DE202024100970U1 - Component for soldering assembly with improved guarantee of functional integrity and associated arrangement - Google Patents
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Abstract
Bauelement (1) zur Lötmontage, aufweisend:
ein mehrteiliges Gehäuse (2) mit einem Gehäuseinneren (2c);
mindestens eine in dem Gehäuseinneren (2c) aufgenommene, elektrische oder elektromechanische Komponente;
wenigstens einen aus dem Gehäuse (2) ragenden, über eine äußere Gehäusekante (3) des Gehäuses (2) vorstehenden Lötverbinder (4), der elektrisch leitend mit der elektrischen oder elektromechanischen Komponente verbunden ist;
wobei das Gehäuse (2) einen sich zwischen zwei der Gehäusekomponenten (2a, 2b) erstreckenden Gehäusespalt (6) ausbildet, und wenigstens eine erste Gehäusekomponente (2a) der zwei zwischen sich den Gehäusespalt (6) ausbildenden Gehäusekomponenten (2a 2b) in einem den Lötverbinder (4) umgebenden Bereich so ausgebildet ist, dass eine äußere Mündung (6a) des Gehäusespalts (6) zumindest in dem den Lötverbinder (4) umgebenden Bereich gegenüber der äußeren Gehäusekante (3) in Richtung des Gehäuseinneren (2c) versetzt angeordnet ist.
Component (1) for soldering assembly, comprising:
a multi-part housing (2) with a housing interior (2c);
at least one electrical or electromechanical component accommodated in the housing interior (2c);
at least one solder connector (4) protruding from the housing (2) and over an outer housing edge (3) of the housing (2) which is electrically conductively connected to the electrical or electromechanical component;
wherein the housing (2) forms a housing gap (6) extending between two of the housing components (2a, 2b), and at least a first housing component (2a) of the two housing components (2a 2b) forming the housing gap (6) between them is designed in an area surrounding the solder connector (4) such that an outer mouth (6a) of the housing gap (6) is arranged offset from the outer housing edge (3) in the direction of the housing interior (2c), at least in the area surrounding the solder connector (4).
Description
Die Erfindung betrifft ein gehaustes Bauelement zur Lötmontage. Bauelemente mit Gehäuse und Lötfahnen zur elektrischen Kontaktierung der im Gehäuseinneren des Gehäuses aufgenommenen elektrischen oder elektromechanischen Komponente weisen das Problem auf, dass das Gehäuse oft nicht hermetisch verschlossen ist, sondern dieses mehrteilig, d.h. aus mehreren Gehäusekomponenten, ausgebildet ist und der zwischen den Gehäusekomponenten verbleibende, sich meist bis in die Nähe der Lötfahne erstreckende Gehäusespalt Grund für das Problem ist, dass bei der Lötmontage des Bauelements, insbesondere beim Verlöten der Lötfahne mit einem Lötauge einer Leiterplatte, flüssiges Lot aufgrund von Kapillarkräften über den Gehäusespalt in das Gehäuseinnere eindringt. Das dorthin gelangende Lot kann zu einer Beeinträchtigung der mechanischen und/oder elektrischen Funktion der im Gehäuseinnern befindlichen, elektrischen oder elektromechanischen Komponente führen. Eine hermetische Abdichtung des Bauelements ist technisch anspruchsvoll, insbesondere wenn eine im Gehäuseinnern befindliche elektromechanische Komponente vorgesehen ist, welche durch mechanische äußere Einwirkung ihren Schaltzustand verändert, wie ein Taster oder Schalter oder Dergleichen.The invention relates to a housed component for soldering assembly. Components with a housing and soldering lugs for electrically contacting the electrical or electromechanical component housed inside the housing have the problem that the housing is often not hermetically sealed, but is made up of several parts, i.e. from several housing components, and the housing gap that remains between the housing components and usually extends close to the soldering lug is the reason for the problem that when the component is soldered, in particular when the soldering lug is soldered to a soldering pad on a circuit board, liquid solder penetrates into the housing interior via the housing gap due to capillary forces. The solder that gets there can impair the mechanical and/or electrical function of the electrical or electromechanical component inside the housing. Hermetic sealing of the component is technically demanding, in particular when an electromechanical component inside the housing is provided which changes its switching state due to external mechanical influences, such as a button or switch or the like.
Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bauelement zur Lötmontage mit verbesserter Gewährleistung des Funktionserhalts bei gleichzeitig niedrigen Baukosten bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch ein Bauelement des Schutzanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweils abhängigen Schutzansprüche. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Schutzansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich.Against this background, the object of the present invention is to provide a component for soldering assembly with improved guarantee of functional integrity while at the same time keeping construction costs low. This object is achieved by a component of claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the respective dependent claims. It should be noted that the features listed individually in the claims can be combined with one another in any technologically reasonable way and show further embodiments of the invention. The description, particularly in connection with the figures, additionally characterizes and specifies the invention.
