DE102015118626A1 - SURFACE MOUNTED WIRE COMPONENTS - Google Patents

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DE102015118626A1 DE102015118626.8A DE102015118626A DE102015118626A1 DE 102015118626 A1 DE102015118626 A1 DE 102015118626A1 DE 102015118626 A DE102015118626 A DE 102015118626A DE 102015118626 A1 DE102015118626 A1 DE 102015118626A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leiterplatte (103) mit einem darauf montierten elektronischen Bauteil (101) mit Anschlussdrähten (107, 108), die mit jeweiligen Kontaktstellen (111, 112) an der Leiterplatte (103) verlötet sind, wobei die Leiterplatte (103) zwischen den Kontaktstellen (111, 112) für das Bauteil (101) eine Ausnehmung (102) derart aufweist, dass das montierte Bauteil (101) die Ausnehmung (102) überspannt und zumindest teilweise in der Ausnehmung (102) angeordnet ist und dass die Anschlussdrähte (107, 108) des Bauteils (101) jeweils parallel zur Leiterplatte (103) verlaufen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein entsprechendes Montageverfahren für ein elektronisches Bauteil (103). Schließlich betrifft die Erfindung eine Schaltung zur Hochspannungserzeugung, insbesondere in einem Röntgenstrahlenerzeuger, mit einer Spannungsvervielfacherschaltung, wobei die Schaltung eine erfindungsgemäße Leiterplatte (103) aufweist.The invention relates to a printed circuit board (103) having an electronic component (101) mounted thereon with connecting wires (107, 108) soldered to respective contact points (111, 112) on the printed circuit board (103), the printed circuit board (103) interposing the contact points (111, 112) for the component (101) have a recess (102) such that the mounted component (101) spans the recess (102) and is arranged at least partially in the recess (102) and in that the connection wires ( 107, 108) of the component (101) in each case run parallel to the printed circuit board (103). Furthermore, the invention relates to a corresponding assembly method for an electronic component (103). Finally, the invention relates to a circuit for high-voltage generation, in particular in an X-ray generator, with a Spannungsvervielfacherschaltung, wherein the circuit comprises a circuit board according to the invention (103).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein die Montage von elektronischen Bauelementen auf einer Leiterplatte. Im Besonderen betrifft die Erfindung eine Leiterplatte, auf der wenigstens ein bedrahtetes elektronisches Bauelement ähnlich der bekannten Oberflächenmontagetechnik befestigt ist, sowie ein entsprechendes Montageverfahren.The present invention relates generally to the assembly of electronic components on a printed circuit board. In particular, the invention relates to a printed circuit board on which at least one wired electronic component similar to the known surface mounting technique is attached, and a corresponding assembly method.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Die Durchstecktechnik (through-hole-Technik, THT) als klassisches Bestückungsverfahren zur Montage elektronischer Bauteile auf Leiterplatten ist bekannt. Dabei werden bei einem Bauelement mit Anschlussdrähten (bedrahtetes Bauteil) diese jeweils durch Kontaktlöcher in der Leiterplatte hindurch gesteckt und anschließend durch ein Lötverfahren, beispielsweise konventionelles Handlöten, Wellenföten, Selektivlöten oder Reflow-Löten mit Kontaktflächen an den Kontaktlöchern der Leiterplatte elektrisch leitend verbunden.The through-hole technique (THT) as a classical assembly method for mounting electronic components on printed circuit boards is known. In this case, in the case of a component with lead wires (wired component), these are respectively inserted through contact holes in the printed circuit board and then electrically connected to contact surfaces on the contact holes of the printed circuit board by a soldering method, for example conventional manual soldering, wave soldering, selective soldering or reflow soldering.

Elektronische Bauteile für Schaltungen in denen hohe Spannungen, wie beispielsweise mehrere Kilovolt und höher verarbeitet werden, sind aus historischen Gründen überwiegend nur als bedrahtete Bauteile verfügbar. Die Domäne solcher Bauteile war die Fernsehtechnik bei Geräten mit Bildröhren. Damals waren oberflächenmontierte Bauteile (SMDs) noch unbekannt. Heute ist dieser Markt für solche Hochspannungsbauelemente weitergehend verschwunden, da in heutigen Fernsehgeräten ohne Bildröhren keine Hochspannung mehr benötigt wird.Electronic components for circuits in which high voltages, such as several kilovolts and higher processed, are available for historical reasons mainly only as wired components. The domain of such components was the television technology in devices with picture tubes. At that time, Surface Mounted Components (SMDs) were still unknown. Today, this market for such high-voltage components has largely disappeared, as in today's TVs without picture tubes no high voltage is needed anymore.

Die 1A bis 2B veranschaulichen anhand eines Bauteils 1, beispielsweise einem elektrischen Widerstand, die bekannte Durchsteckmontage an einer Leiterplatte (printed circuit board, PCB) 3, in die zunächst entsprechend dem Schaltungslayout für die Bauteile die benötigten Einstecklöcher 5 berechnet und gebohrt worden sind. Zunächst werden die beiden Anschlussdrähte 7 des Bauteils 1 auf die benötigte Länge gekürzt, dann in dieselbe Richtung abgewinkelt, wobei der Abstand der Biegestellen 9 dem Abstand zwischen den zugehörigen zwei Einstecklöchern 5 in der Leiterplatte 3 entspricht. Die Einstecklöcher 5 haben jeweils eine Kontaktfläche 11, die üblicherweise mit einer Leiterbahn 13 verbunden ist. Die Einstecklöcher 5 sind zur Durchkontaktierung jeweils mit einer Kupferhülse 13 versehen. Bei der Montage des Bauteils 1 wird dann jeweils einer der Anschlussdrähte 7 durch sein zugehöriges Einsteckloch 5 hindurch gesteckt. Dann werden die Anschlussdrähte 7 beispielsweise mittels Wellenlöten mit den Lötflächen 11 verlötet. Dabei bilden sich zwischen den Anschlussdrähten 7 und den jeweiligen Kontaktflächen 11 Teillötstellen 15a, wie in 2A vergrößert dargestellt.The 1A to 2 B illustrate by means of a component 1 For example, an electrical resistance, the known through-hole mounting on a printed circuit board (PCB) 3 , in the first according to the circuit layout for the components required Einstecklöcher 5 calculated and drilled. First, the two connecting wires 7 of the component 1 shortened to the required length, then angled in the same direction, with the distance of the bending points 9 the distance between the associated two insertion holes 5 in the circuit board 3 equivalent. The insertion holes 5 each have a contact surface 11 usually with a conductor track 13 connected is. The insertion holes 5 are for through-hole each with a copper sleeve 13 Mistake. During assembly of the component 1 then each one of the connecting wires 7 through its associated insertion hole 5 stuck through it. Then the connecting wires 7 for example, by wave soldering with the solder pads 11 soldered. It forms between the connecting wires 7 and the respective contact surfaces 11 Teillötstellen 15a , as in 2A shown enlarged.

