DE19754877A1 - Zur Montage auf eine Leiterplattenoberfläche ausgelegtes Bauteil - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, d. h. ein zur Montage auf eine Leiterplattenoberfläche ausgelegtes Bauteil mit einer Vielzahl von Anschlußbeinen.

Derartige Bauteile sind in einer Vielzahl von Ausführungs­ formen bekannt und bedürfen keiner näheren Erläuterung.

Die zur Oberflächenmontage ausgelegten Bauteile, genauer gesagt deren Anschlußbeine werden unter Verwendung eines sogenannten SMT-Lötverfahrens mit der Leiterplatte, genauer gesagt Oberflächenkontakten derselben verlötet. Dabei wird zunächst auf die Oberflächenkontakte der Leiterplatte eine Lötpaste aufgetragen, dann wird das mit der Leiterplatte zu verlötende Bauteil auf die Leiterplatte aufgesetzt, und schließlich erfolgt das eigentliche Verlöten durch Erhitzen der betreffenden Stellen.

Damit ein ordnungsgemäßes Verlöten erfolgt, müssen die mit den Oberflächenkontakten der Leiterplatte zu verlötenden Anschlußbeine der auf der Leiterplattenoberfläche zu mon­ tierenden Bauteile während des Erhitzens mit der Lötpaste in Kontakt stehen; anderenfalls kann verständlicherweise keine Lötverbindung zwischen einem Oberflächenkontakt der Leiter­ platte und dem zugeordneten Anschlußbein zustande kommen.

Damit sämtliche Anschlußbeine eines Bauteils mit den zugeord­ neten Lötpasten-Aufträgen in Kontakt kommen, müssen deren mit der Leiterplatte zu verlötenden (Anschluß-)Abschnitte, also in der Regel die freien Endabschnitte derselben ungefähr in einer Ebene liegen. Gegebenenfalls vorhandene Abweichungen von der Koplanarität der Anschlußstellen sind nur in einem sehr geringem Umfang tolerierbar, denn die Lötpaste wird nur in einer sehr dünnen Schicht auf die Leiterplatte aufgetra­ gen, und die Anschlußbeine sollen auch nicht in die Lötpaste hineingedrückt werden (sonst bestünde die Gefahr, daß die Lötpaste durch die Anschlußbeine zur Seite weggedrückt wird und eine unvollständige Lötung der Berührungsfläche erfolgt).

Es ist daher insbesondere bei Bauteilen mit sehr vielen Anschlußbeinen nicht ausgeschlossen, daß einzelne (selbst nur geringfügig zu kurze) Anschlußbeine nicht oder jedenfalls nicht ordnungsgemäß mit der Leiterplattenoberfläche verlötet werden. Es erfordert andererseits einen enormen Aufwand, die Anschlußbeine eines Bauteils so an diesem anzubringen, daß deren Anschlußstellen genau in einer Ebene liegen (koplanar sind).

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Bauteil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 der­ art weiterzubilden, daß es auf einfache Weise ermöglicht wird, dieses unter allen Umständen ordnungsgemäß auf einer Leiterplattenoberfläche zu montieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im kennzeichnen­ den Teil des Patentanspruchs 1 beanspruchte Merkmal gelöst.

Demnach ist vorgesehen, daß die Anschlußbeine zumindest teil­ weise durch ein von diesen durchlaufenes Justierelement in einer vorbestimmten Relativlage fixiert sind.

Durch das (vorzugsweise über die Anschlußbeine aufsteckbare) Justierelement können die Anschlußbeine unter anderem so fixiert werden, daß deren gewöhnlich mit den freien End­ abschnitten zusammenfallenden Anschlußstellen in einer Ebene, d. h. koplanar angeordnet sind. Durch die Koplanarität der Anschlußstellen können problemlos alle Anschlußbeine (deren Anschlußstellen) ordnungsgemäß mit der auf der Leiterplatte aufgetragenen Lötpaste in Kontakt gebracht werden, was sei­ nerseits eine optimale Verbindung aller Anschlußbeine mit den zugeordneten Oberflächenkontakten ermöglicht.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unter­ ansprüchen, der folgenden Beschreibung und der Zeichnung entnehmbar.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungs­ beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines ein Justierelement auf­ weisenden Bauteils bei der Justierung der Anschluß­ beine nach einem ersten Justierverfahren in teilweise geschnittener Darstellung,

Fig. 2 das Bauteil gemäß Fig. 1 bei der Justierung der Anschlußbeine nach einem zweiten Justierverfahren teilweise geschnittener Darstellung, und

Fig. 3 Bauteile gemäß den Fig. 1 oder 2 in verpacktem Zu­ stand.