Die Erfindung betrifft ein Bauelement zur Lötmontage, dieses weist ein mehrteiliges Gehäuse mit einem Gehäuseinneren auf. Das Bauelement weist ferner mindestens eine in dem Gehäuseinneren aufgenommene, elektrische oder elektromechanische Komponente auf. Folglich ist das Bauelement als gehaustes Bauelement zu bezeichnen. Das Bauelement weist wenigstens einen vom Gehäuse über eine äußere Gehäusekante des Gehäuses vorstehenden Lötverbinder auf, der elektrisch leitend mit der elektrischen oder elektromechanischen Komponente verbunden ist. Der Begriff Lötverbinder ist weit auszulegen und umfasst beispielsweise eine flache, streifenförmige, meist als Lötfahne bezeichnete Ausgestaltung des Lötverbinders und eine stiftförmige, meist als Lötstift bezeichnete Ausgestaltung des Lötverbinders, ohne die Erfindung auf diese beiden Ausgestaltungen einzuschränken. Eine Lötverbinder ist daher beispielsweise ein relativ kurzer Streifen oder Stift aus leitendem und lötfähigem Material, der zur Herstellung einer leitfähigen Verbindung zwischen einer Leiterplatte und der elektrischen oder elektromechanischen Komponente in Durchsteckmontage (=THT-Technologie = Through-Hole-Technologie) dient. Typischerweise weisen die Lötstifte einen runden Querschnitt auf, es gibt aber auch Lötstifte mit quadratischem Querschnitt. Die Oberfläche des Lötverbinders besteht beispielsweise aus einem gut lötfähigen Material, welches ebenfalls gleichzeitig als Korrosionsschutz dient. Typischerweise besteht die Oberfläche aus Zinn, manchmal auch Nickel oder Silber. Weiterhin kann je nach Ausführung auch nur der direkt lötbare Bereich des Lötverbinders lediglich partiell mit einer lötfähigen Oberflächenbeschichtung versehen sein. Der Lötverbinder dient neben der Herstellung einer elektrischen Verbindung zugleich zur mechanischen Befestigung des Bauelements auf einer Leiterplatte. Bevorzugt ist neben dem oder den Lötverbinder kein weiteres Mittel zur mechanischen Festlegung des Bauelements an der Leiterplatte vorgesehen.The invention relates to a component for soldering assembly, which has a multi-part housing with a housing interior. The component also has at least one electrical or electromechanical component accommodated in the housing interior. Consequently, the component is to be referred to as a housed component. The component has at least one solder connector protruding from the housing over an outer housing edge of the housing, which is electrically connected to the electrical or electromechanical component. The term solder connector is to be interpreted broadly and includes, for example, a flat, strip-shaped design of the solder connector, usually referred to as a solder lug, and a pin-shaped design of the solder connector, usually referred to as a solder pin, without restricting the invention to these two designs. A solder connector is therefore, for example, a relatively short strip or pin made of conductive and solderable material, which is used to produce a conductive connection between a circuit board and the electrical or electromechanical component in through-hole assembly (=THT technology = through-hole technology). Typically, the solder pins have a round cross-section, but there are also solder pins with a square cross-section. The surface of the solder connector consists, for example, of a material that is easy to solder and also serves as corrosion protection. Typically, the surface is made of tin, sometimes nickel or silver. Furthermore, depending on the design, only the directly solderable area of the solder connector can be partially provided with a solderable surface coating. In addition to creating an electrical connection, the solder connector also serves to mechanically attach the component to a circuit board. Preferably, no other means of mechanically attaching the component to the circuit board are provided in addition to the solder connector(s).
