DE102018215534A1 - PCB arrangement with an SMD connection contour - Google Patents

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DE102018215534A1
DE102018215534A1 DE102018215534.8A DE102018215534A DE102018215534A1 DE 102018215534 A1 DE102018215534 A1 DE 102018215534A1 DE 102018215534 A DE102018215534 A DE 102018215534A DE 102018215534 A1 DE102018215534 A1 DE 102018215534A1
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Christian Büttner
Wolfgang Holmer
Günther Niebler
Franz Schiessl
Tobias Schmidl
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Siemens AG
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leiterplattenanordnung mit mindestens zwei senkrecht zueinander stehenden Leiterplatten (1, 2), wobei eine als Grundleiterplatte (1) und die andere als darauf stehende Leiterplatte (2) ausgebildet ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser Leiterplattenanordnung.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die mindestens zwei Leiterplatten (1, 2) über einen SMD-Reflow-Prozess miteinander verbunden sind.

Figure DE102018215534A1_0000
The invention relates to a printed circuit board arrangement with at least two perpendicular printed circuit boards (1, 2), one being designed as a basic printed circuit board (1) and the other as a printed circuit board (2) standing thereon, and to a method for producing this printed circuit board arrangement.
The invention is characterized in that the at least two printed circuit boards (1, 2) are connected to one another via an SMD reflow process.
Figure DE102018215534A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Leiterplattenanordnung mit mindestens zwei senkrecht zueinander stehenden Leiterplatten, wobei eine als Grundleiterplatte und die andere als darauf stehende Leiterplatte ausgebildet ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser Leiterplattenanordnung.The invention relates to a printed circuit board arrangement with at least two perpendicular printed circuit boards, one being designed as a basic printed circuit board and the other as a printed circuit board standing thereon, and a method for producing this printed circuit board arrangement.

Die Direkt-Verbindung der stehenden Bedienleiterplatte zur Grundleiterplatte ist aktuell nur durch einen THT-Lötprozess (Through Hole Technology) auf der Fertigungslinie umsetzbar, d.h. bei einer reinen SMT-Leiterplattenbestückung (Surface Mount Technology) kann durch die aktuelle Verbindungstechnik der Leiterplatten(THT) nicht vollständig auf einen SMT-Lötprozess umgestellt werden. Für eine Leiterplattenverbindung in SMT-Technik gibt es heute keine Konturen und Elemente.The direct connection of the standing control circuit board to the main circuit board is currently only possible through a THT soldering process (Through Hole Technology) on the production line, i.e. In the case of a pure SMT circuit board assembly (surface mount technology), the current connection technology of the circuit boards (THT) cannot completely switch to an SMT soldering process. There are no contours and elements for a PCB connection in SMT technology today.

Das Problem bei der Verwendung der SMT-Lötung in der Durchstecktechnik sind die Toleranzen. Sowohl die Leiterplattendicke als auch der Prozessschritt Fräsen bei der Durchstecktechnik (THT) führen zu Toleranzbereichen, welche keine exakte, formschlüssige Verbindung zwischen stehender Leiterplatte und Grundleiterplatte zulassen. Das führt dazu, dass sich entweder ein Spalt bildet, welcher durch die Lotpaste nicht ausreichend geschlossen wird, oder dass sich die stehende Leiterplatte nur sehr schwer einführen lässt, so dass eine Automatisierung ausgeschlossen ist.The problem with using SMT soldering in through-hole technology is the tolerances. Both the PCB thickness and the milling process step in push-through technology ( THT ) lead to tolerance ranges which do not allow an exact, positive connection between the standing PCB and the base PCB. This means that either a gap is formed, which is not closed sufficiently by the solder paste, or that the standing circuit board is very difficult to insert, so that automation is impossible.

Ein weiteres Problem besteht in der benötigten Lotpastenmenge. Auf der stehenden Leiterplatte sollte idealerweise Lotpaste aufgetragen werden, um ein ausreichendes Volumen für die Lotkehle zu erreichen. Wenn aber die Lotpaste auf die Pads der stehenden Leiterplatte aufgetragen wird, erhöht das die Dicke der stehenden LP, wodurch der Einführprozess der stehenden Leiterplatte erschwert wird.Another problem is the amount of solder paste required. Ideally, solder paste should be applied to the standing circuit board in order to achieve a sufficient volume for the solder fillet. But if the solder paste is applied to the pads of the standing circuit board, this increases the thickness of the standing board LP , which complicates the insertion process of the standing circuit board.

