse 2 sowie ein Betätigungsorgan 3 zur manuellen Bedienung des Schalters 1. Im Gehäuse 2 befindet sich in üblicher Weise das nicht weiter gezeigte Kontaktsystem des Schalters 1 sowie ein in 2 sichtbarer Drehrichtungsumschalter 4 für die Drehrichtung des Elektromotors. Wie weiter in 2 zu sehen ist, befindet sich im Gehäuse 2 eine Elektronik 5 zur Steuerung und/oder Regelung des Elektromotors des Elektrowerkzeugs. Beispielsweise steuert die Elektronik 5 die Drehzahl des Elektromotors entsprechend der Verstellung des Betätigungsorgans 3 durch den Benutzer in der Art einer „Gasgebe”-Funktion.In 1 is an electrical switch 1 to see for a power tool with an electric motor. The desk 1 has a housing 2 and an actuator 3 for manual operation of the switch 1 , In the case 2 is located in the usual way not shown contact system of the switch 1 as well as an in 2 visible direction of rotation switch 4 for the direction of rotation of the electric motor. As in further 2 can be seen, is located in the housing 2 an electronics 5 for controlling and / or regulating the electric motor of the power tool. For example, the electronics controls 5 the speed of the electric motor according to the adjustment of the actuator 3 by the user in the manner of a "give" function.

Gemäß dem Stand der Technik ist die Elektronik 5 auf einer einzigen Leiterplatte 7' im Gehäuse 2 befindlich, wie in 8 gezeigt ist, wobei die Leiterplatte 7' aufgrund des Raumangebots im Gehäuse 2 eine sehr begrenzte Fläche besitzt, was wiederum Einschränkungen für die Funktionalität der Elektronik 5 nach sich zieht. Demgegenüber ist die Elektronik 5 entsprechend 3 erfindungsgemäß auf einer Leiterplatten-Anordnung 6 befindlich. Die in 4 als Einzelteil gezeigte Leiterplatten-Anordnung 6 besteht vorliegend aus zwei, im wesentlichen starren einzelnen Leiterplatten 7, 8, die wenigstens teilweise mit elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen 9 für die Elektronik 5 bestückt sind. Vorliegend ist auf der Leiterplatte 7 ein Leistungstransistor als elektronisches Bauelement 9 angeordnet. Die Leiterplatten 7, 8 stehen miteinander in elektrischer und/oder mechanischer Verbindung, wie nachfolgend näher erläutert ist.According to the prior art, the electronics 5 on a single circuit board 7 ' in the case 2 located, as in 8th is shown, wherein the circuit board 7 ' due to the space available in the housing 2 has a very limited area, which in turn limits the functionality of the electronics 5 pulls. In contrast, the electronics 5 corresponding 3 according to the invention on a printed circuit board assembly 6 located. In the 4 itemized printed circuit board assembly 6 consists in the present case of two, substantially rigid individual circuit boards 7 . 8th that at least partially with electrical and / or electronic components 9 for the electronics 5 are equipped. Present is on the circuit board 7 a power transistor as an electronic component 9 arranged. The circuit boards 7 . 8th are in electrical and / or mechanical connection with each other, as explained in more detail below.

Wie in 5 zu sehen ist, sind die Leiterplatten 7, 8 mit lötbaren Bereichen 10, 11 versehen. Die lötbaren Bereiche 10, 11 sind in der Art von Lötpads ausgestaltet, wie diese üblicher Weise zur Bestückung für die Bauelemente 9 verwendet werden. Die Leiterplatten 7, 8 sind derart zueinander angeordnet, dass die miteinander zu verbindenden lötbaren Bereiche 10, 11 einander paarweise sowie eng gegenüberstehen. Mit anderen Worten, der jeweilige lötbare Bereich 10 der Leiterplatte 7 steht durch diese Anordnung dem jeweils zugeordneten lötbaren Bereich 11 der Leiterplatte 8 direkt gegenüber. Die einander zugeordneten lötbaren Bereiche 10, 11 sind weiterhin mit einer Lötverbindung 12 zur dauerhaften elektrischen und/oder mechanischen Verbindung versehen.As in 5 can be seen, are the circuit boards 7 . 8th with solderable areas 10 . 11 Mistake. The solderable areas 10 . 11 are designed in the manner of Lötpads, as this customary for the assembly of the components 9 be used. The circuit boards 7 . 8th are arranged to each other such that the solderable areas to be joined together 10 . 11 in pairs and close to each other. In other words, the respective solderable area 10 the circuit board 7 stands by this arrangement the respectively associated solderable area 11 the circuit board 8th directly opposite. The associated solderable areas 10 . 11 are still with a solder joint 12 provided for permanent electrical and / or mechanical connection.

