DE19528315C2

DE19528315C2 - Verfahren zum Löten eines isolierten Drahtes

Info

Publication number: DE19528315C2
Application number: DE19528315A
Authority: DE
Inventors: Klaus Schirmer
Original assignee: Temic Telefunken Microelectronic GmbH
Current assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority date: 1995-05-29
Filing date: 1995-08-02
Publication date: 2000-07-20
Anticipated expiration: 2015-08-03
Also published as: DE19528315A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Löten eines isolierten Drahtes mit einem abisolierten Ende in einem Lötloch einer Leiterplatte gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Lötverfahren nach dem Stand der Technik weisen ein gerades Einführen des ab isolierten Endes in ein Lötloch einer Leiterplatte auf, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, wo die Bezugszeichen folgendes beschreiben: Einen isolierten Draht 1 mit einem abisolierten Ende 2, das mit dem Lotmedium Lot in der Bohrung des Lötlochs 4 der Leiterplatte 3 derart befestigt ist, daß ein elektrischer Kontakt vom Draht 2 über das Lotmedium Lot zur Kontaktfläche 5 vorliegt.

Darüber hinaus kann der DE-GM 18 28 733 eine Verlötung eines Drahtes entnommen werden, bei der das abisolierte Ende des Drahtes durch zwei beabstandete Löcher hakenförmig eingeführt und im hinteren Loch verlötet wird, so daß das vordere Loch eine Zugentlastung für die Lötverbindung bewirkt.

Aus der CH 375051 ist bekannt, einen hakenförmig gebogenen abisolierten Draht mit der Biegestelle durch eine Öffnung zu führen und zu verlöten. Aus der US 2,902,629 sind neben dem U-förmigen Umbiegen des abisolierten Drahtes weitere Biege formen, beispielweise als federnde Spirale, zu entnehmen.

Das maschinelle Abisolieren von Drähten hinterläßt Kerben K im Grundmaterial des Drahtes (vgl. Fig. 5), wie z. B. im Kupfer. Dadurch wird aber die Biegeelastizität des abisolierten Endes herabgesetzt, insbesondere bei nachverzinnten Enden, die dann auch die Elastizität des Kupfers verlieren und noch spröde werden.

Außerdem kommt es beim Erstarren des Lotmediums Lot während des Abkühlens zu einer scharfen Kante zwischen Lotmedium Lot und abisoliertem Ende 2 (vgl. Fig. 5).

Wird nun eine solche Lötstelle nach dem Stand der Technik mechanisch belastet, was sich durch den Einbau in bewegliche Geräte und Fahrzeuge ergeben kann, was aber auch zur Nachjustierung bei Positionierungsfehlern in der Montage notwendig sein kann, so bricht der Draht 1, insbesondere bei häufiger Belastung, an der Kerbstelle oder der harten Kante leicht ab.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Löten eines isolierten Drahtes zu zeigen, das die oben genannten Nachteile vermeidet.

Die Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, in dem das abisolierte Ende des Drahts als U-förmiger Haken mit einer Biegestelle gebogen ist und derart in das Lötloch der Leiterplatte eingeführt wird, daß die Biegestelle auf der anderen Seite des Lötlochs herausragt und die Lötung beidseitig der Leiterplatte erfolgt, daß ein Teil des isolierten Drahtbereichs fest von dem Lotmedium umschlossen wird.

Dieses Verfahren weist Vorteile auf, da die Kerbstelle vollständig und fest vom Lotmedium umschlossen ist, der isolierte Draht in das Lotmedium hin einragt und dort einen kantenfreien Übergang bildet, was zu einer guten Biegeelastizität führt, das Einführen des Drahtes durch den U-förmigen Haken erleichtert wird und zudem der U-förmige Haken eine gute elektri sche Eigenschaft aufweist.

Eine vorteilhafte Verwendung des Verfahrens zeigt Patentanspruch 2 auf, bei dem das Bauelement in der Fertigung durch Positionierungsgitter nach justiert werden kann und auch beim Einsatz in mechanisch belastenden Ge räten, wie z. B. in Kraftfahrzeugen, die auftretenden Kräfte aufgrund der gu ten Biegeelastizität aushalten kann. Dies soll anhand von Ausführungsbei spielen bezugnehmend auf die Figuren erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine nach dem Verfahren gelötete Lotstelle,

Fig. 2 einen Ausschnitt des Übergangs vom isolierten Draht zum Lot medium gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine weitere mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herge stellte Lötstelle mit im Lotmedium eingeschlossener Kerbstelle und isoliertem Draht,

Fig. 4 eine Lotstelle nach einem Verfahren nach dem Stand der Tech nik,

Fig. 5 einen Ausschnitt der Kerbstelle gemäß Fig. 4 und

Fig. 6 ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gelötetes Bauele ment, welches biege- und bewegungselastisch ist.

