DE3320257A1 - Wound plastic-film capacitor - Google Patents

Wound plastic-film capacitor

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DE3320257A1 DE19833320257 DE3320257A DE3320257A1 DE 3320257 A1 DE3320257 A1 DE 3320257A1 DE 19833320257 DE19833320257 DE 19833320257 DE 3320257 A DE3320257 A DE 3320257A DE 3320257 A1 DE3320257 A1 DE 3320257A1
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Abstract

Wound plastic-film capacitor, in particular chip-type flat-section wound capacitor, having a sheath composed of a material which retains its shape on exposure to heat, for example a thermosetting plastic, and terminal elements composed of a thin metal sheet with its part projecting from the sheath angled with respect to the end face of the capacitor. This chip-type plastic-film capacitor resists the heat stresses occurring during overhead dip soldering of assembled printed circuit boards and therefore extends the possible uses of plastic-film capacitors.

Description

Beschreibung description

Kunststoffolien-Wickelkondensator Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kunststoffolien-Wickelkondensator, insbesondere einen Flachwickelkondensator gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zu seiner Herstellung. Plastic Film Wound Capacitor The present invention relates to a plastic film wound capacitor, in particular a flat wound capacitor according to the preamble of claim 1 and a method for its production.

Kunststoffkondensatoren ,- insbesondere mit metallisierten Kunststoffolien sind bisher wegen der hohen Wärmebeanspruchungen beim Löten von bestückten Leiterplatten in der Praxis nicht als Chip-Bauelemente eingesetzt worden. Chip-Bauelemente müssen z.B. beim Tauchlöten beim direkten Kontakt des gesamten Bauelementekörpers mit flüssigem Lötzinn eine Temperaturbeanspruchung von ca. 2500C über 5 Sek. aushalten.Plastic capacitors, in particular with metallized plastic films are so far because of the high thermal loads when soldering assembled circuit boards has not been used as chip components in practice. Chip components must e.g. during dip soldering when the entire component body comes into direct contact with liquid Soldering tin can withstand temperatures of approx. 2500C for 5 seconds.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist darauf gerichtet, einen einfach aufgebauten und kostengünstig herstellbaren Kunststoffolien-Wickelkondensator mit dimensionsstabilen Anschlußelementen in Chip-Bauweise zu schaffen, welcher den Wärmebeanspruchungen beim Löten von bestückten Leiterplatten ohne Funktionsbeeinträchtigungen gewachsen ist.The object of the present invention is directed to a simply constructed and inexpensive to manufacture plastic film wound capacitor to create with dimensionally stable connection elements in chip design, which the Thermal stresses when soldering assembled printed circuit boards without functional impairment has grown.

Dies wird bei einem Kunststoffolien-Wickelkondensator gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 erreicht.In the case of a plastic film wound capacitor, this is in accordance with the preamble of claim 1 according to the invention by the features of the characterizing part of the Claim 1 achieved.

