DE19820358C1 - Optoelectronics sensor, esp. for use as a light barrier or light sensor - Google Patents

Optoelectronics sensor, esp. for use as a light barrier or light sensor

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Abstract

the sensor has a transmitter and/or receiver integrated into a housing and at least one flexible circuit board and at least one rigid circuit board for accommodating electronic components. The rigid circuit board (16) sits on the flexible circuit board (12) in the region of its entire edge facing the flexible circuit board. The two circuit boards are joined together by solder points. The rigid board has through contacted bores for soldering onto the flexible board An Independent claim is also included for a method of manufacturing the sensor

Description

Die Erfindung betrifft einen optoelektronischen Sensor und ein Verfahren zu dessen Herstellung.The invention relates to an optoelectronic sensor and a process for its manufacture.

Derartige Sensoren können insbesondere als Lichtschranken oder Lichttaster ausgebildet sein. Infolge der fortwährenden Anforderungen an immer geringere Baugrößen derartiger Sensoren wird der für die elektronischen Bauteile zur Verfügung stehende Innenraum der Gehäuse der Sensoren ebenfalls immer kleiner. Dies hat zur Folge, daß die elektronischen Bauteile nicht mehr durch­ gängig auf starren Leiterplatten angeordnet werden können.Such sensors can be used in particular as light barriers or light sensors be trained. As a result of the ongoing demands on ever fewer Sizes of such sensors are used for the electronic components The available interior of the sensor housing is also always available smaller. This has the consequence that the electronic components no longer through can commonly be arranged on rigid circuit boards.

Demzufolge werden bei optoelektronischen Sensoren mit kleinen Baugrößen Leiterplatten eingesetzt, die aus teils flexiblen und teils starren Leiterplattenab­ schnitten bestehen. Diese Leiterplatten können dadurch hergestellt werden, daß an den Rändern von starren Leiterplattenabschnitten flexible Leiterplattenab­ schnitte in Form von Leiterfilmen angelötet werden. Derartige Verbindungs­ techniken sind beispielsweise in der Veröffentlichung "Fertigungsgerechtes Konstruieren flexibler Leiterplatten" der Firma Simflex, Weinheim, Oktober 1987 beschrieben. Ein derartiges Herstellungsverfahren ist jedoch aufwendig und kostenintensiv. Derartige Leiterplatten können alternativ auch als Starr­ flexleiterplatten fertig konfektioniert bezogen werden, wobei jedoch auch in diesem Fall die Leiterplatten sehr teuer sind.As a result, optoelectronic sensors have small sizes Printed circuit boards are used, which are made of partly flexible and partly rigid printed circuit boards cuts exist. These circuit boards can be manufactured in that flexible printed circuit boards at the edges of rigid printed circuit board sections cuts are soldered in the form of conductor films. Such connection Techniques are, for example, in the publication "Manufacturing Construction of flexible printed circuit boards "from Simflex, Weinheim, October 1987 described. However, such a manufacturing process is complex and expensive. Printed circuit boards of this type can alternatively also be rigid Flex printed circuit boards are available ready-made, but also in in this case the circuit boards are very expensive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen optoelektronischen Sensor bei möglichst geringer Baugröße so auszubilden, daß er möglichst einfach und kostengünstig herstellbar ist.The invention has for its object an optoelectronic sensor with the smallest possible size so that it is as simple and inexpensive to manufacture.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale der Ansprüche 1 und 10 vorge­ sehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. To solve this problem, the features of claims 1 and 10 are provided see. Advantageous embodiments and expedient developments of the Invention are described in the subclaims.  

Der erfindungsgemäße optoelektronische Sensor weist eine flexible Leiterplatte auf, auf welcher wenigstens eine starre Leiterplatte aufsitzt, so daß die starre Leiterplatte im Bereich ihres gesamten Randes der flexiblen Leiterplatte gegen­ überliegt. Dabei sind die flexible und starre Leiterplatte über Lötstellen mitein­ ander leitend verbunden.The optoelectronic sensor according to the invention has a flexible printed circuit board on which at least one rigid circuit board sits, so that the rigid Printed circuit board in the area of its entire edge against the flexible printed circuit board overlaps. The flexible and rigid circuit board are included with solder joints otherwise connected.

Die starre Leiterplatte kann beispielsweise zur Aufnahme von Anschlußpins des Geräteanschlusses des optoelektronischen Sensors dienen. Der über die starre Leiterplatte hervorstehende Teil der flexiblen Leiterplatte ist im Innern des Gehäuses liegend angeordnet und trägt die elektronischen Bauteile. Dabei kann die flexible Leiterplatte aus Platzgründen mehrfach gefaltet sein. Durch diese Leiterplattenanordnung können die elektronischen Bauteile äußerst platz­ sparend im Innern des Gehäuses untergebracht werden, wodurch sehr geringe Baugrößen erzielt werden können.The rigid circuit board can be used, for example, to hold connecting pins serve the device connection of the optoelectronic sensor. The one about the rigid circuit board protruding part of the flexible circuit board is inside of the housing arranged horizontally and carries the electronic components. Here the flexible printed circuit board can be folded several times for space reasons. By this circuit board arrangement can place the electronic components extremely can be housed economically inside the housing, making it very low Sizes can be achieved.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß der erfindungsgemäße Sen­ sor auf einfache Weise und sehr kostengünstig gefertigt werden kann.Another significant advantage is that the Sen according to the invention sor can be manufactured in a simple manner and very inexpensively.

