DE202014000710U1

DE202014000710U1 - Module system for mounting and wiring electronic components on top of a circuit board

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Publication number: DE202014000710U1
Application number: DE201420000710
Authority: DE
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Current assignee: Individual
Priority date: 2014-01-22
Filing date: 2014-01-22
Publication date: 2014-04-15
Anticipated expiration: 2024-01-23

Abstract

Modulsystem für die Montage und Verdrahtung von elektronischen Bauelementen auf der Oberseite einer Basisplatine.Module system for the assembly and wiring of electronic components on the top of a base board.

Description

Stand der TechnikState of the art

Elektronische Geräte werden auf sogenannten gedruckten Schaltungen (Leiterplatten) montiert. Die Entwicklung einer Leiterplatte ist sehr aufwendig und Änderungen sind dann nur schwer durchführbar. Deshalb werden elektronische Schaltungen zunächst als Prototypen aufgebaut. Diese werden meistens wie folgt realisiert:Electronic devices are mounted on so-called printed circuits (printed circuit boards). The development of a printed circuit board is very expensive and changes are then difficult to carry out. Therefore, electronic circuits are initially built as prototypes. These are usually realized as follows:

Aufbau auf einer Kupferkaschierten LeiterplatteConstruction on a copper-clad circuit board

Die Oberseite einer kupferkaschierten Platine dient als Montagebasis und als elektrisches Ground und die entsprechenden Bauteil, die z. B. mit dieser verbunden sind, werden hier mit einem Ende angelötet. Die anderen Enden werden frei in der Luft oder mit aufgelöteten Stützpunkten verdrahtet.The top of a copper-clad board serves as a mounting base and as an electrical ground and the corresponding component, the z. B. are connected to this, are soldered here with one end. The other ends are wired freely in the air or with soldered bases.

Aufbau mit MiniMounts (Markenbezeichnung des Herstellers)Construction with MiniMounts (brand name of the manufacturer)

Die Oberseite einer kupferkaschierten Platine dient als Montagebasis und als elektrisches Ground und die Bauteile werden auf kleine Module montiert. Die Module werden aufgeklebt. Die Verbindung erfolgt durch löten. Das System ist besonders für Analoge- und Hochfrequenz Aufbauten geeignet. Das System ist nicht mehr lieferbar.The top of a copper-clad board serves as a mounting base and as an electrical ground and the components are mounted on small modules. The modules are glued on. The connection is made by soldering. The system is particularly suitable for analogue and high frequency setups. The system is no longer available.

Aufbau auf einer LochrasterplatinenComposition on a breadboard

Eine Lochrasterplatine ist eine Platine mit einer großen Anzahl kleiner Bohrungen üblicherweise im Raster 2,54 mm. Elektronische Bauteilewerden von oben durchgesteckt und von unten verlötet oder mit Wickel Verbindung (Wire Wrapping) verbunden.A breadboard is a circuit board with a large number of small holes usually in pitch 2.54 mm. Electronic components are pushed through from the top and soldered from below or connected to wire wrapping.

Steckbretterbreadboards

Ein Steckbrett besteht aus einer Kunststoffplatte mit einer großen Zahl Federkontakte in die Bauelemente gesteckt werden können.A breadboard consists of a plastic plate with a large number of spring contacts can be inserted into the components.

Problemproblem

Diese Lösung ist nur für relativ wenige Bauteile sinnvoll und wird deshalb meisten auch nur für Hochfrequenzschaltungen verwendet. Das Äußere sieht auch nicht sehr professionell aus.This solution makes sense only for relatively few components and is therefore used most only for high-frequency circuits. The exterior does not look very professional either.

