DE2735746A1

DE2735746A1 - Durchkontaktierungsmittel fuer zweiseitig beschichtete leiterbahnen

Info

Publication number: DE2735746A1
Application number: DE19772735746
Authority: DE
Inventors: Franz-Josef Dittenhoefer
Original assignee: Loewe Opta GmbH
Current assignee: Loewe Opta GmbH
Priority date: 1977-08-09
Filing date: 1977-08-09
Publication date: 1979-02-15

Description

Durchkontaktierungsmittel für zweiseitig
beschichtete Leiterbahnen Die Erfindung betrifft ein Durchkontaktierungsmittel gemäß der Definition des Oberbegriffs des Anspruchs i für eine zweiseitig beschichtete Leiterbahn.
Zur Verbindung der beiden Leiterbahnen einer zweiseitig beschichteten Leiterplatte es es üblich, in ein Durchgangsloch Kupferüberzüge einzubringen, welche die einzelnen Schichten in der Platte durchdringen.
Dieses Verfahren ist kostspielig und zeitraubend und hat darüberhinaus den Nachteil, daß in dem Durchgangsloch infolge unterschiedlicher thermischer Spannungen des Kupfers und des Laminats ein Aufbrechen des Kupferüberzuges auftritt bzw. daß in der Mitte eine solche dünne Schicht entsteht, daß eine gewünschte Kontakt sicherheit nicht gewährleistet sein kann. Durchkontaktierte Leiterplatten dieser Art mit den aufgezeigten Fehlern ~testen deshalb als Ausschußplatten weggeworfen werden, da die innenliegenden Risse nicht mehr zu reparieren sind.
Aus der DT-OS 26 04 707 ist ein Durchkontaktierstift bekannt, der aus einem federelastischen Hohlleiter gebildet wird, an dessen Außenseite Längszähne angebracht sind. Dieser Hohlleiter, dessen Durchmesser geringfügig größer ist als der Durchmesser des Loches, wird zwecks Kontaktierung der beidseitig der Isolierplatte angebrachten Leiterbahn in das Loch gedrückt.
Die Leiterbahnen selbst enden an der Peripherie des Durchgangsloches. In eingebautem Zustand stehen die beiden zu kontaktierenden Leiterbahnen infolge der Federelastizität über die Längszähne des Hohlleiters in ständigen Kontakt. Eine derartige Durchkontaktierung kann aber nicht als elektrisch optimal angesehen werden, da bein Einführen des Hohlleiters die zu kontaktierenden Leiterbahnen mit ihren Enden auf der Einführungsseite in das Isoliermaterial der Basisplatte eingedrückt werden und auf der anderen Seite von dieser abgehoben werden.
Die Folge ist, daß durch die eingreifenden Zähne in diesem Bereich in den Leiterbahnen Risse entstehen, die zu Korrosionen führen können, so daß nach mehr oder minder langer Zeit ein solcher Kontakt nicht mehr zuiriedenstellend arbeitet.
Aus der Zeitschrift "Elektronik Packaging & Produktion", Juni 1977, Seite 171, sind Durchkontaktierstifte für zweiseitig beschichtete Leiterbahnen bekannt, deren Form konisch ausgebildet ist, um die Montage zu erleichtern. Der Außendurchmesser dieses Stiftes ist ebenfalls etwas größer als der Innendurohmesser des Durchgangsloches in der Leiterplatte. Der Stift wird mittels eines Schaftes in das Loch eingepreßt. Der Schaft wird abgebrochen, so daß der Stift in des Loch vernietet werden kann. Eine beidseitige Verlötung des Stiftes ist ebenfalls möglich, z.B. durch Schwallöten.
Hierzu ist es aber erforderlich, daß die Leiterplatte beidseitig durch das Lötbad gefahren wird. Dieses Verfahren weist zumindest gegenüber den vorhergenannten bekannten Verfahren den Vorteil auf, daß eine optimale Kontaktsicherheit gegeben ist, wenn der Stift beidseitig gelötet ist. Dies setzt jedoch voraus, daß vor der allgemeinen Bestückung der Leiterplatte die Stifte eingebracht sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Lötstitt bzw. das Durchkontaktierungsnittel so auszubilden, daß eine Bestückung der Leiterplatte insgesamt erfolgen kann, also auch einschließlich der Durchkontaktierungen, und daß dann die so bestückte Leiterplatte mit den Bauelementen im Tauch- bzw. Schwallötverfahren gelötet werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs i wiedergegebene Lehre gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Der wesentliche Vorteil durch die Einführung der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Bestückung mit den Iontaktierungsnitteln zur gleichen Zeit'mit der Gesamtbestückung der Leiterplatte erfolgen kann, wobei infolge der Kapillarwirkung der gebildeten Luftrohren eine Verlötung im Tauchlötverfahren oder Schwallötverfahren sichergestellt ist. Da derartige Bauteile mit Automaten sowohl hergestellt als auch in die Leiterplatte eingeführt werden können, ist auch ein besonderer wirtschaftlicher Vorteil gegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Fig. i und 2 dargestellten AusführunGsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 eine gedruckte Leiterplatte mit einem#eingesetzten erfindungsgenäß ausgebildeten Durchkontaktierungsmittel und einem eingesetzten Kontaktstift und Fig. 2 das in Fig. i dargestellte Ansführungsbeispiel in der Untersicht.
In der Ausführungsbeispiel in Fig. 1 ist eine beidseitig beschichtete Leiterplatte bestehend aus dem Basismaterial 1 und den beiden aufgebrachten Leiterbahnen 2 und 3 dargestellt. In diese Leiterplatte ist eine Bohrung 4 eingebracht, an deren Peripherie die Leiterbahnen 2,3 enden.
In die Bohrungen wird zwecks Kontaktierung ein ertindungsgemäß ausgebildeter Hohlleiter 5 eingepreßt, welcher tiber seine gesamte Länge verlaufende Befestigungszähne 6 aufweist. In die aus lötfähigem Material bestehende Hülse bzw. den Hohlleiter 5 ist ein Lötstift 7 eingepreßt, der - wie aus Fig. 2 ersichtlich - quadratisch ausgebildet ist. Der äußere Mantel dieses eckig ausgebildeten Lötstiftes bildet mit der Innenwandung des Hohlleiters 5 Luftröhren 8, deren Größe so gewählt istw daß in ihnen vermittels Kapillarwirkung flüssiges Lötzinn aufsteigen kann, wenn die gesamte Leiterplatte in ein Tauchlöt-oder Schwallötbad eingegeben wird. Abgeschlossen wird der Lötstift 7 durch eine Kopfplatte 9, die über den Rand der Durchgangsbohrung 4 hinausgeht und oberhalb der zu verbindenden Leiterplatte endet. Die untere Kopfseite ist zudem gewellt und mit Distanznoppen 10 versehen, damit beim Einpressen des Lötzapfens zwischen der oberen Leiterplatte und der Unterseite der Kopfplatte definierte Luft spalte entstehen.
Wird eine so vormontierte Leiterplatte in ein Tauchlötbad bzw. Schwallötbad gegeben, so wird zum einen an der Unterseite, wie dargestellt, die Hülse mit den Leiterplatten verlötet, aber auch der eingeführte Lötsttit nit der Hülse infolge der von den Luftrohren ausgeübten Kapillarwirkung, so daß das Lötzinn in diesen Luftrohren emporsteigen kann und sich in die waagerecht verlaufenden Luftröhre ergießt, so daß auch die obere Leiterplatte mit der Kopfteil des Lötzapfens galvanisch fest verbunden ist.
In Fig. 2 sind deutlich die längs verlaufenden Befestigungszähne 6 zu sehen. Als vorteilhafte Weiterbildung des Lötstiftes ist ein am Kopf befestigter Kontaktstift ii #orgesehen, der z.B. als Messerkontakt in autsteckbare Kontaktbuchsen eingreift.