Die starre Leiterplatte und die elektrischen Bauteile werden in demselben Be­ stückungsprozeß auf die flexible Leiterplatte aufgebracht, auf welche zu vor an vorgegebenen Positionen zur Erstellung der Lötstellen Lötmaterial aufgetragen wurde. Nach Beenden des Bestückungsprozesses wird die flexible Leiterplatte mit der daran befestigten starren Leiterplatte in das Gehäuses eingebracht.The rigid circuit board and the electrical components are in the same loading Piecing process applied to the flexible circuit board, on which before given positions for creating the solder joints has been. After completing the assembly process, the flexible circuit board inserted into the housing with the rigid circuit board attached to it.

Die starre Leiterplatte wird somit zusammen mit den elektronischen Bauteilen, zu denen vorzugsweise auch der Sender und/oder der Empfänger gehören, in einem einzigen Fertigungsschritt montiert. Besonders vorteilhaft ist dabei, daß die Montage der starren Leiterplatte in gleicher Weise wie die Bestückung ei­ nes SMD-Bauteils. Die flexible und die starre Leiterplatte brauchen keine besonderen Anforderungen hinsichtlich ihrer Materialeigenschaften zu erfüllen, so daß kostengünstige Standardmaterialien verwendet werden können.The rigid circuit board is therefore together with the electronic components, which preferably also include the transmitter and / or the receiver, in assembled in a single manufacturing step. It is particularly advantageous that the assembly of the rigid circuit board in the same way as the assembly SMD component. The flexible and the rigid circuit board do not need any to meet special requirements with regard to their material properties, so that inexpensive standard materials can be used.

Die Erfindung wird im nachstehenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen: The invention is explained below with reference to the drawings. It demonstrate:  

Fig. 1: Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen optoelektronischen Sen­ sor. Fig. 1: longitudinal section through the optoelectronic sensor according to the invention.

Fig. 2: Vergrößerter Ausschnitt der Darstellung des Sensors gemäß Fig. 1. FIG. 2 shows an enlarged detail of the view of the sensor of FIG. 1.

Fig. 3: Draufsicht auf einen Ausschnitt der im Sensor gemäß den Fig. 1 und 2 integrierten Leiterplatten. Fig. 3 is a top view of a detail of the sensor shown in Figs 1 and 2, integrated circuit boards..

Fig. 1 zeigt einen als Reflexionslichtschranke ausgebildeten optoelektroni­ schen Sensor 1. Der Sensor 1 weist einen Sendelichtstrahlen emittierenden Sender 2 und einen Empfangslichtstrahlen empfangenden Empfänger 3 auf, die in einem Gehäuse 4 integriert sind. Der Sender 2 ist vorzugsweise von einer Leuchtdiode, der Empfänger 3 von einer Photodiode gebildet. Zur Fokussie­ rung der Sendelichtstrahlen ist dem Sender 2 eine Sendeoptik 5 zugeordnet. Entsprechend ist dem Empfänger 3 eine Empfangsoptik 6 zugeordnet. Die Sende- 5 und Empfangsoptik 6 sind jeweils von einer Linse gebildet. Die Lin­ sen sind in einem aus Kunststoff bestehenden Tubus 7 gehalten, an dessen Rückseite der Sender 2 und der Empfänger 3 angeordnet sind. Die Frontseite des Tubus 7 mit den Linsen steht einer Frontscheibe 8 an der Frontseite des Gehäuses 4 gegenüber, durch welche die Sende- und Empfangslichtstrahlen geführt sind. Die Frontscheibe 8 besteht aus transparentem, eingefärbtem Kunststoff und ist auf eine sich über nahezu die gesamte Frontfläche erstrec­ kende Öffnung in der Gehäusewand eingesetzt. Vorzugsweise ist die Front­ scheibe 8 mit der Gehäusewand ultraschallverschweißt. Fig. 1 shows a designed as a reflection light barrier optoelectronic rule sensor 1. The sensor 1 has a transmitter 2 emitting light rays and a receiver 3 receiving received light rays, which are integrated in a housing 4 . The transmitter 2 is preferably formed by a light-emitting diode, the receiver 3 by a photodiode. To focus the transmission light beams, the transmitter 2 is assigned a transmission optics 5 . Correspondingly, receiving optics 6 are assigned to receiver 3 . The transmitting 5 and receiving optics 6 are each formed by a lens. The Lin sen are held in a plastic tube 7 , on the back of which the transmitter 2 and the receiver 3 are arranged. The front of the tube 7 with the lenses faces a windshield 8 on the front of the housing 4 , through which the transmitted and received light beams are guided. The windshield 8 is made of transparent, colored plastic and is used on an opening in the housing wall that is over the entire front surface. The front pane 8 is preferably ultrasonically welded to the housing wall.