2A zeigt in größerem Detail einen der Anschlussdrähte 5 des Bauteils 1 der 1A und 1B mit der Teillötstelle 15a an einem der Einstecklöcher 5. Wenn die Leiterplatte 3 in einem Gerät in einem bestimmten Abstand zu einer Äquipotentialfläche 19, beispielsweise einem leitfähigen Gehäuseteil angeordnet ist, und der Anschlussdraht 5 beispielsweise eine Spannung von mehreren Kilovolt führt, kann das sich von dem Anschlussdraht zur Äquipotentialfläche 19 hin ausbildende elektrische Feld 17a die Durchschlagfeldstärke für das dort angeordnete Material erreichen, üblicherweise Luft (aber auch Edelgase, Öle oder Vergussmassen sind möglich) erreichen. Um dieses zu vermeiden, müssen die Anschlussdrahtenden 8 auf der Rückseite 3a der Leiterplatte 3 manuell nach gelötet werden, sodass dort eine möglichst halbkugelförmige zweite Teillötstelle 15b entsteht. Durch die Halbkugelform der Teillötstelle 15b wird die Verteilung der Feldlinien des elektrischen Feldes 17a der 2A derart günstig verändert, dass sich der Feldlinienverlauf des elektrischen Feldes 17b in 2B ergibt. Bei dem elektrischen Feld 17b verteilen sich die Feldlinien auf einem größeren Raum, sodass die Feldstärke entsprechend verringert ist. Das manuelle Nachlöten als zusätzlicher Fertigungsschritt ist aufwendig und zeitintensiv sowie birgt es Fehlerquellen: Es ist schwierig die halbkugelförmige Teillötstelle 13b zuverlässig in gewünschter Schnelligkeit zu erzeugen, was den Einsatz gut ausgebildeter Fachkräfte erfordert; durch den wiederholten Lötvorgang wird das Bauteil 1 zweimal einer thermischen Belastung durch Löten ausgesetzt; und bei einem manuellen Lötvorgang ist es immer schwierig, die korrekten Löttemperaturen und Lötzeiten einzuhalten. 2A shows in more detail one of the connecting wires 5 of the component 1 of the 1A and 1B with the part killing 15a at one of the insertion holes 5 , If the circuit board 3 in a device at a certain distance from an equipotential surface 19 , For example, a conductive housing part is arranged, and the connecting wire 5 For example, a voltage of several kilovolts, which may be from the lead wire to the equipotential surface 19 towards forming electric field 17a reach the breakdown field strength for the material arranged there, usually air (but also noble gases, oils or potting compounds are possible) reach. To avoid this, the connection wire ends must be 8th on the back side 3a the circuit board 3 be soldered manually after, so there is a hemispherical second part possible soldering 15b arises. Due to the hemispherical shape of the partial solder joint 15b becomes the distribution of the field lines of the electric field 17a of the 2A changed so low that the field line course of the electric field 17b in 2 B results. In the electric field 17b The field lines are distributed over a larger space, so that the field strength is reduced accordingly. The manual re-soldering as an additional manufacturing step is complicated and time-consuming and it contains sources of error: It is difficult the hemispherical Teilillötstelle 13b reliably to produce at the desired speed, which requires the use of well-trained professionals; through the repeated soldering becomes the component 1 twice exposed to thermal stress by soldering; and in a manual soldering process, it is always difficult to maintain the correct soldering temperatures and soldering times.

DE 103 08 817 A1 zeigt eine Leiterplatte und eine Verfahren zum temporären Fixieren bedrahteter Bauteile an der Leiterplatte, um ein Herausfallen der noch nicht verlöteten Bauteile beim Lötvorgang im Reflow-Lötofen auszuschließen. Die Leiterplatte weist in einem Randbereich der Einstecklöcher jeweils eine zusätzliche Ausnehmung auf, in die ein umgebogenes freies Ende eines Anschlussdrahts eingreifen kann, sodass sich das Bauteil mit seinen Anschlussdrähten in der Leiterplatte beim Überkopftransport einhängen kann. Beim anschließenden Überkopflöten im Reflow-Lötofen kann das Lot während des Lötvorgangs in die Ausnehmungen und in die Einstecklöcher hineinfließen. Bei dieser modifizierten Durchsteckmontage entsteht eine relativ flache Lötstelle auf der Plattenrückseite, weil das jeweilige Drahtanschlussende in der Ausnehmung in der Leiterplatte versenkt und quasi mit Lot vergraben wurde. Zur gewünschten Beeinflussung des elektrischen Felds müssen ggf. diese flachen Lötstellen aber ebenfalls nachgelötet werden. Diese modifizierte Art der Durchsteckmontage ist ebenfalls aufwendig, besonders da bei der Herstellung der Einstecklöcher in der Leiterplatte die zusätzlichen Ausnehmungen erzeugt und die Drahtanschlüsse nach dem Durchstecken ein zweites Mal umgebogen werden müssen. Außerdem wird ein Auslöten eines defekten Bauteils durch die in den Ausnehmungen eingehakten und dort mit Lot vergrabenen Anschlussdrahtenden deutlich erschwert. DE 103 08 817 A1 shows a printed circuit board and a method for temporary fixing of wired components on the circuit board to prevent falling out of the not yet soldered components during the soldering process in the reflow soldering oven. The printed circuit board has in each case an additional recess in an edge region of the insertion holes, into which a bent free end of a connecting wire can engage, so that the component can hang with its connecting wires in the printed circuit board during overhead transport. During subsequent overfluxing in the reflow soldering oven, the solder can flow into the recesses and into the insertion holes during the soldering process. In this modified through-hole mounting creates a relatively flat solder joint on the back of the plate, because the respective wire connection end was sunk in the recess in the circuit board and was virtually buried with solder. For the desired influence of the electric field, if necessary, these flat solder joints must also be re-soldered. This modified type of through-hole mounting is also expensive, especially since in the production of the insertion holes in the circuit board, the additional Recesses generated and the wire connections after insertion must be bent a second time. In addition, a desoldering of a defective component by the hooked in the recesses and there buried with solder terminal wire ends is much more difficult.

DE 36 36 817 A1 zeigt in 2 eine Einsteckmontage bei der das Bauteil Anschlusselemente mit wenigstens annähernd quadratischen Fußplättchen aufweist, die parallel zur Leiterplattenoberfläche verlaufen. Die Einstecklöcher sind als durchkontaktierte Kapillarbohrungen in der Leiterplatte ausgeführt und so bemessen und in Bezug auf die Lage des auf der Leiterplatte aufgesetzten Bauteils so angeordnet, dass die Fußplättchen bei der Montage in die Kapillarbohrungen hineinragen. Beim Lötvorgang fließt Lot von der dem Bauteil abgewandten Seite der Leiterplatte her am Fußplättchen vorbei und bis abseits der Mündung der Kapillarbohrung an die oberhalb des Fußplättchens befindliche Lötflächen an den Anschlusselementen. Für eine temporäre Befestigung des Bauteils an der Leiterplatte kann ein Klebstofftropfen vorgesehen sein. Auch diese Montageart ist besonders aufwendig, insbesondere weil die Anschlusselemente mit den annähernd quadratischen Fußplättchen versehen werden müssen. DE 36 36 817 A1 shows in 2 a plug-in mounting in which the component has connection elements with at least approximately square foot plates, which run parallel to the circuit board surface. The insertion holes are designed as through-plated Kapillarbohrungen in the circuit board and dimensioned and arranged in relation to the position of the patch on the circuit board member so that the foot plates protrude during assembly in the Kapillarbohrungen. During the soldering process, solder flows from the side of the printed circuit board facing away from the component on the toe plate and up to the side of the mouth of the capillary bore to the above the Fußplättchens located soldering surfaces on the connection elements. For a temporary attachment of the component to the circuit board, an adhesive drop may be provided. This type of mounting is particularly complicated, especially because the connection elements must be provided with the approximately square foot plates.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine Leiterplatte mit verbesserter Montage bedrahteter im Betrieb Hochspannung führender elektronischer Bauteile auf einer Leiterplatte sowie ein entsprechendes Montageverfahren vorzuschlagen, wobei die vorstehend diskutierten Nachteile möglichst vermieden bzw. zumindest reduziert werden sollen.It is an object of the invention to propose a printed circuit board with improved mounting wired in operation high voltage leading electronic components on a circuit board and a corresponding assembly method, the disadvantages discussed above should be avoided or at least reduced as possible.

Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausführungsbeispiele und vorteilhafte Weiterbildungen sind in den sich jeweils anschließenden Unteransprüchen definiert. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Leiterplatte mit montiertem Bauelement beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Montageverfahren und jeweils umgekehrt. Daher wird bezüglich der Offenbarung der einzelnen Aspekte wechselseitig Bezug genommen.The object is achieved with the features of the independent claims. Further embodiments and advantageous developments are defined in the respective subsequent subclaims. In this case, features and details that are described in connection with the printed circuit board according to the invention with mounted component, of course, also in connection with the assembly method according to the invention and in each case vice versa. Therefore, mutual reference is made to the disclosure of the individual aspects.

Ein Kerngedanke der Erfindung besteht darin, in einer Leiterplatte zwischen den Kontaktstellen für ein im Betrieb der Schaltung Hochspannung führendes elektronisches Bauelement eine Ausnehmung vorzusehen, die eine Kontur derart aufweist, dass durch das Einfügen des Bauteils in diese Ausnehmung die Anschlussdrähte des Bauteils automatisch auf die jeweiligen Kontaktstellen an der Leiterplatte für das Bauteil ausgerichtet werden und das montierte Bauteil nach Verlöten mit den Kontaktstellen die Ausnehmung überspannt und zumindest teilweise in der Ausnehmung angeordnet ist, sodass die Anschlussdrähte des Bauteils jeweils parallel zu der Leiterplatte verlaufen.A key idea of the invention is to provide a recess in a printed circuit board between the contact points for a high-voltage electronic component operating during the operation of the circuit, which has a contour such that by inserting the component into this recess, the connection wires of the component automatically to the respective Contact points are aligned on the circuit board for the component and the assembled component after soldering with the contact points spans the recess and is at least partially disposed in the recess, so that the connection wires of the component in each case run parallel to the circuit board.

