DE102012106319A1 - Electronic component i.e. coil body, for use in electrical circuit arrangement, has connection piece with diagonally running surface, where lower sides of respective connectors and connection section of surface are provided with conductor - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein elektronisches Bauelement, insbesondere einen Spulenkörper, das in Oberflächenmontage auf einer Schaltungsplatine zu verlöten ist, wobei das Bauelement mindestens einen einstückig verbundenen, aus elektrisch isolierendem Material bestehenden Lötstötzpunkt umfasst.The invention relates to an electronic component, in particular a bobbin, which is to be soldered in surface mounting on a circuit board, wherein the component comprises at least one integrally connected, consisting of electrically insulating material Lötstötzpunkt.
Ein derartiges Bauelement, vorzugsweise ein Spulenkörper, ist aus der
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein elektronisches Bauelement, insbesondere einen Spulenkörper anzugeben, dessen elektrische und mechanische Eigenschaften verbessert sind.It is an object of the invention to provide an electronic component, in particular a bobbin, whose electrical and mechanical properties are improved.
Diese Aufgabe wird durch die Kombination der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by the combination of the features of claim 1. Advantageous developments are specified in the dependent claims.
Gemäß der Erfindung umfasst das Bauelement mindestens einen aus elektrisch isolierendem Material bestehenden Lötstützpunkt, wobei das Material ein metallorganisches Additiv enthält, das eine Laserdirektstrukturierung (LDS) zur Leiterbahnerzeugung ermöglicht. Diese Laserdirektstrukturierung ist eine Technologie, mit der die Oberfläche von Kunststoffen durch Laserlicht in ihrer Leitfähigkeit verändert wird. Auf diese Weise können Leiterbahnen auf dreidimensionale Kunststoffformteile aufgebracht werden. Das Kunststoffmaterial wird mit einem Laserstrahl an den Stellen aktiviert, an denen später die Leiterbahnen aufgebaut werden sollen. Bei diesem Vorgang findet auf der Kunststoffoberfläche eine chemische Reaktion statt, bei der sich Keime bilden, die bei der Metallbeschichtung als Katalysatoren agieren. Anschließend erfolgt der Aufbau einer Metallschicht, insbesondere einer Kupferschicht, in einem stromlosen (nicht galvanischen) chemischen Bad, wobei Leiterbahndicken von mehreren um erzeugt werden. Anschließend wird die so erzeugte Leiterbahn mit weiteren Metallschichten beschichtet, z. B. einer Nickelschicht und/oder einer Goldschicht.According to the invention, the device comprises at least one soldering pad made of electrically insulating material, wherein the material contains an organometallic additive which enables a laser direct structuring (LDS) for conductor track production. This laser direct structuring is a technology that changes the surface of plastics in their conductivity by laser light. In this way, conductor tracks can be applied to three-dimensional plastic moldings. The plastic material is activated with a laser beam at the points where the tracks are to be built later. In this process, a chemical reaction takes place on the plastic surface in which nuclei form, which act as catalysts in the metal coating. Subsequently, the construction of a metal layer, in particular a copper layer, in an electroless (non-galvanic) chemical bath, wherein conductor thicknesses of several to be generated. Subsequently, the conductor track thus produced is coated with further metal layers, for. B. a nickel layer and / or a gold layer.
Bei der Erfindung hat ein unteres Anschlusselement einen elektrisch leitenden unteren Belag, der mit der Schaltungsplatine zu verlöten ist. Ein oberes Anschlusselement umfasst im Wesentlichen einen herausragenden oberen Anwickel-Abschnitt mit einer elektrisch leitenden Oberfläche. An diesem Anwickel-Abschnitt erfolgt das Anwickeln eines Anschlussdrahtes, der zu einem aktiven oder passiven Elektronikteil führt, z. B. zu einer Spule. Zwischen dem unteren Anschlusselement und dem oberen Anschlusselement verläuft ein Verbindungsstück, dessen Oberfläche ebenfalls mit einer elektrischen Leiterbahn versehen ist. Auf diese Weise ist zwischen dem Anwickel-Abschnitt und dem unteren Anschluss-Element eine durchgehende elektrisch leitende Verbindung geschaffen, so dass es möglich ist, das elektronische Bauelement elektrisch mit einer Leiterbahn einer Leiterplatte und so mit weiteren elektrischen Bauteilen einer elektrischen Schaltungsanordnung zu verbinden.In the invention, a lower terminal has an electrically conductive bottom pad to be soldered to the circuit board. An upper terminal substantially comprises a protruding upper winding portion having an electrically conductive surface. At this Anwickel section, the winding of a lead wire, which leads to an active or passive electronics part, z. B. to a coil. Between the lower connection element and the upper connection element extends a connecting piece whose surface is also provided with an electrical conductor track. In this way, a continuous electrically conductive connection is created between the Anwickel section and the lower connection element, so that it is possible to electrically connect the electronic component with a conductor track of a printed circuit board and thus with other electrical components of an electrical circuit arrangement.