An der Oberseite des Gehäuses 4 ist ein Bedienelement 9 vorgesehen. Mit die­ sem Bedienelement 9 können die Betriebsparameter des optoelektronischen Sensors 1 eingestellt werden. Zudem ist an der Oberseite ein Anzeigeelement 10 mit einer Leuchtdiode 11 zur Visualisierung des Betriebszustands des opto­ elektronischen Sensors 1 vorgesehen.An operating element 9 is provided on the upper side of the housing 4 . With this control element 9 , the operating parameters of the optoelectronic sensor 1 can be set. In addition, a display element 10 with a light-emitting diode 11 is provided on the top for visualizing the operating state of the optoelectronic sensor 1 .

Die nicht dargestellten elektronischen Bauteile für die Auswertung der am Empfänger 3 anstehenden Signale sowie für das Bedienelement 9 und das An­ zeigeelement 10 sind ebenso wie der Sender 2 und der Empfänger 3 auf einer flexiblen Leiterplatte 12 angeordnet. Dabei liegt die flexible Leiterplatte 12 mehrfach gefaltet an den Außenwänden des Tubus 7 an. Die flexible Leiterplat­ te 12 besteht vorzugsweise aus kupferkaschiertem Polyimid.The electronic components, not shown, for evaluating the signals present at the receiver 3 and for the control element 9 and the display element 10 are arranged on a flexible printed circuit board 12 , as are the transmitter 2 and the receiver 3 . The flexible printed circuit board 12 is folded several times against the outer walls of the tube 7 . The flexible printed circuit board 12 is preferably made of copper-clad polyimide.

Die flexible Leiterplatte 12 erstreckt sich bis in den unteren Bereich des Ge­ häuses 4. Dort ist in einer Aufnahme im Boden des Gehäuses 4 ein Gerätean­ schluß 13 eingesetzt, an welchem ein nicht dargestelltes Kabel befestigt ist. Der Geräteanschluß 13 kann als Steckverbinder ausgebildet sein. Das Kabel mit dem Geräteanschluß 13 dient zum elektrischen Anschluß des optoelektroni­ schen Sensors 1.The flexible printed circuit board 12 extends into the lower region of the housing 4 . There is a device 13 inserted in a receptacle in the bottom of the housing 4 , to which a cable, not shown, is attached. The device connection 13 can be designed as a plug connector. The cable with the device connection 13 is used for the electrical connection of the optoelectronic sensor 1 .

Der Geräteanschluß 13 sitzt formschlüssig in der Aufnahme des Gehäuses 4. Zudem ist zwischen der Gehäusewand und dem Geräteanschluß 13 eine Dich­ tung 14 vorgesehen, die das Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit in das Gehäuseinnere verhindert.The device connection 13 is positively seated in the receptacle of the housing 4 . In addition, a device 14 is provided between the housing wall and the device connection 13 , which prevents the penetration of dirt and moisture into the interior of the housing.

Der Geräteanschluß 13 weist für den elektrischen Anschluß vier Anschlußpins 15 auf, die in das Gehäuseinnere ragen.The device connection 13 has four connection pins 15 for the electrical connection, which project into the interior of the housing.

Für den elektrischen Anschluß an den Geräteanschluß 13 ist eine starre Leiter­ platte 16 vorgesehen, welche auf einem Abschnitt der flexiblen Leiterplatte 12 aufsitzt. Die starre Leiterplatte 16 besteht vorzugsweise aus Epoxi- Glashartgewebe FR 4.For the electrical connection to the device connector 13 , a rigid circuit board 16 is provided, which rests on a portion of the flexible circuit board 12 . The rigid circuit board 16 preferably consists of epoxy glass fiber FR 4 .

Die flexible und die starre Leiterplatte 12, 16 sind über Lötstellen 17 miteinan­ der leitend verbunden. Ein erstes Ausführungsbeispiel einer solchen Verbin­ dung ist in Fig. 2 dargestellt. In Fig. 2 sind aus Gründen der Übersichtlich­ keit nur die Anschlußpins 15 ohne den zugehörigen Geräteanschluß 13 darge­ stellt. Gemäß der dort dargestellten Ausführungsform ist die starre Leiterplatte 16 an ihren äußeren, der flexiblen Leiterplatte 12 gegenüberliegenden Rändern an diese angelötet. Als Lötmaterial für diese Lötstellen 17 wird vorzugsweise eine Lötpaste verwendet. The flexible and the rigid circuit board 12 , 16 are connected to each other via solder joints 17 . A first embodiment of such a connec tion is shown in Fig. 2. In Fig. 2, for the sake of clarity, only the connection pins 15 without the associated device connection 13 are Darge. According to the embodiment shown there, the rigid circuit board 16 is soldered to its outer edges opposite the flexible circuit board 12 . A solder paste is preferably used as the soldering material for these solder joints 17 .

In einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform weist die starre Leiter­ platte 16 zur Kontaktierung mit der flexiblen Leiterplatte 12 durchkontaktierte Bohrungen auf. Die Bohrungen durchsetzen die starre Leiterplatte 16 in axialer Richtung.In a further embodiment, not shown, the rigid printed circuit board 16 has plated-through holes for contacting the flexible printed circuit board 12 . The holes penetrate the rigid circuit board 16 in the axial direction.

Auf die flexible Leiterplatte 12 wird an den Stellen, auf welche die Bohrungen der starren Leiterplatte 16 aufgesetzt werden, Lötpaste aufgetragen. Beim Auf­ bringen der starren Leiterplatte 16 auf die flexible Leiterplatte 12 dringt die Lötpaste in die durchkontaktierten Bohrungen ein und stellt so die elektrische Verbindung her.Solder paste is applied to the flexible printed circuit board 12 at the locations on which the bores of the rigid printed circuit board 16 are placed. When bringing up the rigid circuit board 16 on the flexible circuit board 12 , the solder paste penetrates into the plated-through holes and thus establishes the electrical connection.

Die starre Leiterplatte 16 weist weitere vier durchkontaktierte Bohrungen 18 zur Aufnahme der Anschlußpins 15 des Geräteanschlusses 13 auf. Auch diese Bohrungen 18 durchsetzen die starre Leiterplatte 16 in axialer Richtung. Die flexible Leiterplatte 12 weist an den entsprechenden Stellen ebenfalls Bohrun­ gen 19 auf, so daß die Anschlußpins 15 jeweils die Bohrungen 18, 19 in beiden Leiterplatten 12, 16 durchsetzen. Die Durchmesser der Bohrungen 18 sind so bemessen, daß die Anschlußpins 15 in den Bohrungen 18 der starren Leiterplat­ te 16 formschlüssig anliegen. Die Leiterplatte 16 sitzt somit fest an den An­ schlußpins 15 auf und ist dabei in Abstand zur Frontseite des Geräteanschlus­ ses 13 angeordnet. Die starre Leiterplatte 16 verleiht dem Anschluß der Leiter­ platten 12, 16 an den Geräteanschluß 13 den notwendigen Halt, der allein durch die flexible Leiterplatte 12 nicht gewährleistet wäre. Die Querschnittschnitts­ fläche der starren Leiterplatte 16 ist an die Querschnittsfläche des Gerätean­ schlusses 13 angepaßt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die starre Leiterplatte 16 einen rechteckigen Querschnitt auf.The rigid printed circuit board 16 has a further four plated-through holes 18 for receiving the connection pins 15 of the device connection 13 . These bores 18 also penetrate the rigid circuit board 16 in the axial direction. The flexible printed circuit board 12 also has holes 19 at the corresponding points, so that the connecting pins 15 each pass through the holes 18 , 19 in both printed circuit boards 12 , 16 . The diameter of the bores 18 are dimensioned such that the connecting pins 15 in the bores 18 of the rigid printed circuit board 16 rest positively. The circuit board 16 is thus firmly attached to the circuit pins 15 and is arranged at a distance from the front of the device connector 13 . The rigid circuit board 16 gives the connection of the circuit boards 12 , 16 to the device connector 13 the necessary support, which would not be guaranteed by the flexible circuit board 12 alone. The cross-sectional area of the rigid circuit board 16 is adapted to the cross-sectional area of the device connection 13 . In the present exemplary embodiment, the rigid printed circuit board 16 has a rectangular cross section.

Die starre Leiterplatte 16 ist an einem freien Ende der flexiblen Leiterplatte 12 angeordnet. In diesem Abschnitt ist die flexible Leiterplatte 12 streifenförmig ausgebildet und weist in dem Bereich, in welchem die starre Leiterplatte 16 aufsitzt, eine Verbreiterung auf (Fig. 3). The rigid circuit board 16 is arranged at a free end of the flexible circuit board 12 . In this section, the flexible printed circuit board 12 is strip-shaped and has a widening in the area in which the rigid printed circuit board 16 is seated ( FIG. 3).