Aufbau mit MiniMounts auf einer Kupferkaschierten LeiterplatteSetup with MiniMounts on a copper-clad circuit board

Da auf der Oberseite gearbeitet wird ist das System übersichtlich und da die Module verklebt werden ist es auch durchaus variabel. Die elektrische Verbindung der Komponenten durch Löten birgt aber Probleme. Für das verlöten der Bauteile können keine Durchgangslöcher in die Module gebohrt werden, da sonst die Gefahr eines Kontaktes mit der Basisplatine besteht. Deshalb müssen alle Bohrungen auf dem Modul Sacklöcher sein was das System teuer macht. Sollen z. B. ein zusätzlicher Draht an den Kontakt eines Moduls gelötet werden, so ist das sehr schwierig, da beim erwärmen der gemeinsamen Lötstelle sich das bereits vorhandene Drahtende lösen kann und durch die dem Draht innewohnende mechanische Spannung wegspringen kann. Kalte Lötstellen sind die Folge.Since the work is done on the top, the system is clear and because the modules are glued, it is also quite variable. The electrical connection of the components by soldering but involves problems. For soldering the components, no through holes can be drilled in the modules, otherwise there is a risk of contact with the base board. Therefore, all holes on the module must be blind holes, which makes the system expensive. Should z. B. an additional wire to be soldered to the contact of a module, it is very difficult because when heating the common solder joint, the already existing wire end can be solved and jump through the inherent mechanical stress of the wire. Cold solder joints are the result.

Provisorische Schnellverbindungen wie z. B. Jumperkabel sind nicht möglich.Temporary quick connections such. B. Jumper cables are not possible.

Aufbau auf LochrasterplatinenConstruction on breadboard

Hier besteht das Problem, das die Anschlussdrähte der Bauelemente auf der Unterseite verbunden werden und das deshalb spiegelverkehrt gearbeitet werden muss. Das Einfügen von zusätzlichen Bauteilen oder Baugruppen und Verschieben derselben ist faktisch unmöglich.Here there is the problem that the connecting wires of the components are connected to the bottom and therefore must be worked mirror-inverted. The insertion of additional components or assemblies and moving them is virtually impossible.

Wird gelötet müssen oft mehrere Drähte verbunden werden was durch die Federkräfte der einzelnen Drähte erschwert wird und oft zu schlechten Lötstellen führt. When soldering, several wires often have to be connected, which is made more difficult by the spring forces of the individual wires and often leads to poor solder joints.

Wire Wrapping ist die zuverlässigste Verbindungstechnik überhaupt. Die Verbindungen werden auch auf der Unterseite durchgeführt und es muss deshalb auch spiegelverkehrt gearbeitet werden und oft sind zwei Wickel übereinander auf einem Stift. Soll bei einer Änderung der unter Wickel entfernt werden, so führt das häufig zu Folgeproblemen weil das andere Drahtende oft wieder am unteren Ende des nächten Stiftes liegt. Da WireWrap Drähte beim Abwickeln brüchig werden sollten Drähte nur einmal verwendet werden. Oft ist deshalb bei einer Änderung eine komplette Neuverdrahtung erforderlich.Wire wrapping is the most reliable connection technology ever. The connections are also performed on the bottom and it must therefore be mirror-inverted work and often two wraps on top of each other on a pen. Should be removed in a change of the under winding, so this often leads to problems because the other end of the wire is often at the bottom of the next pen. Because WireWrap wires become brittle when unwinding, wires should only be used once. Often, therefore, a change requires a complete rewiring.

Aufbau auf SteckbretternConstruction on breadboards

Es wird auf der Oberseite gearbeitet, es ist übersichtlicher und Änderungen sind leichter möglich aber die Kontaktierung durch Federkontakte ist unsicher und die Aufbauten sind kaum in ein Gehäuse einbaufähig und deshalb im Wesentlichen nur für Laborversuche geeignet.It is worked on the top, it is clear and changes are easier, but the contact by spring contacts is uncertain and the structures are hardly installed in a housing and therefore essentially suitable only for laboratory experiments.

Ein Problem fast aller Aufbausysteme besteht auch darin das die notwendigen Siebkondensatoren oft nur schwer zu montieren sind und des halb oft vergessen werden.A problem of almost all building systems is also that the necessary filter capacitors are often difficult to assemble and are often forgotten.

Ebenso ist die Verwendung mehrerer Betriebsspannungen und eines sternförmige Ground Systemes schwierig bis unmöglich.Similarly, the use of multiple operating voltages and a star-shaped ground system is difficult to impossible.