Derzeit wird bei der aktuellen Verbindungstechnik der senkrecht zueinander stehenden Leiterplatten die Bedienleiterplatte stehend über eine Durchstecktechnik in eine Grundleiterplatte per Handbestückung eingesetzt und mit aktuell zur Verfügung stehenden Konturen per THT-Lötprozess eingelötet.With the current connection technology of the PCBs that are perpendicular to each other, the operating PCB is inserted upright using a push-through technology into a basic PCB by hand assembly and soldered with currently available contours using a THT soldering process.

Dieser Fertigungsprozess ist aufgrund der Handbestückung sehr zeitintensiv und vor allem auch fehlerbehaftet, da die Bedienleiterplatte für den Lötprozess separat in einem Lötrahmen fixiert werden muss.Due to the manual assembly, this manufacturing process is very time-consuming and, above all, error-prone, since the operating circuit board for the soldering process has to be fixed separately in a soldering frame.

Demgemäß bestehen die Aufgaben der vorliegenden Erfindung darin, eine Leiterplattenanordnung mit einer SMD-fähigen Verbindungskontur zu schaffen sowie ein vereinfachtes Verfahren zur Herstellung dieser Leiterplattenanordnung anzugeben.Accordingly, the objects of the present invention are to create a circuit board arrangement with an SMD-capable connection contour and to specify a simplified method for producing this circuit board arrangement.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Leiterplattenanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind der Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved according to the invention by a circuit board arrangement with the features of patent claim 1 and by a method with the features of patent claim 7. Advantageous training and further developments, which can be used individually or in combination with one another, are the subject of the dependent claims.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Leiterplattenanordnung mit mindestens zwei senkrecht zueinander stehenden Leiterplatten gelöst, wobei eine als Grundleiterplatte und die andere als darauf stehende Leiterplatte ausgebildet ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die mindestens zwei Leiterplatten über einen SMD-Reflow-Prozess miteinander verbunden sind.According to the invention, this object is achieved by a printed circuit board arrangement with at least two perpendicular printed circuit boards, one being designed as a basic printed circuit board and the other as a printed circuit board standing thereon. The invention is characterized in that the at least two printed circuit boards are connected to one another via an SMD reflow process.