Ein erster Aspekt betrifft eine Leiterplatte mit einem darauf montierten elektronischen Bauteil mit Anschlussdrähten, die mit jeweiligen Kontaktstellen an der Leiterplatte verlötet sind. Erfindungsgemäß weist die Leiterplatte zwischen den Kontaktstellen für das Bauteil eine Ausnehmung derart auf, dass das montierte Bauteil die Ausnehmung überspannt und zumindest teilweise in der Ausnehmung angeordnet oder eingefügt ist. Weiter verlaufen die Anschlussdrähte des in die Ausnehmung eingefügten Bauteils erfindungsgemäß jeweils parallel zu der Leiterplatte. Bevorzug ist das montierte Bauteil derart in der Ausnehmung angeordnet, dass es diese überspannt und seine Anschlussdrähte parallel zu der Leiterplatte und zur Längsachse des Bauteils liegen.A first aspect relates to a printed circuit board having an electronic component mounted thereon with leads soldered to respective pads on the printed circuit board. According to the invention, the printed circuit board has a recess between the contact points for the component such that the mounted component spans the recess and is at least partially arranged or inserted in the recess. Furthermore, according to the invention, the connecting wires of the component inserted into the recess run parallel to the printed circuit board in each case. Preferably, the mounted component is arranged in the recess such that it spans it and its connection wires are parallel to the circuit board and to the longitudinal axis of the component.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung und Verlötung des bedrahteten Bauteils mit den zugeordneten Kontaktstellen auf der Leiterplatte ist es nicht mehr, wie bei der Durchsteckmontage im Stand der Technik, erforderlich die Anschlussdrähte umzubiegen. Die Bestückung der Leiterplatte vereinfacht sich entsprechend. An den Kontaktstellen der Leiterplatte sind auch keine Durchstecklöcher mehr erforderlich, sodass bei der Fertigung der Leiterplatte die entsprechenden Bohrschritte und ggf. weitere Fertigungsschritte zur Herstellung von Durchkontaktierungen wegfallen.The inventive arrangement and soldering of the wired component with the associated contact points on the circuit board, it is no longer, as in the through-hole mounting in the prior art, required to bend the leads. The assembly of the printed circuit board is simplified accordingly. At the contact points of the circuit board and through holes are no longer required, so omitted in the production of the circuit board, the corresponding drilling steps and possibly further manufacturing steps for the production of vias.

Bevorzugt ist die Kontur der Ausnehmung im Wesentlichen zu einem Schattenriss des Bauteils (mathematisch) ähnlich. D. h., die Kontur der Ausnehmung entspricht im Wesentlichen dem Umriss oder Schattenriss des Bauteils, wenn es aus einer Richtung radial zur Längsachse des Bauteils betrachtet wird. Bei Bauteilen mit zwei Anschlussdrähten folgt die Längsachse des Bauteils meist dem Verlauf der Anschlussdrähte. Mathematisch ähnlich soll hier im Wesentlichen bedeuten, dass die Kontur der Ausnehmung in der Leiterplatte durch eine Ähnlichkeitsabbildung in einen Schattenriss des Bauteils übergeführt werden kann. Bevorzugt ist die Ausnehmung etwas größer dimensioniert. Selbstverständlich muss die Kontur der Ausnehmung nicht exakt der Umrisslinie des Bauteils folgen, es reicht völlig aus, wenn das Bauteil bei passender Ausrichtung in die Ausnehmung eingefügt wird, das Bauteil und die Ausnehmung so zusammenwirken, dass sich automatisch die gewünschte Ausrichtung der Anschlussdrähte auf die Kontaktflächen der Leiterplatte einstellt. Damit stellt die Ausnehmung in der Leiterplatte eine Ausrichtungsmittel zum automatischen Ausrichten des Bauteils beim Bestücken der Leiterplatte dar.Preferably, the contour of the recess is substantially similar to a shadow of the component (mathematically). In other words, the contour of the recess essentially corresponds to the outline or silhouette of the component when viewed from a direction radial to the longitudinal axis of the component. For components with two connecting wires, the longitudinal axis of the component usually follows the course of the connecting wires. Mathematically similar is here essentially mean that the contour of the recess in the circuit board can be converted by a similarity mapping in a shadow of the component. Preferably, the recess is dimensioned slightly larger. Of course, the contour of the recess does not exactly follow the outline of the component, it is sufficient if the component is inserted into the recess with proper alignment, the component and the recess cooperate so that automatically the desired orientation of the leads to the contact surfaces the circuit board sets. Thus, the recess in the circuit board is an alignment means for automatically aligning the component when equipping the circuit board.

Dadurch, dass bei der hier beschriebenen Montage eines bedrahteten Bauteils an einer Leiterplatte die Anschlussdrähte nicht wie bei der Durchsteckmontage im Stand der Technik durch Einstecklöcher in der Leiterplatte hindurch geführt werden müssen, sondern die Anschlussdrähte an den Kontaktflächen parallel zur Leiterplatte verlaufen, ist das eingangs anhand der 2A und 2B beschriebene Problem kritischer Feldstärken zwischen Anschlussdrahtenden und benachbarten Äquipotentialflächen im Betrieb der Leiterplatte verringert oder nahezu ausgeschlossen. Die besondere Ausführung der Leiterplatte und Anordnung des Bauteils an der Leiterplatte eignet sich damit besonders für Leiterplatten, deren Schaltungen im Betrieb zum Führen von Hochspannungen von 10 kV und höher eingerichtet sind. Due to the fact that, in the case of the assembly of a wired component on a printed circuit board described here, the connecting wires do not have to be passed through insertion holes in the printed circuit board as in the through-hole mounting in the prior art, but instead the connecting wires run parallel to the printed circuit board at the contact surfaces, this is the starting point of the 2A and 2 B described problem of critical field strengths between terminal wire ends and adjacent equipotential surfaces in the operation of the circuit board reduced or almost excluded. The special design of the circuit board and arrangement of the component on the circuit board is thus particularly suitable for printed circuit boards whose circuits are set up in operation for carrying high voltages of 10 kV and higher.

Des Weiteren hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, dass mit Hilfe der Ausnehmung in der Leiterplatte zwischen den jeweiligen Kontaktstellen für das bedrahtete Bauelement der kürzeste Weg auf der Leiterplatte zwischen diesen Kontaktstellen durch die Kontur der Ausnehmung, insbesondere deren Breite quer zur Längsrichtung des Bauteils und/oder der Länge in Längsrichtung des Bauteils, so eingestellt werden kann, dass Kriechströme durch den sich dadurch ergebenden längeren Stromweg zwischen den Kontaktstellen im Betrieb der Leiterplatte verringert werden können. Auch diese Eigenschaft der besonderen Ausführung der Leiterplatte und Anordnung des Bauteils an der Leiterplatte eignet sich damit besonders für Leiterplatten, deren Schaltungen im Betrieb zum Führen von Hochspannungen von 10 kV und höher eingerichtet sind.Furthermore, it has been found to be particularly advantageous that with the help of the recess in the circuit board between the respective contact points for the leaded component of the shortest path on the circuit board between these contact points through the contour of the recess, in particular its width transverse to the longitudinal direction of the component and / or the length in the longitudinal direction of the component, can be adjusted so that leakage currents can be reduced by the resulting longer current path between the contact points in the operation of the printed circuit board. This characteristic of the special design of the printed circuit board and arrangement of the component on the printed circuit board is thus particularly suitable for printed circuit boards whose circuits are set up in operation for carrying high voltages of 10 kV and higher.

