DE202018101325U1 - Cap for a surface-mounted component - Google Patents

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Abstract

Kappe (1) aus einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere Metallkappe, für ein oberflächenmontiertes Bauteil (10) (SMD-Bauteil), welche zumindest eine lötfähige Seitenfläche (2, 3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine lötfähige Seitenfläche (2, 3) zumindest eine Auswölbung (5, 7) aufweist.Cap (1) made of an electrically conductive material, in particular a metal cap, for a surface-mounted component (10) (SMD component), which has at least one solderable lateral surface (2, 3), characterized in that the at least one solderable lateral surface (2, 3) 3) has at least one bulge (5, 7).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kappe aus einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere Metallkappe, für ein oberflächenmontiertes Bauteil (SMD-Bauteil), welche zumindest eine lötfähige Seitenfläche aufweist.The invention relates to a cap made of an electrically conductive material, in particular metal cap, for a surface-mounted component (SMD component), which has at least one solderable side surface.

Außerdem betrifft die Erfindung ein oberflächenmontiertes Bauteil mit einer solchen Kappe sowie eine Leiterkarte mit einem erfindungsgemäßen oberflächenmontierten Bauteil.Moreover, the invention relates to a surface-mounted component with such a cap and a printed circuit board with a surface-mounted component according to the invention.

Oberflächenmontierte Bauteile (SMD-Bauteile), insbesondere Widerstände und Kondensatoren, weisen häufig Metallkappen mit flachen Seitenflächen auf, die mittels Löten mit einer Leiterkarte verbunden werden. Die Lötverbindung bricht häufig auf, wenn das oberflächenmontierte Bauteil eine bestimmte Anzahl von Temperaturzyklen durchlaufen hat.Surface Mounted (SMD) components, particularly resistors and capacitors, often have metal caps with flat side surfaces which are soldered to a printed circuit board. The solder joint often breaks when the surface mounted component has passed through a certain number of temperature cycles.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kappe dahingehend weiterzubilden, dass eine Lötverbindung zwischen der Kappe und einer Leiterkarte eine höhere Anzahl von Temperaturzyklen übersteht.Object of the present invention is to develop a cap to the effect that a solder joint between the cap and a printed circuit board survives a higher number of temperature cycles.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Kappe aus einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere Metallkappe, für ein oberflächenmontiertes Bauteil, welche zumindest eine lötfähige Seitenfläche aufweist, wobei die zumindest eine lötfähige Seitenfläche zumindest eine Auswölbung aufweist. Die Auswölbung an der Seitenfläche führt dazu, dass ein geringerer Anteil von Energie in die Lötverbindung während eines Temperaturzyklus übertragen wird. Simulationen haben gezeigt, dass weniger Energie in die Lötverbindung gelangt, wenn eine Auswölbung einer Seitenfläche vorgesehen ist. Dies führt dazu, dass mit der erfindungsgemäßen Kappe eine höhere Anzahl von Temperaturzyklen durchlaufen werden kann, ohne dass die Lötverbindung zwischen Metallkappe und Leiterkarte aufbricht.This object is achieved according to the invention by a cap made of an electrically conductive material, in particular metal cap, for a surface-mounted component which has at least one solderable side surface, wherein the at least one solderable side surface has at least one bulge. The bulge on the side surface results in a lesser amount of energy being transferred into the solder joint during a temperature cycle. Simulations have shown that less energy enters the solder joint when a bulge of a side surface is provided. As a result, a higher number of temperature cycles can be passed through with the cap according to the invention without breaking the solder joint between the metal cap and the printed circuit board.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass sich die Auswölbung über mehr als 50% der Länge der Seitenfläche erstreckt. Insbesondere kann sich die Auswölbung nahezu über die gesamte Länge der Seitenfläche erstrecken. Durch diese Maßnahme erhält die Auswölbung ein relativ großes Volumen, sodass der Energietransfer in die Lötstelle verringert werden kann.According to one embodiment of the invention can be provided that the bulge extends over more than 50% of the length of the side surface. In particular, the bulge may extend almost over the entire length of the side surface. By this measure, the bulge receives a relatively large volume, so that the energy transfer can be reduced in the solder joint.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung bzw. bei einer weiteren Seitenfläche kann vorgesehen sein, dass sich die Auswölbung über weniger als 50% der Länge der Seitenfläche erstreckt. Insbesondere, wenn sich die Auswölbung an einer Stirnseite der Kappe befindet, kann es ausreichend sein, eine Auswölbung mit einer relativ geringen Erstreckung vorzusehen.According to an alternative embodiment or with a further side surface can be provided that the bulge extends over less than 50% of the length of the side surface. In particular, if the bulge is located on an end face of the cap, it may be sufficient to provide a bulge with a relatively small extension.

Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die Seitenfläche eine Unterseite, das heißt eine einer Leiterkarte zugewandte Seite, der Metallkappe darstellt. Dabei kann sich die Auswölbung an der Unterseite der Kappe über mehr als 50% der Länge der Seitenfläche erstrecken. Somit wird eine relativ große Auswölbung an der Stelle geschaffen, an der das oberflächenmontierte Bauteil, welches die Kappe aufweist, auf der Leiterkarte aufliegt.Particular advantages arise when the side surface is a bottom, that is, a circuit board facing side, the metal cap. In this case, the bulge on the underside of the cap can extend over more than 50% of the length of the side surface. Thus, a relatively large bulge is created at the location where the surface mount component having the cap rests on the circuit board.

Die Auswölbung kann bezogen auf die Länge der Seitenfläche in einem mittigen Bereich der Seitenfläche angeordnet sein. Insbesondere, wenn die Auswölbung an einer Stirnseite der Kappe vorgesehen ist, kann es vorteilhaft sein, die Auswölbung in einem mittigen Bereich der Seitenfläche vorzusehen.The bulge may be arranged in a central region of the side surface relative to the length of the side surface. In particular, if the bulge is provided on an end face of the cap, it may be advantageous to provide the bulge in a central region of the side surface.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Auswölbung bezogen auf die Breite der Seitenfläche in einem mittigen Bereich der Seitenfläche angeordnet ist. Insbesondere, wenn die Auswölbung an einer Unterseite der Kappe vorgesehen ist, kann es vorteilhaft sein, die Auswölbung bezogen auf die Breite der Seitenfläche mittig anzuordnen.Alternatively or additionally, it can be provided that the bulge is arranged with respect to the width of the side surface in a central region of the side surface. In particular, if the bulge is provided on an underside of the cap, it may be advantageous to arrange the bulge centrally with respect to the width of the side surface.

Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die Kappe zwei lötfähige Seitenflächen aufweist, wobei beide Seitenflächen eine Auswölbung aufweisen. Durch diese Maßnahme kann der Energietransfer in die Lötstelle besonders gut minimiert werden. Insbesondere kann eine Auswölbung an einer Stirnseite und an einer Unterseite der Kappe vorgesehen sein.Particular advantages arise when the cap has two solderable side surfaces, wherein both side surfaces have a bulge. By this measure, the energy transfer into the solder joint can be minimized particularly well. In particular, a bulge can be provided on an end face and on an underside of the cap.

Die Seitenflächen können an einer Kante verbunden sein und eine Auswölbung kann im Kantenbereich angeordnet sein. Insbesondere kann die Auswölbung an der Stirnseite der Kappe im Kantenbereich angeordnet sein. Die Auswölbung kann im Schnitt im Wesentlichen tropfenförmig ausgebildet sein.The side surfaces can be connected at one edge and a bulge can be arranged in the edge region. In particular, the bulge can be arranged on the front side of the cap in the edge region. The bulge may be formed substantially drop-shaped in section.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine Seitenfläche eine Unterseite der Kappe darstellt und eine Auswölbung aufweist, die sich über mehr als 50% der Länge der Seitenfläche erstreckt und eine Seitenfläche eine Stirnseite der Kappe darstellt und eine mittige Auswölbung aufweist, die sich über weniger als 50% der Länge der Seitenfläche erstreckt. Diese Ausführungsform hat sich als besonders bevorzugt herausgestellt.According to one embodiment of the invention, it may be provided that a side surface constitutes an underside of the cap and has a bulge which extends over more than 50% of the length of the side surface and a side surface constitutes an end face of the cap and has a central bulge which extends extends over less than 50% of the length of the side surface. This embodiment has been found to be particularly preferred.