Durch die erfindungsgemäßen Anschlußelemente aus dünnem Blech, welches vorzugsweise 0,1 bis 0,5 mm stark ist, vorzugsweise im wesentlichen über die gesamte Breite und/oder Höhe der stirnseitigen Kontaktschicht, d.h. normalerweise der Schoopschicht eines metallisierten Kondensators, mit dieser verbunden ist, wird eine gute mechanische und elektrisch leitende Verbindung zur stirnseitigen Kontaktschicht erreicht, welche durch die Temperaturbeanspruchungen, die beim Löten auf gedruckten Schaltungen und Platinen auftreten, nicht negativ beeinträchtigt wird. Zwischen den Lagen eines Wickelkondensators eingeschlossene Luft und die Tendenz von gereckten Kunststoffolien, unter Temperaturbeanspruchung zu schrumpfen, führen bei den kurzzeitig hohen Temperaturen, die bei Berührung des flüssigen Lötmetalls mit dem Kondensatorkörper auftreten, zu einem Aufbeulen dieses Körpers. Durch den Einsatz einer Umhüllung aus unter Wärmeeinwirkung formstabil bleibendem Material, z.B. duroplastischen Kunststoffmaterialien wird der Kondensatorkörper einerseits vor der direkten Berührung mit dem Lötmetall geschützt. Andererseits wird durch die formstabile Umhüllung ein Gegendruck auf den zum Aufbauchen tendierenden Kondensatorkörper ausgeübt, wodurch nicht nur seine mechanischen, sondern auch seine elektrischen Eigenschaften gesichert werden. Schließlich bewirkt die formstabile Umhüllung durch ihre Masse und durch ihre flächige Verbindung mit den durch sie hindurchgehenden Anschlußelementen eine weitere Wärmeaufnahme und somit Ableitung der Lötwärme vom eigentlichen Kondensatorkörper.By connecting elements according to the invention made of thin sheet metal, which is preferably 0.1 to 0.5 mm thick, preferably substantially over the entire Width and / or height of the frontal contact layer, i.e. normally the Schoopschicht a metallized capacitor that is connected to it a good mechanical and electrically conductive connection to the contact layer on the face side achieved by the temperature stresses that are printed on during soldering Circuits and printed circuit boards occur, is not adversely affected. Between air trapped between the layers of a wound capacitor and the tendency towards stretched Plastic films shrink when exposed to high temperatures high temperatures when the liquid solder touches the capacitor body occur to a bulging of this body. By using a cover Made of material that remains dimensionally stable under the influence of heat, e.g. thermosetting plastic materials the capacitor body is on the one hand before direct contact with the solder protected. On the other hand, a counter pressure is applied by the dimensionally stable envelope exerted the tending to bulge capacitor body, whereby not only his mechanical, but also its electrical properties are secured. In the end causes the dimensionally stable envelope through its mass and through its flat connection further heat absorption with the connecting elements passing through them and thus dissipation of the soldering heat from the actual capacitor body.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kondensators besteht das Blech der Anschlußelemente aus einem relativ schlecht wärmeleitenden Material, z.B.According to an advantageous embodiment of the capacitor according to the invention the sheet metal of the connection elements consists of a relatively poorly thermally conductive Material, e.g.

Neusilber. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise zusätzlich gewährleistet, daß der Kondensatorkörper aus wärmeempfindlichem Material den Temperaturbelastungen beim Tauchlöten ohne Funktionsbeeinträchtigungen widersteht.Nickel silver. This also advantageously ensures that that the capacitor body made of heat-sensitive material can withstand temperature loads resists during dip soldering without functional impairment.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kondensators ist die Umhüllung allseitig gleichmäßig dick, wobei ein gegenüber der Stirnseite des Kondensatorkörpers rechtwinklig abgewinkelter zweiter Ab- schnitt des Bleches versetzt zur Höhenmitte des Kondensators aus der Umhüllung heraustritt und dieser zweite Abschnitt parallel zur Stirnseite in Richtung der längeren Höhenabmessung des Kondensators zu einem dritten Abschnitt des Bleches abgewinkelt ist. Diese Anordnung des dritten Blechabschnittes bringt einerseits den Vorteil mit, daß mehr lötfähige Fläche beim Lötvorgang zur Verfügung steht, wobei die Gefahr des Nichtlötens bzw. Abschattens klein gehalten werden kann. Andererseits wird durch diese Anordnung des dritten Blechabschnittes eine vergrößerte Länge des Anschlußweges zum Kondensatorwickel geschaffen, was die Wärmezufuhr erschwert und somit den Kondensatorwickel besser vor schädigenden Wärmeeinflüssen schützt.According to a further advantageous embodiment of the invention Capacitor, the envelope is uniformly thick on all sides, with one opposite the Front side of the capacitor body at right-angled second angle cut of the sheet protrudes out of the casing offset to the center of the height of the capacitor and this second section parallel to the end face in the direction of the longer height dimension of the capacitor is angled to a third section of the sheet metal. This arrangement the third sheet metal section has the advantage that more solderable Surface is available during the soldering process, with the risk of not soldering or Shading can be kept small. On the other hand, this arrangement of the third sheet metal section an increased length of the connection path to the capacitor winding created, which makes the supply of heat more difficult and thus the capacitor winding better protects against damaging heat influences.