In Fig. 1 ist mit den Bezugszeichen 1 bis 5 analog zu den obigen Ausführun gen zu Fig. 4 ein Draht 1 mit abisoliertem Ende 2 in ein Lötloch 4 einer Leiterplatte 3 mittels Lotmedium Lot gelötet und daher elektrisch mit der Kontaktfläche 5 einer auf der Leiterplatte 3 angeordneten Leitbahn verbun den. Das abisolierte Ende ist als U-förmiger Haken mit einer Biegestelle 6 ausgeführt und so in das Lötloch 4 geführt, daß die Biegestelle 6 aus demselben herausragt und nach dem Löten der Bereich der Kerbstelle K am Übergang von der Isolation zum abisolierten Ende des Drahtes 2 vom Lötmedium Lot frei bleibt, ebenso der daran sich anschließende Bereich der Biegestelle 6. Dagegen wird der Bereich des abisolierten Endes 2 des Drahtes 1 vollständig vom Lot umschlossen.

Weiterhin weist die Isolation des Drahtes 1 bezüglich des flüssigen Lotmedi ums Lot im Lötvorgang keine benetzende Wirkung auf, so daß sich das flüssi ge Lotmedium Lot aufgrund seiner Oberflächenspannung nach innen wölbt und so gemäß Fig. 2 einen Übergang Ü zum Draht 1 schafft, der keinerlei Kanten aufweist und daher die Eigenelastizität des Drahtes 1, z. B. Kupfer, nicht herabgesetzt wird. Ein solcher Übergang entsteht auch zwischen der Isolation und dem Lot im Bereich der Kerbstelle K. Damit bildet der vom Lot umschlossene Bereich der Isolation eine Zugentlastung für den Draht 1, so daß im Bereich der Kerbstelle K keine Bruchgefahr besteht.

Durch den U-förmigen Haken läßt sich der Draht 1 leichter in das Lötloch 4 einführen, da er eine selbstjustierende Wirkung aufgrund der Abschrägun gen im Bereich der Biegestelle 6 hat.

Die Fig. 3 zeigt einen in ein Lötloch 4 gelöteten Draht 1, dessen abisoliertes Drahtende 2 V-förmig gebogen ist und dessen Biegestelle 6 ebenfalls wie bei der Lötstelle gemäß Fig. 1 aus dem Lötloch 4 herausragt.

Im Gegensatz zur Lötstelle gemäß Fig. 1 ragt die Kerbstelle K nicht aus dem Lotmedium heraus, sondern wird vollständig vom Lotmedium umschlossen, so daß der Draht 1 im Bereich der Biegestelle 6 gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 zusätzlich korrosionsgeschützt ist. Zudem wird die Kerbstelle K, die auch eine Verkleinerung des Leitungsquerschnitts darstellt, vollständig von einem elektrisch leitfähigen Lotmedium Lot umschlossen, so daß auch keine Gefahr mehr der elektrischen Überlastung an dieser Stelle gegeben ist. Zudem ist durch das als V-förmiger Haken 6 gebogene lange abisolierte Ende 2 des Drahtes eine große elektrische Übergangsfläche vom Leiter 2 zum Lotmedium Lot und somit zur Kontaktfläche 5 gegeben.

Für die am ablaufenden Ende des Drahtes 1 liegende Übergangsstelle Ü gilt das im Zusammenhang mit Fig. 1 Gesagte.

Das abisolierte Drahtende 2 des Drahtes 1 wird bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 1 und 3 vor dem Einführen in das Lotloch 4 verzinnt.

Wie ein letztes Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 zeigt, lassen sich mit Hilfe dieses Verfahrens zum Löten auch mechanisch beanspruchte, elektronische Bauelemente oder Baugruppen BE zuverlässig elektrisch leitend mit einer Leiterplatte 3 verbinden und befestigen, wie sie in der Kfz-Technik häufig auftreten. Zudem kann das Bauelement bzw. die Baugruppe BE positions genau nachjustiert werden, was den Ausgleich von Positionie rungsungenauigkeiten ermöglicht.

Nach Fig. 6 weist das Bauelement bzw. die Baugruppe BE zwei Anschluß drähte 1 auf, deren Drahtenden gemäß Fig. 1 ausgeführt sind. Die Anschlußdrähte werden jeweils in ein Lötloch 4 auf der Leiterplatte 3 geführt und dort verlötet.

Claims

Verfahren zum Löten eines isolierten Drahtes (1) mit einem abisolierten Ende (2) in einem Lötloch (4) einer Leiterplatte (3), bestehend aus einer Bohrung und einer elektrisch leitfähigen Kontaktfläche (5),
- - wobei das abisolierte Ende des Drahtes als U- oder V-förmiger Haken mit einer Biegestelle (6) gebogen ist und derart in das Lötloch (4) der Leiterplatte (3) einge führt wird, daß die Biegestelle (6) auf der anderen Seite des Lötlochs (4) herausragt, dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Lötung beidseitig der Leiterplatte (6) derart erfolgt, daß ein Teil des isolierten Drahtbereichs fest von dem Lotmedium (Lot) umschlossen wird.