DE19543765B4

DE19543765B4 - Verfahren zur Herstellung von Kontaktzungen und deren Verbindung in an der Unterseite eines elektrischen Bauelements vergesehenen Anschlußstiften

Info

Publication number: DE19543765B4
Application number: DE19543765A
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl.-Ing. Kraus
Original assignee: Loewe Opta GmbH
Current assignee: Loewe Opta GmbH
Priority date: 1995-11-24
Filing date: 1995-11-24
Publication date: 2004-09-30
Anticipated expiration: 2015-11-25
Also published as: DE19543765A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung von Kontaktzungen und deren Verbindung an in der Unterseite eines elektrischen Bauelementes vorgesehenen senkrechten Anschlußstiften, wobei an den Anschlußstiften die Kontaktzungen (1 bis 10) sich radial erstreckend befestigt sind und
– mit den freien Enden in Oberflächenbefestigungstechnik an Lötstützpunkten (30) an Leiterbahnen (31) befestigt werden und
– aus einem Blech gestanzt oder erodiert werden und
– mit den an den Leiterbahnen (31) an der Leiterplatte zu befestigenden Enden an einem umlaufenden Rahmen (25, 26, 27, 28) zunächst befestigt bleiben und
– eine solche Länge aufweisen, daß sie mit den einzelnen Anschlußstiften verbindbar sind, und
– in einem weiteren Verfahrensschritt nach der Befestigung der Kontaktzungen (1 bis 10) an den Anschlußstiften (22) der Rahmen (25, 26, 27, 28) abgetrennt wird oder die Kontaktzungen (1 bis 10) in der benötigten Länge abgetrennt werden, und
– die Kontaktzungen (1 bis 10) in an der...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kontaktzungen und deren Verbindung in an der Unterseite eines elektrischen Bauelementes vorgesehenen Anschlußstiften.
Unter elektrischen Bauelementen gemäß der Gattung der Erfindung sollen alle elektrischen Bauelemente verstanden werden, die im Rahmen der Realisierung einer elektrischen Schaltung an die Leiterbahnen einer Leiterplatte bzw. an dort vorgesehene Lötstützpunkte mit Anschlußstiften anlötbar oder anschweißbar sind. Derartige elektrische Bauelemente können z.B. Kondensatoren, kleinere Spulen und größere Spulen mit mehreren Wicklungslagen und mehreren Anschlußbuchsen, Wandlertransformatoren für Netzteile, Hochspannungstransformatoren für Monitore, Fernsehapparate und dergleichen sein.
Die bekannten elektrischen Bauteile weisen zur Kontaktierung mit den Leiterbahnen axial herausgeführte Anschlußstifte auf, die durch Durchgangsbohrungen von der Bestückungsseite einer Leiterplatte her hindurchgesteckt werden und an der Unterseite hervorstehen und an dem Lötauge bzw. Lötstützpunkt einer Leiterplatte im Durchtrittsbereich angelötet werden. Die Anschlußstifte bestehen in der Regel aus Kupferdrähten oder versilberten oder verzinnten Anschlußstiften, es können auch andere Metallstifte vorgesehen sein.
Derartige Bauteile lassen sich jedoch nicht ohne weiteres in Oberflächenbefestigungstechnik auf der Oberseite einer Leiterplatte, auf der auch die Leiterbahnenzüge aufgebracht sind, befestigen. Diese Technik wird als sogenannte SMD (Surface Mounted Device)-Technologie ausgeführt. Um die Bauteile in dieser Technologie einsetzen zu können, ist es erforderlich, die Anschlußstifte verlängert auszubilden und abzuwinkeln, so daß sie in etwa im rechten Winkel zur Längsachse des Bauteils sich radial erstrecken.
Die Verlegung erfolgt dabei so, daß die Enden der Anschlußstifte an der Oberfläche der entsprechenden Leiterbahn bzw. des Lötstützpunktes an der Leiterbahn angelötet bzw. an diese angeschweißt werden können.
Es ist ersichtlich, daß bereits beim Herstellungsprozeß des Bauteils der Verbindungstechnologie Rechnung getragen werden muß und die Anschlußstifte eine solche Länge aufweisen müssen, daß sie in gewünschter Weise abgebogen werden können und noch ausreichend lang sind, um angelötet werden zu können.
Ein herkömmliches Bauteil, das axial heraustretende Anschlußstifte aufweist, gestattet es nicht, daß die Anschlußstifte nachträglich abgebogen werden. Vielmehr sind die Längen der Anschlußstifte so bemessen, daß sie in optimaler Weise durch Durchgangsbohrungen in der Leiterplatte hindurchgesteckt werden können und mit ca. 1 bis 2 mm aus der Unterseite hervorstehen, um gesichert an der Leiterbahn angelötet werden zu können.