Der dritte Abschnitt des Bleches endet vorzugsweise bündig mit der Kondensatorunterseite, wenn die Schwall-Löttechnik zum elektrischen Anschließen des Kondensators auf einer Leiterplatte angewendet wird. Soll die Leitklebetechnik angewendet werden, so wird der dritte Blechabschnitt erfindungsgemäß vorzugsweise senkrecht zur Stirnseite unter die Unterseite des Kondensators zu einem vierten Blechabschnitt abgewinkelt. Bei der Reflow-Löttechnik kann die eine oder andere Ausführungsform Anwendung finden.The third section of the sheet preferably ends flush with the Capacitor underside if the wave soldering technique is used for electrical connection of the capacitor is applied to a printed circuit board. Should the conductive adhesive technology are used, the third sheet metal section is preferred according to the invention perpendicular to the face under the bottom of the capacitor to a fourth Angled sheet metal section. With reflow soldering technology, one or the other Embodiment apply.

Der erfindungsgemäße Kunststoffolien-Wickelkondensator wird erfindungsgemäß dadurch hergestellt, daß die Anschlußelemente in einen ersten Abschnitt auf die beiden Stirnseiten des nicht umhüllten Kondensatorkörpers derart aufgeschweiSt oder aufgelötet werden, daß ein zweiter Abschnitt der Anschlußelemente abgewinkelt über die Stirnseiten übersteht, der kontaktierte Kondensatorkörper mit einer feuchtesicheren, unter Wärmeeinwirkung formstabilen Umhüllung versehen wird und die überstehenden, aus der Umhüllung heraustretenden Abschnitt der Anschlußelemente so positioniert werden, daß sie bei einer Leiterplattenbestückung die lötfähigen Anschlußabschnitte bilden.The plastic film wound capacitor according to the invention is according to the invention produced in that the connecting elements in a first section on the both end faces of the uncovered capacitor body are welded or welded in this way be soldered that a second section of the connecting elements angled over the end faces protrudes, the contacted capacitor body with a moisture-proof, under the action of heat is provided dimensionally stable cover and the protruding, Positioned protruding from the sheath portion of the connecting elements that they are solderable connection sections when assembling a printed circuit board form.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. Darin zeigen: Fig.la bis 1e schematische Darstellungen (teilweise perspektivisch, teilweise im Schnitt) eines Kunststoffolien-Wickelkondensators gemäß der Erfindung im Laufe seiner Herstellung und Montage auf einer Leiterplatte.Other advantages, features and uses of the present Invention emerge from the following Description of exemplary embodiments in connection with the drawing. These show: Fig.la to 1e schematic representations (partly in perspective, partly in section) of a plastic film wound capacitor according to the invention in the course of its manufacture and assembly on a circuit board.

In Fig.1a ist ein nackter Flachwickel-Kunststoffkondensatorkörper 1, z.B. mit metallisierten Kunststoffolien, mit Stirnseiten 2 dargestellt, auf denen sich Schoopschichten befinden. Wie aus Fig.1b hervorgeht, wird an den stirnseitigen Schoopschichten jeweils ein Anschlußelement 3 aus einem dünnen Blech, z.B. in Neusilber, in einem ersten Abschnitt 4 im wesentlichen über die gesamte Breite und/oder Höhe der Schoopsehicht angeschweißt bzw. angelötet. Ein zweiter Abschnitt 5 der Anschlußelemente 3 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel rechtwinklig zum ersten Abschnitt 4 der Anschlußelemente 3 nach außen abgewinkelt. Gestrichelt ist eine schmalere Ausführungsform des zweiten Abschnittes 5 dargestellt Die Anschlußelemente können in sich mehrere unterschiedliche Breiten, vorzugsweise eine kleinere Breite im Ubergangsbereich zwischen den inneren und äußeren Kontakt schichten zur Reduzierung der Wärmezufuhr, aufweisen.In Fig.1a is a bare flat-wrap plastic capacitor body 1, e.g. with metallized plastic films, shown with end faces 2 on which there are Schoopschichten. As can be seen from Fig.1b, at the front Schoop layers each have a connecting element 3 made of thin sheet metal, e.g. in nickel silver, in a first section 4 essentially over the entire width and / or height welded or soldered to the Schoopsehicht. A second section 5 of the connection elements 3 is at right angles to the first section 4 in the present exemplary embodiment Connection elements 3 angled outwards. A narrower embodiment is shown in dashed lines of the second section 5 shown The connection elements can be several different widths, preferably a smaller width in the transition area between the inner and outer contact layers to reduce the heat input, exhibit.

Außerdem können auch Anschlußelemente aus mehreren gesonderten Blechabschnitten verwendet werden, die auf der Schoopschicht kurzgeschlossen werden.In addition, connection elements can also be made from several separate sheet metal sections be used, which are short-circuited on the Schoopschicht.

