DE102017119061A1

DE102017119061A1 - Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte mit einem daran angeordneten SMD-Bauteil sowie ein elektrisches Anschlussorgan

Info

Publication number: DE102017119061A1
Application number: DE102017119061.9A
Authority: DE
Inventors: Frank Best
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 2017-08-21
Filing date: 2017-08-21
Publication date: 2019-02-21
Also published as: WO2019038169A1

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist zunächst ein Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte (4,4')bei dem im ersten Schritt ein Leiterplattennutzen (6) mit einer Leiterplatte (4,4') bereitgestellt wird, wobei die Leiterplatten (4,4') durch wenigstens einen in einer sie abgrenzenden Trennfuge (8) gebildeten Steg (10) an dem Leiterplattennutzen (6) gehalten ist. Dabei wird in einem zweiten Schritt ein SMD-Bauteil (12), insbesondere ein elektrischer Steckverbinder (12"), an der Leiterplatte (4,4')angeordnet, das sich an einem benachbarten Bereich (28) am Leiterplattennutzens (6) abstützt, um in einem dritten Schritt das SMD-Bauteil (12) stoffschlüssig mit der Leiterplatte (4) verbinden zu können. Dabei ist vor dem dritten Schritt ein Zwischenschritt vorgesehen, bei dem ein Stützkörper (22) an dem SMD-Bauteil (12) angeordnet wird, über den sich der Steckverbinder (2') an dem zur Leiterplatte (4) benachbarten Bereich (28) am Leiterplattennutzen (6) abtstützt. Des Weiteren umfasst die Erfindung einen Steckverbinder (4,4') wie auch eine Verwendung eines Steckverbinders (4,4').

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte mit einem daran angerordneten SMD-Bauteil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein elektrisches Anschlussorgan gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10 wie auch dessen Verwendung für vorgenanntes Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 17.
Verfahren der betreffenden Art sind, bei dem das SMD-Bauteil einen Leiterplattenanschluss ausbildet, ist beispielsweise bekannt aus DE10 2012 212 881 A1 . Ferner ist in DE10 2006 013 825A1 ein Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte mit einem SMD-Bauteil offenbart, dass hierbei als Leiterplattensteckverbinder eingerichtet und ausgebildet ist.
Dabei wird in einem ersten Schritt ein Leiterplattennutzen mit wenigstens einer, hier im speziellen mit einem Verbund von wenigstens zwei Leiterplatten bereitgestellt. In einem zweiten Schritt wird wenigstens ein elektrischer Steckverbinder an einer der Leiterplatten zur Bildung des Leiterplattenanschlusses, der wenigstens eine Steckanschlussseite für ein Steckverbinden mit einem Kontaktträger aufweist, derart angeordnet, dass sich der das SMD-Bauteil in seiner Ausführung als elektrische Steckverbinder an einem zur Leiterplatte benachbarten Bereich des Leiterplattennutzens für ein stoffschlüssiges Verbinden mit der Leiterplatte abstützt, so dass in einem dritten Schritt der elektrische Steckverbinder stoffschlüssig, insbesondere mittels Reflow-Löten, mit der Leiterplatte verbunden wird.
Die Steckanschlussseite ist demgemäß für ein Steckverbinden mit einem Kontaktträger eingerichtet und ausgebildet, der beispielsweise und insbesondere durch einen für ein Steckverbinden komplementär zur Anschlussseite gestalteten Gegensteckverbinder gebildet ist.
Beim Steckverbinden wird das wenigstens eine elektrische Verbinderelement des Steckverbinders mit einem korrespondierenden Kontakt des Kontaktträgers verbunden, um diese über den elektrischen Steckverbinder mit Kontakten der Leiterplatte elektrisch bzw. signaltechnisch zu verbinden.
Um dies zu ermöglichen, wird die betreffende Leiterplatte des Leiterplattennutzens mit einem entsprechenden elektrischen Steckverbinder bestückt, der zunächst auf ihr angeordnet und anschließend stoffschlüssig mit ihr verbunden wird.
Um elektrische Ströme bzw. Signale mittels des elektrisches Anschlussorgans, das im vorgenannten Anwendungsfall durch einen Steckverbinder gebildet ist, zwischen der Leiterplatte und einem Kontaktträger, der im Anschlusszustand an der Anschlussseite mit dem elektrischen Anschlussorgan/Steckverbinder elektrisch verbunden ist, leiten zu können, weist das elektrische Anschlussorgan wenigstens ein elektrisches Verbindungselement auf, das eine elektrische Verbindung zwischen einer Kontaktierungsseite für die elektrische Kontaktierung mit der Leiterplatte und einer Anschlussseite für einen Kontaktträger bereitstellt. Bei einem Steckverbinder ist diese Anschlussseite als Steckanschlussseite für ein Steckverbinden mit einem Kontaktträger ausgebildet. Damit erfolgt eine elektrische Verbindung der Leiterplatte mit dem Kontaktträger über das wenigstens eine elektrische Verbinderelement.
In analoger Art und Weise dazu erfolgt eine elektrische Verbindung bei einem Anschlussorgan, das als Printklemme bzw. PCB-Klemme ausgestaltet ist, wobei der Kontaktträger ein Kabel mit wenigstens einem Leiter ist, der mittels des Anschlussorgans (PCB-Klemme) mit der Leiterplatte elektrisch verbunden wird. Des Weiteren sind SMD-Bauteile bzw. Anschlussorgane u.a. in Ausführung als elektrischer Steckverbinder oder Print-Klemme der betreffenden Art zur Bildung eines Leiterplattenanschlusses an einer Leiterplatte eines Leiterplattennutzens bekannt.