Der elektrisch leitende untere Belag hat eine relativ große Fläche, wodurch eine große Kontaktfläche zu der Leiterbahn auf der Leiterplatte möglich ist, was zu einer verbesserten Verlötung und einem verbesserten elektrischen Kontakt führt. Auch im Bereich des Anwickel-Abschnitts ergeben sich unterschiedliche konstruktive Lösungen, gemäß denen die mechanische Stabilität des Anwickel-Abschnitts und/oder die elektrische Kontaktierbarkeit und Verlötbarkeit verbessert sind.The electrically conductive bottom pad has a relatively large area, allowing a large contact area to the printed circuit board trace, resulting in improved soldering and improved electrical contact. Also in the area of the Anwickel section results in different constructive solutions, according to which the mechanical stability of the Anwickel section and / or the electrical contactability and solderability are improved.
Die untere Begrenzung des Anschlusselements ragt über die untere Begrenzungsfläche des Lötstutzpunktes um einen Abstand hervor. Damit wird für das Bauelement ein Zwischenraum geschaffen, welcher es ermöglicht, dass Kühlluft zirkulieren kann und die präzise Positionierung des Bauelements auf Leiterbahnen der Leiterplatte und damit die Verlötbarkeit verbessert ist.The lower boundary of the connecting element protrudes beyond the lower boundary surface of the soldering joint point by a distance. Thus, a gap is created for the device, which allows cooling air to circulate and the precise positioning of the device on printed conductors of the circuit board and thus the solderability is improved.
Bei einem Ausführungsbeispiel enthält das isolierende Material einen Vernetzungsverstärker, durch den eine kurzzeitige Temperaturbelastung des oberen Anschlusselements und/oder des unteren Anschlusselements in einem Zeitbereich von 5 s bis 10 s und in einem Temperaturbereich von 300°C bis 450°C erreicht wird. Durch diese Maßnahme ist sichergestellt, dass beim Lötprozess eine geringe Ausfallquote erzielt wird. Die genannte Maßnahme ist besonders kritisch im Hinblick auf den Lötprozess, bei dem ein Anschlussdraht des elektronischen Bauelements, beispielsweise einer Spule, an den oberen Anwickel-Abschnitt angelötet werden muss. Dieser Anschlussdraht hat eine isolierende Lackschicht, die bei dem Lötprozess abgelöst werden muss. Daher erfolgt dieser Lötprozess in einem relativ hohen Temperaturbereich von 390°C bis 410°C in einer Zeitspanne von 0,5 s bis 1 s. Das zu verwendende isolierende Material muss ohne Qualitätsverlust diesen Lötprozess überstehen.In one embodiment, the insulating material includes a crosslinking amplifier, by which a short-term temperature load of the upper terminal member and / or the lower terminal member in a time range of 5 s to 10 s and in a temperature range of 300 ° C to 450 ° C is achieved. This measure ensures that during the soldering process a low failure rate is achieved. Said measure is particularly critical with regard to the soldering process, in which a lead wire of the electronic component, such as a coil, must be soldered to the upper Anwickel section. This connection wire has an insulating lacquer layer, which must be removed during the soldering process. Therefore, this soldering process is performed in a relatively high temperature range of 390 ° C to 410 ° C in a period of 0.5 second to 1 second. The one to use Insulating material must survive this soldering process without loss of quality.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigen:Embodiments of the invention are explained below with reference to the drawing. Show:
Jeder Lötstötzpunkt
Das untere Anschlusselement
Beim oberen Anschlusselement
Das obere Anschlusselement
Zwischen den verschiedenen Lötstützpunkten
Bei der Laserdirektstrukturierung wird wie erwähnt ein Laserstrahl über die Oberfläche des Kunststoffmaterials an den Stellen geführt, an denen bei der späteren chemischen Metallisierung eine Metallschicht aufgebaut werden soll. Die Belichtung mit dem Laserstrahl erfolgt im Allgemeinen von oben, indem der Laser in X-Y-Richtung ausgelenkt wird. Von einer Seite aus betrachtet kann eine Belichtung vorteilhafterweise nur dort erfolgen, wo keine Abschattung des Laserlichts vorhanden ist, weshalb schräge Flächen, wie die seitlichen Kufenflächen
Anhand
Im rechten Bildteil ist eine andere Variante einer elektrischen Verschaltung zu erkennen, bei der ein unteres Anschlusselement
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Spulenkörperbobbins
- 1212
- mittlerer Körpermiddle body
- 1616
- Lötstützpunktsolder tag
- 1818
- unteres Anschlusselementlower connection element
- 2020
- elektrisch leitender Belagelectrically conductive coating
- 2222
- oberes AnschlusselementUpper connection element
- 26, 2826, 28
- Kufenflächenskid surfaces
- 3030
- GrundflächeFloor space
- 3333
- Verbindungsstückjoint
- 3434
- Leiterbahnconductor path
- 3636
- Vertiefungenwells
- 3838
- elektrisch leitender Belagelectrically conductive coating
- 4040
- senkrechte Kufenflächenvertical skid surfaces
- 4242
- Leiterbahnconductor path
- 4444
- Vertiefungdeepening
- 50, 52, 5450, 52, 54
- untere Anschlusselementelower connection elements
- 5656
- elektrischer Belagelectrical coating
- 58, 60, 6258, 60, 62
- untere Anschlusselementelower connection elements
- 5959
- untere Begrenzungsflächelower boundary surface
- 7070
- Plattenelementpanel member
- 7272
- geriffelte Oberflächegrooved surface
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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