DE19813527C1 - SMD-Kunststoffkörper für Bauelemente - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen SMD-Kunststoffkörper für Bauelemente, mit in Löchern (12) einer Anschlußleiste (12) eingesetzten Anschlußelementen (4) aus Mehrkantdraht, deren freiliegenden Enden in einer Bestückungsebene (11) liegen. Die Löcher sind als Langlöcher (12) gestaltet, deren Längsausdehnung im wesentlichen senkrecht zu der Bestückungsebene (11) verläuft. Der Mehrkantdraht ist in den jeweiligen Langlöchern (12) durch Preßsitz festgelegt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen SMD-Kunst­ stoffkörper für Bauelemente, mit in Löchern einer Anschluß­ leiste eingesetzten Anschlußelementen aus Mehrkantdraht, de­ ren freiliegende Enden in einer Bestückungsebene liegen.

SMD-Bauelemente (SMD = "Surface-Mounted-Device" bzw. oberflä­ chenmontierte Vorrichtung) und speziell SMD-Spulenkörper für induktive Bauelemente werden seit etwa 15 Jahren in großem Umfang eingesetzt. SMD-Spulenkörper unterscheiden sich von anderen Spulenkörpern speziell in der Geometrie der elektri­ schen Anschlußelemente. Diese sollten nämlich mit ihren frei­ liegenden Enden möglichst in einer Ebene liegen, so daß beim Anlötprozeß auf der Auflagefläche einer Leiterplatte eine zu­ verlässige Verbindung zwischen allen Anschlußelementen und den entsprechenden Kontakten der Leiterplatte gewährleistet ist.

Die Fig. 4 bis 6 zeigen SMD-Spulenkörper mit Anschlußleisten 2, in denen sogenannte J-Anschlüsse 3 (Fig. 4), Gullwing- Anschlüsse 4 (Fig. 5) und U-Anschlüsse 5 (Fig. 6) vorgesehen sind. Die J-Anschlüsse 3 und die Gullwing-Anschlüsse 4 sind überwiegend beim Spritzprozeß des Spulenkörpers 1 direkt in die Anschlußleisten 2 eingebracht, während die U-Anschlüsse nachträglich in die Anschlußleisten eingedrückt und dann um­ gebogen werden.

Aus der DE 41 29 990 A1 ist ein gestanztes Anschlußelement für SMD-Bauelemente bekannt, welches einen J-förmigen An­ schluß aufweist. Das Anschlußelement weist an einem Ende drei Spitzen auf, von denen zwei im Sockel des Bauelements befe­ stigt sind, während die dritte Spitze unter den Sockel des Bauelements geführt ist.

Aus der DE 39 10 750 ist ebenfalls eine Anschlußvorrichtung für ein SMD-Bauelement bekannt, bei der ein U-förmig geboge­ nes Anschlußstück im Sockel des Bauelements befestigt ist. Der untere Schenkel des U-förmigen Anschlußstücks verläuft an der Unterseite des Sockels und stellt den Lötstützpunkt für das SMD-Bauelement dar.

Außer den gezeigten J-Anschlüssen, Gullwing-Anschlüssen und U-Anschlüssen sind auch noch andere Anschlüsse möglich. Je­ doch stellen die J-Anschlüsse, die Gullwing-Anschlüsse und die U-Anschlüsse die derzeit am häufigsten verbreiteten An­ schlußformen dar.

Die freien Enden der Anschlußelemente legen die Auflagefläche zu einer Leiterplatte fest. Diese Auflagefläche sollte mög­ lichst eine Ebene, nämlich die Bestückungsebene bilden. Nach dem Spritzprozeß werden die Anschlüsse, also speziell die J- Anschlüsse 3 und die Gullwing-Anschlüsse 4 in einem nachge­ schalteten Prozeß geformt bzw. gebogen, so daß sie in der Be­ stückungsebene liegen.

Es hat sich beim Spritzen der aus Kunststoff bestehenden Spu­ lenkörper gezeigt, daß sich die Anschlußleisten des öfteren verziehen. Dies gilt damit auch für die in diese Anschlußlei­ sten aufgenommenen Anschlußelemente. Beim Umformen der An­ schlußelemente folgt damit die Auflagefläche zu einer Leiter­ platte dem Verzug der Anschlußleiste. Mit anderen Worten, die Auflagefläche eines SMD-Spulenkörpers mit einer verzogenen Anschlußleiste liegt nicht in einer Ebene.