Derartige SMD-Bauteile bzw. Anschlussorgane sind dazu versehen mit einem Anschlussgrundkörper, der wiederum mit wenigstens einem elektrischen Verbinderelement, das eine elektrische Leitung zwischen einer Kontaktierungsseite für die Leiterbahnkontaktierung mit der Leiterplatte und eine Anschlussseite für ein elektrisches Verbinden mit einem Kontaktträger bereitstellt, die bereits zuvor anhand eines Verfahrens der betreffenden Art erläutert wurde.
Zur kostengünstigen Bestückung von Leiterplatten mit Elektrisches Anschlussorgan wie auch elektrischen/elektronischen Bauteilen, wie dies beispielsweise und insbesondere SMD-Bauteile sind, werden Leiterplattennutzen verwendet, die eine wie auch eine Mehrzahl von Leiterplatten (wenigstens zwei Leiterplatten) aufweisen. Die Verwendung eines Leiterplattennutzens bietet Vorteile für eine automatisierte Bestückung von der Leiterplatte bzw. Leiterplatten mit elektrischen Bauteilen bzw. SMD-Bauteilen, die beispielsweise darin liegen, dass bei mehreren Leiterplatten eine zeitgleiche und damit kostengünstige Bestückung erfolgen kann. Des Weiteren ist die Handhabung der Leiterplatte bzw. Leiterplatten beim stoffschlüssigen Verbinden mittels Reflow-Löten vereinfacht.
Bei einem Leiterplattennutzen ist die wenigstens eine Leiterplatte durch wenigstens eine Trennfuge abgegrenzt und durch wenigstens einen in der Trennfuge gebildeten Steg am Leiterplattennutzen gehalten.
Ein Leiterplattennutzen kann auch eine Mehrzahl von Leiterplatten, die in einem Verbund gehalten sind, umfassen, so dass der Leiterplattennutzen einen Verbund von wenigstens zwei Leiterplatten aufweisen kann. Dabei sind die Leiterplatten durch wenigstens eine Trennfuge (voneinander) abgegrenzt und durch wenigstens einen in der Trennfuge gebildeten Steg im Verbund gehalten. Zur Vereinzelung einer oder mehrerer Leiterplatte(n) wird der wenigstens eine Steg durchtrennt. Ein Durchtrennen des Stegs kann dabei auf unterschiedliche Art und Weise erreicht werden, beispielsweise mittels Fräsen, Brechen, Stanzen, Schneiden des Stegs. Dabei kann die Fuge ebenfalls durch Fräs- wie auch Ritzverfahren erstellt werden.
Der Begriff SMD ist ein Terminus Technicus und bedeutet „Surface-Mount Device“, so dass SMD-Bauteile solche Bauteile sind, die an der Oberfläche einer Leiterplatte einer Leiterplatte angeordnet und direkt an der Oberfläche mit der Leiterplatte verbunden werden. SMD-Bauteile werden dazu mittels sogenannter Oberflächenmontage (englisch: Surface-Mounting Technology, SMT) an einer Leiterplatte angeordnet, wobei diese Montageart dem zuständigen Fachmann geläufig ist und daher keiner weiteren Erläuterung bedarf. Dadurch ermögliche sie eine beidseitige Bestückung einer Leiterplatte mit SMD-Bauteilen, wodurch sich Vorteile im Raumbedarf ergeben.
Damit unterscheiden sich SMD-Bauteile von sogenannten THT-Bauteilen, die wenigstens ein Durchgangsloch an der Leiterplatte benötigen, um auf einer Seite der Leiterplatte aufgesetzt und an der gegenüberliegenden Seite mit der Leiterplatte verbunden werden zu können. THT ist ebenfalls ein Terminus Technicus und bedeutet Through Hole Technology. SMD- und THT-Bauteile und deren Verwendung, Montage und Funktion sind allgemein bekannt, so weitere Erläuterung an dieser Stelle entbehrlich sind.
Vor diesem Hintergrund ist ein erfindungsgemäßes Verfahren insbesondere ein Verfahren zur Durchführung vorgenannter Oberflächenmontage.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Anschlussorgan zur Bildung eines Leiterplattenanschluss an einer Leiterplatte eines Leiterplattennutzens, mit einem Anschlussgrundkörper mit wenigstens einem elektrischen Verbinderelement, das eine elektrische Leitung zwischen einer Kontaktierungsseite für die Leiterbahnkontaktierung mit der Leiterplatte und eine Anschlussseite für ein elektrisches Verbinden mit einem Kontaktträger bereitstellt, um die Kontakte des Steckverbinders mit den Kontakten des Kontaktträgers elektrisch/signaltechnisch verbinden zu können. Leiterplattennutzen ermöglichen nicht nur eine vereinfachte und kostengünstige Bestückung von Leiterplatten sondern auch ein ebenso vereinfachtes und kostengünstiges Herstellen, Bearbeiten, wie auch Prüfen der Leiterplatten, indem die betreffenden Arbeitsschritte für den gesamten Leiterplattennutzen ausgelegt werden können und somit auch zeitgleich für eine Mehrzahl daran befindlicher Leiterplatten erfolgen können.
Bei den bekannten Verfahren bzw. elektrischen Anschlussorganen ist vorgesehen, dass die Leiterplatte und das SMD-Bauteil derart abgestimmt aufeinander ausgebildet sind, dass sich der Steckverbinder an einem zur Leiterplatte benachbarten Bereich des Leiterplattennutzens abzustützen vermag, um ein Kippen bzw. eine Positionsänderung des Steckverbinders an der Leiterplatte zu vermeiden und dadurch ein stoffschlüssiges Verbinden in der vorgesehen Anordnung sichern vornehmen zu können.
Verfahren und Steckverbinder der betreffenden Art haben jedoch die Restriktion, dass eine Kombinierbarkeit von Leiterplatte und SMD-Bauteil eine gestalterische Eignung voraussetzt, damit sich das Bauteil an dem Leiterplattennutzen abzustützen vermag.
Der Erfindung ist daher die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte mit einem Leiterplattensteckverbinder sowie einen Steckverbinder und auch dessen Verwendung mit vorgenanntem Verfahren anzugeben, durch die vorgenannte Restriktion vermieden ist.