Der Kern der Erfindung wird durch eine Verbindungskontur einer stehenden Leiterplatte mit einer Grundleiterplatte gebildet, welche elektrisch und mechanisch in einem SMD-Reflow-Prozess umgesetzt wird. Dazu sollte die stehende Leiterplatte eine Stirnfläche aufweisen, welche zur Lötstelle plan ausgeformt bzw. gefräst ist, d.h. der Berührungspunkt zwischen der stehenden Leiterplatte und der Grundleiterplatte ist kleiner als die Grundfläche der stehenden Leiterplatte, welche später über die Lotpads an der Grundleiterplatte anliegt. Diese ausgeformten Bereiche der stehenden Leiterplatte werden dann für die Lotpads verwendet, die zwischen der Oberseite der Grundleiterplatte und der Grundfläche der stehenden Leiterplatte positioniert werden. An die ausgeformte Stirnfläche der stehenden Leiterplatte werden dann Lötpads angelegt. Durch einen erhöhten Pastenauftrag wird beim nachfolgenden Lötvorgang eine deutlich vergrößerte Lotkehle erreicht, welche als konstruktives mechanisches Halteelement der stehenden Leiterplatte genutzt wird. Die stehende Leiterplatte wird automatisiert in einem SMD-Prozess entweder über Vakuum oder über einen Greifer bestückt und in eine Grundleiterplatte eingesetzt. Das Einsetzen erfolgt über ein Halteelement, wobei die stehende Leiterplatte durch das Halteelement in der Grundleiterplatte z.B. mittels einer Feder oder über eine Verklebung oder ein Stützbauteil fixiert wird. Die Fixierung kann bspw. durch eine Haltenase an der stehenden Leiterplatte erreicht werden, auf welche ein gefedertes Element in der Grundleiterplatte am Panelrand bzw. Nutzrand wirkt. Durch dieses Element werden die Frästoleranzen ausgeglichen. Durch den mechanischen Kontakt, also durch das Anpressen, bleibt die stehende Leiterplatte im Reflow-Ofen in der Position eingefroren.The essence of the invention is formed by a connecting contour of a standing circuit board to a base circuit board, which is implemented electrically and mechanically in an SMD reflow process. For this purpose, the standing circuit board should have an end face which is shaped or milled flat to the solder joint, i.e. the point of contact between the standing printed circuit board and the basic printed circuit board is smaller than the base area of the standing printed circuit board, which later lies on the basic printed circuit board via the solder pads. These shaped areas of the standing circuit board are then used for the solder pads, which are positioned between the top of the base circuit board and the base of the standing circuit board. Solder pads are then placed on the molded end face of the standing circuit board. An increased paste application results in a significantly enlarged solder fillet during the subsequent soldering process, which is used as a structural mechanical holding element of the standing circuit board. The standing circuit board is automatically assembled in an SMD process either by vacuum or a gripper and inserted into a basic circuit board. The insertion takes place via a holding element, whereby the standing circuit board through the holding element in the basic circuit board e.g. is fixed by means of a spring or via an adhesive or a support component. The fixation can be achieved, for example, by a retaining lug on the standing circuit board, on which a spring-loaded element in the basic circuit board acts at the panel edge or useful edge. This element compensates for the milling tolerances. Due to the mechanical contact, i.e. by pressing, the standing circuit board in the reflow oven remains frozen in the position.

Mit Hilfe speziell abgestimmter PAD-Konturen, welche auf das Verhältnis Padgröße zur Leiterplattenhöhe angepasst sind, und Anordnungen liegend und stehend, wird eine gute Vernetzung des Lots im SMD-Lötprozess der Leiterplatten ausgebildet.With the help of specially coordinated PAD contours, which are adapted to the ratio of pad size to PCB height, and arrangements lying and standing, good soldering is formed in the SMD soldering process of the circuit boards.

Die vorliegende Erfindung führt aus, wie zwei aufeinanderstehende Leiterplatten über eine SMT-Löttechnologie miteinander verbunden werden können. Dies hat zur Folge, dass in der Fertigung das Löten der stehenden Leiterplatte auf die Grundleiterplatte in nur einem Lötprozessschritt (SMT) erfolgen kann und der heute noch benötigte zusätzliche THT-Lötprozess komplett entfällt.The present invention explains how two printed circuit boards standing one on top of the other can be connected to one another via SMT soldering technology. The consequence of this is that the vertical PCB can be soldered to the base PCB in just one soldering process step (SMT) in production and the additional THT soldering process still required today is completely eliminated.

Daraus ergeben sich zahlreiche Vorteile. Dazu zählt die Durchlaufzeit, welche durch den Wegfall des THT-Lötprozess beschleunigt wird. Zudem ist eine Vollautomatisierung für das Bestücken, Löten und Prüfen möglich, welche außerdem den Fehleranteil ausschließt. Des Weiteren entfallen Fertigungshilfsmittel wie z.B. Lötmasken und Niederhalter, welche leiterplattenspezifisch für alle Varianten vorgehalten werden mussten und bei Redesign, also einer Änderung des Layouts, immer wieder neu angeschafft werden mussten. Durch die vorliegende Erfindung kann eine Vollautomatisierung komplett umgesetzt werden, welche sich in Form einer Kostenreduzierung auf die Produkte übertragen lässt.This has numerous advantages. This includes the lead time, which is accelerated by the elimination of the THT soldering process. In addition, full automation for assembly, soldering and testing is possible, which also excludes the proportion of errors. Furthermore, production aids such as e.g. Soldering masks and hold-downs, which had to be kept for all variants specific to the PCB and had to be purchased again and again when redesigning, i.e. changing the layout. With the present invention, full automation can be implemented completely, which can be transferred to the products in the form of a cost reduction.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Leiterplattenanordnung kann es vorgesehen sein, dass die stehende Leiterplatte eine Stirnfläche aufweist, welche im Bereich einer SMD-Verbindungskontur zur Grundleiterplatte plan ausgeformt ist.In a particularly advantageous embodiment of the printed circuit board arrangement according to the invention, it can be provided that the standing printed circuit board has an end face which is flat in the area of an SMD connecting contour to the basic printed circuit board.