Die Fertigung des erfindungsgemäßen Sensors 1 erfolgt in den folgenden Ver­ fahrensschritten. Zunächst erfolgt die Bestückung der flexiblen Leiterplatte 12. Dabei werden in einem Bearbeitungsvorgang die starre Leiterplatte 16, die elektronischen Bauteile zur Auswertung der optischen Signale des Sensors 1, der Sender 2, der Empfänger 3 sowie die Bauteile für das Bedienelement 9 und das Anzeigeelement 10 auf die flexible Leiterplatte 12 aufgebracht.The manufacture of the sensor 1 according to the invention takes place in the following process steps. The flexible printed circuit board 12 is first assembled. The rigid circuit board 16 , the electronic components for evaluating the optical signals from the sensor 1 , the transmitter 2 , the receiver 3 and the components for the control element 9 and the display element 10 are applied to the flexible circuit board 12 in one processing operation.

Hierzu wird zunächst Lötpaste an den Stellen der flexiblen Leiterplatte 12 auf­ gebracht, an welchen die einzelnen Komponenten aufgesetzt werden sollen. Danach erfolgt, vorzugsweise mittels eines Bestückungsautomaten, das Auf­ bringen dieser Komponenten auf die flexible Leiterplatte 12.For this purpose, solder paste is first brought up at the points on the flexible printed circuit board 12 at which the individual components are to be placed. This is then done, preferably by means of an automatic placement machine, to bring these components onto the flexible printed circuit board 12 .

Danach wird die starre Leiterplatte 16 mit dem daran befestigten Teil der fle­ xiblen Leiterplatte 12 in eine Einpreßvorrichtung zentriert eingesetzt. Dann wird das Gehäuse 4 auf die starre Leiterplatte 16 aufgeschoben, so daß diese ihre vorgegebene Position innerhalb des Gehäuses 4 einnimmt.Then the rigid circuit board 16 is inserted with the attached part of the flexible circuit board 12 centered in a press-in device. Then the housing 4 is pushed onto the rigid circuit board 16 so that it assumes its predetermined position within the housing 4 .

Darauf wird der Geräteanschluß 13 in die Aufnahme im Boden des Gehäuses 4 bündig eingepreßt, so daß der Geräteanschluß 13 in der Aufnahme formschlüs­ sig anliegt. Dabei durchdringen die Anschlußpins 15 des Geräteanschlusses 13 die hierfür vorgesehenen Bohrungen 18, 19 in der starren und in der flexiblen Leiterplatte 12, 16. Durch dieses Einschieben entsteht eine mechanisch und elektrische Preßverbindung zwischen der starren Leiterplatte 16 und den An­ schlußpins 15 des Geräteanschlusses 13, so daß die starre Leiterplatte 16 in ihrer vorgegebenen Position befestigt ist. Daraufhin wird die Einpreßvorrich­ tung wieder entfernt.Then the device connector 13 is pressed flush into the receptacle in the bottom of the housing 4 , so that the device connector 13 bears in a form-fitting manner in the receptacle. The connection pins 15 of the device connection 13 penetrate the holes 18 , 19 provided for this purpose in the rigid and in the flexible printed circuit boards 12 , 16 . This insertion creates a mechanical and electrical press connection between the rigid circuit board 16 and the connection pins 15 to the device connector 13 , so that the rigid circuit board 16 is fixed in its predetermined position. Then the Einpreßvorrich device is removed again.

In diesem Fertigungsstadium liegt der Großteil der flexiblen Leiterplatte 12 außerhalb des Gehäuses 4. Dabei ist die flexible Leiterplatte 12 so gestaltet, daß von dem auf der starren Leiterplatte 16 aufsitzenden Ende der flexiblen Leiterplatte 12 ein streifenförmiges Verbindungsstück zum Hauptkörper der flexiblen Leiterplatte 12 führt, an welchem die elektronischen Bauteile des Sensors 1 aufgebracht sind. Das streifenförmige Verbindungsstück ragt dabei durch die frontseitige Öffnung des Gehäuses 4.In this production stage, the majority of the flexible printed circuit board 12 lies outside the housing 4 . The flexible printed circuit board 12 is designed such that a strip-shaped connecting piece leads from the end of the flexible printed circuit board 12 resting on the rigid printed circuit board 16 to the main body of the flexible printed circuit board 12 , to which the electronic components of the sensor 1 are applied. The strip-shaped connecting piece projects through the front opening of the housing 4 .

Im nächsten Fertigungsschritt wird der Tubus 7 mit der Sende- 5 und Emp­ fangsoptik 6 versehen. Daraufhin wird der Hauptkörper der flexiblen Leiter­ platte 12 durch mehrmaliges Falten um den Tubus 7 gelegt.In the next manufacturing step, the tube 7 is provided with the transmitting optics 5 and receiving optics 6 . Then the main body of the flexible printed circuit board 12 is placed around the tube 7 by repeated folding.

Dabei werden der Sender 2 und der Empfänger 3 in ihren am Tubus 7 vorgese­ hene Positionen befestigt. Anschließend wird der Tubus 7 mit der flexiblen Leiterplatte 12 durch die frontseitige Öffnung in das Gehäuse 4 eingeschoben und dort arretiert. Hierzu sind im Gehäuse 4 nicht dargestellte Führungen vor­ gesehen. Abschließend wird die Frontscheibe 8 auf die Öffnung an der Front­ seite des Gehäuses 4 montiert.The transmitter 2 and the receiver 3 are fastened in their positions on the tube 7 . The tube 7 with the flexible printed circuit board 12 is then inserted through the opening in the front into the housing 4 and locked there. For this purpose, guides, not shown, are seen in the housing 4 . Finally, the front screen 8 is mounted on the opening on the front side of the housing 4 .