Die Erfindung entfernt sich zur Lösung der ihr gestellt Aufgabe zunächst davon, vereinheitlichende Gestaltungsmaßnahmen am Steckverbinder bzw. an der Leiterplatte vorzusehen. Ferner entfernt sich die Erfindung von dem Gedanken Handhabungshilfen vorzusehen, eigens für den Lötprozess angepasste Werkzeuge zu verwenden, um die Bauteile in der gewünschten Position zu halten.
Vielmehr löst die Erfindung die ihr gestellte Aufgabe bezogen auf ein betreffendes Verfahren auf überraschend einfache Art und Weise dadurch, indem in einem Zwischenschritt vor dem dritten Schritt ein separater Stützkörper an dem SMD-Bauteil derart angeordnet wird, dass der Stützkörper das SMD-Bauteil an dem zur Leiterplatte benachbarten Bereich des Leiterplattennutzens abtstützt, wobei der Stützkörper in einem vierten Schritt, nachdem das SMD-Bauteil stoffschlüssig mit der Leiterplatte verbunden ist, von der Leiterplatte entfernt wird.
Die Entfernung des Stützkörpers von dem SMD-Bauteil kann dabei zu einem späten Zeitpunkt erfolgen, so dass der Stützkörper auch für weitere Zwecke, zum Beispiel als Schutz vor Beschädigungen, dienen kann.
Um möglichst unkritische bzw. unsensible Bereiche für ein Abstützen zu nutzen, ist zu einem erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. einem SMD-Bauteil bzw. elektrischen Anschlussorgan berücksichtigt, dass der benachbarte Bereich des Leiterplattennutzens an den dem wenigstens einen Steg bzw. einem Rahmen des Leiterplattennutzens bzw. einer unmittelbar benachbarten Leiterplatte, insbesondere an deren der Leiterplatte zugewandten Randbereich, gebildet ist. Der Rahmen des Leiterplattennutzens grenzt dabei insbesondere an die wenigstens eine Trennfuge an, die die betreffende Leiterplatte begrenzt, so dass die Größe des Stückkörpers vorteilhafterweise klein gehalten werden kann, um u.a. ein kostengünstiges Herstellen zu erreichen.
Die Erfindung umfasst ebenfalls einen elektrisches Anschlussorgan, das zur Lösung der Aufgabe einen am Anschlussgrundkörper abnehmbaren Stützkörper vorsieht, der derart eingerichtet und ausgebildet ist, das sich der Anschlussgrundkörper in einer Montagestellung, in der das SMD-Bauteil für ein stoffschlüssiges Verbinden an einer der Leiterplatten angeordnet ist, am Leiterplattennutzen abstützt.
Die Erfindung führt zu dem Vorteil, dass die Gestaltung des SMD-Bauteils bzw. des Leiterplattennutzens befreit ist von Restriktionen zur Lagesicherung bzw. lagestabilen Anordnung des Steckverbinders an der Leiterplatte.
Dabei ist es vorteilhafterweise möglich, eine erfindungsgemäß erreichte Lagesicherung bzw. eine lagestabile Anordnung, durch die u.a. ein Kippen des SMD-Bauteils vermieden ist, auch für bereits bestehende SMD-Bauteils bzw. Leiterplattennutzen zu verwenden, ohne dass diese dazu anzupassen bzw. umzugestalten sind. Damit ist ebenfalls erfindungsgemäß erreicht, dass der das SMD-Bauteil bzw. das elektrisches Anschlussorgan für ein breites Spektrum und für verschiedenartige Leiterplattennutzen verwendbar ist.
Des Weiteren ergeben sich durch die Erfindung Vorteile im reduzierten Materialeinsatz für ein SMD-Bauteil, da der Stützkörper mehrfach wieder einsatzbar ist und damit auch zu Recyclingvorteilen beiträgt. Zudem ist es möglich, dass beispielsweise die Materialwahl für das SMD-Bauteil unabhängig von der des Stützkörpers erfolgen kann, womit der Stützkörper beispielsweise durch kostengünstige Materialien herstellbar ist.
Die Bestückung der Leiterplatten eines Leiterplattennutzens kann im Rahmen der Erfindung auf gleiche Art und Weise erfolgen, wobei dies nicht zwingend für ein erfindungsgemäßes Verfahren bzw. ein erfindungsgemäßer elektrisches Anschlussorgan ist. So ist es im Rahmen der Erfindung ebenfalls möglich und zulässig, dass die Leiterplatten zueinander verschiedenartig geformt und bestückt werden bzw. sein können, so dass sie ein voneinander abweichendes Layout aufweisen können.
Damit ist es erfindungsgemäß möglich, wenigstens oder lediglich eine Leiterplatte mit einem SMD-Bauteil bzw. elektrischem Anschlussorgan zu bestücken.
Im Rahmen der Erfindung kann ein SMD-Bauteil auf vielfältige Art gebildet sein und ein elektrisches Bauteil beispielsweise zur Erzeugung, Modifizierung, Lenkung, Weiterleitung, Umwandlung, Schaltung von elektrischen Strömen bzw. Signalen dienen. Ein SMD-Bauteil im Sinne der Erfindung kann aber der thermischen Einflussnahme dienen und beispielweise und insbesondere zur Wärmeabfuhr als Kühlkörper eingerichtet und ausgebildet sein.
In diesem Kontext sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, dass das SMD-Bauteil als ein elektrisches Anschlussorgan, insbesondere als ein elektrischer Steckverbinder oder als eine PCB-Klemme, ausgebildet und demgemäß an der Leiterplatte einen elektrischen Anschluss bereitstellt bzw. Leiterplattenanschluss bildet, der als Schnittstelle für Kontaktträger dient, um diese mit der Leiterplatte elektrisch zu verbinden.