Diese Ebenheitsabweichung der Anschlußelemente bei einem SMD- Spulenkörper ist in Einzelheiten in den Fig. 7 und 8 gezeigt. Auf den Spulenkörper 1 ist hier ein Wickeldraht 6 gewickelt, der mit einem Ende 7 an dem Anschlußelement 4 angelötet ist, dessen Gestalt vor dem Verformen durch Strichlinien 8 ange­ deutet ist. Zu sehen sind auch Flansche 9, die den Wickel­ drahtbereich des Spulenkörpers 1 begrenzen.

Die Auflagefläche 10, die durch die Enden der Anschlußelemen­ te 4 gebildet wird, sollte möglichst in einer Ebene 11, näm­ lich der sogenannten Bestückungsebene, liegen. Bei einem Ver­ zug der Anschlußleiste 2 bildet aber die Auflagefläche 10 keine Ebene. Dies ist aus der Fig. 8 zu ersehen, die eine Seitensicht des Spulenkörpers 1 von Fig. 7 zeigt. Der Verzug der Anschlußleiste 2 bewirkt auch einen Verzug V zwischen den Enden der Anschlußelemente 4, so daß diese hier eine konvexe Auflagefläche bewirken. Diese Auflagefläche kann bei einem anderen Verzug der Anschlußleiste 2 auch konkav sein.

Der Verzug von Anschlußleisten von SMD-Spulenkörpern wird an sich schon seit längerer Zeit beobachtet. Jedoch waren vor Jahren die Auswirkungen des Verzuges nicht gravierend, da Un­ ebenheiten in der Größenordnung von 0,2 mm als zulässig ange­ sehen wurden und durch einen entsprechend dicken Lotpasten­ auftrag auf der Leiterplatte kompensiert werden konnten.

Seit geraumer Zeit wird aber eine Ebenheitstoleranz der An­ schlußebene in der Größenordnung von 0,1 bis sogar 0,05 mm gefordert. Diese hohen Anforderungen an die Ebenheit werden durch immer stärker miniaturisierte Halbleiterbauelemente vorgegeben, die zusammen mit den SMD-Bauelementen auf der Leiterplatte anzubringen sind. Bei Teilungsabständen der An­ schlußelemente in einer Reihe in der Größenordnung von etwa 0,6 mm, der derzeit vorliegt, muß auch der Lotpastenauftrag reduziert werden. Damit ist ein Ausgleich eines Verzuges V in der Größenordnung von 0,2 mm nicht mehr möglich. Aus diesem Grund darf also die Abweichung der Auflagefläche 10 von einer Ebene nicht größer als 0,05 bis allenfalls 0,1 mm sein, wie dies bereits oben erwähnt wurde.

Obwohl bereits zahlreiche Anstrengungen unternommen wurden, den Verzug V der Anschlußleisten 2 beim Spritzen der Spulen­ körper 1 möglichst gering zu halten, können hier bisher keine befriedigenden Ergebnisse erzielt werden, zumal zu dem beim Spritzen erzeugten Verzug zusätzlich noch ein Verzug kommen kann, der durch das Anwickeln und Anlöten des Endes 7 des Wickeldrahtes 6 auf den Anschlußelementen 4 und dem anschlie­ ßenden Anlötprozeß der Anschlußelemente 4 auf der Leiterplat­ te bedingt ist. Mit anderen Worten, bisher müssen SMD-Spulen­ körper, deren Anschlußleisten einen Verzug zeigen, der über die genannte Toleranzgrenze von 0,05 bis 0,1 mm hinausgeht, verworfen werden, was äußerst unerfreulich ist, zumal die entscheidende endgültige Größe des Verzuges erst nach dem An­ wickeln des Wickeldrahtes 6 und nach dem Anlötprozeß festge­ stellt werden kann.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen SMD- Kunststoffkörper für Bauelemente zu schaffen, der auch bei einem Verzug der Anschlußleiste dennoch eine Auflagefläche der Anschlußelemente hat, die in einer Ebene liegt.

Diese Aufgabe wird bei einem SMD-Kunststoffkörper der ein­ gangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Löcher in Relation zum Querschnitt der Anschlußelemente Lang­ löcher sind, deren Längsausdehnung im wesentlichen senkrecht zu der Bestückungsebene ist, und daß der Mehrkantdraht durch seitlichen Preßsitz in den jeweiligen Langlöchern festgelegt ist.

Durch die Verwendung von Langlöchern anstelle von den bisher üblichen Rundlöchern in der Anschlußleiste kann die vertikale bzw. senkrecht zur Bestückungsebene verlaufende Lage der An­ schlußelemente so verändert werden, daß deren Enden genau in einer Ebene sind, d. h., die Auflagefläche der Anschlußelemen­ te bildet eine Ebene.