Zwecks guter Ausnutzung des im Gehäuse 2 vorhandenen Raumangebots bietet es sich an, die Leiterplatten 7, 8 zueinander im wesentlichen rechtwinklig anzuordnen. Die Leiterplatten 7, 8 weisen weiterhin mechanische Mittel zu deren Fixierung aneinander auf. Mit Hilfe dieser Fixierung lassen sich mechanische Belastungen sowie ansonsten mögliche Relativbewegungen der so kontaktierten Leiterplatten 7, 8 zueinander von den elektrischen und/oder mechanischen Lötverbindungen 12 fernhalten, womit Schädigungen der Lötverbindungen 12 zuverlässig vermieden werden. Als Beispiel für ein solches mechanisches Mittel ist in 4 eine Nut-Feder-Verbindung 13 für die beiden Leiterplatten 7, 8 zu sehen. In 6 ist als mechanisches Mittel eine äußere Abstützung 14 der Leiterplatten 7, 8 gezeigt. Die Abstützung 14 ist als Blechteil ausgestaltet, womit neben der optimierten mechanischen Verbindung auch für eine höhere Strombelastbarkeit gesorgt ist. Die Blechteile 14 können zusätzlich zu den Lötverbindungen 12 angeordnet sein, womit gleichzeitig zur gewünschten mechanischen Verstärkung noch eine höhere mögliche Strombelastung sowie eine elektrisch verstärkte Kontaktierung der Leiterplatten 7, 8 miteinander gegeben ist. In nochmals einer anderen Ausgestaltung ist als mechanisches Mittel eine zusätzliche massive Lötverbindung 12' gewählt, wie in 5 zu sehen ist. Die massive Lötverbindung 12' ist nach dem gleichen Prinzip wie die Lötverbindungen 12 für die elektrischen und/oder elektronischen Verbindungen zur Führung der Steuerströme ausgestaltet, allerdings in der Regel bestehend aus größeren Lötpads. Dadurch wird als weiterer Vorteil erreicht, dass die verstärkten Lötpads der Lötverbindungen 12' eine höhere Stromfestigkeit aufweisen.For good use of the case 2 existing space offers it, on the PCBs 7 . 8th to arrange each other substantially at right angles. The circuit boards 7 . 8th have further mechanical means for fixing them together. With the help of this fixation can be mechanical loads and otherwise possible relative movements of the so-contacted printed circuit boards 7 . 8th to each other from the electrical and / or mechanical solder joints 12 Keep away, causing damage to the solder joints 12 reliably avoided. As an example of such a mechanical means is in 4 a tongue and groove connection 13 for the two printed circuit boards 7 . 8th to see. In 6 is an external support as a mechanical means 14 the circuit boards 7 . 8th shown. The support 14 is designed as a sheet metal part, which is taken care of in addition to the optimized mechanical connection for a higher current capacity. The sheet metal parts 14 can in addition to the solder joints 12 be arranged, which at the same time to the desired mechanical amplification, a higher possible current load and an electrically reinforced contacting of the circuit boards 7 . 8th is given to each other. In yet another embodiment is an additional massive solder joint as a mechanical means 12 ' chosen, as in 5 you can see. The massive solder joint 12 ' is on the same principle as the solder joints 12 designed for the electrical and / or electronic connections for guiding the control currents, but usually consisting of larger solder pads. This achieves, as a further advantage, that the reinforced solder pads of the solder joints 12 ' have a higher current resistance.