Die stoffschlüssige Verbindung des SMD-Bauteils mit der Leiterplatte, an dem das SMD-Bauteil bzw. das elektrische Anschlussorgan angeordnet ist, kann auf vielfältige Art und Weise erfolgen. So ist es beispielsweise möglich, entsprechende Haltemittel an dem Anschlussgrundkörper vorzusehen, um darüber das elektrische Anschlussorgan an der Leiterplatte durch eine stoffschlüssige Verbindung zu befestigen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das elektrische Anschlussorgan mittels wenigstens eines elektrischen Verbinderelements stoffschlüssig mit der Leiterplatte verbunden wird.
Erfindungsgemäß dient das elektrische Verbinderelement der Realisierung einer elektrischen bzw. signaltechnischen Verbindung zwischen der Kontaktierungsseite und der Anschlussseite. Dadurch entsteht der Vorteil, dass ein sicheres Halten des elektrischen Anschlussorgans an der Leiterplatte auf einfache Art und Weise erreichbar ist. Ferner übernimmt die betreffende Halte- bzw. Lötstelle, an der ein stoffschlüssiges verbunden wird bzw. ist, auch die Funktion, dass eine sichere elektrische Verbindung zwischen Verbinderelement und Leiterplattenkontakt realisiert wird/ist. Ferner sind damit weitere Elemente für ein stoffschlüssiges Halten entbehrlich, wodurch sich Handhabungsvorteile bei der Montage, Vorteile bezüglich des Platzbedarfs des elektrischen Anschlussorgans bzw. der Nutzbarkeit der Leiterplatte ergeben.
Dem folgend sieht eine entsprechende vorteilhafte Weiterbildung eines elektrischen Anschlussorgans vor, dass das wenigstens eine Verbinderelement für ein stoffschlüssiges Verbinden mit der Leiterplatte eingerichtet und ausgebildet ist, um in einer Montagestellung das elektrische Anschlussorgan mit der Leiterplatte stoffschlüssig zu verbinden bzw. verbinden zu können.
Zur Minimierung des Platzbedarfs eines SMD-Bauteils an einer Leiterplatte zur Bildung eines Leiterplattensteckverbinders sieht eine vorteilhafte Weiterbildung eines erfindungsgemäßen Verfahrens vor, dass das SMD-Bauteil an einem Rand der Leiterplatte angeordnet wird, wodurch dieser dann in der Montagestellung angeordnet ist. Damit ermöglicht es die Erfindung, eine Leiterplatte in ihren Abmessungen klein halten zu können.
Demgemäß ist von der Erfindung auch umfasst, dass das SMD-Bauteil derart ausgebildet ist, dass dieser an einem Rand der Leiterplatte anordnenbar ist bzw. für eine Anordnung am Rand der Leiterplatte eingerichtet und ausgebildet ist. Diesem Gedanken folgend ist in einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung eines erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass das SMD-Bauteil derart an der Leiterplatte angeordnet wird, dass dieser den Rand der Leiterplatte abschnittsweise überragt. So ist beispielsweise und insbesondere in einer Ausführung des SMD-Bauteils als Anschlussorgan diese vorzugsweise derart eingerichtet und ausgebildet, dass das Anschlussorgan mit seiner Anschlussseite den Rand der Leiterplatter überragt. Dabei ist im Rahmen der Erfindung ebenfalls umfasst, dass die Anschlussseite und die Kontaktierungsseite des Anschlussorgans abgewinkelt zueinander angeordnet sind.
Somit ist im Rahmen der Erfindung auch berücksichtigt, dass in der Montagestellung des Anschlussorgans die Steckanschlussseite abgewinkelt zu einer Oberseite und/oder Unterseite der Leiterplatte angeordnet ist, an der das Anschlussorgan den Leiterplattenanschluss bildet.
Damit ergeben sich ebenfalls weitere Vorteile im Platzbedarf des SMD-Bauteils bzw. elektrischen Anschlussorgans in der Montagestellung an der Leiterplatte. Damit der Stützkörper einfach wie auch zerstörungsfrei vom SMD-Bauteil abnehmbar und entfernbar ist, ist in einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung eines erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass der Stützkörper für ein form- und/oder kraftschlüssig Halten am SMD-Bauteil eingerichtet und ausgebildet ist bzw. form- und/oder kraftschlüssig haltend am SMD-Bauteil angeordnet wird bzw. in Montagestellung angeordnet ist.
Im Rahmen der Erfindung ist unter eine Montagestellung eine Anordnung des SMD-Bauteils bzw. des elektrischen Anschlussorgans an der Leiterplatte für deren Bestückung zu verstehen, um ein stoffschlüssig Verbinden zu erreichen. Dazu kann ein entsprechendes form- bzw. kraftschlüssiges Halten auf verschiedenartige Art und Weise erreicht werden, beispielsweise indem Klemmkräfte genutzt werden bzw. Schnappverbindungsmittel dazu vorgesehen sind.
Dazu ist in einer vorteilhaften Weiterbildung eines erfindungsgemäßen elektrischen Anschlussorgans berücksichtigt, dass der Stützkörper für ein form- und/oder kraftschlüssig Halten am SMD-Bauteil bzw. seinem Anschlussgrundkörper eingerichtet und ausgebildet ist und form- und/oder kraftschlüssig haltend am Anschlussgrundkörper angeordnet ist.
Damit berücksichtigt die Erfindung betreffend ein erfindungsgemäßen SMD-Bauteil bzw. elektrischen Anschlussorgans wie auch ein erfindungsgemäßes Verfahren, dass der Stützkörper an dem Anschlussgrundkörper vormontiert sein kann. Dadurch ist vorteilhafterweise auch die Anordnung und Montage des SMD-Bauteil bzw. elektrischen Anschlussorgans an der Leiterplatte vereinfacht ist und somit die Bestückung der Leiterplatte begünstigt. Damit verbunden sind neben den handhabungsvorteilen auch logistische Vorteile, die sich beispielsweise in der Lagerhaltung zeigen.