Messungen können meistens auch nur mittels IC Klemmen durchgeführt werden.Measurements can usually only be carried out by means of IC terminals.

Ähnliche LösungenSimilar solutions

Patentepatents

Elektronische und elektromechanische Module und eine Anordnung dieser Module
Anmeldenummer DE000010357111A1
Veröffentlichungsdatum 14. Juli 2005 Electronic and electromechanical modules and an arrangement of these modules
Application number DE000010357111A1
Publication date July 14, 2005

Lösungsolution

Als Basisplatine (1) dient eine handelsübliche Lochrasterplatine mit Kupferstreifen auf der Unterseite (2) die als Busleitung für die Stromversorgung dient und wo auch Siebkondensatoren (4) angebracht werden können. Zur Stromversorgung werden Stiftleisten (3) von oben in die Busleitungen gesteckt und an der Unterseite verlötet.As a base board ( 1 ) is a commercially available breadboard with copper strips on the bottom ( 2 ) which serves as a bus line for the power supply and where also filter capacitors ( 4 ) can be attached. For power supply pin headers ( 3 ) from above into the bus lines and soldered to the bottom.

Alle übrigen Bauteile werden auf der Oberseite auf kleine Module (5, 6, 7) montiert die mit doppelseitig klebendem Montageband (12) befestigt werden. Zur alternativen Befestigung der Module kann auch ein Drahtbügel durch die Modulplatine und die Basisplatine gesteckt und auf der Unterseite verschränkt oder verlötet werden.All other components are placed on top of small modules ( 5 . 6 . 7 ) mounted with double-sided adhesive tape ( 12 ) are attached. For alternative attachment of the modules can also be a wire hanger inserted through the module board and the base board and crossed on the bottom or soldered.

Ein Modul besteht aus einer kleinen gedruckten Platine (9) in die z. B. eine Fassung (11) für eine Integrierte Schaltung gelötet ist. Jeder Kontaktpunkt eines jeden Bauteils ist mit zwei Stiften, die für wire wrapping geeignet sind, verbunden die nach oben reichen. Die Fassungen können auch mit diskreten Bauteilen wie Widerständen und Kondensatoren bestückt werden. Ebenfalls sind Fassungen für smd Adapter oder Röhren denkbar. Die Verbindung mit den Bauteilen der übrigen Schaltung wird auf der Platinen Oberseite mit Wire Wrapping oder durch Jumperkabel durchgeführt.A module consists of a small printed circuit board ( 9 ) in the z. B. a version ( 11 ) is soldered for an integrated circuit. Each contact point of each component is connected to two pins that are suitable for wire wrapping, which extend upwards. The sockets can also be equipped with discrete components such as resistors and capacitors. Also sockets for smd adapters or tubes are conceivable. The connection with the components of the remaining circuit is carried out on the top side of the board with wire wrapping or jumper cables.

FiguresFigures

1 Basisplatine mit Modul Seitenansicht 1 Base board with module side view

2 Basisplatine mit Modulen von oben 2 Base board with modules from above

3 Modul Seitenansicht 3 Module side view

4 Modul von oben 4 Module from above

5 Modul von unten Bezugszeichenliste 1 Basisplatine 2 Streifenleiter an der Unterseite der Platine 3 Stifte für die Spannungsversorgung 4 Siebkondensator an der Unterseite 5 Modul mit IC oder smd Adapter 6 Modul mit diskreten Bauelementen 7 Modul für Spulen, Potis oder ähnliches 8 Wrap Verbindung 9 Modulplatine 10 2 Stifte je Kontakt für Wire Wrapping oder Jumperkabel 11 Fassung für IC oder Bauteile 12 Doppelseitiges Klebeband 13 Bohrungen zur zusätzlichen Befestigung mit Drahtbügel 5 Module from below 1 Development board 2 Strip conductor at the bottom of the board 3 Pins for the power supply 4 Filter capacitor at the bottom 5 Module with IC or smd adapter 6 Module with discrete components 7 Module for coils, pots or the like 8th Wrap connection 9 module board 10 2 pins per contact for wire wrapping or jumper cables 11 Socket for IC or components 12 Double-sided adhesive tape 13 Holes for additional attachment with wire hanger

Erreichte VorteileAchieved benefits

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die Bauteile und die Verdrahtung auf der Oberseite angeordnet werden so dass das lästige spiegelverkehrte Arbeiten entfällt und hierdurch eine große Übersichtlichkeit erreicht wird. Da die Adapter nur geklebt sind, sind diese leicht lösbar und deshalb deren Position leicht zu verändern. Das Ganze ist jetzt wie bei einem Baukastensystem in dem die Bausteine beliebig verschoben werden könne. Die Verbindung zwischen den Bauteilen und Baugruppen kann dauerhaft durch Wire Wrapping oder als Testverbindung durch Jumperkabel erfolgen.The advantages achieved by the invention are in particular that the components and the wiring are arranged on the top so that the annoying mirror-inverted work is eliminated and thereby a great clarity is achieved. Since the adapters are only glued, they are easily detachable and therefore easy to change their position. The whole thing is now like a modular system in which the blocks can be moved anywhere. The connection between the components and assemblies can be made permanently by wire wrapping or as a test connection by jumper cables.

In der Praxis ist meistens ein Teil der Verdrahtung bereits auf einem Modul durchgeführt und dieses ist dann oft nur mit wenigen Drähten mit der übrigen Schaltung verbunden, weshalb eine Änderung der Position relativ einfach ist.In practice, a part of the wiring is usually carried out on a module and this is then often connected with only a few wires to the rest of the circuit, so changing the position is relatively easy.

Der Anschluss eines elektronischen Bauteils ist in der Praxis höchsten mit zwei weiteren Anschlüssen verbunden und da jeder Bauteilanschluss eines Moduls mit zwei Wrap Stiften verbunden ist, ist immer ein freier Wickel pro Wrapstift vorhanden. Folgefehler, die dadurch entstehen dass auf einem Stift zwei Wickel sind und der unterste gelöst werden muss, werden hierdurch vermieden. Wird eine Schaltung in ein Gehäuse eingebaut, so können leicht Änderungen durchgeführt werden ohne die Platine auszubauen.The connection of an electronic component is in practice highest connected to two other terminals and as each component connection of a module is connected to two wrap pins, there is always one free winding per wrapper pin. Following errors, which are caused by the fact that two reels are on a pin and the lowest one must be solved, are thereby avoided. If a circuit is installed in a housing, then changes can easily be made without removing the board.

Wegen der als Bus benutzten Streifenleiterplatine ist jetzt auch die Verwendung mehrerer Betriebsspannungen und eines sternförmigen Ground Systeme leicht möglich.Because of the striped printed circuit board used as a bus, the use of several operating voltages and a star-shaped ground system is now easily possible.

Die Module rasten, wegen der an der Unterseite leicht hervorstehenden Beinchen der Stiftleisten und der Fassung in die Bohrungen der Basisplatine ein wodurch man die Module gut ausrichten kann. Da jedes Ende eines jeden Bauteils auf der Oberseite und an einem Stift liegt ist die Zugänglichkeit für Messungen sehr gut.The modules snap into place because of the slightly protruding at the bottom pins of the pin headers and the socket in the holes of the motherboard so that you can align the modules well. Since each end of each component is on the top and on a pin, the accessibility to measurements is very good.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 000010357111 A1 [0016]

Claims

Module system for mounting and wiring electronic components on top of a motherboard.

This module according to claim 1 consists of a small module board on which electronic components such as integrated circuits, discrete components or adapter boards are mounted.

On the module board claim 2, a socket for receiving electronic components can be mounted.

Each end of each component of a module is connected to two pins that extend upwards.

The pins of the module according to claim 1 are suitable for connection to other components by means of wire wrapping or Jumperkabel.

This module according to claim 1 can be attached by means of double-sided adhesive tape or with a, inserted through the base board and folded down or soldered wire hanger on the base board.