Bevorzugt weisen die Anschlussdrähte des Bauteils jeweils eine Länge auf, dass sie im Bereich der zugehörigen Kontaktstellen der Leiterplatte enden. Da die Anschlussdrähte, bei der Bestückung der Leiterplatte nicht umgebogen werden müssen, können die Anschlussdrähte bereits im Vorfeld mit den entsprechenden Längen bereit gestellt werden bzw. können die Bauteile mit einer relativ kurzen Standardlänge der Anschlussdrähte ausgeführt werden, beispielsweise von einigen Millimetern bis zu 10 mm.The connecting wires of the component preferably each have a length such that they terminate in the region of the associated contact points of the printed circuit board. Since the connecting wires do not have to be bent over when the printed circuit board is fitted, the connecting wires can already be provided in advance with the corresponding lengths or the components can be designed with a relatively short standard length of the connecting wires, for example from a few millimeters up to 10 mm ,

Grundsätzlich kann es aber trotzdem vorteilhaft sein, die Anschlussdrähte des Bauteils auf einer oder beiden Seiten derart zu verbiegen bzw. zu verformen, dass der Verlauf eines verbogenen Anschlussdrahts beispielsweise eine Öse, einen offenen D-Ring, einen offenen Triangel-D-Ring oder ähnliches bildet und so eine Eben definiert. Damit kann eine gewünschte Orientierung des Bauteils in Einbaulage vorbestimmt werden, da die eine Ebene aufspannenden Anschlussdrähte ebenfalls bei der Montage sich entsprechend dem Verlauf dieser Ebene parallel zu der Leiterplatte ausrichten werden. Selbstverständlich sollten, wenn beide Anschlussdrähte verformt werden, die auf beiden Seiten dann gebildeten Ebenen im gewünschten Bestückungszustand des Bauteils beide parallel zur Leiterplatte ausgerichtet sein.In principle, however, it may still be advantageous to bend or deform the connection wires of the component on one or both sides in such a way that the profile of a bent connection wire, for example, an eyelet, an open D-ring, an open triangle D-ring or the like forms and defines a plane. Thus, a desired orientation of the component can be predetermined in the installed position, since the connecting wires spanning a plane will also align during assembly according to the course of this plane parallel to the circuit board. Of course, if both leads are deformed, the planes then formed on both sides in the desired mounting state of the component should both be aligned parallel to the circuit board.

Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein elektronisches Gerät mit einer Leiterplatte gemäß dem vorstehend diskutierten ersten Aspekt, wobei die Leiterplatte im Betrieb wenigstens an einer der Kontaktstellen des Bauteils mit Anschlussdrähten eine Hochspannung von 10 kV und höher führt.A second aspect of the present invention relates to an electronic device having a printed circuit board according to the first aspect discussed above, wherein the printed circuit board in operation at a contact point of the component leads with a high voltage of 10 kV and higher at at least one of the contact points of the component.

Ein dritter Aspekt betrifft ein Montageverfahren für wenigstens ein elektronisches Bauelement mit Anschlussdrähten auf einer Leiterplatte, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: (a) Herstellen der Leiterplatte mit Kontaktstellen für das Bauteil und einer Ausnehmung zwischen den wenigstens zwei Kontaktstellen; (b) Aufbringen einer Lötpaste auf die Kontaktstellen; und (c) Montieren des Bauteils durch Anordnen oder Einfügen des Bauteils in die Ausnehmung, sodass das Bauteil die Ausnehmung überspannt und mindestens teilweise in der Ausnehmung angeordnet ist und die Anschlussdrähte des Bauteils jeweils parallel zu der Leiterplatte verlaufen.A third aspect relates to an assembly method for at least one electronic component with lead wires on a printed circuit board, the method comprising the steps of: (a) forming the printed circuit board having contact points for the component and a recess between the at least two contact points; (b) applying a solder paste to the pads; and (c) mounting the component by placing or inserting the component into the recess so that the component spans the recess and is at least partially disposed in the recess and the connection wires of the component each extend parallel to the circuit board.

Besonders bevorzugt wird das Bauteil beim und durch das Einfügen in die Ausnehmung automatisch so ausgerichtet, dass die Anschlussdrähte auf die Kontaktstellen ausgerichtet und damit über den Kontaktstellen angeordnet sind.Particularly preferably, the component is automatically aligned during and by insertion into the recess so that the connecting wires are aligned with the contact points and thus arranged over the contact points.

Weiter ist es bevorzugt im Schritt (a) die Ausnehmung so zu dimensionieren, dass der kürzeste Weg über die Leiterplatte zwischen den Kontaktstellen durch die Länge der Ausnehmung in Längsrichtung des Bauteils und/oder die Breite der Ausnehmung quer zur Längsrichtung des Bauteils so eingestellt ist, dass Kriechströme zwischen den Kontaktstellen im Betrieb der Leiterplatte reduziert werden können.Furthermore, it is preferable in step (a) to dimension the recess such that the shortest path over the printed circuit board between the contact points is set by the length of the recess in the longitudinal direction of the component and / or the width of the recess transversely to the longitudinal direction of the component, that leakage currents between the contact points during operation of the circuit board can be reduced.

Bevorzugt werden vor dem Schritt (c) die Anschlussdrähte des Bauteils so gekürzt oder das Bauteil mit Anschlussdrähten entsprechender Länge hergestellt, sodass die Anschlussdrähte des Bauteils jeweils eine Länge aufweisen, sodass die Anschlussdrähte im Bereich der zugehörigen Kontaktstelle der Leiterplatte nach Einfügen in die Ausnehmung enden.Preferably, prior to step (c), the connecting wires of the component are shortened or the component is produced with connecting wires of appropriate length, so that the connecting wires of the component each have a length, so that the connecting wires in the region of the associated contact point of the printed circuit board end after insertion into the recess.

In einer vorteilhaften Weiterbildung kann es aber trotzdem vorteilhaft sein, vor dem Schritt (c) die Anschlussdrähte des Bauteils in einer ausreichenden Länge auszuführen, um sie auf einer oder beiden Seiten derart zu verbiegen bzw. zu verformen, dass der Verlauf des verbogenen Anschlussdrahts beispielsweise eine Öse, einen offenen D-Ring, einen offenen Triangel-D-Ring oder ähnliches bildet und somit eine Eben definiert. Damit kann eine gewünschte Orientierung des Bauteils in Einbaulage vorbestimmt werden, da ein eine Ebene aufspannender verbogener Anschlussdraht ebenfalls bei der Montage sich entsprechend dem Verlauf der Ebene parallel zur Leiterplatte und damit auch das Bauteil ausrichten werden. Selbstverständlich werden, wenn beide Anschlussdrähte verformt werden, die auf beiden Seiten zu bildenden Ebenen so ausgerichtet, dass beide im Bestückungszustand des Bauteils parallel zur Leiterplatte ausgerichtet sind.In an advantageous development, it may nevertheless be advantageous, prior to step (c), to make the connecting wires of the component sufficiently long in order to bend or deform them on one or both sides in such a way that the profile of the bent connecting wire is, for example, one Eyelet, an open D-ring, an open triangle D-ring or similar forms and thus one Just defined. Thus, a desired orientation of the component in installation position can be predetermined, since a plane spanning bent connecting wire will also align during assembly according to the course of the plane parallel to the circuit board and thus the component. Of course, when both leads are deformed, the planes to be formed on both sides are aligned so that both are aligned parallel to the circuit board in the assembled state of the component.

Das Verfahren kann weiter in Schritt (d) ein Verlöten der Anschlussdrähte mit den Kontaktflächen durch Aufschmelzen der Lötpaste in einem Reflow-Ofen aufweisen. Selbstverständlich sind auch andere Lötverfahren, wie z. B. Wellenlöten oder Selektivlöten, möglich. Die Form der sich an der Lötstelle ausbildenden Lotkugel kann besonders vorteilhaft durch das Einstellen der Menge der aufgebrachten Lötpaste auf die Kontaktstelle beeinflusst werden.The method may further comprise, in step (d), soldering the leads to the pads by reflowing the solder paste in a reflow oven. Of course, other soldering methods, such. As wave soldering or selective soldering, possible. The shape of the solder ball forming at the soldering point can be influenced particularly advantageously by adjusting the amount of solder paste applied to the contact point.

Die Erfindung eignet sich besonders für eine im Betrieb Hochspannung führende Schaltung, beispielsweise ein Schaltung zur Spannungsvervielfachung um eine Hochspannung zu erzeugen, beispielsweise bestehend aus einer oder mehreren seriell verschalteten Villard-Schaltungen, wie sie beispielsweise in Röntgenstrahlenerzeugern zur Anwendung kommen.The invention is particularly suitable for a high-voltage circuit in operation, for example, a circuit for voltage multiplication to generate a high voltage, for example consisting of one or more serially interconnected Villard circuits, as used for example in X-ray generators.