Aus der DE 44 20 698 A1 ist ein Adapter zur elektrischen Verbindung eines optoelektronischen Bauelementes mit einer Leiterplatte bekannt, das einen Sockel aufweist, der mit zwei Kanälen für Anschlußdrähte des optoelektronischen Bauelementes versehen und mit SMD-Anschlußkontakten zur elektrischen Verbindung mit der Leiterplatte bestückt ist. Es handelt sich dabei um einzelne zungenförmige Kontaktelemente, die einzeln mit den Anschlußdrähten verbunden sind.

Aus der DE 44 34 460 A1 ist ein elektronisches Bauelement mit Anschlußdrähten zur Kontaktierung mit Leiterbahnen auf einer Leiterplatte und mit einem Gehäuse, das im Bereich der an der Unterseite austretenden einen runden oder polygonalen Querschnitt aufweisenden Anschlußdrähte einen nach unten offenen Hohlraum bildet, bekannt. In dem den Hohlraum begrenzenden unteren Rand des Gehäuses der einzelnen Anschlußdrähte sind diesem zugeordnete Aussparungen vorgesehen, durch welche die Anschlußdrähte hindurchgeführt sind. Gesonderte Kontaktzungen sind nicht vorgesehen.

Aus der DE 41 19 741 C1 ist ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung von oberflächenmontierten integrierten Schaltkreises in einem hermetisch dichten Keramikgehäuse bekannt, bei dem die einzelnen Kon taktzungen, die zur Kontaktierung an dem Bauelement und an den Leiterbahnen abgebogenen Teile aufweisen, kammartig mittels Stegen zusammengehalten werden, die nach dem Anlöten der Verbindungselemente von diesen abgetrennt werden.

Aus der JP 3-289105 A ist es bekannt, um kammartig miteinander verbundene Steckkontakte ein Sockelgehäuse zu spritzen, in das elektronische Bauelemente eingesetzt werden. Die Anschlüsse dieser elektronischen Bauteile werden an den Lötzstützpunkten angelötet. Der Verbindungssteg wird von den Kontaktzungen entfernt, die danach umgebogen werden.

Aus der JP 64-77992 A ist es bekannt, die Kontaktierungszungen, die mittels Steg zusammengehalten werden, an den Anschlußstiften eines Bauelementes anzulöten. Die Kontaktzungen sind als Steckverbinder ausgebildet und werden in Bohrungen von Leiterplatten eingesetzt.

Aus der JP 6-164099 A ist es weiterhin bekannt, abgewinkelte Kontaktzungen auf Leiterbahnen einer Leiterplatte aufzulegen und hieran festzulöten, während die zunächst über einen Verbindungssteg verbundenen freien Enden an Kontaktanschlüsse von Bauteilen angelötet werden. Die Brückenelemente werden dabei vor oder nach der Lötung abgetrennt.

Der Erfindung liegt ausgehend vom dargestellten Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Kontaktzungen und deren Verbindung an in der Unterseite eines elektrischen Bauelementes vorgesehenen senkrechten Anschlußstiften anzugeben, daß eine einfache kostengünstige Herstellung und auch eine nachträgliche Veränderung des Bauteils in der Weise möglich sind, daß es als SMD-Bauteil an den Leiterbahnen einer Leiterplatte befestigbar ist, ohne daß die Anschlußstifte in Bohrungen eingesetzt werden müssen.

Die Aufgabe löst die Erfindung durch das im Anspruch 1 angegebene Verfahren.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind weiterhin in den Unteransprüchen im einzelnen angegeben.