Claims (15)

1. Optoelektronischer Sensor mit einem in einem Gehäuse integrierten Sen­ der und/oder Empfänger und einer flexiblen Leiterplatte (12) sowie mit wenigstens einer starren Leiterplatte (16) zur Aufnahme von elektroni­ schen Bauteilen, bei der auf der flexiblen Leiterplatte (12) die wenigstens eine starre Leiterplatte (16) im Bereich ihres gesamten Randes, der der flexiblen Leiterplatte (12) gegenüberliegt, aufsitzt und diese Leiterplatten (12, 16) über Lötstellen (17) miteinander verbunden sind.1. Optoelectronic sensor with a Sen integrated in a housing and / or receiver and a flexible circuit board ( 12 ) and with at least one rigid circuit board ( 16 ) for receiving electronic components, in which on the flexible circuit board ( 12 ) the at least a rigid printed circuit board ( 16 ) is seated in the area of its entire edge, which lies opposite the flexible printed circuit board ( 12 ), and these printed circuit boards ( 12 , 16 ) are connected to one another via solder joints ( 17 ). 2. Optoelektronischer Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die starre Leiterplatte (16) durchkontaktierte Bohrungen zum Anlöten an die flexible Leiterplatte (12) aufweist.2. Optoelectronic sensor according to claim 1, characterized in that the rigid circuit board ( 16 ) has plated-through holes for soldering to the flexible circuit board ( 12 ). 3. Optoelektronischer Sensor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf die flexible Leiterplatte (12) an vorgegebenen Positionen Lötpaste aufgebracht ist, auf welche die elektronischen Bau­ teile und die starre Leiterplatte (16) aufgebracht sind.3. Optoelectronic sensor according to one of claims 1 or 2, characterized in that soldering paste is applied to the flexible circuit board ( 12 ) at predetermined positions, to which the electronic construction parts and the rigid circuit board ( 16 ) are applied. 4. Optoelektronischer Sensor nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lötpaste auf der flexiblen Leiterplatte (12) beim Aufbringen der starren Leiterplatte (16) in die durchkontaktierten Boh­ rungen der starren Leiterplatte (16) eindringt und so die Lötstellen (17) bildet.4. Opto-electronic sensor according to one of claims 2 or 3, characterized in that the solder paste deposits on the flexible circuit board (12) when applying the rigid printed circuit board (16) in the plated-through Boh penetrates the rigid printed circuit board (16) and so the solder joints ( 17 ) forms. 5. Optoelektronischer Sensor nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die starre Leiterplatte (16) durchkontaktierte Bohrun­ gen (18) zur Aufnahme der Anschlußpins (15) eines Geräteanschlusses (13) aufweist, und daß die flexible Leiterplatte (12) Bohrungen (19) zur Aufnahme der Anschlußpins (15) aufweist. 5. Optoelectronic sensor according to one of claims 1-4, characterized in that the rigid circuit board ( 16 ) plated-through holes ( 18 ) for receiving the connection pins ( 15 ) of a device connection ( 13 ), and that the flexible circuit board ( 12 ) Bores ( 19 ) for receiving the connecting pins ( 15 ). 6. Optoelektronischer Sensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußpins (15) des Geräteanschlusses (13) die Bohrungen (18, 19) der starren und der flexiblen Leiterplatte (16, 12) durchsetzen.6. Optoelectronic sensor according to claim 5, characterized in that the connection pins ( 15 ) of the device connection ( 13 ) penetrate the bores ( 18 , 19 ) of the rigid and the flexible printed circuit board ( 16 , 12 ). 7. Optoelektronischer Sensor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußpins (15) formschlüssig in den Bohrungen (18) der star­ ren Leiterplatte (16) anliegen.7. Optoelectronic sensor according to claim 6, characterized in that the connection pins ( 15 ) positively in the bores ( 18 ) of the star ren circuit board ( 16 ). 8. Optoelektronischer Sensor nach einem der Ansprüche 5-7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Querschnittsfläche der starren Leiterplatte (16) an die Querschnittsfläche des Geräteanschlusses (13) angepaßt ist.8. Optoelectronic sensor according to one of claims 5-7, characterized in that the cross-sectional area of the rigid printed circuit board ( 16 ) is adapted to the cross-sectional area of the device connection ( 13 ). 9. Optoelektronischer Sensor nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die flexible Leiterplatte (12) mehrfach gefaltet im In­ neren des Gehäuses (4) liegt.9. Optoelectronic sensor according to one of claims 1-8, characterized in that the flexible circuit board ( 12 ) is folded several times in the interior of the housing ( 4 ). 10. Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Sensors gemäß ei­ nem der Ansprüche 1-9 gekennzeichnet durch folgende Verfahrens­ schritte:
  • 1. Aufbringen von Lötmaterial an vorgegebenen Positionen auf der fle­ xiblen Leiterplatte (12);
  • 2. Bestücken der flexiblen Leiterplatte (12) mit den elektronischen Bau­ teilen und der starren Leiterplatte (16), wobei durch den Kontakt mit dem Lötmaterial die Lötstellen (17) gebildet werden;