Die lötbaren Bereiche 10, 11 für die elektrischen und/oder die zusätzlichen mechanischen Verbindungen sind derart ausgestaltet, dass der Lötvorgang in einfacher Weise mittels Handlötverfahren durchführbar ist. Wie anhand von 7 hervorgeht, ist die zweite Leiterplatte 8, die an die Leiterplatte 7 angelötet wird, extrem platzsparend im Schalter 1 einsetzbar. Desweiteren sind die Leiterplatten 7, 8 mittels des Standardprozesses „Löten” miteinander verbunden. Dabei stellt vorliegend die Leiterplatte 7 die eigentliche Hauptplatine dar, die die wesentlichen Bauelemente 9 für die Elektronik 5 aufnimmt. Die zweite, angelötete Leiterplatte 8 kann ebenfalls mit elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen bestückt werden. Wie in 3 gezeigt ist, dient vorliegend die zweite Leiterplatte 8 als Trägerplatte für die elektrischen Kontaktierungen des Schalters 1 im Elektrowerkzeug. Hierzu sind Kontaktstifte 15 in die zweite Leiterplatte 8 eingelötet. Ebenso kann ein Kontaktier-Steckgehäuse 16 für den Schalter 1 gemäß 2 aufgelötet sein.The solderable areas 10 . 11 for the electrical and / or the additional mechanical connections are designed such that the soldering process can be carried out in a simple manner by means of manual soldering. As based on 7 shows, is the second circuit board 8th attached to the circuit board 7 soldered, extremely space-saving in the switch 1 used. Furthermore, the circuit boards 7 . 8th connected by the standard process "soldering". Here, in this case, the circuit board 7 the actual motherboard represents the essential components 9 for the electronics 5 receives. The second, soldered circuit board 8th can also be equipped with electrical and / or electronic components. As in 3 is shown, the second circuit board is used in the present case 8th as a support plate for the electrical contacts of the switch 1 in the power tool. These are contact pins 15 in the second circuit board 8th soldered. Likewise, a contact-plug housing 16 for the switch 1 according to 2 be soldered.

Wie in 5 zu sehen ist, sind die Leiterplatten 7, 8 einseitig im Innenbereich 17 miteinander verlötet. Selbstverständlich kann auch umgekehrt der Außenbereich 18 für die Verlötung herangezogen werden. Alternativ können die Leiterplatten 7, 8 doppelseitig im Innenbereich 17 sowie im Außenbereich 18 miteinander verlötet sein, wie in 6 gezeigt ist. Dabei können die lötbaren Bereiche 10, 11 außen und innen wechselseitig angebracht sein, indem die Lötpads beidseitig angebracht sowie zueinander versetzt sind, womit die doppelte Anzahl von elektrischen Kontaktierungen realisiert werden kann.As in 5 can be seen, are the circuit boards 7 . 8th one-sided in the interior 17 soldered together. Of course, conversely, the outdoor area 18 be used for the soldering. Alternatively, the circuit boards 7 . 8th double-sided indoors 17 as well as outdoors 18 be soldered together, as in 6 is shown. Here are the solderable areas 10 . 11 be mounted alternately outside and inside by the solder pads are mounted on both sides and offset from each other, so that twice the number of electrical contacts can be realized.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie umfaßt vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der durch die Patentansprüche definierten Erfindung. So enthält die Leiterplatten-Anordnung 6 wenigstens zwei Leiterplatten 7, 8, kann jedoch auch mehrere Leiterplatten aufweisen, die mittels entsprechender lötbarer Bereiche sowie Lötverbindungen miteinander elektrisch und/oder mechanisch verbunden sind. Desweiteren lässt sich die Leiterplatten-Anordnung 6 nicht nur bei Elektrowerkzeugschaltern sondern auch bei sonstigen Schaltern einsetzen. Schließlich kann die Leiterplatten-Anordnung 6 auf für sonstige elektrische Schaltungen in Steuergeräten, Elektrogeräten o. dgl. Verwendung finden.The invention is not limited to the described and illustrated embodiments. Rather, it also encompasses all expert developments within the scope of the invention defined by the claims. So contains the circuit board assembly 6 at least two printed circuit boards 7 . 8th but may also have a plurality of printed circuit boards, which are electrically and / or mechanically connected to each other by means of corresponding solderable areas and solder joints. Furthermore, the circuit board arrangement can be 6 not only for power tool switches but also for other switches. Finally, the circuit board assembly 6 on for other electrical circuits in control units, electrical appliances o. The like. Use find.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
(elektrischer) Schalter(electrical) switch
22
Gehäusecasing
33
Betätigungsorganactuator
44
DrehrichtungsumschalterReversing switch
55
Elektronikelectronics
66
Leiterplatten-AnordnungCircuit board assembly
7, 87, 8
Leiterplattecircuit board
7'7 '
Leiterplatte (gemäß Stand der Technik)Printed circuit board (according to the prior art)
99
(elektrisches/elektronisches) Bauelement(electrical / electronic) component
10, 1110, 11
lötbarer Bereichsolderable area
1212
Lötverbindungsolder
12'12 '
(massive) Lötverbindung(massive) solder joint
1313
Nut-Feder-VerbindungTongue and groove
1414
Abstützung/BlechteilSupport / metal part
1515
Kontaktstiftpin
1616
Kontaktier-SteckgehäuseContactor plug housing
1717
Innenbereichinterior
1818
Außenbereichoutdoors