Die Erfindung ermöglicht es, daß z.B. ein herkömmlicher Zeilentransformator für Fernsehempfangsgeräte oder Monitore auch nachträglich mit Kontaktzungen versehen werden kann, um eine Oberflächenmontage des Bauteils an den Leiterbahnen einer Leiterplatte zu ermöglichen. Die aus der Unterseite hervorstehenden Kontaktstifte, die z.B. auf einer Umfangsbahn in Form eines Gebisses bei einem Zeilentransformator angeordnet sind, können zu diesem Zweck auch nachträglich noch etwas gekürzt werden, so daß der Verbindungspunkt im Falle, daß die Unterseite als Hohlkörper ausgebildet ist, in diesem zum Liegen kommt, so daß lediglich die seitlichen Kontaktzungen, die zweckmäßigerweise aus Flachmaterial bestehen, über den unteren Gehäuserand des Zeilentransformators hervorstehen. Es versteht sich dabei von selbst, daß die Kontaktzungen derart ausgebildet und verlegt sein müssen, daß sie kreuzungsfrei an den Leiterbahnen der Leiterplatte mit ihren Enden anliegen und hieran z.B. durch Löten oder Schweißen befestigt werden können.

Besonders vorteilhaft ist es, gemäß dem Verfahren nach Anspruch 7 die Kontaktzungen aus einem anlötbaren oder anschweißbaren Blech zunächst nach innenstehend vorzusehen, z.B. durch Stanztechnik oder Erodieren freizuschneiden und sie mit ihren Ösenenden auf die Anschlußstifte aufzusetzen und hieran anzulöten. Danach werden dann in einem weiteren Arbeitsgang die Kontaktzungen abgetrennt, z.B. durch Schneiden oder Stanzen in einem gesonderten Arbeitsgang. Die Kontaktzungen können aber auch bereits vorgefertigte Sollbruchstellen aufweisen, so daß ein leichteres Abbrechen des Rahmenteils möglich ist. In jedem Fall stehen sie radial außen und können so an die Lötstützpunkte der Leiterplatten angelötet werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele ergänzend erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
1 einen Zeilentransformator, wie er in Fernsehempfangsgeräten eingesetzt wird, mit an der Unterseite vorgesehenen Kontaktzungen,
2 einen Auszug einer Leiterplatte mit Lötstützpunkten, an denen die Kontaktzungen befestigt sind, und
3 einen Rahmen mit daran befestigten, in den Innenraum sich erstreckenden Kontaktzungen zum Zwecke der Kontaktierung an Anschlußstifte eines elektrischen Bauteils.
In 1 ist ein Zeilentransformator 20 mit Blick auf die Unterseite dargestellt. Ein solcher Zeilentransformator wird beispielsweise in Monitore oder in Fernsehempfangsgeräte eingesetzt. Er besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 32, in dem die Spulenanordnungen, Diodenanordnungen für Hochspannungsgenerierung und Kondensatoren angeordnet sind und ferner der Eisenkern eingesetzt ist. An der Unterseite stehen die eingezeichneten Kontaktstifte 22 normalerweise hervor und sind so lang ausgebildet, daß sie in Durchgangsbohrungen einer Leiterplatte einsetzbar sind. Da die Spulen vergossen sind, sind die Anschußstifte 22 in einer Vertiefung an der Unterseite angeordnet, die außen von der Mantelwandung des Gehäuses 32 begrenzt ist. Diese vertiefte Ausbildung, die auch bewußt tiefer gehalten werden kann, ist mit dem Bezugszeichen 21 gekennzeichnet. Die einzelnen Kontaktstifte 22 sind innen mit den Spulen verbunden bzw. mit den Bauteilen, die zwischengeschaltet sind, und auf einer Umfangsbahn gebißförmig im vorliegenden Fall angeordnet. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß an den Kontaktstiften 22 Kontaktzungen 1 bis 10 befestigt sind. In einfacher Weise erfolgt dies durch Ösen 23, wie sie aus 2 und 3 ersichtlich sind. Die Kontaktzungen werden mit den Ösen auf die Stifte aufgesetzt und hieran angelötet. Andere Verbindungstechniken sind selbstverständlich ebenfalls möglich, z.B. Klemmtechniken bei entsprechender Ausbildung der Ösenverbindung. Die Kontaktzungen weisen an ihrem Ende 29 Durchgangslöcher auf. Diese können auch als Sicken ausgebildet sein oder gänzlich entfallen, so daß die Metallstreifen, die die Kontaktzungen bilden, mit ihrer gesamten Fläche auf den Lötstützpunkten 30 der Leiterplatte 31 gemäß 2 aufliegen und hieran angelötet oder auch angeschweißt werden können. Für den Fall, daß die Anschlußstifte nach oder vor der Verbindung mit den Kontaktzungen derart gekürzt werden, daß sie noch innerhalb des Hohlraums 21 enden, wird der Zeilentransformator für die Oberflächenmontage lediglich durch die Höhe bzw. Dicke der Kontaktzungen 1 bis 10 von der Leiterplatte abgehoben. Dies kann sogar vermieden werden, indem die Kontaktzungen in entsprechende kleine Ausnehmungen in der Mantelwand des Gehäuses 32 eingreifen. Dadurch ist eine zusätzliche Lagerfixierung möglich. Diese empfiehlt sich insbesondere, wenn die Kontaktzungen einzeln befestigt werden. Nach einem besonders vorteilhaften Verfahren zur Befestigung der Kontaktzungen an den Anschlußstiften 22 ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß sämtliche Kontaktzungen, die mit den Kontaktstiften zu verbinden sind, innerhalb eines Rahmens nach innen sich erstreckend vorgesehen sind. Dieser Rahmen ist in 3 dargestellt. Der Blechrahmen ist dabei umlaufend vorgesehen. Eine U-förmige Ausbildung würde aber ebenfalls ausreichend sein. Der Blechrahmen besteht aus den Seitenteilen sowie den oberen und unteren Teilen 25, 26, 27, 28. Von den oberen und unteren Teilen 25 und 28 ausgehend erstrecken sich die Kontaktzungen 1 bis 10 nach innen und weisen an ihren Enden Ösen 23 auf, mit denen die Kontaktzungen zur Kontaktierung beispielsweise auf die Anschlußstifte 22 eines konturenangepaßten Anschlußschemas eines Bauteils aufsteckbar und hieran anlötbar sind. Um eine versenkte Anordnung vorsehen zu können, können die inneren Enden auch abgekröpft sein, so daß die Anschlüsse innerhalb des Hohlraums 21 nach 1 tiefer liegen. Die Kontaktzungen selbst sind über Einschnürungen 24 mit den äußeren Rahmenteilen 28 und 25 verbunden, so daß sie an diesen Stellen auch leicht durchtrennbar sind. Zum Zwecke der Verbindung werden der Rahmen mit den Kontaktzungen auf die Unterseite des Transformators gemäß 1 aufgesetzt und die Ösen 23 auf die Anschlußstifte 22 gedrückt und hieran angelötet. Danach erfolgt erst die mechanische Trennung der Kontaktzungen von den Rahmenteilen 25 und 28. Durch den Rahmenverbund werden die Kontaktzungen während des gesamten Vorgangs fixiert. Sie können auch nicht verbogen werden und werden erst kurz vor dem Aufsetzen des Bauteils auf die Leiterbahnen der Leiterplatte hiervon getrennt.