Vor diesem Hintergrund sieht eine vorteilhafte Weiterbildung eines erfindungsgemäßen elektrischen Anschlussorgans vor, dass der Stützkörper für ein form- und/oder kraftschlüssig Halten am Anschlussgrundkörper eingerichtet und ausgebildet ist und - insbesondere in der Montagestellung - form- und/oder kraftschlüssig haltend am Anschlussgrundkörper angeordnet ist. Dies ist erfindungsgemäß ebenfalls für ein SMD-Bauteil anwendbar.
Damit verbunden sind bei einem erfindungsgemäßen elektrischen Anschlussorgan/SMD-Bauteil bzw. Verfahren Vorteile in einer einfachen Handhabung zur Anbringung des Stützkörpers an dem Steckverbinder bzw. dessen Anschlussgrundkörper.
Daran anknüpfend ist weiteren vorteilhaften Weiterbildung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, dass der Stützkörper das elektrische Anschlussorgan bzw. das SMD-Bauteil für ein form- und/oder kraftschlüssiges Halten wenigstens abschnittsweise übergreift. Dazu ist im Rahmen der Erfindung insbesondere vorgesehen, das ein Übergreifen aus einer Richtung quer zur Montagerichtung des SMD-Bauteils/elektrischen Anschlussorgans an die Leiterplatte erfolgt.
Dabei ist im Rahmen der Erfindung ebenfalls berücksichtigt, dass der Stützkörper bei einer Ausprägung des SMD-Bauteils als elektrische Anschlussorgan, beispielsweise und insbesondere in einer Ausführung als Steckverbinder bzw. Printklemme bzw. PCB-Klemme insbesondere von der (Steck-)Anschlussseite auf den das elektrische Anschlussorgan aufgesteckt bzw. angebracht wird.
Erweiternd berücksichtigt eine vorteilhafte Weiterbildung betreffend ein erfindungsgemäßes Verfahren, dass der Stützkörper derart am Leiterplattennutzen angeordnet wird, dass der Stützkörper das elektrische Anschlussorgan an einer Oberseite bzw. einer Unterseite des zur Leiterplatte benachbarten Bereichs des Leiterplattennutzens abstützt.
Analog dazu ist in einer vorteilhaften Weiterbildung eines erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders bestimmt, dass der Stützkörper derart eingerichtet und ausgebildet ist, dass der Stützkörper das den Anschlussgrundkörper des elektrischen Anschlussorgans in der Montagestellung an einer Oberseite bzw. einer Unterseite des zur Leiterplatte benachbarten Bereichs des Leiterplattennutzens abstützt.
Dies führt zu dem Vorteil dass der Stützkörper in seinen Abmessungen klein gehalten werden kann, wodurch eine einfache Handhabung, geringer Materialbedarf für dessen Herstellung wie auch Kostenvorteile erreicht sind.
Die Gestaltung bzw. Anordnung eines Stützkörpers zum Stützen des SMD-Bauteils bzw. elektrischen Anschlusskörpers an dem Leiterplattennutzen kann dadurch vereinfacht werden, indem der Stützkörper einen Vorsprung aufweist, mit dem der Stützkörper das SMD-Bauteil bzw. das elektrische Anschlussorgan bzw. dessen Anschlussgrundkörper an der Oberseite bzw. Unterseite des benachbarten Bereichs des Leiterplattennutzens abstützt.
Der Vorsprung ist bei Anordnung des Stützkörpers am Anschlussgrundkörper von diesem aus weg gerichtet und ragt damit vom Anschlussgrundkörper weggerichtet, insbesondere in Montagestellung in Richtung des die Leiterplatte umgebenden Leiterplattennutzens, ab.
Damit ist vorteilhafter Weise ein einfaches und sicheres Abstützen des Steckverbinders bzw. Anschlussgrundkörpers am Leiterplattennutzen zur Lagestabilisierung des Steckverbinders erreicht, der zudem kostengünstig realisierbar ist.
Dem folgend ist in einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung zu einem erfindungsgemäßen Verfahren berücksichtigt, dass der Stützkörper einen Vorsprung aufweist und derart angeordnet wird, dass der Vorsprung das SMD-Bauteil bzw. das elektrische Anschlussorgan an der Ober- bzw. Unterseite des benachbarten Bereichs des Leiterplattennutzens abstützt.
Der Bereich der Leiterplattennutzens, der nicht für die Bauteilbestückung genutzt wird bzw. bedeckt ist, kann vorteilhafter Weise dafür genutzt werden, um das SMD-Bauteil bzw. das elektrische Anschlussorgan über den Stützkörper abzustützen. Damit ist u.a. der Vorteil erschlossen, dass der Leiterplattennutzen in seinem Abmessungen klein gehalten werden kann und die Bestückung einfach erfolgen kann.
Für eine kostengünstige Herstellung eines Stützkörpers ist im Rahmen der Erfindung durch eine vorteilhafte Weiterbildung zu einem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. einem SMD-Bauteil bzw. elektrischen Anschlussorgan vorgesehen, dass der Stützkörper aus einem Kunststoff, insbesondere einem elektrisch isolierenden Kunstsoff gebildet ist oder solchen aufweist. Neben einem leichten Gewicht des Stützkörpers ist damit auch eine einfache Herstellbarkeit realisiert. Ferner ist es damit möglich, ungewünschte elektrische Ströme über den Stützkörper mit einer entsprechenden Schädigungswirkung zu vermeiden. Von der Erfindung umfasst ist ebenfalls eine Verwendung eines erfindungsgemäßen elektrisches Anschlussorgans, wie dieses zuvor beschrieben wurde für ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte mit einem Leiterplattenanschluss, wie dieses ebenfalls zuvor dargelegt wurde.