Claims (8)

Leiterplatten-Anordnung, insbesondere in einem elektrischen Schalter (1) für ein Elektrowerkzeug, mit wenigstens zwei, im wesentlichen starren Leiterplatten (7, 8), die wenigstens teilweise mit elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen (9) bestückt sind, wobei die Leiterplatten (7, 8) miteinander in elektrischer und/oder mechanischer Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatten (7, 8) mit lötbaren Bereichen (10, 11), insbesondere in der Art von Lötpads, versehen sind, dass die Leiterplatten (7, 8) derart zueinander angeordnet sind, dass die miteinander zu verbindenden lötbaren Bereiche (10, 11) einander paarweise gegenüberstehen, und dass die lötbaren Bereiche (10, 11) mit einer Lötverbindung (12) zur elektrischen und/oder mechanischen Verbindung versehen sind.Circuit board arrangement, in particular in an electrical switch ( 1 ) for a power tool, comprising at least two substantially rigid printed circuit boards ( 7 . 8th ), which at least partially with electrical and / or electronic components ( 9 ), the printed circuit boards ( 7 . 8th ) are in electrical and / or mechanical connection with each other, characterized in that the printed circuit boards ( 7 . 8th ) with solderable areas ( 10 . 11 ), in particular in the nature of Lötpads, are provided that the circuit boards ( 7 . 8th ) are arranged relative to one another such that the solderable regions ( 10 . 11 ) face each other in pairs, and that the solderable areas ( 10 . 11 ) with a solder connection ( 12 ) are provided for electrical and / or mechanical connection. Leiterplatten-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatten (7, 8) zueinander im wesentlichen rechtwinklig angeordnet sind.Circuit board arrangement according to claim 1, characterized in that the circuit boards ( 7 . 8th ) are arranged substantially at right angles to each other. Leiterplatten-Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatten (7, 8) mechanische Mittel, insbesondere eine Nut-Feder-Verbindung (13), eine äußere Abstützung (14) der Leiterplatten (7, 8), eine zusätzliche massive Lötverbindung (12') o. dgl., zu deren Fixierung aneinander aufweisen.Circuit board arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the printed circuit boards ( 7 . 8th ) mechanical means, in particular a tongue and groove connection ( 13 ), an external support ( 14 ) of the printed circuit boards ( 7 . 8th ), an additional massive solder joint ( 12 ' ) o. The like., To fix them together. Leiterplatten-Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die lötbaren Bereiche (10, 11) für die elektrischen und/oder die, insbesondere zusätzlichen, mechanischen Verbindungen derart ausgestaltet sind, dass der Lötvorgang mittels eines Handlötverfahrens durchführbar ist.Circuit board arrangement according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the solderable areas ( 10 . 11 ) are designed for the electrical and / or the, in particular additional, mechanical connections in such a way that the soldering process can be carried out by means of a manual soldering method. Leiterplatten-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatten (7, 8) einseitig im Innenbereich (17) miteinander verlötet sind.Circuit board arrangement according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the circuit boards ( 7 . 8th ) on one side in the interior ( 17 ) are soldered together. Leiterplatten-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatten (7, 8) einseitig im Außenbereich (18) miteinander verlötet sind.Circuit board arrangement according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the printed circuit boards ( 7 . 8th ) one-sided in the outdoor area ( 18 ) are soldered together. Leiterplatten-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatten (7, 8) doppelseitig im Innen- sowie Außenbereich (17, 18) miteinander verlötet sind, insbesondere mittels außen und innen wechselseitig. angebrachter lötbarer Bereiche (10, 11).Circuit board arrangement according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the printed circuit boards ( 7 . 8th ) double-sided indoor and outdoor ( 17 . 18 ) are soldered together, in particular by means of outside and inside each other. attached solderable areas ( 10 . 11 ). Leiterplatten-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Blechteile (14) zusätzlich zu den Lötverbindungen (12) angeordnet sind.Circuit board arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that sheet metal parts ( 14 ) in addition to the solder joints ( 12 ) are arranged.
DE102011008851A 2010-01-29 2011-01-18 Printed circuit board-arrangement for use in electrical switch for e.g. direct-current power tool, has circuit boards arranged relative to each other, such that areas are arranged in pair-wise, where areas are provided with joint Withdrawn DE102011008851A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011008851A DE102011008851A1 (en) 2010-01-29 2011-01-18 Printed circuit board-arrangement for use in electrical switch for e.g. direct-current power tool, has circuit boards arranged relative to each other, such that areas are arranged in pair-wise, where areas are provided with joint