Bei dem SMD-Kunststoffkörper handelt es sich in bevorzugter Weise um einen Spulenkörper, während die Anschlußelemente vorzugsweise J-Anschlüsse oder Gullwing-Anschlüsse sind. Der Mehrkantdraht ist zweckmäßigerweise ein Vierkantdraht bzw. ein Flachdraht.

Obwohl die Erfindung in erster Linie bei Spulen anwendbar ist, kann sie gegebenenfalls auch bei anderen Bauelementen, beispielsweise Kondensatoren, in zweckmäßiger Weise einge­ setzt werden.

Durch die Verwendung der vertikalen Langlöcher für einen Preßsitz der Anschlußelemente wird gewährleistet, daß deren Enden alle in einer Bestückungsebene liegen. Bei einem nach­ träglichen Umformprozeß, beispielsweise zum Gestalten der "Gullwings", wird die Ebenheitstoleranz nur noch durch diesen Prozeß bestimmt.

Es sei noch angemerkt, daß der oben erwähnte und gegebenen­ falls beim Löten auftretende Verzug durch den Einsatz von Du­ roplast bzw. hochtemperaturstabilem Thermoplast vermieden werden kann.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 Darstellungen des erfindungsgemäßen SMD-Spu­ lenkörpers, wobei Fig. 2 eine Seitensicht von Fig. 1 darstellt,

Fig. 3 eine Einzelheit X der Anschlußleiste des Spu­ lenkörpers der Fig. 1 und 2, wobei Anschluß­ elemente weggelassen sind,

Fig. 4 bis 6 Spulenkörper mit verschiedenen bestehenden Formen von Anschlußelementen und

Fig. 7 und 8 Darstellungen eines Spulenkörpers zur Erläu­ terung des Verzuges.

Die Fig. 4 bis 8 sind bereits eingangs erläutert worden. In den Fig. 1 bis 3 werden für einander entsprechende Bauteile die gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 4 bis 8 verwendet.

Fig. 1 zeigt einen SMD-Spulenkörper 1 mit Anschlußleisten 2 und Gullwing-Anschlußelementen 4. Anstelle dieser Gullwing- Anschlußelemente 4 können auch J-Anschlußelemente und gegebe­ nenfalls sogar U-Anschlußelemente verwendet werden. Aus Fig. 2 ist zu ersehen, daß auch hier die Anschlußleiste 2 ei­ nen Verzug V hat. Infolge von als Langlöchern 12 gestalteten Löchern in den Anschlußleisten 2 können aber die dort in Preßsitz festgelegten Anschlußelemente 4 in ihrer "Höhe" so reguliert werden, daß ihre freien Enden, die die Auflageflä­ che 10 bilden, in einer Ebene, nämlich der Bestückungsebene 11 liegen. Aus Fig. 3, die eine Einzelheit X von Fig. 2 zeigt, ist zu ersehen, wie diese Langlöcher 12 im einzelnen gestaltet sind. Die Langlöcher sind dabei "lang" in Relation zum Querschnitt der Anschlußelemente 4.

Bei der vorliegenden Erfindung wird also der Verzug des Kunststoffes, aus dem der Spulenkörper 1 gespritzt ist, be­ wußt in Kauf genommen. Um die durch diesen Verzug gestörte Planarität der Auflagefläche dennoch zu erreichen, sind bei der Erfindung die Anschlußelemente in Langlöchern mit einem Preßsitz festgelegt. Dadurch ist es möglich, diese Anschluß­ elemente in den Langlöchern so anzubringen, daß ihre freien Enden, die die Auflagefläche definieren, in einer Ebene, näm­ lich der Bestückungsebene der Leiterplatte liegen.

Claims (3)

1. SMD-Kunststoffkörper für Bauelemente, mit in Löchern ei­ ner Anschlußleiste (2) eingesetzten Anschlußelementen (4) aus Mehrkantdraht, deren freiliegenden Enden in einer Be­ stückungsebene (11) liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (12) in Relation zum Querschnitt der Anschluß­ elemente (4) Langlöcher sind, deren Längsausdehnung im wesentlichen senkrecht zu der Bestückungsebene (11) ist, und daß der Mehrkantdraht durch seitlichen Preßsitz in den jeweiligen Langlöchern (12) festgelegt ist.

2. SMD-Kunststoffkörper nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kunststoffkörper ein Spulenkörper (1) ist, und daß die Anschlußelemente J-Anschlüsse (3) oder Gullwing-Anschlüsse (4) sind.

3. SMD-Kunststoffkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Mehrkantdraht ein Vierkantdraht bzw. ein Flachdraht ist.