Eine Weiterführung dieses erfindungsgemäßen Konzepts kann darin bestehen, dass im Bereich der SMD-Verbindungskontur Lötpads an der Stirnfläche der stehenden Leiterplatte ausgebildet sind.A further development of this concept according to the invention can consist in the fact that in the area of the SMD connection contour, solder pads are formed on the end face of the standing printed circuit board.

Als Weiterführung dieses Konzepts ergibt sich in einer speziellen Ausführungsform, dass beim Lotpastendruck ein Überschuss an Pastenauftrag ausgebildet ist, so dass sich beim nachfolgenden Lötvorgang eine vergrößerte Lotkehle ausbildet, welche als konstruktives mechanisches Halteelement der stehenden Leiterplatte ausgebildet ist.As a continuation of this concept, a special embodiment results in an excess of paste application being formed during solder paste printing, so that during the subsequent soldering process an enlarged solder fillet is formed, which is designed as a structural mechanical holding element of the standing circuit board.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Leiterplattenanordnung kann es vorgesehen sein, dass eine Bestückung der stehenden Leiterplatte in einem SMD-Prozess ausgebildet ist.In a particularly advantageous embodiment of the circuit board arrangement according to the invention, it can be provided that assembly of the standing circuit board is formed in an SMD process.

Eine Weiterführung dieses erfindungsgemäßen Konzepts kann darin bestehen, dass der SMD-Reflow-Prozess speziell abgestimmte PAD-Konturen, welche auf das Verhältnis Padgröße zur Leiterplattenhöhe der stehenden Leiterplatte angepasst sind, aufweist.A further development of this concept according to the invention can consist in the fact that the SMD reflow process has specially coordinated PAD contours, which are adapted to the ratio of pad size to circuit board height of the standing circuit board.

Die Aufgabe wird außerdem durch ein Verfahren zur Herstellung einer Leiterplattenanordnung mit mindestens zwei senkrecht zueinander stehenden Leiterplatten gelöst, wobei eine als Grundleiterplatte und die andere als darauf stehende Leiterplatte ausgebildet ist, wobei die mindestens zwei Leiterplatten über einen SMD-Reflow-Prozess miteinander verbunden werden.The object is also achieved by a method for producing a printed circuit board arrangement with at least two perpendicular printed circuit boards, one being designed as a basic printed circuit board and the other as a printed circuit board standing thereon, the at least two printed circuit boards being connected to one another via an SMD reflow process.

Als Weiterführung dieses erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich in einem speziellen Prozessschritt, dass eine Stirnfläche der stehenden Leiterplatte im Bereich einer SMD-Verbindungskontur zur Grundleiterplatte plan ausgeformt wird.As a continuation of this method according to the invention, it results in a special process step that an end face of the standing printed circuit board is formed flat in the area of an SMD connection contour to the basic printed circuit board.

In einer besonders vorteilhaften Verfahrensausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass im Bereich der SMD-Verbindungskontur Lötpads an einer Oberseite der Grundleiterplatte und an einer Oberseite bzw. Unterseite einer stehenden Leiterplatte ausgebildet werden.In a particularly advantageous embodiment of the method, it can be provided that in the area of the SMD connection contour, solder pads are formed on an upper side of the basic printed circuit board and on an upper side or lower side of a standing printed circuit board.

Eine Weiterführung dieses erfindungsgemäßen Verfahrens kann darin bestehen, dass beim Lotpastendruck ein Überschuss an Pastenauftrag verwendet wird, so dass sich beim nachfolgenden Lötvorgang eine vergrößerte Lotkehle ausbildet, welche als konstruktives mechanisches Halteelement der stehenden Leiterplatte ausgebildet ist.A continuation of this method according to the invention can consist in that an excess of paste application is used in the solder paste printing, so that during the subsequent soldering process an enlarged solder fillet is formed, which is designed as a structural mechanical holding element of the standing circuit board.