  • 3. Einbringen der starren Leiterplatte (16) mit der daran befestigten flexiblen Leiterplatte (12) in das Gehäuse (4).
10. A method for producing an optoelectronic sensor according to one of claims 1-9 characterized by the following method steps:
  • 1. Applying solder material at predetermined positions on the flexible circuit board ( 12 );
  • 2. Equipping the flexible circuit board ( 12 ) with the electronic construction parts and the rigid circuit board ( 16 ), the solder joints ( 17 ) being formed by contact with the soldering material;
  • 3. Insert the rigid circuit board ( 16 ) with the flexible circuit board ( 12 ) attached to it into the housing ( 4 ).
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die starre Leiterplatte (16) mit dem daran befestigten Teil der flexi­ blen Leiterplatte (12) in eine Einpreßvorrichtung eingesetzt wird,
daß das Gehäuse (4) auf die starre Leiterplatte (16) aufgeschoben wird,
daß der Geräteanschluß (13) in die starre Leiterplatte (16) eingepreßt wird, wonach die Einpreßvorrichtung entfernt wird,
daß der über die starre Leiterplatte (16) herausstehende Teil der flexiblen Leiterplatte (12) unter mehrmaligem Falten in das Gehäuse (4) eingelegt wird,
und daß das Gehäuse (4) nach Einbringen sämtlicher Komponenten des optoelektronischen Sensors (1) durch Aufbringen einer Frontscheibe (8) verschlossen wird.
11. The method according to claim 10, characterized in
that the rigid circuit board ( 16 ) with the attached part of the flexible circuit board ( 12 ) is inserted into a press-in device,
that the housing ( 4 ) is pushed onto the rigid circuit board ( 16 ),
that the device connector ( 13 ) is pressed into the rigid circuit board ( 16 ), after which the press-in device is removed,
that the part of the flexible printed circuit board ( 12 ) protruding over the rigid printed circuit board ( 16 ) is inserted into the housing ( 4 ) with repeated folding,
and that the housing ( 4 ) is closed after all components of the optoelectronic sensor ( 1 ) have been introduced by applying a front screen ( 8 ).
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeich­ net, daß der Sender (2) und 1 oder der Empfänger (3) auf der flexiblen Leiterplatte (12) aufgebracht sind.12. The method according to any one of claims 10 or 11, characterized in that the transmitter ( 2 ) and 1 or the receiver ( 3 ) on the flexible circuit board ( 12 ) are applied. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10-12, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Leiterplatte (12) um einen Tubus (7), der eine Sende- (5) und/oder Empfangsoptik (6) aufnimmt gefaltet wird, und die so gebilde­ te Einheit durch die frontseitige Öffnung des Gehäuses (4) in dessen In­ nenraum eingeschoben wird.13. The method according to any one of claims 10-12, characterized in that the flexible circuit board ( 12 ) is folded around a tube ( 7 ) which receives a transmitting ( 5 ) and / or receiving optics ( 6 ), and so formed te unit is inserted through the front opening of the housing ( 4 ) into its interior. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11-13, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontscheibe (8) auf die frontseitige Öffnung des Gehäuses (4) aufgesetzt und dort befestigt wird.14. The method according to any one of claims 11-13, characterized in that the front window ( 8 ) is placed on the front opening of the housing ( 4 ) and fastened there. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10-14, dadurch gekennzeichnet, daß das Lötmaterial von einer Lötpaste gebildet ist.15. The method according to any one of claims 10-14, characterized in that the solder material is formed by a solder paste.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1387186A1 (en) * 2002-07-29 2004-02-04 Siemens Aktiengesellschaft Optoelectronic device for optical detection of an object
DE10302007A1 (en) * 2003-01-21 2004-08-05 Leuze Electronic Gmbh + Co Kg Optical sensor comprises sender and receptor with optical components which are connected to a circuit board by a flip-chip contact or CSP contact
DE202006003313U1 (en) * 2005-11-30 2007-04-05 Hörmann KG Antriebstechnik Light barrier housing, light barrier element and door devices
EP1981318A1 (en) * 2007-04-13 2008-10-15 Sick Ag Function unit for an optoelectronic sensor and method for fixing a circuit board
US7441707B2 (en) 2000-03-04 2008-10-28 Renishaw Plc Probe signalling
EP2023164A2 (en) * 2007-08-07 2009-02-11 Leuze electronic GmbH + Co. KG Optical sensor
DE102010011161A1 (en) * 2010-03-12 2011-09-15 Siemens Aktiengesellschaft Sensor system e.g. spine sensor, for detecting movement of object i.e. human, has optical transmission channel extending parallel to electrical transmission channel in region of circuit board portion
DE102015015034A1 (en) * 2015-11-23 2017-05-24 Baumer Electric Ag sensor arrangement
DE102019119631A1 (en) * 2019-07-19 2021-01-21 Endress+Hauser Conducta Gmbh+Co. Kg Method for manufacturing an optical assembly and an optical assembly
EP3941169A4 (en) * 2019-03-15 2022-12-14 OMRON Corporation Photosensor