Erfindungsgemäß bildet das Gehäuse einen zwischen zwei der Gehäusekomponenten sich erstreckenden Gehäusespalt aus. Wenigstens eine erste der zwei zwischen sich den Gehäusespalt ausbildenden Gehäusekomponenten ist erfindungsgemäß zumindest in einem den Lötverbinder umgebenden Bereich so ausgebildet, dass eine äußere, d.h. auf der Gehäuseaußenseite liegende, Mündung des Gehäusespalts in dem den Lötverbinder umgebenden Bereich gegenüber der Gehäusekante in Richtung des Gehäuseinneren versetzt angeordnet ist. Dadurch, dass somit die äußere Mündung des Gehäusespalts gegenüber der Gehäusekante in Richtung des Gehäuseinnern versetzt angeordnet ist, wird die Gefahr des Eindringens von flüssigem Lot über den Gehäusespalt in das Gehäuseinnere reduziert. Die Gefahr von Beeinträchtigung der Funktion der elektrischen oder elektromechanischen Komponente, wie mechanische Blockade oder elektrischer Kurzschluss durch das Lot im Gehäuseinnern wird verringert, ohne dass es einer hermetischen Abdichtung des Gehäuses bedarf.According to the invention, the housing forms a housing gap extending between two of the housing components. At least a first of the two housing components forming the housing gap between them is designed according to the invention at least in an area surrounding the solder connector such that an outer opening of the housing gap, i.e. on the outside of the housing, is arranged offset from the housing edge in the area surrounding the solder connector in the direction of the housing interior. The fact that the outer opening of the housing gap is thus arranged offset from the housing edge in the direction of the housing interior reduces the risk of liquid solder penetrating the housing interior via the housing gap. The risk of the function of the electrical or electromechanical component being impaired, such as mechanical blockage or electrical short circuit caused by the solder in the housing interior is reduced without the need for hermetic sealing of the housing.
Bevorzugt ist das Bauelement als Taster ausgebildet ist, wobei eine zweite Gehäusekomponente der zwei den Gehäusespalt zwischen sich ausbildenden Gehäusekomponenten eine Matte aus einem Elastomer und die erste Gehäusekomponente aus einem Thermoplast oder einem Duroplast ausgebildet sind.Preferably, the component is designed as a button, wherein a second housing component of the two housing components forming the housing gap between them is a mat made of an elastomer and the first housing component is made of a thermoplastic or a duroplastic.
Bevorzugt weist das Bauelement mehrere, entlang einer Linie oder entlang zweier sich parallel zueinander erstreckenden Linien angeordnete Lötverbinder auf. Beispielsweise wird die Bauweise des Bauelements als Single Line Package oder Dual Line Package bezeichnet.Preferably, the component has several, along a line or along two parallel solder connectors arranged in lines extending towards each other. For example, the construction of the component is referred to as a single line package or dual line package.
Bevorzugt weist die erste Gehäusekomponente mindestens eine, beispielsweise rampenförmige, Anschrägung auf, so dass die äußere Mündung des Gehäusespalts in Richtung des Gehäuseinnern versetzt angeordnet ist.Preferably, the first housing component has at least one bevel, for example a ramp-shaped bevel, so that the outer mouth of the housing gap is arranged offset in the direction of the housing interior.
Bevorzugt weist das Bauelement zwei Lötverbinder auf, wobei die erste Gehäusekomponente eine zwischen den Lötverbindern angeordnete, die äußere Gehäusekante ausbildende oder der äußeren Gehäusekante nächstbenachbarte, mittlere Gehäusefläche und jeweils sich von der mittleren Gehäusefläche über die Lötverbinder hinweg erstreckende Anschrägungen auf. Beispielsweise ist die mittlere Gehäusefläche zur Anlage des Bauelements an eine Leiterplatte vorgesehen.The component preferably has two solder connectors, the first housing component having a central housing surface arranged between the solder connectors, forming the outer housing edge or closest to the outer housing edge, and bevels extending from the central housing surface over the solder connectors. For example, the central housing surface is provided for the component to be placed on a circuit board.
Bevorzugt weist die elektromechanische Komponente eine Schnappscheibe auf.Preferably, the electromechanical component has a snap disk.
Bevorzugt ist eine die zweite Gehäusekomponente übergreifende, dritte Gehäusekomponente vorgesehen, um die zweite Gehäusekomponente gegen die erste Gehäusekomponente vorzuspannen und an der ersten Gehäusekomponente festzulegen. Beispielsweise ist die dritte Gehäusekomponente aus Federstahl, insbesondere als Stanzteil aus einem Federstahlblech, ausgebildet.Preferably, a third housing component is provided which overlaps the second housing component in order to prestress the second housing component against the first housing component and to fix it to the first housing component. For example, the third housing component is made of spring steel, in particular as a stamped part made of a spring steel sheet.
Die Erfindung betrifft ferner eine Anordnung aus einer Leiterplatte und einem Bauelement in einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen.The invention further relates to an arrangement comprising a circuit board and a component in one of the previously described embodiments.
Bevorzugt ist der Lötverbinder jeweils so angeordnet, dass er ein Lötauge der Leiterplatte durchgreift, wobei Lötauge und Lötverbinder miteinander verlötet sind.Preferably, the solder connector is arranged in such a way that it passes through a soldering pad of the circuit board, wherein the soldering pad and the solder connector are soldered together.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Anordnung ist die Gehäusekante, insbesondere die zuvor beschriebene mittlere Gehäusefläche, einer der beiden Hauptflächen der Leiterplatte zugewandt angeordnet und/oder an einer der beiden Hauptflächen der Leiterplatte angrenzend angeordnet.According to a preferred embodiment of the arrangement, the housing edge, in particular the previously described middle housing surface, is arranged facing one of the two main surfaces of the circuit board and/or is arranged adjacent to one of the two main surfaces of the circuit board.
Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug mit einer Anordnung in einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen.The invention further relates to a motor vehicle with an arrangement in one of the previously described embodiments.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung zeigen, diese jedoch nicht darauf beschränkt ist. Es zeigen schematisch:
-
1 eine Aufsicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bauelements 1; -
2 eine zugehörige Schnittansicht der in1 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bauelements 1 entlang der Schnittlinie II.
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1 a plan view of an embodiment of the component 1 according to the invention; -
2 a corresponding sectional view of the1 shown embodiment of the component 1 according to the invention along the section line II.
Bei der gezeigten Ausführungsform ist das Bauelement 1 als Taster ausgebildet und die elektromechanische Komponente umfasst beispielsweise eine Schnappscheibe.
In the embodiment shown, the component 1 is designed as a button and the electromechanical component comprises, for example, a snap disk.
Das Bauelement 1 weist ferner zwei entlang einer gedachten Linie angeordnete, eine vom Gehäuse 2 über eine äußere Gehäusekante 3 des Gehäuses 2 vorstehende Lötverbinder 4 auf, die elektrisch leitend mit der im Gehäuseinnern 2c angeordneten, elektrischen oder elektromechanischen Komponente verbunden sind. Folglich wird die Bauweise des Bauelements 1 als Single Line Package bezeichnet.The component 1 further comprises two
Bei der gezeigten Ausführungsform handelt es sich bei den Lötverbindern 4 jeweils um eine flache, streifenförmige, meist als Lötfahne bezeichnete Ausgestaltung des Lötverbinders 4 d.h. um einen relativ kurzen Streifen aus leitendem und lötfähigem Material, der zur Herstellung einer leitfähigen Verbindung zwischen einer Leiterplatte 8 und der elektrischen oder elektromechanischen Komponente in Durchsteckmontage (=THT-Technologie = Through-Hole-Technologie) dient. Der Lötverbinder 4 dient neben der Herstellung einer elektrischen Verbindung zugleich zur mechanischen Befestigung des Bauelements 1 auf der Leiterplatte. Dabei ist neben den Lötverbindern kein weiteres Mittel zur mechanischen Festlegung des Bauelements 1 an der Leiterplatte 8 vorgesehen. Wie in
Wie in
Dabei ist eine erste Gehäusekomponente 2a der zwei zwischen sich den Gehäusespalt 6 ausbildenden Gehäusekomponenten 2a, 2b zumindest in einem den Lötverbinder 4 umgebenden Bereich so ausgebildet, dass eine äußere, d.h. auf der Gehäuseaußenseite liegende, Mündung 6a des Gehäusespalts 6 in dem besagten Bereich gegenüber der Gehäusekante 3 in Richtung des Gehäuseinneren 2c versetzt angeordnet ist. Dadurch, dass somit die äußere Mündung 6a des Gehäusespalts 6 gegenüber der Gehäusekante 3 in Richtung des Gehäuseinnern 2c versetzt angeordnet ist, wird die Gefahr des Eindringens von flüssigem Lot über den Gehäusespalt 6 in das Gehäuseinnere 2c reduziert. Die Gefahr von Beeinträchtigung der Funktion der elektrischen oder elektromechanischen Komponente, wie mechanische Blockade oder elektrischer Kurzschluss durch das Lot im Gehäuseinnern 2c wird verringert, ohne dass es einer hermetischen Abdichtung des Gehäuses 2 bedarf.In this case, a
Der Versatz der Mündung 6a in Richtung des Gehäuseinnern 2c gegenüber der Gehäusekante 3 wird bei der gezeigten Ausführungsform dadurch erreicht, dass die erste Gehäusekomponente 2a mindestens eine rampenförmige Anschrägung aufweist. Genauer bildet die erste Gehäusekomponente 2a eine zwischen den Lötverbindern 4 angeordnete, der äußeren Gehäusekante 3 nächstbenachbarte, mittlere Gehäusefläche 6 und jeweils sich von der mittleren Gehäusefläche 6 über die Lötverbinder 4 hinweg erstreckende Anschrägungen 5 auf.The offset of the
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