Die erfindungsgemäße Leiterplattenanordnung weist mindestens zwei senkrecht zueinander stehende Leiterplatten auf, wobei eine als Grundleiterplatte und die andere als darauf stehende Leiterplatte ausgebildet ist. Die stehende Leiterplatte weist eine Stirnfläche auf, welche am Berührungspunkt zur Grundleiterplatte, also an ihrer Oberseite, so ausgeformt bzw. gefräst ist, dass zwischen der Oberseite der Grundleiterplatte und der stehenden Leiterplatte im Bereich der Stirnfläche Lötpads angeordnet sind, welche auf der Oberseite der Grundleiterplatte aufliegen und die Stirnfläche umgeben bzw. an dieser anliegen. Die stehende Leiterplatte weist außerdem eine Oberseite und eine Unterseite auf, an welchen weitere Lötpads direkt oberhalb der Lötpads, welche auf der Oberseite der Grundleiterplatte positioniert sind, angeordnet sind. Diese auf der Oberseite der Grundleiterplatte und auf der Oberseite bzw. Unterseite der stehenden Leiterplatte angeordneten Lötpads stehen in einem Winkel von ca. 90° zueinander und ermöglichen durch einen umfangreicheren Lotpastenauftrag beim nachfolgenden Lötvorgang die Ausbildung einer Lotkehle, welche als konstruktives, mechanisches Halteelement der stehenden Leiterplatte fungiert.The printed circuit board arrangement according to the invention has at least two perpendicular printed circuit boards, one being designed as a basic printed circuit board and the other as a printed circuit board standing thereon. The standing printed circuit board has an end face which is shaped or milled at the point of contact with the main printed circuit board, i.e. on its upper side, in such a way that soldering pads are arranged between the upper side of the main printed circuit board and the standing printed circuit board in the region of the end face, which are located on the upper side of the main printed circuit board lie on and surround or rest against the end face. The standing circuit board also has an upper side and a lower side, on which further solder pads are arranged directly above the solder pads, which are positioned on the upper side of the base circuit board. These soldering pads, which are arranged on the upper side of the base circuit board and on the upper side or underside of the standing circuit board, are at an angle of approx. 90 ° to one another and, through a more extensive application of solder paste during the subsequent soldering process, allow the formation of a solder fillet, which is a structural, mechanical holding element of the standing PCB acts.

Die erfindungsgemäße Leiterplattenanordnung aus zwei senkrecht zueinander stehenden Leiterplatten, der Grundleiterplatte und der stehenden Leiterplatte, sowie die erfindungsgemäße Anordnung der Lötpads im ca.90°-Winkel zueinander auf der Oberseite der Grundleiterplatte und auf der Oberseite und der Unterseite an der ausgeformten Stirnfläche der stehenden Leiterplatte bilden die SMD-Verbindungskontur aus. Die stehende Leiterplatte wird bestückt in einem automatisierten SMD-Prozess in die Grundleiterplatte eingesetzt. Mit Hilfe speziell abgestimmter Lötpad-Konturen, welche auf das Verhältnis Padgröße zur Leiterplattenhöhe angepasst sind, und Anordnungen liegend und stehend, wird eine gute Vernetzung des Lots im SMD-Lötprozess der Leiterplatten ausgebildet.The circuit board arrangement according to the invention consisting of two mutually perpendicular circuit boards, the main circuit board and the standing circuit board, and the arrangement according to the invention The solder pads at an angle of approx. 90 ° to each other on the top of the main circuit board and on the top and bottom of the molded end face of the standing circuit board form the SMD connection contour. The upright printed circuit board is inserted into the basic printed circuit board in an automated SMD process. With the help of specially coordinated solder pad contours, which are adapted to the ratio of the pad size to the PCB height, and arrangements lying and standing, a good networking of the solder is formed in the SMD soldering process of the PCB.

Weitere Vorteile und Ausführungen der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung näher erläutert.Further advantages and embodiments of the invention are explained in more detail below using an exemplary embodiment and the drawing.

