DE19818825A1 - Mit Lötanschlüssen versehener Bauelement-Körper - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen mit Lötanschlüssen versehenen Bauelement-Körper (1) für elektrische Bauelemente, bei dem die Lötanschlüsse (10; 6) nach Formen des Bauelement-Körpers (1) in diesen eingebracht sind. Die Lötanschlüsse sind mit einer Oberflächenstruktur (9; 11) versehen, die eine kraft- und formschlüssige Verankerung der Lötanschlüsse (10; 6) im Bauelement-Körper (1) bewirkt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen mit Lötanschlüssen versehenen Bauelement-Körper für elektrische Bauelemente, bei dem die Lötanschlüsse nach Formen des Bauelement-Körpers in diesen eingebracht sind. Bei den Bauelementen handelt es sich in bevorzugter Weise um Spulen, obwohl die Erfindung in vor­ teilhafter Weise auch auf andere Bauelemente, beispielsweise Kondensatoren, anwendbar ist. Ein Bauelement-Körper ist also vorzugsweise ein Spulenkörper.

Unter "Spulenkörper" sind dabei beispielsweise SMD-Spulenkör­ per (SMD = "Surface Mounted Device") und Stiftspulenkörper zu verstehen. Spulen mit SMD-Spulenkörper werden zumeist mit um­ gebogenen oder abgewinkelten Lötanschlüssen auf der Oberflä­ che einer Platine bzw. Schaltungsplatte verlötet, während Spulen mit Stiftspulenkörpern mit ihren Lötanschlüssen bzw. Stiften in Löchern der Platine bzw. Schaltungsplatte verlötet werden.

Generell werden mit Lötanschlüssen bestiftete Spulenkörper so hergestellt, daß entweder die Lötanschlüsse beim Spritzen der Formmasse der Spulenkörper mit eingespritzt werden oder daß die bereits gespritzten Spulenkörper nachträglich mit einge­ drückten oder eingenagelten Lötanschlüssen versehen werden.

Jede dieser beiden Möglichkeiten hat jeweils Vorteile und Nachteile: in den Spulenkörper eingespritzte Lötanschlüsse zeichnen sich durch hohe Auszugskräfte aus, d. h., bereits beim Spritzen des Spulenkörpers eingespritzte Lötanschlüsse sind in der Formmasse des Spulenkörpers fest verankert. Nach­ teilhaft an dieser Bestiftung ist aber, daß diese überhaupt nicht flexibel bzw. variabel ist, da bereits beim Spritzen des Spulenkörpers die in der Regel gleiche Anzahl und Länge der Lötanschlüsse festgelegt wird. Gerade in dieser letzten Hinsicht sind aber die nachträglich eingedrückten oder einge­ nagelten Lötanschlüsse vorteilhaft, da sie eine hohe Produkt- und Fertigungsflexibilität hinsichtlich Lötanschlußanzahl und Lötanschlußlänge gewährleisten. Ein weiterer Vorteil einer nachträglichen Bestiftung liegt darin, daß die Verwendung von Anschlüssen mit eutektischer SnPb(60/40)-Oberfläche möglich ist, da hier die Anschlüsse nicht der thermischen Belastung durch den Spritzprozeß ausgesetzt sind, was die Lagerfähig­ keit und die Lötbarkeit verbessert.

Nach dem Spritzen des Spulenkörpers können also sowohl die Anzahl der Lötanschlüsse als auch die Länge der Lötanschlüsse ohne weiteres noch variiert und an die besonderen Umstände angepaßt werden, unter denen die mit einem solchen Spulenkör­ per versehene Spule eingesetzt werden soll. Nachteilhaft an den nachträglich durch Eindrücken oder Einnageln bestifteten Spulenkörpern ist aber, daß keine hohen Auszugskräfte zu er­ reichen sind, wie diese gerade bei den eingespritzten Lötan­ schlüssen erhalten werden. Der Preßsitz der nachträglich ein­ gedrückten oder eingenagelten Lötanschlüsse lockert sich näm­ lich speziell durch die mechanische Belastung, die beim An­ wickeln von Drähten der Spule auftritt, und außerdem auch durch die thermische Belastung, die beim Löten der Spule nicht zu vermeiden ist.