Claims

Patentansprüche 0 Zweiseitig beschichtete Leiterplatte mit einem sämtliche Schichten durchdringenden Loch, bis zu dessen Peripherie die Leiterbahnen ragen, und einem in das Loch eingeführten Hohlleiter, der einen Außendurchmesser aufweist, der geringiügig größer ist als der Durchmesser des Loches, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß in den Hohlleiter (5) ein Lötstift (7) eingesetzt und mechanisch befestigt ist, der ein solches Querschnittsprofil aufweist, daß zwischen der Leiterinnenwandung und dem Lötstift Luftrohren gebildet werden, die so groß sind, daß sie beim Löten eine Kapillarwirkung ausüben, und daß der Lötstift einseitig einen Kopf (9) aufweist, der an mindestens einer Seite über den äußeren Rand des Lochdurchmessers hinausgeht und über die Leiterbahn (2) greift, und daß zwischen der Kopfunterseite und der zugewandten Leiterbahn (2) ein definierter Luftspalt (8) gebildet wird, und daß der Lötstiit (7) mindestens genauso lang wie der Hohlleiter (5) ausgebildet ist und daß die Leiterbahnen (2,3) der zweiseitig beschichteten Leiterplatte (1) durch Tauchlötung an der dem Lötstiftkopf (9) abgewandten Seite über den Lötstift (7) kontaktiert werden, wobei die Lötbefestigung des Kopfes (9) des Lötstiftes (7) ausschließlich durch das infolge der Kapillarwirkung nach oben steigende Lötzinn hergestellt ist.
2. Lötstiit nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Kopfunterseite des Lötstiftes (7) gewellt ist, wobei die Wellenhöhen so groß gewählt sind, daß bei Auiliegen derselben auf der zu verbindenden Leiterbahn Luftröhre gebildet werden, die eine kapillare Ausbreitung des flüssigen Lötzinns ermöglichen.
3. Lötstift nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Querschnittsprofil quadratisch ist.
4. Hohlleiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß er an seiner Außenfläche mit einer Vielzahl von Zähnen (6) versehen ist, die sich über die gesamte Länge des Leiters erstrecken und in das Basismaterial sowie die Leiterbahnen beim Einpressen eingreifen.
5. Bohlleiter und Lötstift nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Hohlleiter und der Lötstift einstückig in Form einer Spirale ausgebildet sind, an deren einem Ende punktförmig der Kopf befestigt ist.
6. Lötstift nach Anspruch 5, d a du r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Kopf durch ein abgewinkeltes Endstück gebildet wird, das einseitig über die zu verlötende Leiterbahn greift.
7. Lötstift nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Lötstift an der Kopfseite einen Ansatz aufweist, der als Messer- oder Rundkontakt für Steckerverbindungen ausgebildet ist.
8. Lötstift nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Lötstift an dem der Kopfseite abgewandten Ende verlängert und als Kontaktstift ausgebildet ist.