Dabei zeigt:

  • 1 in einer schematischen Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leiterplattenanordnung aus zwei senkrecht zueinander stehenden Leiterplatten mit einer SMD-Verbindungskontur;
  • 2 in einer schematischen Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leiterplattenanordnung aus zwei senkrecht zueinander stehenden Leiterplatten mit einer SMD-Verbindungskontur.
It shows:
  • 1 a schematic representation of a first embodiment of a circuit board arrangement according to the invention from two mutually perpendicular circuit boards with an SMD connection contour;
  • 2nd a schematic representation of a second embodiment of a circuit board arrangement according to the invention from two mutually perpendicular circuit boards with an SMD connection contour.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Leiterplattenanordnung aus zwei senkrecht zueinander stehenden Leiterplatten, wobei eine als Grundleiterplatte 1 und die andere als darauf stehende Leiterplatte 2 ausgebildet ist. Die stehende Leiterplatte weist eine Stirnfläche 3 auf, welche am Berührungspunkt 4 zur Grundleiterplatte 1, also an ihrer Oberseite 5, so ausgeformt bzw. gefräst ist, dass zwischen der Oberseite 5 der Grundleiterplatte 1 und der stehenden Leiterplatte 2 im Bereich der Stirnfläche 3 Lötpads 6 angeordnet sind, welche auf der Oberseite 5 der Grundleiterplatte 1 aufliegen und die Stirnfläche 3 umgeben bzw. an dieser anliegen. Die stehende Leiterplatte 2 weist außerdem eine Oberseite 7 und eine Unterseite 8 auf, an welchen weitere Lötpads 6 direkt oberhalb der Lötpads 6, welche auf der Oberseite 5 der Grundleiterplatte 1 positioniert sind, angeordnet sind. Diese auf der Oberseite 5 der Grundleiterplatte 1 und auf der Oberseite 7 bzw. Unterseite 8 der stehenden Leiterplatte 2 angeordneten Lötpads 6 stehen in einem Winkel von ca. 90° zueinander und ermöglichen durch einen umfangreicheren Lotpastenauftrag beim nachfolgenden Lötvorgang die Ausbildung einer Lotkehle 9, welche als konstruktives, mechanisches Halteelement der stehenden Leiterplatte 2 fungiert. 1 shows a circuit board arrangement according to the invention from two mutually perpendicular circuit boards, one as a basic circuit board 1 and the other as a printed circuit board 2nd is trained. The standing circuit board has an end face 3rd on which at the point of contact 4th to the main circuit board 1 , so on their top 5 , is shaped or milled so that between the top 5 the main circuit board 1 and the standing circuit board 2nd in the area of the end face 3rd Solder pads 6 are arranged, which on the top 5 the main circuit board 1 lie on and face 3rd surround or abut this. The standing circuit board 2nd also has a top 7 and a bottom 8th on which other solder pads 6 directly above the solder pads 6 which on top 5 the main circuit board 1 are positioned, are arranged. This on the top 5 the main circuit board 1 and on top 7 or bottom 8th the standing circuit board 2nd arranged solder pads 6 are at an angle of approx. 90 ° to each other and enable the formation of a solder throat by a more extensive application of solder paste during the subsequent soldering process 9 which as a structural, mechanical holding element of the standing circuit board 2nd acts.

Die erfindungsgemäße Leiterplattenanordnung aus zwei senkrecht zueinander stehenden Leiterplatten, der Grundleiterplatte 1 und der stehenden Leiterplatte 2, sowie die erfindungsgemäße Anordnung der Lötpads 6 im 90° zueinander auf der Oberseite 5 der Grundleiterplatte 1 und auf der Oberseite 7 und der Unterseite 8 der stehenden Leiterplatte 2 an der ausgeformten Stirnfläche 3 bilden die SMD-Verbindungskontur 10 aus. Die stehende Leiterplatte 2 wird bestückt in einem automatisierten SMD-Prozess in die Grundleiterplatte 1 eingesetzt. Mit Hilfe speziell abgestimmter Lötpad 6-Konturen, welche auf das Verhältnis Padgröße zur Leiterplattenhöhe angepasst sind, und Anordnungen liegend und stehend, wird eine gute Vernetzung des Lots im SMD-Lötprozess der Leiterplatten 1, 2 ausgebildet.The circuit board arrangement according to the invention from two mutually perpendicular circuit boards, the main circuit board 1 and the standing circuit board 2nd , and the arrangement of the solder pads 6 according to the invention in 90 ° to each other on the top 5 the main circuit board 1 and on top 7 and the bottom 8th the standing circuit board 2nd on the molded face 3rd form the SMD connection contour 10th out. The standing circuit board 2nd is assembled in an automated SMD process in the main circuit board 1 used. With the help of a specially matched solder pad 6 Contours that are adapted to the ratio of the pad size to the PCB height, and arrangements lying and standing, are good networking of the solder in the SMD soldering process of the circuit boards 1 , 2nd educated.