Insgesamt sind aber unter Abwägung aller Vor- und Nachteile speziell anwenderseitig Spulen gefragt, deren Lötanschlüsse sich durch hohe Auszugskräfte im Spulenkörper auszeichnen, da nur so eine feste und dauerhafte Verbindung zwischen der Spu­ le und einer Schaltungsplatte oder Platine erreicht werden kann. Diese durch hohe Auszugskräfte gewährleistete feste und zuverlässige Verbindung zwischen Spule und Platine bzw. Schaltungsplatte wird aber bisher mit relativ hohen Kosten erkauft, da die eingespritzten Lötanschlüsse hinsichtlich An­ zahl und Länge invariabel sind.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen mit Lötanschlüssen versehenen Bauelement-Körper für elektrische Bauelemente zu schaffen, bei dem die Lötanschlüsse sich durch eine hohe Auszugskraft auszeichnen und dennoch hinsichtlich Länge und Anzahl variabel sind; außerdem soll ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Bauelement-Körpers angegeben werden.

Diese Aufgabe wird bei einem mit Lötanschlüssen versehenen Bauelement-Körper für elektrische Bauelemente der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lötan­ schlüsse mit einer Oberflächenstruktur versehen sind, die ei­ ne kraft- und formschlüssige Verankerung der Lötanschlüsse im Bauelement-Körper bewirkt. Als eine solche Oberflächenstruk­ tur kann insbesondere ein Gewinde bzw. eine gewindeähnliche Struktur oder eine vorstehende Nase herangezogen werden. Bei einem Gewinde oder einer gewindeähnlichen Struktur ist der Lötanschluß mit dem Bauelement-Körper verschraubt, während bei einer Nase diese nach Art eines Bajonettverschlusses in den Bauelement-Körper eingreift.

Ein Verfahren zum Herstellen eines Bauelement-Körpers zeich­ net sich dadurch aus, daß mit einer Oberflächenstruktur, ins­ besondere einem Gewinde oder einer Nase, versehene Lötan­ schlüsse in im Bauelement-Körper bei dessen Spritzen ausge­ bildeten Löchern verankert werden.

Die Lötanschlüsse sind also erfindungsgemäß in beim Spritz­ prozeß des Bauelement-Körpers in dessen Anschlußflansch ein­ gebrachten Löchern verankert. Sind die Lötanschlüsse mit ei­ nem Gewinde oder gewindeähnlichen Strukturen versehen, so sind sie in diese Löcher eingeschraubt, während mit einer oder auch mehreren Nasen ausgestattete Lötanschlüsse bajo­ nettartig in solchen Löchern festgelegt sind.

Bei dem Bauelement-Körper kann es sich in bevorzugter Weise um einen Spulenkörper, wie z. B. um einen Stiftspulenkörper oder auch um einen SMD-Spulenkörper handeln. Werden speziell bei einem SMD-Spulenkörper elefantenfußförmige Lötanschlüsse verwendet, so werden diese insbesondere im Spulenkörper mit einem Gewinde oder gewindeähnlichen Strukturen festgelegt und können durch Einschrauben in der Höhe justiert werden.

Die vorliegende Erfindung beschreitet einen vom Stand der Technik vollkommen abweichenden Weg: während bisher immer glatte, gerändelte oder gequetschte Lötanschlüsse, zu denen auch elefantenfußförmige Lötanschlüsse gehören, vor oder nach dem Spritzen des Spulenkörpers geradlinig ohne Drehbewegung in diesen eingebracht werden, sieht die vorliegende Erfindung einen bestifteten Bauelement-Körper bzw. ein Verfahren zum Bestiften eines Bauelement-Körpers vor, bei dem mit einer Oberflächenstruktur, also insbesondere einem Gewinde bzw. ei­ ner gewindeähnlichen Struktur oder einer oder mehreren Nasen ausgestattete Anschlüsse in den gespritzten Bauelement-Körper geradlinig mit zusätzlicher Drehbewegung eingebracht werden.