Die Erfindung betrifft daher auch einen Röntgenstrahlenerzeuger mit einer Schaltung, die zur Vervielfachung einer Spannung zur Hochspannungserzeugung eingerichtet ist, wobei die Spannungsvervielfacherschaltung eine Leiterplatte des hier beschriebenen ersten Aspektes aufweist. Entsprechend kann die Leiterplatte mit dem vorstehend erläuterten Montageverfahren gemäß dem dritten Aspekt bestückt werden.The invention therefore also relates to an X-ray generator having a circuit which is set up for multiplying a voltage for high-voltage generation, wherein the voltage multiplier circuit has a printed circuit board of the first aspect described here. Accordingly, the circuit board can be equipped with the above-described mounting method according to the third aspect.

Bevorzugte AusführungbeispielePreferred embodiments

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Ebenso können die vorstehend genannten und die hier weiter ausgeführten Merkmale jeweils für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Verwenden finden. Funktionsähnliche oder identische Bauteile oder Komponenten sind teilweise mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die in der Beschreibung der Ausführungsbeispiele verwendeten Begriffe „links”, „rechts”, „oben” und „unten” beziehen sich auf die Zeichnungen in einer Ausrichtung mit normal lesbarer Figurenbezeichnung bzw. normal lesbaren Bezugszeichen. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließend zu verstehen sondern haben beispielhaften Charakter zur Erläuterung der Erfindung. Die detaillierte Beschreibung dient der Information des Fachmanns, daher werden bei der Beschreibung bekannte Schaltungen, Strukturen und Verfahren nicht im Detail gezeigt oder erläutert um das Verständnis der vorliegenden Beschreibung nicht zu erschweren.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description in which, with reference to the drawings, embodiments of the invention are described in detail. The features mentioned in the claims and in the description may each be essential to the invention individually or in any desired combination. Likewise, the features mentioned above and the features further explained herein can be used individually or in combination in any desired combination. Functionally similar or identical components or components are partially provided with the same reference numerals. The terms "left", "right", "top" and "bottom" used in the description of the embodiments refer to the drawings in an orientation with normally readable figure designation or normal readable reference numerals. The embodiments shown and described are not to be understood as exhaustive but have exemplary character for explaining the invention. The detailed description is for the information of the person skilled in the art, therefore, in the description of known circuits, structures and methods are not shown or explained in detail in order not to complicate the understanding of the present description.

Die 1A bis 2B veranschaulichen anhand eines bedrahteten Bauteils Maßnahmen zur Vermeidung hoher elektrischer Feldstärken bei durchsteckmontierten Bauteilen durch einen zusätzlichen manuellen Lötvorgang auf der Leiterplattenrückseite, mittels dem halbkugelförmige Lötstellen am Anschlussdrahtende ausgeführt werden.The 1A to 2 B illustrate by means of a wired component measures to avoid high electrical field strengths in through-mounted components by an additional manual soldering on the back of the circuit board, are carried out by means of hemispherical solder joints at the terminal wire end.

3A veranschaulicht eine erfindungsgemäße Leiterplatte mit einem darauf montierten elektronischen Bauteil in einer Querschnittsseitenansicht A-A. 3A illustrates a circuit board according to the invention with an electronic component mounted thereon in a cross-sectional side view AA.

3B zeigt die Leiterplatte mit dem darauf montierten elektronischen Bauteil der 3A in einer Draufsicht. 3B shows the circuit board with the electronic component mounted thereon 3A in a top view.

4A und 4B veranschaulichen den Unterschied bei der benötigten Montagehöhe einer erfindungsgemäßen Leiterplatte im Vergleich zu einer mit Durchstecktechnik im Stand der Technik. 4A and 4B illustrate the difference in the required mounting height of a printed circuit board according to the invention in comparison to one with through-hole technology in the prior art.

5A und 5B veranschaulichen den Stromweg für Kriechströme zwischen zwei Kontaktstellen einer erfindungsgemäßen Leiterplatte im Vergleich zu einer im Stand der Technik. 5A and 5B illustrate the current path for leakage currents between two contact points of a printed circuit board according to the invention compared to one in the prior art.

6A und 6B veranschaulichen den dem Bauteil zur Verlustleistungsabgabe zur Verfügung stehenden Freiraum bei einer erfindungsgemäßen Leiterplatte im Vergleich zu einer im Stand der Technik. 6A and 6B illustrate the space available for the component for the dissipation of power output in a printed circuit board according to the invention in comparison to one in the prior art.

7 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines erfindungsgemäßen Montageverfahrens. 7 FIG. 3 is a flowchart illustrating an assembly method according to the invention. FIG.

3A zeigt in einem Querschnitt A-A der 3B eine Leiterplatte 103 mit einer Ausnehmung 102 und einem in die Ausnehmung eingefügten und auf der Leiterplatte montierten elektronischen Bauteil 101 mit Anschlussdrähten 107, 108, die mit jeweiligen Kontaktstellen 111, 112 an der Leiterplatte 103 mittels Lötstellen 115, 116 verlötet sind. Die Leiterplatte 103 weist zwischen den Kontaktstellen 111, 112 für das Bauteil 101 die Ausnehmung 102 derart auf, dass das montierte Bauteil 101 die Ausnehmung 102 überspannt und zumindest teilweise in der Ausnehmung 102 angeordnet ist. In der 3A ist das Bauteil 101 fast hälftig in der Ausnehmung 102 angeordnet, somit in die Ausnehmung 102 eingefügt. Die Anschlussdrähte 107, 108 des Bauteils 101 verlaufen jeweils parallel zu der Leiterplatte 103. Die Anschlussdrähte 107, 108 können dabei auf den Kontaktstellen 111, 112 aufliegen, es kann sich aber auch eine Lotschicht zwischen einem Anschlussdraht 107, 108 und der zugehörigen Kontaktstelle 111, 112 befinden. 3A shows in a cross section AA the 3B a circuit board 103 with a recess 102 and an electronic component inserted in the recess and mounted on the circuit board 101 with connecting wires 107 . 108 that with respective contact points 111 . 112 on the circuit board 103 by means of solder joints 115 . 116 are soldered. The circuit board 103 points between the contact points 111 . 112 for the component 101 the recess 102 such that the assembled component 101 the recess 102 spanned and at least partially in the recess 102 is arranged. In the 3A is the component 101 almost half in the recess 102 arranged, thus in the recess 102 inserted. The connecting wires 107 . 108 of the component 101 each run parallel to the circuit board 103 , The connecting wires 107 . 108 can do it on the contact points 111 . 112 rest, but it can also be a solder layer between a lead wire 107 . 108 and the associated contact point 111 . 112 are located.

3B zeigt die Anordnung der 3A in der Draufsicht. 3B zeigt weiter entlang welcher Schnittlinie A-A die Seitenansicht der 3A erstellt wurde. Zusätzlich zur 3A ist in der 3B zu erkennen, dass die Kontaktstellen 111, 112 mit jeweiligen Leiterbahnen 113, 114 der Leiterplatte 103 in üblicher Weise verbunden oder Teil der Leiterbahn sind. Des Weiteren ist in 3B zu erkennen, dass die Kontur der Ausnehmung 102 im Wesentlichen einem Schattenriss des Bauteils 101 ähnlich ist. Dabei ist die Ausnehmung 102 etwas größer als der Schattenriss des Bauteils 101. Die Ausnehmung 102 muss im Wesentlichen so beschaffen sein, dass die Anschlussdrähte 107, 108 bei einem in die Ausnehmung eingefügten Bauteil 101 immer auf den jeweiligen Kontaktstellen 111, 112 zum Liegen kommt. Damit ist die Ausnehmung 102 im Wesentlichen abhängig von der Größe des Schattenrisses des Bauteils und dem gewünschten Abstand der Kontaktstellen von der Ausnehmung. 3B shows the arrangement of 3A in the plan view. 3B further shows along which section line AA the side view of 3A was created. In addition to 3A is in the 3B to recognize that the contact points 111 . 112 with respective tracks 113 . 114 the circuit board 103 connected in the usual way or are part of the conductor track. Furthermore, in 3B to recognize that the contour of the recess 102 essentially a silhouette of the component 101 is similar. Here is the recess 102 slightly larger than the silhouette of the component 101 , The recess 102 must essentially be such that the connecting wires 107 . 108 at a component inserted into the recess 101 always on the respective contact points 111 . 112 comes to rest. This is the recess 102 essentially depending on the size of the silhouette of the component and the desired spacing of the contact points of the recess.