2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leiterplattenanordnung aus zwei senkrecht zueinander stehenden Leiterplatten 1, 2 mit einer SMD-Verbindungskontur 10. Die Anordnung der Lötpads 6 kann regelmäßig oder unregelmäßig gewählt werden. In diesem Ausführungsbeispiel ragt die stehende Leiterplatte 2 teilweise durch eine Ausnehmung 11 in der Grundleiterplatte 1 über diese hinaus, so dass die Grundleiterplatte 1 in diesem Bereich von der stehenden Leiterplatte 2 unterbrochen wird und sich zwei Lötbereiche 12, 13 für die Anbindung der stehenden Leiterplatte 2 ausbilden. In beiden Lötbereichen 12, 13 sind Lötpads 6 angeordnet. 2nd shows a further embodiment of a circuit board arrangement according to the invention from two mutually perpendicular circuit boards 1 , 2nd with an SMD connection contour 10th . The arrangement of the solder pads 6 can be chosen regularly or irregularly. In this embodiment, the standing circuit board protrudes 2nd partly through a recess 11 in the main circuit board 1 beyond this, so the main circuit board 1 in this area from the standing circuit board 2nd is interrupted and there are two soldering areas 12th , 13 for the connection of the standing PCB 2nd form. In both soldering areas 12th , 13 are solder pads 6 arranged.

Die erfindungsgemäße Leiterplattenanordnung sowie das Verfahren zu deren Herstellung zeichnen sich dadurch aus, dass die Durchlaufzeit durch den Wegfall des THT-Lötprozess beschleunigt wird. Zudem ist eine Vollautomatisierung für das Bestücken, Löten und Prüfen möglich, welche zusätzlich den Fehleranteil ausschließt. Des Weiteren entfallen Fertigungshilfsmittel wie z.B. Lötmasken und Niederhalter, welche bisher leiterplattenspezifisch für alle Varianten vorgehalten werden mussten und bei Redesign, also einer Änderung des Layouts, immer wieder neu angeschafft werden mussten. Durch die vorliegende Erfindung kann eine Vollautomatisierung komplett umgesetzt werden, welche sich in Form einer Kostenreduzierung auf die Produkte übertragen lässt.The circuit board arrangement according to the invention and the method for its production are characterized in that the throughput time is accelerated by the elimination of the THT soldering process. In addition, full automation for assembly, soldering and testing is possible, which also excludes the proportion of errors. Furthermore, production aids such as e.g. Soldering masks and hold-downs, which previously had to be kept for all variants specific to the circuit board and had to be purchased again and again when redesigning, i.e. changing the layout. With the present invention, full automation can be implemented completely, which can be transferred to the products in the form of a cost reduction.

BezugszeichenlisteReference list

11
GrundleiterplatteBasic circuit board
22nd
Stehende LeiterplatteStanding circuit board
33rd
StirnflächeFace
44th
BerührungspunktPoint of contact
55
OberseiteTop
66
LötpadSolder pad
77
OberseiteTop
88th
Unterseitebottom
99
LotkehleSolder throat
1010th
SMD-VerbindungskonturSMD connection contour
1111
AusnehmungRecess
1212th
LötbereichSoldering area
1313
LötbereichSoldering area

Claims (10)