Die Kappe kann im Querschnitt im Wesentlichen U-förmig ausgebildet sein. Dadurch kann sie ein Bauteil an dessen Endbereichen besonders gut umfassen und sicher halten. Die Auswölbungen können dabei vorzugsweise an zwei der drei Seitenflächen der Kappe vorgesehen sein.The cap may be formed in cross-section substantially U-shaped. As a result, it can cover a component particularly well at its end regions and hold it securely. The bulges can preferably be provided on two of the three side surfaces of the cap.

Der Lötprozess kann vereinfacht werden, wenn die Kappe an ihrer Außenseite ein Lötmittel, insbesondere eine Lötpaste, aufweist. Insbesondere kann die Kappe im Bereich der Auswölbungen eine Lötpaste aufweisen.The soldering process can be simplified if the cap has on its outside a solder, in particular a solder paste. In particular, the cap may have a solder paste in the region of the bulges.

In den Rahmen der Erfindung fällt außerdem ein oberflächenmontiertes Bauteil (SMD-Bauteil), mit zumindest einer erfindungsgemäßen Kappe. Ein Bauteil, welches eine erfindungsgemäße Kappe aufweist, kann eine Vielzahl von thermischen Zyklen durchlaufen, ohne dass es zu einer Schwächung der Lötstelle kommt, mit der das Bauteil mit einer Leiterkarte verbunden ist.The scope of the invention also includes a surface-mounted component (SMD component) with at least one cap according to the invention. A component which has a cap according to the invention can run through a multiplicity of thermal cycles without there being any weakening of the soldering point, with which the component is connected to a printed circuit board.

Die Kappe kann auf das Bauteil aufgepresst sein. Damit kann die Kappe sicher am Bauteil gehalten werden und es kann eine elektrische Verbindung zwischen Bauteil und Kappe geschaffen werden.The cap can be pressed onto the component. Thus, the cap can be securely held on the component and it can be created an electrical connection between the component and the cap.

Das Bauteil kann quaderförmig ausgebildet sein. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Kappe das Bauteil großflächig einfassen kann.The component may be formed cuboid. This can ensure that the cap can surround the component over a large area.

Das Bauteil kann als Widerstand oder Kondensator ausgebildet sein. Insbesondere ein Widerstand kann eine Vielzahl von Temperaturzyklen durchlaufen und es ist wichtig, ein solches Bauteil so mit einer Leiterkarte zu verbinden, dass die Lötstelle eine Vielzahl von Temperaturzyklen aushält, ohne zu brechen.The component may be formed as a resistor or capacitor. In particular, a resistor can undergo a multitude of temperature cycles and it is important to connect such a component to a printed circuit board such that the soldering joint can withstand a large number of temperature cycles without breaking.

Letztendlich fällt in den Rahmen der Erfindung eine Leiterkarte mit einem erfindungsgemäßen Bauteil.Finally falls within the scope of the invention, a printed circuit board with a component according to the invention.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt, sowie aus den Ansprüchen. Die dort gezeigten Merkmale sind nicht notwendig maßstäblich zu verstehen und derart dargestellt, dass die erfindungsgemäßen Besonderheiten deutlich sichtbar gemacht werden können. Die verschiedenen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen bei Varianten der Erfindung verwirklicht sein.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following detailed description of an embodiment of the invention, with reference to the figures of the drawing, which shows essential to the invention, and from the claims. The features shown there are not necessarily to scale and presented in such a way that the features of the invention can be made clearly visible. The various features may be implemented individually for themselves or for a plurality of combinations in variants of the invention.

In der schematischen Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.In the schematic drawing an embodiment of the invention is shown and explained in more detail in the following description.

Es zeigen:

  • 1 eine Kappe in einer perspektivischen Darstellung;
  • 2 eine Schnittdarstellung der Kappe der 1;
  • 3 ein auf einer Leiterkarte angeordnetes oberflächenmontiertes Bauteil.
Show it:
  • 1 a cap in a perspective view;
  • 2 a sectional view of the cap of 1 ;
  • 3 a surface mounted component disposed on a printed circuit board.

1 zeigt eine Kappe 1, insbesondere Metallkappe, in einer perspektivischen Ansicht. Die Kappe 1 weist eine erste, zweite und dritte Seitenfläche 2 - 4 auf. Zumindest die Seitenflächen 2, 3 sind lötfähige Seitenflächen. Die Seitenfläche 2 stellt eine Unterseite und die Seitenfläche 3 stellt eine Stirnseite der Kappe 1 dar. Die Seitenfläche 2 weist eine Auswölbung 5 auf, die also nach unten über die Seitenfläche 2 übersteht. Die Länge der Auswölbung 5 beträgt bezogen auf die Länge der Seitenfläche 2 mehr als 50%. Bezogen auf die Breite der Seitenfläche 2 ist die Auswölbung 5 im Wesentlichen mittig angeordnet. 1 shows a cap 1 , in particular metal cap, in a perspective view. The cap 1 has a first, second and third side surface 2 - 4 on. At least the side surfaces 2 . 3 are solderable side surfaces. The side surface 2 represents a bottom and the side surface 3 represents a front side of the cap 1 dar. The side surface 2 has a bulge 5 up, so down over the side surface 2 survives. The length of the bulge 5 is based on the length of the side surface 2 more than 50%. Based on the width of the side surface 2 is the bulge 5 arranged substantially centrally.

Die Seitenflächen 2 und 3 bilden gemeinsam eine Kante 6. Im Bereich der Kante 6 ist an der Seitenfläche 3 eine Auswölbung 7 vorgesehen. Die Auswölbung 7 ist bezogen auf die Länge der Seitenfläche 3 im Wesentlichen mittig angeordnet. Die Länge der Auswölbung 7 beträgt weniger als 50% der Länge der Seitenfläche 3. Zumindest die Seitenflächen 2, 3 können ein Lötmittel, insbesondere eine Lötpaste, aufweisen.The side surfaces 2 and 3 together form an edge 6 , In the area of the edge 6 is on the side surface 3 a bulge 7 intended. The bulge 7 is related to the length of the side surface 3 arranged substantially centrally. The length of the bulge 7 is less than 50% of the length of the side surface 3 , At least the side surfaces 2 . 3 may comprise a solder, in particular a solder paste.

Die 2 zeigt eine Schnittdarstellung der Kappe 1. Hier ist zu erkennen, dass die Kappe 1 im Wesentlichen U-förmig ausgestaltet ist. Weiterhin sind die Auswölbungen 5, 7 zu erkennen.The 2 shows a sectional view of the cap 1 , Here you can see that the cap 1 is designed substantially U-shaped. Furthermore, the bulges 5 . 7 to recognize.

Durch die U-förmige Ausgestaltung der Kappe 1 kann diese besonders einfach auf ein quaderförmiges Bauelement aufgesetzt werden, insbesondere aufgepresst werden. Über die Seitenflächen 2, 3 und das Lötmittel kann eine elektrisch leitfähige Verbindung zu einer Kontaktfläche einer Leiterkarte hergestellt werden. Die Auswölbungen 5, 7 sorgen dafür, dass der Energietransfer von einem Bauteil in die Lötverbindung möglichst gering ist, sodass das Bauteil eine Vielzahl von Temperaturzyklen durchlaufen kann, ohne dass es zu einer Schädigung der Lötverbindung kommt.By the U-shaped configuration of the cap 1 This can be particularly easily placed on a cuboid component, in particular be pressed. About the side surfaces 2 . 3 and the solder may be made an electrically conductive connection to a contact surface of a printed circuit board. The bulges 5 . 7 ensure that the energy transfer from a component into the soldered connection is as low as possible, so that the component can go through a large number of temperature cycles without damaging the soldered connection.

Die 3 zeigt stark schematisiert ein Bauteil 10, welches an seinen Enden jeweils eine Kappe 1 aufweist. Die Kappen 1 sind dabei mit dem Bauteil 10 verpresst. Die Kappen 1 werden über eine hier nicht gezeigte Lötverbindung mit einer Leiterkarte 11 verbunden, insbesondere mit Kontaktstellen der Leiterkarte 11. Das Bauteil 10 ist im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet und kann beispielsweise als Widerstand oder Kondensator ausgebildet sein.The 3 shows a schematic diagram of a component 10 , which at its ends in each case a cap 1 having. The caps 1 are with the component 10 pressed. The caps 1 be via a solder joint not shown here with a printed circuit board 11 connected, in particular with contact points of the printed circuit board 11 , The component 10 is formed substantially cuboid and may be formed for example as a resistor or capacitor.

Claims (16)

Kappe (1) aus einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere Metallkappe, für ein oberflächenmontiertes Bauteil (10) (SMD-Bauteil), welche zumindest eine lötfähige Seitenfläche (2, 3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine lötfähige Seitenfläche (2, 3) zumindest eine Auswölbung (5, 7) aufweist.Cap (1) made of an electrically conductive material, in particular a metal cap, for a surface-mounted component (10) (SMD component), which has at least one solderable lateral surface (2, 3), characterized in that the at least one solderable lateral surface (2, 3) 3) has at least one bulge (5, 7). Kappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Auswölbung (5) über mehr als 50% der Länge der Seitenfläche (2) erstreckt.Cap after Claim 1 , characterized in that the bulge (5) extends over more than 50% of the length of the side surface (2). Kappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Auswölbung (7) über weniger als 50% der Länge der Seitenfläche (3) erstreckt.Cap after Claim 1 , characterized in that the bulge (7) extends over less than 50% of the length of the side surface (3). Kappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenfläche (2) eine Unterseite der Kappe darstelltCap according to one of the preceding claims, characterized in that the side surface (2) represents an underside of the cap Kappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswölbung (5, 7) bezogen auf die Länge der Seitenfläche (2, 3) in einem mittigen Bereich der Seitenfläche (2, 3) angeordnet ist.Cap according to one of the preceding claims, characterized in that the bulge (5, 7) relative to the length of the side surface (2, 3) in a central region of the side surface (2, 3) is arranged. Kappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswölbung (5) bezogen auf die Breite der Seitenfläche (2) in einem mittigen Bereich der Seitenfläche (2) angeordnet ist.Cap according to one of the preceding claims, characterized in that the bulge (5) relative to the width of the side surface (2) in a central region of the side surface (2) is arranged. Kappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (1) zwei lötfähige Seitenflächen (2, 3) aufweist, wobei beide Seitenflächen (2, 3) eine Auswölbung (5, 7) aufweisen.Cap according to one of the preceding claims, characterized in that the cap (1) has two solderable side surfaces (2, 3), wherein both side surfaces (2, 3) have a bulge (5, 7). Kappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenflächen (2, 3) an einer Kante (6) verbunden sind und eine Auswölbung (7) im Kantenbereich angeordnet ist.Cap according to one of the preceding claims, characterized in that the side surfaces (2, 3) at an edge (6) are connected and a bulge (7) is arranged in the edge region. Kappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Seitenfläche (2) eine Unterseite der Kappe (1) darstellt und eine Auswölbung (5) aufweist, die sich über mehr als 50% der Länge der Seitenfläche (2) erstreckt und eine Seitenfläche (3) eine Stirnseite der Kappe (1) darstellt und eine mittige Auswölbung (7) aufweist, die sich über weniger als 50% der Länge der Seitenfläche (3) erstreckt.A cap according to any one of the preceding claims, characterized in that a side surface (2) constitutes an underside of the cap (1) and has a bulge (5) extending over more than 50% of the length of the side surface (2) and a side surface (3) represents an end face of the cap (1) and has a central bulge (7) extending over less than 50% of the length of the side surface (3). Kappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (1) im Querschnitt im Wesentlichen U-förmig ausgebildet ist.Cap according to one of the preceding claims, characterized in that the cap (1) is formed in cross-section substantially U-shaped. Kappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (1) an ihrer Außenseite eine Lötpaste aufweist.Cap according to one of the preceding claims, characterized in that the cap (1) has on its outside a solder paste. Oberflächenmontiertes Bauteil (10) mit zumindest einer Kappe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Surface-mounted component (10) with at least one cap (1) according to one of the preceding claims. Bauteil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (1) auf das Bauteil (10) aufgepresst ist.Component after Claim 12 , characterized in that the cap (1) is pressed onto the component (10). Bauteil nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (10) quaderförmig ausgebildet ist.Component after Claim 12 or 13 , characterized in that the component (10) is cuboidal. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (10) als Widerstand oder Kondensator ausgebildet ist.Component according to one of the preceding Claims 12 to 14 , characterized in that the component (10) is designed as a resistor or capacitor. Leiterkarte (11) mit einem Bauteil (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 15.Printed circuit board (11) with a component (10) according to one of Claims 12 to 15 ,
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