Wenn das Bauteil 101 bezüglich der durch seine Anschlussdrähte bestimmten Längsachse rotationssymmetrisch ist, ist sein Schattenriss aus allen radialen Blickrichtungen auf die Längsachse hin gleich. Es gibt jedoch auch Bauelemente die beispielsweise ebenfalls in Längsrichtung verlaufende Anschlussdrähte aufweisen, aber einen Körper mit beispielsweise einer Quaderform aufweisen. Bei derartigen Bauteilen sind je nach gewählter Blickrichtung verschiedene Schattenrisse denkbar. Bevorzugt wird in solchen Fällen jedoch die Kontur der Ausnehmung 102 so gewählt, dass sich im Hinblick auf eine automatisierte Bestückung der Leiterplatte die gewünschte Ausrichtung des Bauteils durch das Zusammenwirken seines Umrisses mit der Kontur der Ausnehmung zuverlässig nutzen lässt.If the component 101 is rotationally symmetrical with respect to the longitudinal axis determined by its connecting wires, its silhouette is the same from all radial directions of view on the longitudinal axis. However, there are also components which, for example, also have longitudinal connecting wires, but have a body with, for example, a cuboid shape. In such components, depending on the selected direction different shadow cracks are conceivable. In such cases, however, the contour of the recess is preferred 102 chosen so that the desired alignment of the component can be reliably used by the interaction of its outline with the contour of the recess with regard to an automated assembly of the circuit board.

Die 4A und 4B veranschaulichen die vorteilhafte Verringerung der erforderlichen Bauhöhe H einer Leiterplatte 103, bei der ein bedrahtetes Bauteil 101 gemäß der hier vorgeschlagenen Montage angebracht ist, im Vergleich zu einem mittels Durchsteckmontagetechnik montierten Bauteil 1 im Stand der Technik (4B). Gut ist in der 4A zu erkennen, dass das montierte Bauteil die Ausnehmung 102 überspannt und zumindest teilweise in der Ausnehmung 102 angeordnet ist, entsprechend in die Ausnehmung 102 eingefügt ist. Des Weiteren ist gut zu erkennen, dass der Anschlussdraht 107 des Bauteils 101 parallel zur Leiterplatte 103 verläuft. Weiter ist der Anschlussdraht 107 des Bauteils 101 in seiner Länge so ausgeführt, dass der Anschlussdraht im Bereich der zugehörigen Kontaktstelle 111 – in 4A etwa mittig – endet. Anhand der 4A und 4B ist gut zu erkennen, dass sich mit Bezug auf eine virtuelle Bezugsfläche R ein größerer Sicherheitsabstand H zwischen dem Bauteil 101 und der Bezugsfläche R erreichen lässt als im Vergleich dazu bei der Durchsteckmontage des Standes der Technik mit einem Sicherheitsabstand h wie in 4B gezeigt.The 4A and 4B illustrate the advantageous reduction of the required height H of a printed circuit board 103 in which a wired component 101 according to the assembly proposed here, compared to a mounted by means of through-hole mounting component 1 in the prior art ( 4B ). Good is in the 4A to recognize that the assembled component is the recess 102 spanned and at least partially in the recess 102 is arranged, according to the recess 102 is inserted. Furthermore, it is easy to see that the connection wire 107 of the component 101 parallel to the PCB 103 runs. Next is the connection wire 107 of the component 101 in its length designed so that the connecting wire in the area of the associated contact point 111 - in 4A approximately in the middle - ends. Based on 4A and 4B It can be clearly seen that with respect to a virtual reference surface R a greater safety distance H between the component 101 and the reference surface R can be achieved as compared to the through-hole mounting of the prior art with a safety distance h as in 4B shown.

Die 5A und 5B veranschaulichen die vorteilhafte Auswirkung der gezielten Einstellung des Abstands zwischen den Kontaktstellen eines Bauteils auf der Leiterplatte auf Kriechströme. In der 5A ist die Leiterplatte 103 mit zwei Kontaktstellen 111, 112 der zugehörigen Leiterbahnen 113, 114 gezeigt. Zwischen den Kontaktstellen 111, 112 befindet sich die Ausnehmung 102, in die das zu montierendes elektronisches Bauteil 101 (wie z. B. in den 3A bis 4A veranschaulicht) eingefügt werden kann. Durch die Ausnehmung 102 können sich Kriechströme nicht mehr direkt von der Kontaktstelle 111 zur Kontaktstelle 112 oder umgekehrt fließen, sondern müssten die Ausnehmung 102 umgehen. Dadurch verlängert sich die effektive Wegstrecke und dementsprechend der Isolationswiderstand zwischen den beiden Kontaktstellen 111, 112. Da die im Betrieb der Schaltung auftretenden Spannungsunterschiede zwischen Kontaktstellen im Vorhinein bekannt sind, kann bei Berücksichtigung der Betriebsbedingungen, welche im Betrieb der Schaltung erwartet werden, eine Strecke LL entsprechend durch die Dimensionierung der Länge und/oder der Breite der Ausnehmung 102 voreingestellt werden. Im Stand der Technik, der in der 5B dargestellt ist, kann nur der direkte Abstand zwischen den Kontaktstellen 11 und 12 variiert werden, d. h. bei hochspannungsführenden Schaltungsteilen kann bisher nur ein entsprechend großer Abstand zwischen den Kontaktstellen eingestellt werden, was das Schaltungslayout entsprechend vergrößert.The 5A and 5B illustrate the beneficial effect of the targeted adjustment of the distance between the contact points of a component on the circuit board for leakage currents. In the 5A is the circuit board 103 with two contact points 111 . 112 the associated interconnects 113 . 114 shown. Between the contact points 111 . 112 there is the recess 102 into which the electronic component to be mounted 101 (such as in the 3A to 4A illustrated). Through the recess 102 Creepage currents can no longer be directly from the contact point 111 to the contact point 112 or vice versa, but would need the recess 102 bypass. As a result, the effective distance and accordingly the insulation resistance between the two contact points increases 111 . 112 , Since the voltage differences between contact points occurring in operation of the circuit are known in advance, taking into account the operating conditions which are expected during operation of the circuit, a distance LL can be determined by dimensioning the length and / or the width of the recess 102 be preset. In the prior art, in the 5B is shown, only the direct distance between the contact points 11 and 12 can be varied, ie at high voltage leading circuit parts so far only a correspondingly large distance between the contact points can be adjusted, which increases the circuit layout accordingly.

Die 6A und 6B veranschaulichen im Vergleich die verbesserte Abgabe von Verlustleistung der hier vorgestellten Leiterplatte mit entsprechend montierten bedrahteten elektronischen Bauteil. Wie in 6A zu erkennen, steht dem im Betrieb Verlustleistung in Form von Wärme abgebenden Bauteil 101 im Wesentlichen der komplette Freiraum (360°) seiner Umgebung zur Wärmeabgabe zur Verfügung. Demgegenüber steht dem Bauteil 1 bei der klassischen Durchsteckmontage an der Leiterplatte 3, wie in 6B gezeigt, nur der halbe Freiraum (180°) für die Wärmeabgabe zur Verfügung.The 6A and 6B illustrate in comparison the improved dissipation of power dissipation of the circuit board presented here with appropriately mounted wired electronic component. As in 6A to recognize stands in the operation of power loss in the form of heat-emitting component 101 essentially the complete free space (360 °) of its environment for heat dissipation available. In contrast, stands the component 1 in the classic push-through mounting on the circuit board 3 , as in 6B shown only half the clearance (180 °) available for heat dissipation.

7 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Montageverfahrens für wenigstens ein elektronisches Bauteil mit Anschlussdrähten auf einer Leiterplatte (vgl. 3A und 3B). 7 is a flowchart illustrating an assembly method for at least one electronic component with leads on a circuit board (see. 3A and 3B ).

Im Schritt S1 wird eine Leiterplatte (103) mit darauf geführten Leiterbahnen (113, 114) und wenigstens zwei Kontaktstellen (111, 112) für ein elektronisches Bauteil (101) und einer Ausnehmung (102) zwischen den wenigstens zwei Kontaktstellen (111, 112) hergestellt. In step S1, a printed circuit board ( 103 ) with printed conductors ( 113 . 114 ) and at least two contact points ( 111 . 112 ) for an electronic component ( 101 ) and a recess ( 102 ) between the at least two contact points ( 111 . 112 ) produced.

In Schritt S2 wird auf die Kontaktstellen eine Lötpaste aufgebracht. In Schritt S3 wird das Bauteil in die Ausnehmung eingefügt, wobei das Bauteil die Ausnehmung überspannt, zumindest teilweise in der Ausnehmung angeordnet ist, und die Anschlussdrähte (107, 108) des Bauteils jeweils parallel zu der Leiterplatte verlaufen. Besonders vorteilhaft ist, dass im Schritt S3 durch das Einfügen in die Ausnehmung das Bauteil automatisch so ausgerichtet wird, dass die Anschlussdrähte über den Kontaktstellen angeordnet sind.In step S2, a solder paste is applied to the pads. In step S3, the component is inserted into the recess, wherein the component spans the recess, at least partially disposed in the recess, and the connecting wires ( 107 . 108 ) of the component in each case run parallel to the printed circuit board. It is particularly advantageous that in step S3 by inserting into the recess, the component is automatically aligned so that the connecting wires are arranged above the contact points.

In einem Schritt S4 werden die Anschlussdrähte mit den Kontaktflächen durch Aufschmelzen der Lötpaste, beispielsweise in einem Reflow-Ofen, verlötet. Die sich ergebende Form der Lötstellen kann vorteilhaft durch Einstellen der Menge der aufgebrachten Lötpaste im Schritt S2 auf die Kontaktstellen eingestellt werden.In a step S4, the connection wires are soldered to the contact surfaces by melting the solder paste, for example in a reflow oven. The resultant shape of the solder joints can be advantageously adjusted to the pads by adjusting the amount of solder paste applied in step S2.

In bevorzugten Ausführungen des Verfahrens wird im Schritt S1 die Ausnehmung so dimensioniert, dass der kürzeste Weg auf der Leiterplatte zwischen den Kontaktstellen durch die Länge der Ausnehmung in Längsrichtung des Bauteils und/oder durch die Breite der Ausnehmung quer zur Längsrichtung des Bauteils so eingestellt wird, dass Kriechströme zwischen den Kontaktstellen im Betrieb der Leiterplatte verringert werden können.In preferred embodiments of the method, the recess is dimensioned in step S1 such that the shortest path on the printed circuit board between the contact points is set by the length of the recess in the longitudinal direction of the component and / or by the width of the recess transversely to the longitudinal direction of the component, that leakage currents between the contact points in the operation of the circuit board can be reduced.

In bevorzugten Ausführungen des Verfahrens werden im Schritt S3 die Anschlussdrähte des Bauteils vor der Montage so gekürzt bzw. werden Bauteile mit entsprechend kurzen Anschlussdrähten verwendet, damit die Anschlussdrähte des Bauteils jeweils eine Länge derart aufweisen, dass sie bei Einfügen des Bauteils in die Ausnehmung jeweils im Bereich der zugehörigen Kontaktstelle der Leiterplatte enden.In preferred embodiments of the method, in step S3, the connecting wires of the component are shortened before assembly or components with correspondingly short connecting wires are used, so that the connecting wires of the component each have a length such that when inserting the component in the recess in the End area of the associated contact point of the circuit board.

In einer vorteilhaften Weiterbildung kann es vorteilhaft sein, vor im Schritt S3 die Anschlussdrähte des Bauteils auf einer oder beiden Seiten derart zu verbiegen bzw. zu verformen, dass der Verlauf eines verbogenen Anschlussdrahts beispielsweise eine Öse, einen offenen D-Ring, einen offenen Triangel-D-Ring oder ähnliches bildet und somit eine Eben definiert. Dies wird ggf. bei der vorstehend beschriebenen Kürzung der Anschlussdrähte berücksichtigt. Die Verformung eines oder beider Anschlussdrähte kann zu dem Zweck erfolgen, um eine gewünschte Orientierung des Bauteils in Einbaulage in der Leiterplatte vorzubestimmen. Beim Einfügen des Bauteils im Schritt S3 wird das Bauteil dann automatisch zusätzlich, wie gewünscht, ausgerichtet, da wenigstens ein eine Ebene aufspannender verbogener Anschlussdraht bei der Montage sich entsprechend dem Verlauf der Ebene parallel zur Leiterplatte ausrichten wird und damit auch das mit dem Anschlussdraht fest verbundene Bauteil. Wenn beide Anschlussdrähte verformt werden, werden die auf beiden Seiten zu bildenden Anschlussdraht-Ebenen auf einander so ausgerichtet, dass diese beide in der Einbaulage des Bauteils parallel zur Leiterplatte ausgerichtet sind.In an advantageous development, it may be advantageous to bend or deform the connection wires of the component on one or both sides in step S3 such that the course of a bent connection wire, for example, an eyelet, an open D-ring, an open triangle D-ring or similar forms and thus defines a plane. This is possibly taken into account in the above-described reduction of the connecting wires. The deformation of one or both connecting wires can be done for the purpose of predetermining a desired orientation of the component in the installation position in the printed circuit board. When inserting the component in step S3, the component is then automatically aligned additionally, as desired, since at least one plane spanning bent lead wire during assembly will align itself in accordance with the course of the plane parallel to the circuit board and thus also firmly connected to the lead wire component. When both leads are deformed, the lead-wire planes to be formed on both sides are aligned with each other so that both are aligned parallel to the PCB in the mounting position of the component.

Abschließend sei angemerkt, dass die vorstehende Beschreibung zur einfacheren Darstellung und Beschreibung von einem elektronischen Bauteil mit zwei Anschlussdrähten ausgeht. Selbstverständlich kann das hier beschriebene Montageverfahren auch auf Bauteile mit mehreren Anschlussdrähten entsprechend angewendet werden. Mit anderen Worten ist die vorliegende Lösung nicht auch bedrahtete Bauteile mit lediglich zwei Anschlussdrähten beschränkt.Finally, it should be noted that the above description for ease of illustration and description of an electronic component with two leads. Of course, the assembly method described here can also be applied correspondingly to components with a plurality of connecting wires. In other words, the present solution is not limited to wired components with only two leads.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10308817 A1 [0006] DE 10308817 A1 [0006]
  • DE 3636817 A1 [0007] DE 3636817 A1 [0007]

Claims (15)