Claims

Verfahren zur Herstellung von Kontaktzungen und deren Verbindung an in der Unterseite eines elektrischen Bauelementes vorgesehenen senkrechten Anschlußstiften, wobei an den Anschlußstiften die Kontaktzungen (1 bis 10) sich radial erstreckend befestigt sind und – mit den freien Enden in Oberflächenbefestigungstechnik an Lötstützpunkten (30) an Leiterbahnen (31) befestigt werden und – aus einem Blech gestanzt oder erodiert werden und – mit den an den Leiterbahnen (31) an der Leiterplatte zu befestigenden Enden an einem umlaufenden Rahmen (25, 26, 27, 28) zunächst befestigt bleiben und – eine solche Länge aufweisen, daß sie mit den einzelnen Anschlußstiften verbindbar sind, und – in einem weiteren Verfahrensschritt nach der Befestigung der Kontaktzungen (1 bis 10) an den Anschlußstiften (22) der Rahmen (25, 26, 27, 28) abgetrennt wird oder die Kontaktzungen (1 bis 10) in der benötigten Länge abgetrennt werden, und – die Kontaktzungen (1 bis 10) in an der unteren Mantelstirnwand des Bauteils (20) vorgesehene Lagerungsausnehmungen eingelegt werden, bevor der Rahmen abgetrennt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Enden der Kontaktzungen (1 bis 10) derart gekröpft werden, daß sie in den Hohlraum des elektrischen Bauteils eintauchen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktzungen (1 bis 10) angelötet oder angeschweißt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktzungen mittels daran vorgesehener Ösen (23) auf die Anschlußstifte (22) aufgesteckt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet zur Herstellung der Anschlüsse an einem Transformator oder Hochspannungstransformator, wie er in Chassis für unterhaltungselektronische Geräte eingesetzt wird.