Speziell durch das Einschrauben eines Lötanschlusses oder Stiftes mit einem Gewinde in ein durch den Spritzprozeß be­ reits vorhandenes Loch im Anschluß- bzw. Stiftflansch des Bauelement-Körpers wird ein zuverlässiger Kraft- und Form­ schluß zwischen Lötanschluß bzw. Stift und Bauelement-Körper erreicht. Gleiches gilt auch für das Einbringen eines mit ei­ ner Nase ausgestatteten Lötanschlusses in ein entsprechend gestaltetes Loch des Bauelement-Körpers und ein bajonettarti­ ges Festlegen des mit der Nase ausgestatteten Lötanschlusses in dem Loch des Bauelement-Körpers durch eine Drehbewegung. Es hat sich gezeigt, daß die Haltekraft einer solchen Verbin­ dung zwischen Lötanschluß und Bauelement-Körper auch durch die bei der Weiterverarbeitung des Bauelement-Körpers, wie insbesondere dem Anwickeln von Drähten und den Lötprozessen, auf diesen einwirkenden mechanischen und thermischen Bela­ stungen nicht nennenswert verringert wird.

Ein mit einem Gewinde oder einer gewindeähnlichen Struktur versehener Lötanschluß hat den weiteren Vorteil, daß beim An­ wickeln der Drähte diese auf dem Lötanschluß wegen der Gewin­ desteigung nicht mehr verrutschen können und der Draht in de­ finierter Weise anterminiert werden kann. Dies gilt insbeson­ dere für Litzendrähte. Außerdem kann der Draht auch über eine Gewindeflanke in optimaler Weise abgerissen bzw. abgeschnit­ ten werden. Mit Gewinde versehene Lötanschlüsse sind also von besonderem Vorteil.

Auch erfordert ein mit einem Gewinde versehener Lötanschluß lediglich ein Sackloch mit kreisförmigem Querschnitt im Bau­ element-Körper. Während des Eindrehens des Lötanschlusses in das beim Spritzprozeß des Bauelement-Körpers gebildete Loch wird in den Kunststoff des Bauelement-Körpers ein Gewinde ge­ schnitten, in welchem der Lötanschluß sicher und zuverlässig verankert ist.

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

Fig. 1 eine Seitensicht eines ersten Ausführungsbei­ spiels der Erfindung mit Stiften, die mit ei­ nem Gewinde versehen sind,

Fig. 2 eine Seitensicht eines zweiten Ausführungs­ beispiels der Erfindung mit Stiften, die mit Nasen versehen sind,

Fig. 3 eine Bodensicht des Ausführungsbeispiels von Fig. 2 und

Fig. 4 eine Seitensicht eines dritten Ausführungs­ beispiels der Erfindung mit "elefantenfuß­ förmigen" Stiften.

Während die Fig. 1 bis 3 Ausführungsbeispiele von Stiftspu­ lenkörpern veranschaulichen, zeigt das Ausführungsbeispiel der Fig. 4 einen SMD-Spulenkörper. In den Figuren werden je­ doch für einander entsprechende Bauteile die gleichen Bezugs­ zeichen verwendet.

Fig. 1 zeigt einen Bauelement- bzw. Stiftspulenkörper 1 mit einem Oberflansch 2, einem Stiftflansch 3 und einem Wickel­ körper 5, auf dem zwischen dem Oberflansch 2 und dem Stift­ flansch 3 eine oder mehrere Wicklungen gewickelt sind. Durch Strichlinien 8 ist angedeutet, daß der Wickelkörper 5 hohl gestaltet ist.

Im Stiftflansch 3 befinden sich Sacklöcher 7, die bereits beim Spritzen des Spulenkörpers 1 in diesen eingebracht sind. In diesen Sacklöchern 7 werden mit Gewinde 9 versehene Lötan­ schlüsse bzw. Stifte 10 eingeschraubt, so daß diese fest im Spulenkörper 1 verankert sind. Anstelle der Gewinde 9 können auch gewindeähnliche Strukturen vorgesehen werden. Durch das Einschrauben der Stifte 10 mit ihren Gewinden 9 wird nämlich ein zuverlässiger Kraft- und Formschluß zwischen den Stiften 10 und dem Spulenkörper 1 erzeugt. Die Haltekraft dieser Ver­ bindung zwischen den Stiften 10 und dem Spulenkörper 1 wird auch durch die bei der Weiterverarbeitung des Spulenkörpers 1 auf diesen einwirkenden mechanischen und thermischen Bela­ stungen, insbesondere beim Anwickeln der Drähte der Spule auf den Stiften und bei den Lötvorgängen, nicht nennenswert ver­ ringert.

Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Stifte 10 mit Nasen 11 versehen sind. Diese Nasen 11 werden in den Sacklöchern 7, die mit den Nasen 11 entspre­ chenden Ausnehmungen 1 : 2 (vgl. Fig. 3) ausgestattet sind, nach Einbringen der Stifte 10 in den Löchern 7 verankert. Dies ge­ schieht durch ein entsprechendes bajonettartiges Verdrehen der Stifte 10, nachdem diese mit ihren Nasen 11 in die Löcher 7 eingeführt wurden, wobei die Ausnehmungen 12 ohne weiteres das Einbringen der Nasen 11 erlauben.

Fig. 4 zeigt eine Seitensicht eines SMD-Spulenkörpers 1, bei dem im Stiftflansch 3 elefantenfußförmige Stifte 6 nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 eingebracht sind. Gegebenen­ falls können diese elefantenfußförmigen Stifte 6 an ihrem in dem Stiftflansch 3 eingebrachten Ende auch mit einem Bajonett versehen sein, so daß diese Stifte entsprechend dem Ausfüh­ rungsbeispiel der Fig. 2, 3 in dem Stiftflansch 3 verankert sind. Aus diesem Grund ist in der Fig. 4 nur der freiliegende Teil der Stifte 6 dargestellt, während der in den Stift­ flansch 3 eingebrachte Teil der Stifte 6 nicht gezeigt ist.

Die Erfindung erlaubt ein nachträgliches und damit flexibles Bestiften von Spulenkörpern, bei dem die Lötanschlüsse bzw. Stifte mit dem Spulenkörper kraft- und formschlüssig verbun­ den sind, so daß hohe Auszugskräfte bei sicherer Verankerung der Lötanschlüsse bzw. Stifte im Spulenkörper erreicht wer­ den. Alle diese Vorteile konnten bisher mit dem Stand der Technik jedenfalls gemeinsam nicht erzielt werden.

Claims (10)

1. Mit Lötanschlüssen versehener Bauelement-Körper (1) für elektrische Bauelemente, bei dem die Lötanschlüsse (10; 6) nach Formen des Bauelement-Körpers (1) in diesen ein­ gebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Lötanschlüsse (10; 6) mit einer Oberflächenstruk­ tur (9; 11) versehen sind, die eine kraft- und form­ schlüssige Verankerung der Lötanschlüsse (10; 6) im Bau­ element-Körper (1) bewirkt.

2. Mit Lötanschlüssen versehener Bauelement-Körper (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenstruktur durch ein Gewinde (9) oder eine gewindeähnliche Struktur gebildet ist.

3. Mit Lötanschlüssen versehener Bauelement-Körper nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenstruktur durch mindestens eine Nase (11) gebildet ist.

4. Mit Lötanschlüssen versehener Bauelement-Körper nach ei­ nem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bauelement-Körper ein Spulenkörper (1) ist.

5. Mit Lötanschlüssen versehener Bauelement-Körper nach An­ spruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lötanschlüsse Stifte sind und daß der Spulenkör­ per ein Stiftspulenkörper ist.

6. Mit Lötanschlüssen versehener Bauelement-Körper (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper (1) ein SMD-Spulenkörper ist.

7. Mit Lötanschlüssen versehener Bauelement-Körper nach An­ spruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (6) elefantenfußförmig gestaltet sind.

8. Mit Lötanschlüssen versehener Bauelement-Körper nach ei­ nem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lötanschlüsse (10; 6) in beim Spritzprozeß des Spulenkörpers (1) in dessen Anschlußflansch (3) einge­ brachten Löchern (7) festgelegt sind.

9. Mit Lötanschlüssen versehener Bauelement-Körper nach An­ spruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (7) bei einem mit mindestens einer Nase (11) versehenen Lötanschluß (10) mit der Nase (11) ent­ sprechenden Ausnehmungen (12) versehen sind.

10. Verfahren zum Herstellen eines mit Lötanschlüssen verse­ henen Bauelement-Körpers nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Oberflächenstruktur (9; 11) versehene Lötan­ schlüsse (10) in im Bauelement-Körper (1) bei dessen Spritzen ausgebildete Löcher (7) eingebracht werden.