Leiterplatte (103) mit einem darauf montierten elektronischen Bauteil (101) mit Anschlussdrähten (107, 108), die mit jeweiligen Kontaktstellen (111, 112) an der Leiterplatte (103) verlötet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (103) zwischen den Kontaktstellen (111, 112) für das Bauteil (101) eine Ausnehmung (102) derart aufweist, dass das montierte Bauteil (101) die Ausnehmung (102) überspannt und zumindest teilweise in der Ausnehmung (102) angeordnet ist und dass die Anschlussdrähte (107, 108) des Bauteils (101) jeweils parallel zu der Leiterplatte (103) verlaufen.Printed circuit board ( 103 ) with an electronic component mounted thereon ( 101 ) with connecting wires ( 107 . 108 ), with respective contact points ( 111 . 112 ) on the printed circuit board ( 103 ) are soldered, characterized in that the printed circuit board ( 103 ) between the contact points ( 111 . 112 ) for the component ( 101 ) a recess ( 102 ) such that the assembled component ( 101 ) the recess ( 102 ) spans and at least partially in the recess ( 102 ) and that the connecting wires ( 107 . 108 ) of the component ( 101 ) each parallel to the circuit board ( 103 ). Leiterplatte (103) nach Anspruch 1, wobei die Kontur der Ausnehmung (102) im Wesentlichen einem Schattenriss des Bauteils (101) ähnlich ist.Printed circuit board ( 103 ) according to claim 1, wherein the contour of the recess ( 102 ) substantially a silhouette of the component ( 101 ) is similar. Leiterplatte (103) nach Anspruch 2, wobei die Ausrichtung der Anschlussdrähte (107, 108) des Bauteils (101) durch das Einfügen des Bauteils (101) in die Ausnehmung (102) bestimmt ist.Printed circuit board ( 103 ) according to claim 2, wherein the orientation of the connecting wires ( 107 . 108 ) of the component ( 101 ) by inserting the component ( 101 ) in the recess ( 102 ) is determined. Leiterplatte (103) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bauteil (101) im Betrieb der Leiterplatte (103) zum Führen einer Hochspannung von mindestens 10 Kilovolt eingerichtet ist.Printed circuit board ( 103 ) according to one of the preceding claims, wherein the component ( 101 ) during operation of the printed circuit board ( 103 ) is arranged to carry a high voltage of at least 10 kilovolts. Leiterplatte (103) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der kürzeste Weg (LL) auf der Leiterplatte (103) zwischen den Kontaktstellen (111, 112) durch die Länge der Ausnehmung (102) in Längsrichtung des Bauteils (101) und/oder die Breite der Ausnehmung (102) quer zu der Längsrichtung des Bauteils (101) so eingestellt ist, dass Kriechströme zwischen Kontaktstellen (111, 112) im Betrieb der Leiterplatte (103) im Vergleich zu einer Leiterplatte ohne Ausnehmung vermindert sind.Printed circuit board ( 103 ) according to one of the preceding claims, wherein the shortest path (LL) on the printed circuit board ( 103 ) between the contact points ( 111 . 112 ) by the length of the recess ( 102 ) in the longitudinal direction of the component ( 101 ) and / or the width of the recess ( 102 ) transverse to the longitudinal direction of the component ( 101 ) is adjusted so that leakage currents between contact points ( 111 . 112 ) during operation of the printed circuit board ( 103 ) are reduced compared to a circuit board without recess. Leiterplatte (103) nach einem der vorherstehenden Ansprüche, wobei die Anschlussdrähte (107, 108) des Bauteils (101) jeweils eine Länge aufweisen, dass sie im Bereich der zugehörigen Kontaktstellen (111, 112) der Leiterplatte (103) enden.Printed circuit board ( 103 ) according to any one of the preceding claims, wherein the connecting wires ( 107 . 108 ) of the component ( 101 ) each have a length that they in the region of the associated contact points ( 111 . 112 ) of the printed circuit board ( 103 ) end up. Leiterplatte (103) nach einem der vorherstehenden Ansprüche, wobei wenigstens einer der Anschlussdrähte (107, 108) des Bauteils (101) auf einer oder beiden Seiten des Bauteils (101) derart verformt ist, dass der Verlauf des verformten Anschlussdrahts eine Ebene definiert, beispielsweise in Form einer Öse, eines offenen D-Rings, eines offenen Triangel-D-Rings verformt ist.Printed circuit board ( 103 ) according to one of the preceding claims, wherein at least one of the connecting wires ( 107 . 108 ) of the component ( 101 ) on one or both sides of the component ( 101 ) is deformed such that the course of the deformed connecting wire defines a plane, for example in the form of an eyelet, an open D-ring, an open triangular D-ring is deformed. Gerät mit einer Leiterplatte (103) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Leiterplatte (103) im Betrieb wenigstens an einer der Kontaktstellen (111, 112) des Bauteils (101) mit Anschlussdrähten (107, 108) eine Hochspannung von mindestens 10 Kilovolt führt.Device with a printed circuit board ( 103 ) according to one of claims 1 to 7, wherein the printed circuit board ( 103 ) in operation at least at one of the contact points ( 111 . 112 ) of the component ( 101 ) with connecting wires ( 107 . 108 ) carries a high voltage of at least 10 kilovolts. Montageverfahren für wenigstens ein elektronisches Bauteil (101) mit Anschlussdrähten (107, 108) auf einer Leiterplatte (103), wobei das Verfahren die Schritte aufweist: (a) Herstellen (S1) der Leiterplatte (103) mit Kontaktstellen (111, 112) für das Bauteil (101) und eine Ausnehmung (102) zwischen den wenigstens zwei Kontaktstellen (111, 112); (b) Aufbringen (S2) einer Lötpaste auf Kontaktstellen (111, 112); (c) Montieren (S3) des Bauteils (101) durch Einfügen des Bauteils (101) in die Ausnehmung (102), sodass das Bauteil (101) die Ausnehmung (102) überspannt und zumindest teilweise in der Ausnehmung (102) angeordnet ist und die Anschlussdrähte (107, 108) des Bauteils (101) jeweils parallel zu der Leiterplatte (103) verlaufen.Assembly method for at least one electronic component ( 101 ) with connecting wires ( 107 . 108 ) on a printed circuit board ( 103 ), the method comprising the steps of: (a) fabricating (S1) the printed circuit board ( 103 ) with contact points ( 111 . 112 ) for the component ( 101 ) and a recess ( 102 ) between the at least two contact points ( 111 . 112 ); (b) applying (S2) a solder paste to contact points ( 111 . 112 ); (c) mounting (S3) the component ( 101 ) by inserting the component ( 101 ) in the recess ( 102 ), so that the component ( 101 ) the recess ( 102 ) spans and at least partially in the recess ( 102 ) and the connecting wires ( 107 . 108 ) of the component ( 101 ) each parallel to the circuit board ( 103 ). Montageverfahren gemäß Anspruch 9, wobei im Schritt (a) das Bauteil (101) durch das Einfügen in die Ausnehmung (102) automatisch so ausgerichtet wird, dass die Anschlussdrähte (107, 108) über den Kontaktstellen (111, 112) angeordnet sind.Assembly method according to claim 9, wherein in step (a) the component ( 101 ) by insertion into the recess ( 102 ) is automatically aligned so that the connecting wires ( 107 . 108 ) above the contact points ( 111 . 112 ) are arranged. Montageverfahren gemäß einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei das Verfahren weiter den Schritt aufweist: (d) Verlöten (S4) der Anschlussdrähte (107, 108) mit den Kontaktstellen (111, 112) durch Aufschmelzen der Lötpaste in einem Reflow-Ofen.The assembling method according to one of claims 9 or 10, wherein the method further comprises the step of: (d) soldering (S4) the leads ( 107 . 108 ) with the contact points ( 111 . 112 ) by melting the solder paste in a reflow oven. Montageverfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei im Schritt (b) die Menge der aufgebrachten Lötpaste auf die Kontaktstelle (111, 112) so eingestellt wird, dass sich im Schritt (d) eine gewünschte Form des Lots an der Lötstelle ergibt.Assembly method according to one of claims 9 to 11, wherein in step (b) the amount of solder paste applied to the contact point ( 111 . 112 ) is adjusted so that in step (d) results in a desired shape of the solder at the solder joint. Montageverfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei im Schritt (a) die Ausnehmung (102) so dimensioniert wird, dass der kürzeste Weg (LL) auf der Leiterplatte (103) zwischen den Kontaktstellen (111, 112) durch die Länge der Ausnehmung (102) in Längsrichtung des Bauteils (101) und/oder die Breite der Ausnehmung (102) quer zu der Längsrichtung des Bauteils (101) so eingestellt ist, dass Kriechströme zwischen den Kontaktstellen (111, 112) im Betrieb der Leiterplatte (103) im Vergleich zu einer Leiterplatte ohne die Ausnehmung vermindert werden.Mounting method according to one of claims 9 to 12, wherein in step (a) the recess ( 102 ) is dimensioned such that the shortest path (LL) on the printed circuit board ( 103 ) between the contact points ( 111 . 112 ) by the length of the recess ( 102 ) in the longitudinal direction of the component ( 101 ) and / or the width of the recess ( 102 ) transverse to the longitudinal direction of the component ( 101 ) is adjusted so that leakage currents between the contact points ( 111 . 112 ) during operation of the printed circuit board ( 103 ) are reduced compared to a circuit board without the recess. Montageverfahren gemäß einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei vor dem Schritt (c) die Anschlussdrähte (107, 108) des Bauteils (101) so gekürzt werden oder bedrahtete Bauteil (101) mit Anschlussdrähten (107, 108) mit einer vorbestimmten Länge derart verwendet werden, dass die Anschlussdrähte (107, 108) des Bauteils (101) jeweils nach Montage im Bereich der zugehörigen Kontaktstelle (111, 112) der Leiterplatte (103) enden.Mounting method according to one of claims 8 to 13, wherein before step (c) the connecting wires ( 107 . 108 ) of the component ( 101 ) or wired component ( 101 ) with connecting wires ( 107 . 108 ) are used with a predetermined length such that the connecting wires ( 107 . 108 ) of the component ( 101 ) each after installation in Area of the associated contact point ( 111 . 112 ) of the printed circuit board ( 103 ) end up. Schaltung zur Hochspannungserzeugung, insbesondere in einem Röntgenstrahlenerzeuger, mit einer Spannungsvervielfacherschaltung, wobei die Schaltung eine Leiterplatte (103) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweist und wobei die Leiterplatte (103) bevorzugt mit einem Montageverfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 14 mit wenigstens einem bedrahteten Bauteil (101) bestückt wurde.Circuit for generating high voltage, in particular in an x-ray generator, having a voltage multiplier circuit, the circuit comprising a printed circuit board ( 103 ) according to one of claims 1 to 7 and wherein the printed circuit board ( 103 ) preferably with a mounting method according to one of claims 9 to 14 with at least one leaded component ( 101 ) was equipped.
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