Das Bauteil, anhand dessen die Erfindung im folgenden näher beschrieben wird, ist ein Leiterplattensteckverbinder. Es sei jedoch bereits an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß hier­ auf keine Einschränkung besteht. Die Erfindung ist auch bei beliebigen anderen Bauteilen anwendbar.

Das betrachtete Bauteil ist in den Figuren mit dem Bezugs­ zeichen 1 bezeichnet. Das Bauteil ist zur Oberflächenmontage auf eine (in den Figuren nicht gezeigte) elektrische Leiter­ platte ausgelegt. Es weist eine Vielzahl von (im betrachteten Beispiel matrixartig angeordneten) Anschlußbeinen 11 auf, die dazu ausgelegt sind, unter Verwendung eines SMT-Lötverfahrens mit der Oberfläche der Leiterplatte verlötet zu werden.

Die Anschlußbeine durchlaufen ein Justierelement 2, durch welches sie in einer vorbestimmten Relativlage fixiert sind. Das Justierelement 2 ist in den Fig. 1 und 2 in einer Schnittansicht, und in der Fig. 3 in einer Seitenansicht dargestellt. Das Justierelement besteht aus einem Material, das elektrisch isolierende Eigenschaften aufweist, nicht oder allenfalls geringfügig elastisch ist, und hitzebeständig ist. Es handelt sich im betrachteten Beispiel um ein platten­ artiges Element, das dazu ausgelegt ist, von den freien Endabschnitten der Anschlußbeine 11 her über diese aufgescho­ ben zu werden. Die Aussparungen des Justierelements, durch welche die Anschlußbeine verlaufen, und die Anschlußbeine sind so ausgebildet, daß diese in der bestimmungsgemäßen End­ lage des Justierelements aneinander verklemmt sind.

Die vorbestimmte Relativlage, in welche die Anschlußbeine 11 durch das Justierelement 2 gebracht werden sollen, besteht im betrachteten Beispiel darin, daß die mit der Leiterplatte zu verlötenden Abschnitte der Anschlußbeine (im betrachteten Beispiel die freien Endabschnitte 111 der Anschlußbeine) in einer Ebene zu liegen kommen, also koplanar angeordnet sind. Zusätzlich oder alternativ kann jedoch auch eine Justierung der seitlichen Abstände zu den jeweils benachbarten Anschluß­ beinen erfolgen.

Das Justierelement 2 wird vorzugsweise erst zuletzt, d. h. auf das ansonsten fertig hergestellte Bauteil aufgesetzt. Es wird dabei, wie vorstehend bereits erwähnt wurde, von den freien Endabschnitten 111 der Abschlußbeine 11 über diese aufgescho­ ben. Die Anschlußbeine 11 sind derart ausgebildet, daß das Aufschieben des Justierelements zunächst im wesentlichen widerstandslos vonstatten geht, mit fortschreitendem Auf­ schieben aber mit einer zunehmenden gegenseitigen Verklemmung einhergeht. Bei Erreichen der bestimmungsgemäßen Endlage des Justierelements 2 sind das Justierelement und die Anschluß­ beine so fest aneinander verklemmt, daß keine Relativbewegung mehr möglich ist, die Anschlußbeine also in ihrer Relativlage fixiert sind.

Bevor das Justierelement 2 so weit auf die Anschlußbeine auf­ geschoben ist, daß diese in ihrer Relativlage fixiert sind, werden sie in die gewünschte Relativlage gebracht (ordnungsgemäß ausgerichtet).

Hierfür gibt es beim vorliegend betrachteten Beispiel zwei Möglichkeiten, von welchen die eine in Fig. 1 und die andere in Fig. 2 dargestellt ist.

Die erste Möglichkeit besteht darin, die auszurichtenden Ab­ schnitte der Anschlußbeine 11 (im betrachteten Beispiel deren freien Endabschnitte 111) während des Aufschiebens des Justierelements 2 in Anlage an eine ebene Ausrichtplatte 3 zu bringen und zu halten.