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010006113 2010-01-29
DE102010006113.1 2010-01-29
DE102011008851A DE102011008851A1 (en) 2010-01-29 2011-01-18 Printed circuit board-arrangement for use in electrical switch for e.g. direct-current power tool, has circuit boards arranged relative to each other, such that areas are arranged in pair-wise, where areas are provided with joint

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102011008851A1 true DE102011008851A1 (en) 2011-08-04

Family

ID=44316276

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011008851A Withdrawn DE102011008851A1 (en) 2010-01-29 2011-01-18 Printed circuit board-arrangement for use in electrical switch for e.g. direct-current power tool, has circuit boards arranged relative to each other, such that areas are arranged in pair-wise, where areas are provided with joint

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102011008851A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9847194B2 (en) 2014-03-28 2017-12-19 Black & Decker Inc. Integrated electronic switch and control module for a power tool
US10541588B2 (en) 2017-05-24 2020-01-21 Black & Decker Inc. Electronic power module for a power tool having an integrated heat sink

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9847194B2 (en) 2014-03-28 2017-12-19 Black & Decker Inc. Integrated electronic switch and control module for a power tool
US10043619B2 (en) 2014-03-28 2018-08-07 Black & Decker Inc. Biasing member for a power tool forward/reverse actuator
US10497524B2 (en) 2014-03-28 2019-12-03 Black & Decker Inc. Integrated electronic switch and control module for a power tool
US10541588B2 (en) 2017-05-24 2020-01-21 Black & Decker Inc. Electronic power module for a power tool having an integrated heat sink

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102004025609B4 (en) Arrangement in screw-type pressure contact with a power semiconductor module
DE102015214457A1 (en) CONTROL UNIT WITH CONNECTIONS IN SPRING CONTACT WITH EACH OTHER
EP2378552B1 (en) Power semiconductor module with connection elements
DE69708661T2 (en) MODULAR CIRCUIT STRUCTURE FOR HEARING AID
DE112016006534T5 (en) A connection terminal assembly and an electromotive drive apparatus using the same
DE112019003396T5 (en) ELECTRIC DRIVE DEVICE AND ELECTRIC POWER STEERING DEVICE
DE10340297B4 (en) Verbindugsanordnung for connecting active and passive electrical and electronic components
DE102014104308B3 (en) Power semiconductor device system
DE102015113514A1 (en) Welding and soldering of transistor leads
EP3175204B1 (en) Sensor device for a motor vehicle
DE102011008851A1 (en) Printed circuit board-arrangement for use in electrical switch for e.g. direct-current power tool, has circuit boards arranged relative to each other, such that areas are arranged in pair-wise, where areas are provided with joint
EP3557614A1 (en) Power module with a power electronic component on a substrate plate and power electronic circuit with such a power module
DE102008001378A1 (en) fuse
EP1672769A2 (en) Actuating device for vehicle components
DE102010041369A1 (en) Wiring element, power distributor and vehicle battery
DE102005048097A1 (en) Control unit for vehicles comprises subassemblies with modules which can connect vertically and or horizontally through standard connecting devices
EP2037469A1 (en) PCB relay
DE102015202127A1 (en) Connecting element for the electrical and mechanical connection of electronic modules, electronic module assembly for installation in a cylindrical space and rolling bearing assembly
BE1031418B1 (en) Power Pack for an electromechanical steering system of a motor vehicle
DE102013217993A1 (en) Circuit board assembly, method of making a printed circuit board assembly and radiator fan module
EP4015876A1 (en) Vehicle mechanical system
WO2008113323A1 (en) Ground bonding connection
EP2802195B1 (en) Electronics housing for switching devices with integrated terminal contacts
DE102016203391A1 (en) Electric motor for a motor vehicle
DE112017002768T5 (en) ELECTRICAL ENERGY TRANSFORMER DEVICE AND ELECTRIC POWER STEERING DEVICE USING THE SAME

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee