DE1064127B - Verfahren zur Bestueckung von sogenannten gedruckten Schaltungen mit Schaltungselementen - Google Patents
Verfahren zur Bestueckung von sogenannten gedruckten Schaltungen mit SchaltungselementenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestückung von sogenannten gedruckten Schaltungen
mit Schaltungselementen, wobei die flächenhaft ausgebildeten Leitungen auf einer Isoliergrundplatte
festhaftend aufgebracht und die Schaltungselemente auf der mit den Leitungen versehenen Seite der
Grundplatte angelötet sind.
Im Zuge der Automatisierung der Herstellung von nachrichtentechnischen Geräten, insbesondere von
Rundfunk- oder Fernsehgeräten, werden sogenannte gedruckte Schaltungen benutzt, das sind Isoliergrundplatten,
die fest aufgebrachte Leitungszüge aufweisen. Die Leitungszüge sind üblicherweise auf der einen
Seite der Isolierplatte und die mit den Leitungen zu verbindenden Schaltungselemente auf der von den
Leitungszügen freien Seite der Isoliergrundplatte angeordnet. Die Schaltungselemente werden mit ihren
Anschluß drähten durch die Isoliergrundplatte gesteckt und auf der Gegenseite durch eine Tauchlötung
mit den Leitungen verbunden. Es gibt auch Ausführungen, bei denen sich auf beiden Seiten der
Grundplatte Leitungen befinden. Die Tauchlötung ist aber immer auf der Seite der Grundplatte vorgenommen
worden, auf der sich keine Schaltungselemente befinden. Die Automatisierung verlangt, daß
die Anschlußenden der Schaltungselemente mittels Maschinen in die vorgesehenen Löcher der Platten gesteckt,
auf ein bestimmtes Maß abgeschnitten und umgelegt werden. Solche Maschinen erfordern eine hohe
Präzision und sind kompliziert. Um eine einzelne Grundplatte mit einer größeren Zahl von Schaltungselementen zu bestücken, ist eine ganze Straße von
Maschinen der obenerwähnten Art notwendig, da mit jeder Maschine nur ein oder zwei Elemente auf einmal
eingeführt werden können. Die bekannten Verfahren erfordern also eine sehr hohe Investierung an
Maschinen und Raum.
Di ese Wachteile lassen sich vermeiden, wenn gemäß der Erfindung hitzebeständige und lotabstoßende
Schaltungselemente bzw. einen solchen Überzug besitzende Schaltungselemente, die in an sich bekannter
Weise mit metallisierten Enden oder Kappen versehen sind, auf die entsprechenden Stellen der gedruckten
Schaltung aufgesetzt und mit ihren metallisierten Enden oder Kappen durch gänzliches Eintauchen der
Schaltungselemente und der Grundplattenoberfläche in ein Lötbad unmittelbar mit den Leitungen verlötet
werden und daß die Schaltungselemente zumindest während des Tauchlötens auf der Grundplatte festgehalten
werden.
Die Schaltungselemente werden also vollständig in das Lötbad eingetaucht und sind dementsprechend
ausgebildet. Die Schaltungselemente werden ohne Anschlußdrähte ausgeführt und weisen statt dessen
Verfahren zur Bestückung
von sogenannten gedruckten Schaltungen mit Schaltungselementen
von sogenannten gedruckten Schaltungen mit Schaltungselementen
Anmelder:
Blaupunkt-Werke G.m.b.H.,
Blaupunkt-Werke G.m.b.H.,
Hildesheim, Hildesheimer Waldstr. 200
Dr. Hans Boochs1 Hildesheim-Neuhof,
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
metallisierte Enden oder Kappen auf. Außerdem müssen sie das Eintauchen in das Lötbad ohne Be-Schädigung
vertragen. Das Befestigen der Schaltungselemente an der Grundplatte geschieht zweckmäßigerweise
durch Festkleben. Es ist natürlich auch möglich, die Schaltungselemente auf den Grundplatten
festzuklammern oder auch in auf der Grundplatte vorgesehene Aussparungen einzulegen bzw. einzuklemmen.
Dieses Verfahren bringt für die Automatisierung große Vorteile. Da keine Anschluß drähte an den
Schaltungselementen vorhanden sind, werden die Maschinen zur automatischen Bestückung einfach.
Alle Schaltungselemente einer Platte können in einem Arbeitsgang mit einer Maschine aufgebracht werden,
im Gegensatz zu dem bisher bekannten Verfahren, bei dem für die gleiche Aufgabe eine ganze Straße von
Maschinen notwendig war. Dies bedeutet eine Verminderung des Aufwandes auf einen Bruchteil. Durch
die Einfachheit kann auch eine Störung der Funktion kaum auftreten.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß bei der Herstellung der
Schaltplatten keine Löcher mehr gestanzt werden müssen.
Im folgenden soll an zwei Beispielen dargestellt werden, wie das erfindungsgemäße Verfahren mit
einer Maschine durchgeführt werden kann.
Fig. 1 zeigt eine Zuführmaschine. Die Zuführmaschine weist mehrere Magazinbehälter entsprechend
dem in der Figur dargestellten Magazinbehälter 1 auf. In jedem Magazinbehälter befindet sich ein be-
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stimmtes Schaltungselement in großen Mengen, z. B. Widerstände oder Kondensatoren oder Spulen. Die
Grundform des einzelnen Schaltungselementes ist bei dieser Ausführungsform zylindrisch. Befinden sich in
dem Magazinbehälter Widerstände, so wird der einzelne Widerstand durch einen Zuführungskanal 2 zu
einer Öffnung 3 gebracht. Hier wird er durch eine Feder 4 festgehalten. Mit Hilfe eines Stößels 6, der in
einer Führung 5 gleitet, wird der vor der Öffnung 3 liegende Widerstand herausgestoßen und auf eine
darunter vorbeigeführte Hartpapierplatte 7 gelegt, die vorher an vorbereiteten Stellen mit Klebestoff versehen
wird, so daß der auf die Platte 7 gelegte Widerstand auf dieser festklebt. Die metallisierten Enden
des Widerstandes kommen auf blanke Leitungen 8 zu liegen, die durch bekannte Verfahren zur Herstellung
gedruckter Schaltungen vorher auf die Platte 7 aufgebracht worden sind. Die Elektroden des Widerstandes
werden später durch Tauchlötung mit diesen Leitungen verbunden. Von der beschriebenen Einheit werden
so viel zu einer AIaschine zusammengefaßt, wie Schaltungselemente für eine Schaltung benötigt werden.
Die Bestückung einer einzelnen Platte mit allen notwendigen Schaltungselementen kann somit an einem
Arbeitsplatz und in einem Arbeitsgang erfolgen.
Eine andere Maschine zur automatischen Durchführung des Verfahrens ist schematisch in Fig. 2 dargestellt.
Bei dieser Maschine sind Schaltungselemente beliebiger Form verwendbar. Ein Arm 1 weist eine
bestimmte Anzahl Saugfinger 2 in solcher Zahl und Anordnung auf, wie Schaltungselemente auf eine
Hartpapierplatte 9 mit den flächenhaften Leitungszügen aufgebracht werden sollen. In dem dargestellten
Beispiel sind es drei Saugfinger. Der Sauganschluß befindet sich bei 4. Zur Aufnahme der Schaltelemente
wird der Arm zu einem Magazin 5 geschwenkt. Hier befinden sich die Schaltelemente, z. B. Widerstände, in
Behältern 6. Durch einen automatischen Vorschub, dargestellt durch Kolben 7, werden die Schaltelemente
nach jedem Arbeitstakt nachgeschoben und auf ein gleiches Niveau 8 gebracht, von wo die Saugarme die
obersten Schaltelemente abheben. Der mit den Schaltelementen versehene Arm schwenkt nun zurück und
bringt die Schaltelemente auf die Hartpapierplatte, welche zur Aufnahme und Befestigung der Schaltungselemente
an den betreffenden Stellen mit Klebstoff versehen ist. Nachdem die Befestigung der Schaltelemente
auf der Platte durchgeführt ist, wird die Platte durch ein Tauchlötbad geführt, wobei die
Schaltungselemente mit in das Tauchbad eintauchen und die Elektroden der Schaltungselemente mit den
Leitungen 10 verlötet werden.
Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren ist die Platte mit den gedruckten Leitungsverbindungen vor
dem Aufbringen der Schaltungselemente in verschiedenen Arbeitsgängen vollständig vorgefertigt. Es ist
jedoch eine noch größere Zusammenfassung der Arbeitsgänge möglich. Hierzu wird auf die Isoliergrundplatte
das gewünschte Leitungsmuster in Form von an der Grundplatte haftendem Metallpulver aufgebracht.
Das gewünschte Leitungsmuster wird mittels flüssigem Kunstharz auf die Platte aufgezeichnet,
darauf Metallpulver gestäubt, welches an den mit Klebemitteln versehenen Stellen haftenbleibt, der
überschüssige Metallstaub wird entfernt, und nunmehr werden, wie beschrieben, die Schaltungselemente
auf dieser so vorgefertigten Platte befestigt. Der anschließende Tauchlötvorgang bewirkt gleichzeitig einmal
eine Schmelzverzinnung des mit der Grundplatte fest verbundenen Metallpulvers zu einem durchgehen-
den Zinnüberzug und die Verlötung der Elektroden der Schaltungselemente mit diesem Zinnüberzug.
Für die Schaltungselemente sind, wie schon ausgeführt, besondere Erfordernisse notwendig. Sie müssen
S aus einem Lötzinn abstoßenden, hitzebeständigen Grundkörper bestehen oder in eine Lötzinn abstoßende,
hitzebeständige Isolierung eingehüllt, eingelegt oder eingebettet sein, und die Elektrodenanschlüsse sollten
unter Wegfall von äußeren Anschluß drähten durch ίο metallisierte Enden oder Kappen gebildet sein. Derartige
Schaltungselemente sind in den Fig. 3 bis 9 dargestellt.
Fig. 3 zeigt einen Röhrchenkondensator. Das Dielektrikum 11 besteht aus einem Lötzinn abstoßenden
Dielektrikum. Der Röhrchenkondensator weist einen äußeren Belag 13 und einen inneren Belag 12 auf. Der
Innenbelag ist um die eine Stirnseite des Röhrchenkörpers auf die Außenseite umgelegt.
Fig. 3 a zeigt mit 14 die Isoliergrundplatte für eine gedruckte Schaltung. 15 und 16 sind aufgebrachte
Leitungsverbindungen, und der Röhrchenkörper 11 wird so auf die Grundplatte 14 aufgeklebt, daß der
eine Belag 13 mit der Leitung 15 und der auf die Außenseite übergreifende Belag 12 mit der Leitung 16
Kontakt hat. Der Kondensator kann nun durch Tauchlötung mit den Leitungsverbindungen 15 und 16 verlötet
werden.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform für einen Plättchenkondensator. 11 ist wieder das Dielektrikum, 12
und 13 stellen die Belegungen des Dielektrikums dar. Dieser flache Kondensator kann ebenfalls direkt auf
die Isoliergrundplatte für die gedruckten Schaltungen aufgeklebt oder aufgenietet werden, wobei die Kontaktstellen
zur Verbindung mit den zweidimensionalen Leitungen durch die auf der unteren Seite liegenden
Elektrodenteile 12 a und 13 a gebildet werden.
Fig. 5 zeigt eine Anordnung, bei der auf einer Grundplatte 14, welche die gedruckten Schaltungen
trägt, mehrere Kondensatoren nach Fig. 4 zur Vergrößerung des Kapazitätswertes übereinandergestapelt
sind. Die einzelnen Kondensatoren werden vor der Verlötung jeweils seitenvertauscht übereinandergestapelt
und miteinander verklebt.
Fig. 6 und 7 zeigen für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete Wickelkondensatoren. 21 ist ein
Kondensatorwickel, 22 ein Isolierrohr, 23 Anschlußfolien, 24 Isolierpfropfen und 25 die Kappen, welche
den Elektrodenanschluß bilden. In Fig. 7 ist ein ähnlicher WTickelkondensator gezeichnet, jedoch fehlen
hier die Anschlußkappen 25. An Stelle dessen sind die Anschluß folien 23 herausgeführt und so umgelegt, daß
sie die Aufgaben der Kappen übernehmen können. Die Anschlußfolien 23 müssen mindestens auf einer gemeinsamen
linearen Mantellinie des Isolierkörpers 22 liegen. Auch diese Kondensatoren werden auf der
Isoliergrundplatte für die gedruckten Schaltungen befestigt und können durch Tauchlötung mit den Leitungen
verbunden werden.
Fig. 8 zeigt einen Widerstand. Es bedeutet 31 den Widerstandskörper, 32 die Anschlußenden, beispielsweise
Metallkappen, und 33 eine Schutzschicht, welche den Widerstand beim Eintauchen in das Lötbad
schützt und dabei selbst praktisch keine Leitfähigkeit zurücklassen darf.
Fig. 9 zeigt eine Drosselspule. Als Elektroden dienen Metallkappen 42_, die rechteckig ausgeführt
sind, damit eine gute Auflage ermöglicht wird. 43 ist eine Hülse aus Isoliermaterial, um die Spule auf der
Schaltung zunächst festkleben zu können. Sie kann jedoch weggelassen werden, wenn die Spule genügend
Claims (7)
1. Verfahren zur Bestückung von sogenannten gedruckten Schaltungen mit Schaltungselementen,
wobei die flächenhaft ausgebildeten Leitungen auf einer Isoliergrundplatte festhaftend aufgebracht
und die Schaltungselemente auf der mit den Leitungen versehenen Seite der Grundplatte angelötet
sind, dadurch gekennzeichnet, daß hitzebeständige und lotabstoßende Schaltungselemente bzw. einen
solchen Überzug besitzende Schaltungselemente, die in an sich bekannter Weise mit metallisierten
Enden oder Kappen versehen sind, auf die entsprechenden Stellen der gedruckten Schaltung aufgesetzt
und mit ihren metallisierten Enden oder Kappen durch gänzliches Eintauchen der Schaltungselemente
und der Grundplattenoberfläche in ein Lötbad unmittelbar mit den Leitungen verlötet
werden und daß die Schaltungselemente zumindest während des Tauchlötens auf der Grundplatte festgehalten
werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungselemente mittels
Magazinförderern automatisch den unter den Magazinen vorbeilaufenden Schaltplatten zugeführt
werden und auf der Schaltplatte befestigt werden, wonach die Schaltplatte samt den Schaltungselementen
durch ein Lötbad geführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Isoliergrundplatte das
gewünschte Leitungsmuster zunächst in Form von auf der Grundplatte haftendem Metallpulver aufgebracht
wird, darauf die Schaltungselemente auf der Grundplatte befestigt werden und dann die so
vorbereitete Grundplatte durch ein Lötbad geführt wird, wodurch gleichzeitig das die Leitungen vorzeichnende,
mit der Grundplatte fest verbundene Metallpulver einen durchgehenden Zinnüberzug
erhält und die Elektroden der Schaltungselemente mit den Leitungen verlötet werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungselemente
vor der Tauchlötung mittels eines Klebemittels auf der Grundplatte der gedruckten
Schaltung befestigt werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungselemente
vor der Tauchlötung durch Klemmoder Klammermittel auf der Grundplatte der gedruckten
Schaltung befestigt werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungselemente
in auf der Grundplatte vorgesehene Aussparungen eingelegt oder eingeklemmt werden.
In Betracht gezogene Druckschriften:
»Funktechnik«, 1948, H. 3, S. 62;
»Funkschau«, 1956, H.
»Funktechnik«, 1948, H. 3, S. 62;
»Funkschau«, 1956, H.
7, S. 252;
»Modem Plastics«, 1951 (August), S. 107.
»Modem Plastics«, 1951 (August), S. 107.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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