Leiterplattenanordnung mit mindestens zwei senkrecht zueinander stehenden Leiterplatten (1, 2), wobei eine als Grundleiterplatte (1) und die andere als darauf stehende Leiterplatte (2) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Leiterplatten (1, 2) über einen SMD-Reflow-Prozess miteinander verbunden sind.Printed circuit board arrangement with at least two mutually perpendicular printed circuit boards (1, 2), one being designed as a basic printed circuit board (1) and the other as a printed circuit board (2) standing thereon, characterized in that the at least two printed circuit boards (1, 2) via an SMD -Reflow process are interconnected. Leiterplattenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die stehende Leiterplatte (2) eine Stirnfläche (3) aufweist, welche im Bereich einer SMD-Verbindungskontur (10) zur Grundleiterplatte (1) plan ausgeformt ist.PCB arrangement after Claim 1 , characterized in that the standing circuit board (2) has an end face (3) which is flat in the area of an SMD connection contour (10) to the base circuit board (1). Leiterplattenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der SMD-Verbindungskontur (10) Lötpads (6) an der Stirnfläche (3) der stehenden Leiterplatte (2) ausgebildet sind.PCB arrangement after Claim 2 , characterized in that in the area of the SMD connection contour (10) solder pads (6) are formed on the end face (3) of the standing circuit board (2). Leiterplattenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass beim Lotpastendruck ein Überschuss an Pastenauftrag ausgebildet ist, so dass sich beim nachfolgenden Lötvorgang eine vergrößerte Lotkehle (9) ausbildet, welche als konstruktives mechanisches Halteelement der stehenden Leiterplatte (2) ausgebildet ist.PCB arrangement according to one of the Claims 1 to 3rd , characterized in that an excess of paste is formed during solder paste printing, so that during the subsequent soldering process an enlarged solder fillet (9) is formed, which is designed as a structural mechanical holding element of the standing circuit board (2). Leiterplattenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bestückung der stehenden Leiterplatte (2) in einem SMD-Prozess ausgebildet ist.PCB arrangement according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that an assembly of the standing circuit board (2) is formed in an SMD process. Leiterplattenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der SMD-Reflow-Prozess speziell abgestimmte PAD-Konturen, welche auf das Verhältnis Padgröße zur Leiterplattenhöhe der stehenden Leiterplatte (2) angepasst sind, aufweist.PCB arrangement according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the SMD reflow process has specially coordinated PAD contours, which are adapted to the ratio of pad size to the height of the printed circuit board (2). Verfahren zur Herstellung einer Leiterplattenanordnung mit mindestens zwei senkrecht zueinander stehenden Leiterplatten (1, 2), wobei eine als Grundleiterplatte (1) und die andere als darauf stehende Leiterplatte (2) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Leiterplatten (1, 2) über einen SMD-Reflow-Prozess miteinander verbunden werden.Method for producing a printed circuit board arrangement with at least two perpendicular printed circuit boards (1, 2), one being designed as a basic printed circuit board (1) and the other as a printed circuit board (2) standing thereon, characterized in that the at least two printed circuit boards (1, 2 ) are connected to each other via an SMD reflow process. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stirnfläche (3) der stehenden Leiterplatte (2) im Bereich einer SMD-Verbindungskontur (10) zur Grundleiterplatte (1) plan ausgeformt wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that an end face (3) of the standing circuit board (2) in the area of an SMD connection contour (10) to the base circuit board (1) is formed flat. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der SMD-Verbindungskontur (10) Lötpads (6) an einer Oberseite (5) der Grundleiterplatte (1) und an einer Oberseite (7) bzw. Unterseite (8) einer stehenden Leiterplatte (2) ausgebildet werden.Procedure according to Claim 7 or 8th , characterized in that in the area of the SMD connection contour (10) solder pads (6) are formed on an upper side (5) of the base circuit board (1) and on an upper side (7) or lower side (8) of a standing circuit board (2) . Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass beim Lotpastendruck ein Überschuss an Pastenauftrag verwendet wird, so dass sich beim nachfolgenden Lötvorgang eine vergrößerte Lotkehle (9) ausbildet, welche als konstruktives mechanisches Halteelement der stehenden Leiterplatte (2) ausgebildet ist.Procedure according to one of the Claims 7 to 9 characterized in that an excess of paste is used in solder paste printing, so that during the subsequent soldering process an enlarged solder fillet (9) is formed, which is designed as a structural mechanical holding element of the standing circuit board (2).
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