Die Merkmale mit ihren Ausprägungen, Eigenschaften und Vorteilen sind zwischen einem erfindungsgemäßen Verfahren und einem erfindungsgemäßen elektrischen Anschlussorgan bzw. SMD-Bauteil beliebig übertragbar, auch ohne, dass dies im Vorgennannten bzw. Nachfolgenden explizit erwähnt ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, in der stellvertretend für eine Vielzahl erfindungsgemäßer elektrischen Anschlussorgan ein Ausführungsbeispiel eines elektrischen Anschlussorgans in seiner Ausbildung als elektrischer Steckverbinders gezeigt ist, an dem auch ein erfindungsgemäßes Verfahren wie auch eine erfindungsgemäße Verwendung erläutert wird.
Dabei bilden alle beanspruchten, beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Merkmale für sich genommen sowie in beliebiger Kombination miteinander den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen und deren Rückbezügen sowie unabhängig von ihrer Beschreibung bzw. Darstellung in der Zeichnung.
Die Figuren der Zeichnung zeigen eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Anschlussorgans als Beispiel für ein entsprechend erfindungsgemäß gebildetes SMD-Bauteil in seiner Ausführung als elektrisches Anschlussorgan, dass als elektrischer Steckverbinder ausgebildet ist, in jeweils einer schematischen Darstellung.
Die Darstellungen in den Figuren sind daher insbesondere nicht maßstabsgetreu, so dass die in den Figuren jeweils gewählten Maßstäbe zueinander unterschiedlich sein können. Zur besseren Übersicht sind die Darstellungen auf die das Verständnis unterstützenden Elemente/Bauteile/Bestandteile reduziert.
In den Figuren sind gleiche oder sich entsprechende Bauteile/Bestandteile bzw. Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Jedoch sind zur besseren Übersicht in den Figuren nicht stets alle Elemente/Bauteile/Bestandteile mit Bezugszeichen versehen, wobei sich die Zuordnung durch die gleiche Darstellung bzw. eine der Ansicht angepasste Darstellung ergibt.
Es zeigt:

1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Anschlussorgan in einer Ausbildung als elektrischer Steckverbinder in einer perspektivischen Ansicht in schematischer Darstellungsweise, in einer Montagestellung an einer Leiterplatte eines Leiterplattennutzens, wobei die Anordnung gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt ist, zu dem der erfindungsgemäß gebildete elektrische Anschlussorgan verwendet wird, um an der Leiterplatte einen Leiterplattenanschluss auszubilden.
2 das Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Anschlussorgans aus 1 in einer in 1 durch A gekennzeichneten Ansicht in schematischer Darstellungsweise und in einem anderen Größenverhältnis zur Darstellung in 1,

Im Weiteren wird bei gleichem oder ähnlichem Aufbau zur besseren Übersicht die Beschreibung auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen bzw. Figuren reduziert.
Die Erfindung wird anhand eines SMD-Bauteils 2 in einer möglichen Ausführung als Anschlussorgan 2', das wiederum als Steckverbinder 2" zur Ausbildung eines Leiterplattenanschlusses 2" an einer Leiterplatte 4 ausgebildet ist, erläutert. Wie bereits erwähnt, gelten die daran veranschaulichen Merkmale auch isoliert von dem gezeigten und erläuterten Ausführungsbeispiel für ein SMD-Bauteil 2, ein elektrisches Anschlussorgan 2' in einer davon abweichenden Ausführung und Zusammenstellung wie auch für ein erfindungsgemäßes Verfahren und eine erfindungsgemäße Verwendung, so dass die Merkmale mit ihren Eigenschaften und Vorzüge entsprechend auch isoliert und unabhängig voneinander wie auch unabhängig von dem gezeigten und erläuterten Ausführungsbeispiel für eine andersartige Konstellation und Ausführung der Erfindung übertragbar sind. Daher ist die Erfindung nicht auf das beschriebene und gezeigte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Anschlussorgans 2' beschränkt, an dem diese im Weiteren stellvertretend erläutert wird.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines elektrischen Anschlussorgans 2' in seiner Ausbildung als elektrischer Steckverbinder 2" in einer perspektivischen Ansicht in schematischer Darstellungsweise, in der dieser an einem zur Bildung eines Leiterplattenanschlusses 2" bzw. Leiterplattensteckverbinders 2" an einer der Leiterplatten 4,4' eines Leiterplattennutzens 6 mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens angeordnet ist.
1 zeigt eine Montagestellung, in der der elektrische Steckverbinder 2" an einer der Leiterplatten 4,4' für ein stoffschlüssiges Verbinden mit der einen Leiterplatte 4 des Leiterplattennutzens 6 angeordnet ist.
Im Weiteren wird das Ausführungsbeispiel eines elektrischen Steckverbinders 2" auch verkürzt als Steckverbinder 2" bezeichnet.
Der gezeigte Leiterplattennutzen 6 weist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Leiterplatten 4,4' auf, wobei die Leiterplatten 4,4' durch Trennfugen 8 voneinander abgegrenzt und mittels der in den Trennfugen 8 gebildeten Stege 10 im Verbund 12 gehalten sind. Dabei sind die Leiterplatten 4,4' durch Durchtrennen der jeweiligen Stege 10 vereinzelbar, so dass sie daraufhin entsprechend vom Verbund 12 entfernbar sind.
Trennfugen 8 und Stege 10 sind in 1 und 2 einheitlich mit dem betreffenden Bezugszeichen 8 zw. 10 versehen.
Der Steckverbinder 2"verfügt über einen Anschlussgrundkörper 14 mit wenigstens einem elektrischen Verbindungselement 16 (zur besseren Übersicht in 1 nur einmalig gekennzeichnet), das eine elektrische Verbindung zwischen einer Kontaktierungsseite 18 für die elektrische Kontaktierung mit der Leiterplatte 4 und einer Steckanschlussseite 20 für ein Steckverbinden mit einem Kontaktträger (nicht gezeigt) bereitstellt, wobei durch das Steckverbinden ein elektrischen Kontaktieren zwischen Steckverbinder 2" und dem Kontaktträger erfolgt. Für das stoffschlüssige Verbinden ist der Steckverbinder 2" mit seiner Kontaktierungsseite 18 der Leiterplatte 4 zugewandt angeordnet, so dass Steckverbinder 2" an der Kontaktierungsseite 18 mit der Leiterplatte 4 stoffschlüssig verbunden wird.