Die zweite Möglichkeit besteht darin, einen anderen, vorzugs­ weise oberhalb der bestimmungsgemäßen Endlage des Justier­ elements 2 liegenden Bezugspunkt der Anschlußbeine wie bei­ spielsweise eine Knickstelle oder eine Stufe im Verlauf der Anschlußbeine auszuwählen und diese Bezugspunkte so in Anlage an eine Ausrichtvorrichtung zu bringen, daß im bestimmungs­ gemäß ausgerichteten Zustand der Bezugspunkte die eigentlich auszurichtenden Abschnitte der Anschlußbeine (die freien Endabschnitte 111 derselben) koplanar angeordnet sind; die Ausrichtvorrichtung, gegen welche das Bauteil wie in Fig. 2 angedeutet zu drücken ist, ist in der Fig. 2 stark schemati­ siert durch schwarz ausgefüllte Dreiecke dargestellt.

Von den beiden Möglichkeiten ist die erste die genauere, weil es genau die eigentlich auszurichtenden Stellen der Anschluß­ beine sind, die als Bezugspunkte zur Ausrichtung verwendet werden. Die zweite Möglichkeit weist dagegen die Vorteile auf, daß die Bezugspunkte der Anschlußbeine automatisch durch das Aufschieben des Justierelements in Anlage an die Aus­ richtvorrichtung gebracht werden können (bei der ersten Mög­ lichkeit werden die Bezugspunkte durch das Aufschieben des Justierelements von der Ausrichtvorrichtung weggedrückt), und daß die mit der Leiterplatte zu verlötenden Stellen der An­ schlußbeine nicht berührt (gegen eine Ausrichtvorrichtung gedrückt) werden müssen.

Sind die Anschlußbeine 11 nach der ersten oder zweiten Mög­ lichkeit wunschgemäß ausgerichtet, wird das Justierelement 2 in seine Endlage weitergeschoben, wodurch es fest mit den Anschlußbeinen 11 verklemmt wird.

Da das Justierelement 2 nicht oder allenfalls geringfügig elastisch ist, sind die Anschlußbeine 11 dadurch in der zuvor ausgerichteten Relativlage fixiert.

Das Justierelement 2 verbleibt am Bauelement 1 und sorgt so dafür, daß dessen Anschlußbeine 11 dauerhaft wunschgemäß fixiert bleiben. Das Bauelement (dessen Anschlußbeine) ist durch die wie beschrieben erfolgende Ausrichtung und Fixie­ rung der Anschlußbeine keiner großen mechanischen Belastung ausgesetzt, denn es werden ja nur geringfügige Toleranzen ausgeglichen.

Die wie beschrieben hergestellten Bauteile werden wie in der Fig. 3 gezeigt einzeln verpackt und so an weiterverarbei­ tende Betriebe ausgeliefert.

Sofern es "nur" darum geht, die mit der Leiterplatte zu ver­ lötenden Abschnitte der Anschlußbeine koplanar auszurichten, ist es nicht erforderlich, daß für jedes Anschlußbein eine eigene Aussparung im Justierelement vorgesehen ist; die Aus­ sparungen können beispielsweise Schlitze sein, die zur Auf­ nahme mehrerer nebeneinanderliegender Anschlußbeine ausgelegt sind.

Falls die Anschlußbeine zusätzlich oder alternativ hinsicht­ lich der seitlichen Abstände zu den jeweils benachbarten Anschlußbeinen justiert werden sollen, ist vorzugsweise jedem Anschlußbein eine eigene Aussparung im Justierelement zu­ geordnet.

Das Vorsehen des wie beschrieben oder ähnlich ausgebildeten Justierelements ermöglicht es, damit versehene Bauteile stets ordnungsgemäß auf eine Leiterplattenoberfläche zu montieren.

Claims (5)

1. Zur Montage auf eine Leiterplattenoberfläche ausgelegtes Bauteil mit einer Vielzahl von Anschlußbeinen, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußbeine zumindest teilweise durch ein von diesen durchlaufenes Justierelement in einer vorbestimmten Relativlage fixiert sind.

2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Justierelement ein plattenartiges Element mit Aus­ sparungen für den Durchtritt der Anschlußbeine des Bauteils ist.

3. Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußbeine und die Aussparungen des Justier­ elements derart ausgebildet sind, daß das Justierelement von den freien Endabschnitten der Anschlußbeine her über diese aufschiebbar ist.

4. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußbeine und die Aussparungen des Justier­ elements derart ausgebildet sind, daß das Justierelement und die Anschlußbeine in der bestimmungsgemäßen Endlage aneinan­ der verklemmt sind.

5. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Relativlage, in welcher die Anschluß­ beine fixiert sind, eine Lage ist, in welcher die mit der Leiterplatte zu verlötenden Abschnitte der Anschlußbeine koplanar angeordnet sind.