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0060021A2 (en) * 1981-02-17 1982-09-15 Ing. C. Olivetti & C., S.p.A. Optical transducer
EP0146312A2 (en) * 1983-12-07 1985-06-26 Ing. C. Olivetti & C., S.p.A. Rotary optical transducer
DE4434011C1 (en) * 1994-09-23 1995-07-20 Leuze Electronic Gmbh & Co Optoelectronic device
DE19607179C1 (en) * 1996-02-27 1997-07-10 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Electrical position measuring device
EP0802394A1 (en) * 1996-04-18 1997-10-22 Seiko Instruments Inc. Scanning probe microscope, semiconductor distortion sensor for use therein and manufacturing process for manufacture thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0060021A2 (en) * 1981-02-17 1982-09-15 Ing. C. Olivetti & C., S.p.A. Optical transducer
EP0146312A2 (en) * 1983-12-07 1985-06-26 Ing. C. Olivetti & C., S.p.A. Rotary optical transducer
DE4434011C1 (en) * 1994-09-23 1995-07-20 Leuze Electronic Gmbh & Co Optoelectronic device
DE19607179C1 (en) * 1996-02-27 1997-07-10 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Electrical position measuring device
EP0802394A1 (en) * 1996-04-18 1997-10-22 Seiko Instruments Inc. Scanning probe microscope, semiconductor distortion sensor for use therein and manufacturing process for manufacture thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Schrift der Fa. Simflex, Weinheim: Ferbigungs- gerechtes Konstruieren flexibler Leiterplatten, 1987 *

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7441707B2 (en) 2000-03-04 2008-10-28 Renishaw Plc Probe signalling
DE10234466B4 (en) * 2002-07-29 2006-07-27 Siemens Ag Optoelectronic device for the optical detection of an object
EP1387186A1 (en) * 2002-07-29 2004-02-04 Siemens Aktiengesellschaft Optoelectronic device for optical detection of an object
DE10302007A1 (en) * 2003-01-21 2004-08-05 Leuze Electronic Gmbh + Co Kg Optical sensor comprises sender and receptor with optical components which are connected to a circuit board by a flip-chip contact or CSP contact
DE10302007B4 (en) * 2003-01-21 2006-09-07 Leuze Electronic Gmbh & Co Kg Optical sensor
DE202006003313U1 (en) * 2005-11-30 2007-04-05 Hörmann KG Antriebstechnik Light barrier housing, light barrier element and door devices
DE102007017917B4 (en) * 2007-04-13 2009-01-15 Sick Ag Functional unit for an optoelectronic sensor and method for mounting a printed circuit board
DE102007017917A1 (en) * 2007-04-13 2008-10-23 Sick Ag Functional unit for an optoelectronic sensor and method for mounting a printed circuit board
EP1981318A1 (en) * 2007-04-13 2008-10-15 Sick Ag Function unit for an optoelectronic sensor and method for fixing a circuit board
EP2023164A2 (en) * 2007-08-07 2009-02-11 Leuze electronic GmbH + Co. KG Optical sensor
EP2023164A3 (en) * 2007-08-07 2012-12-26 Leuze electronic GmbH + Co. KG Optical sensor
DE102010011161A1 (en) * 2010-03-12 2011-09-15 Siemens Aktiengesellschaft Sensor system e.g. spine sensor, for detecting movement of object i.e. human, has optical transmission channel extending parallel to electrical transmission channel in region of circuit board portion
DE102015015034A1 (en) * 2015-11-23 2017-05-24 Baumer Electric Ag sensor arrangement
DE102015015034B4 (en) 2015-11-23 2023-04-27 Baumer Electric Ag sensor arrangement
EP3941169A4 (en) * 2019-03-15 2022-12-14 OMRON Corporation Photosensor
US11744025B2 (en) 2019-03-15 2023-08-29 Omron Corporation Photosensor comprising a first circuit board within a housing having a through hole with a cable for connecting a second circuit board and method of manufacturing the same
DE102019119631A1 (en) * 2019-07-19 2021-01-21 Endress+Hauser Conducta Gmbh+Co. Kg Method for manufacturing an optical assembly and an optical assembly

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