In 1 ist erkennbar, dass die Steckanschlussseite 20 und die Kontaktierungsseite 18 des Steckverbinders 2" abgewinkelt zueinander angeordnet sind.
Die elektrischen Verbinderelemente 16 dienen u.a. dazu, elektrische Ströme bzw. Signale zwischen Leiterplatte 4 und einem an der Steckanschlussseite 20 mit dem Steckverbinder 2" steckverbundenen Kontaktträger zu leiten und damit eine elektrische Verbindung zwischen Leiterplatte 4 und Kontaktträger herzustellen. Sie sind dafür die an dem Anschlussgrundkörper 14 angeordnet und jeweils zwischen Kontaktierungsseite 18 und Steckanschlussseite 20 erstreckt.
Des Weiteren erfolgt das stoffschlüssige Verbinden des Steckverbinders 2" mit der Leiterplatte 4 über die elektrischen Verbinderelemente 16, wodurch neben einer sicheren mechanischen auch eine elektrische Verbindung erreicht wird. Der Steckverbinder 2" weist einen am Anschlussgrundkörper 14 abnehmbar angeordneten Stützkörper 22 auf, der derart eingerichtet und ausgebildet ist, das sich der Anschlussgrundkörper 14 in der in 1 gezeigten Montagestellung am Leiterplattennutzen 6 abstützt.
Der Stützkörper 22 ist dabei durch ein einstückiges Einzelbauteil gebildet, das zerstörungsfrei vom Steckverbinder 2" lösbar ist und dadurch insbesondere nach dem zuvor genannten stoffschlüssigen Verbinden des Steckverbinders 2" mit der Leiterplatte 4 vom Anschlussgrundkörper des Steckverbinders 2" entfernbar ist. Dazu ist der Stützkörper 22 aus einem Kunststoff und für ein form- und/oder kraftschlüssig Halten am Anschlussgrundkörper 14 eingerichtet und ausgebildet, so dass dieser in der gezeigten Montagestellung form- und/oder kraftschlüssig haltend am Anschlussgrundkörper 14 angeordnet ist.
Des Weiteren ist der Stützkörper 22 dazu derart eingerichtet und ausgebildet, dass dieser in der gezeigten Montagestellung den Anschlussgrundkörper 14 von der Steckanschlussseite 20 aus abschnittsweise übergreift.
Um ein Kippen des Steckverbinders 2" in der gezeigten Montagestellung zu verhindern, ist der Stützkörper 22 derart eingerichtet und ausgebildet, dass der Stützkörper 22 den Anschlussgrundkörper 14 Steckverbinder 12 in der Montagestellung an einer Oberseite 24 des zur Leiterplatte 4,4' benachbarten Bereichs 28 des Leiterplattennutzens 6 abstützt.
Dazu weist der der Stützkörper 22 einen Vorsprung 26, der dazu beiträgt, dass der Stützkörper 22 einfach gestaltet und wie auch kostengünstig hergestellt werden kann. Dazu trägt ebenfalls bei, dass der Stützkörper 22 aus einem Kunststoff besteht und daher auch nur ein geringes Gewicht aufweist, mit dem die Belastung des benachbarten Bereichs 28 in der gezeigten Montagestellung entsprechend gering gehalten ist.
Der Vorsprung 26 ist in der Montagestellung von der Leiterplatte 4 in Richtung des benachbarten Bereichs 18 erstreckt und in diese Richtung verjüngend geformt.
Wie 1 entnehmbar ist, ist der Steckverbinder 2" an einem Rand 30 der Leiterplatte 4 derart angeordnet, dass der Steckverbinder bzw. dessen Anschlussgrundkörper 14 an der Steckanschlussseite 20 den Rand 20 der Leiterplatte 4 abschnittsweise überragt.
Dabei ist auch der benachbarte Bereich 28 des Leiterplattennutzens 6 an einem Rahmen 32 des Leiterplattennutzens 6 gebildet ist, wobei der Rahmen an der Trennfuge 8 angrenzend Rahmen 32, die die betreffende Leiterplatte 4 abgrenzt. 2 zeigt den Steckverbinder aus 1 in einer Draufsicht auf den Leiterplattennutzen 6 zur weiteren Verdeutlichung des Vorgenannten.
Die Erfindung ist nicht auf das zuvor beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Des Weiteren sind die vorgenannten Merkmale und Details zwischen einem erfindungsgemäßen Verfahren und einem erfindungsgemäßen Steckverbinder untereinander austauschbar und entsprechend anwendbar.
Bezugszeichenliste

SMD-Bauteil	2
Elektrisches Anschlussorgan	2'
Elektrischer Steckverbinder oder PCB-Klemme	2"
Leiterplattenanschluss	2"
Leiterplatte	4,4'
Leiterplattennutzen	6
Trennfuge	8
Steg	10
Verbund	12
Anschlussgrundkörper	14
Verbindungselement	16
Kontaktierungsseite	18
Steckanschlussseite	20
Stützkörper	22
Oberseite [des Leiterplattennutzens 5]	24
Vorsprung [des Stützkörpers 22]	26
benachbarter Bereich [des Leiterplattennutzens 5]	28
Rand [der Leiterplatte 4]	30
Rahmen [des Leiterplattennutzens 6]	32

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012212881 A1 [0002]
DE 102006013825 A1 [0002]

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte (4,4') mit einem daran angerordneten SMD-Bauteil (2), wobei in einem ersten Schritt ein Leiterplattennutzen (6) mit wenigstens einer Leiterplatte (4,4') bereitgestellt wird, die durch wenigstens eine Trennfuge (8) abgegrenzt ist und durch wenigstens einen in der Trennfuge (8) gebildeten Steg (10) an dem Leiterplattennutzen (6) gehalten ist, so dass die Leiterplatten (4,4') durch Durchtrennen des wenigstens einen Stegs (10) vereinzelbar ist, und in einem zweiten Schritt wenigstens ein SMD-Bauteil (2) an der Leiterplatten (4,4') zur Bildung des Leiterplattensteckverbinders (12") derart angeordnet wird, dass sich das SMD-Bauteil (2) an einem zur Leiterplatte (4,4') benachbarten Bereich (28) des Leiterplattennutzens (6) für ein stoffschlüssiges Verbinden mit der Leiterplatte (4,4') abstützt, so dass in einem dritten Schritt das SMD-Bauteil (2) stoffschlüssig, insbesondere mittels Reflow-Löten, mit der Leiterplatte (4) verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Zwischenschritt vor dem dritten Schritt ein Stützkörper (22) an das SMD-Bauteil (2) derart angeordnet wird, dass der Stützkörper (22) den das SMD-Bauteil (2) an dem zur Leiterplatte (4) benachbarten Bereich (28) des Leiterplattennutzens (6) abtstützt, wobei der Stützkörper in einem vierten Schritt, nachdem das SMD-Bauteil (2') stoffschlüssig mit der Leiterplatte (4) verbunden ist, von der Leiterplatte (4) entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das SMD-Bauteil (2) als ein elektrisches Anschlussorgan (2'), insbesondere als ein elektrischer Steckverbinder (2") oder eine PCB-Klemme, ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussorgan (2') mittels wenigstens eines elektrischen Verbinderelements (32) stoffschlüssig mit der Leiterplatte (4) verbunden wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das SMD-Bauteil (2) an einem Rand (20) der Leiterplatte (4) angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das SMD-Bauteil (2) derart an der Leiterplatte (4) angeordnet wird, dass dieses den Rand (20) der Leiterplatte (4) abschnittsweise überragt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (22) für ein form- und/oder kraftschlüssig Halten am das SMD-Bauteil (2) eingerichtet und ausgebildet ist und form- und/oder kraftschlüssig haltend am SMD-Bauteil (2) angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (22) das SMD-Bauteil (2') für ein form- und/oder kraftschlüssig Halten wenigstens abschnittsweise übergreift.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (22) derart angeordnet wird, dass der Stützkörper (22) das das SMD-Bauteil (2) an einer Ober- bzw. Unterseite des benachbarten Bereichs (28) des Leiterplattennutzens (6) abstützt.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (22) einen Vorsprung (21) aufweist, der derart eingerichtet, ausgebildet und an das SMD-Bauteil (2) angeordnet wird, dass der Vorsprung (21) das SMD-Bauteil (2) an der Ober- bzw. Unterseite des benachbarten Bereichs (28) des Leiterplattennutzens (6) abstützt.
Elektrisches Anschlussorgan (2') zur Bildung eines Leiterplattenanschlusses (2") an einer Leiterplatte (4,4') eines Leiterplattennutzens (2"), mit einem Anschlussgrundkörper (14) mit wenigstens einem elektrischen Verbindungselement (16), das eine elektrische Verbindung zwischen einer Kontaktierungsseite (18) für die elektrische Kontaktierung mit der Leiterplatte (4,4') und einer Anschlussseite (14) für ein elektrisches Verbinden mit einem Kontaktträger bereitstellt, gekennzeichnet durch einen am Anschlussgrundkörper (14) abnehmbar angeordneten Stützkörper (22), der derart eingerichtet und ausgebildet ist, das sich der Anschlussgrundkörper (14) in einer Montagestellung, in der der Anschlussgrundkörper (14) für ein stoffschlüssiges Verbinden mittels Reflow-Löten an der Leiterplatten (4,4') angeordnet ist, am Leiterplattennutzen (6) abstützt.
Elektrisches Anschlussorgan (2') nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine elektrische Verbinderelement (32) für ein stoffschlüssiges Verbinden mit der Leiterplatte (4) eingerichtet und ausgebildet ist.
Elektrisches Anschlussorgan (2') nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (22) für ein form- und/oder kraftschlüssig Halten am Anschlussgrundkörper (14) eingerichtet und ausgebildet ist und in der Montagestellung form- und/oder kraftschlüssig haltend am Anschlussgrundkörper (14) angeordnet ist.
Elektrisches Anschlussorgan (2') nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (22) derart eingerichtet und ausgebildet ist, dass dieser, insbesondere in der Montagestellung, den Anschlussgrundkörper (14) wenigstens abschnittsweise übergreift.
Elektrisches Anschlussorgan (2') nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (22) derart eingerichtet und ausgebildet ist, dass der Stützkörper (22) den Anschlussgrundkörper (14) in der Montagestellung an einer Oberseite (24) bzw. einer Unterseite des zur Leiterplatte (4) benachbarten Bereichs (28) des Leiterplattennutzens (6) abstützt.
Elektrisches Anschlussorgan (2') nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (22) einen Vorsprung (21) aufweist, der derart eingerichtet und ausgebildet ist, dass dieser den Steckverbinder (2') an der Oberseite (22) bzw. Unterseite des benachbarten Bereichs (28) des Leiterplattennutzens (6) abstützt.
Elektrisches Anschlussorgan (2') nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass Stützkörper (22) aus einem Kunststoff, insbesondere einem elektrisch isolierenden Kunstsoff gebildet ist oder solchen aufweist.
Verwendung eines elektrischen Anschlussorgans (2') nach einem der Ansprüche 10 bis 16 für ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Herstellung einer Leiterplatte mit einem Leiterplattenanschluss (2').