Anschließend wird der Kondensatorkörper 1 gemeinsam mit den ersten Abschnitten 4 der Anschlußelemente 3 mit einer Umhüllung 6 versehen, die vorzugsweise aus duroplastischen Kmststoffmaterialien wie z.B. ausgehärteten Epmridharz pressmassen besteht und allseitig gleichmäßig dick ist. Wie aus der Schnittdarstellung der Fig.1c hervorgeht, treten die zweiten Abschnitte 5 der Anschlußelemente 3 aus der Umhüllung 6 hervor. Abschließend werden die zweiten Abschnitte 5 der Anschlußelemente 3 nochmals um 900 in Richtung der längeren Höhenab- messung bzw. in Richtung der mit der Leiterplatte in Eingriff kommenden Unterseite des Kondensators umgebogen. Der so hergestellte Kondensator 8 ist in Fig.1d, auf dem Kopf stehend, dargestellt.Then the capacitor body 1 is shared with the first Sections 4 of the connecting elements 3 are provided with a casing 6, which is preferably made of thermosetting rubber materials such as hardened epmride resin molding compounds exists and is evenly thick on all sides. As from the sectional view of Fig.1c emerges, the second sections 5 of the connecting elements 3 emerge from the envelope 6 emerges. Finally, the second sections 5 of the connecting elements 3 are again around 900 in the direction of the longer measurement or in the direction the underside of the capacitor coming into engagement with the printed circuit board is bent. The capacitor 8 produced in this way is shown in Figure 1d, upside down.

In Fig.1e ist schematisch eine Leiterplatte 9 mit nach unten angeordnetem Kondensator 8 gezeigt, der so durch ein Schwalllötbad geführt wird. Um bei diesem Überkopf löten einen besseren Zugäng der flüssigen Lötmetallwelle zu den Anschlußabschnitten 7 zu ermöglichen, sind die Oberkanten 10 des Kondensators 8 abgerundet.In Fig.1e, a circuit board 9 is schematically arranged downwards Capacitor 8 is shown, which is thus passed through a wave solder bath. To at this Overhead soldering provides better access of the liquid solder wave to the terminal sections 7, the upper edges 10 of the capacitor 8 are rounded.

Falls zum Kontaktieren der Kondensatoren die Leitklebetechnik (Aufkleben der Kondensatoren mit leitfähigen Epoxidharzen auf die Leiterplatte)bzw. Reflow-Löten (Wiederverflüssigen von auf der Leiterplatte aufgedruckter Lötpaste durch Wärme) verwendetwerden soll, ist es zweckmäßig, die dritten Blechabschnitte 7 nochmals um 900 unter die Unterseite des Kondensators 8 zu einem vierten Blechabschnitt 11 umzubiegen.If conductive adhesive technology is used to contact the capacitors (sticking on the capacitors with conductive epoxy resins on the circuit board) or. Reflow soldering (Reliquefaction of solder paste printed on the circuit board by means of heat) is to be used, it is advisable to use the third sheet metal sections 7 again by 900 under the underside of the capacitor 8 to a fourth sheet metal section 11 to bend.

Claims (16)

Patentansprüche 0 Künststoffolien-Wickelkondensator, insbesondere Flachwickelkondensator mit einer feuchtesicheren Umhüllung und mit an den Stirnseiten des Kondensatorkörpers befestigten, aus dieser Umhüllung heraustretenden Anschlußelementen, d a d u r c h gek e n n z e i c h ne t, daß die Umhüllung (6) des in Chip-Bauweise ausgebildeten Kondensators (8) aus unter Wärmeeinwirkung formstabil bleibendem Material, z.B. einem duroplastischen Kunststoffr,aterial, besteht und daß die Anschlußelernente (3) aus einem dünnen Blech bestehen, das in einem ersten Abschnitt (4) flächig mit der jeweiligen Stirnseite (2) des Kondensatorkörpers (1) verbunden und dessen aus der Umhüllung (6) heraustretender Abschnitt (5) gegenüber der Stirnseite abgewinkelt ist. Claims 0 plastic film wound capacitor, in particular Flat wound capacitor with a moisture-proof cover and with on the front sides the condenser body fastened connection elements protruding from this cover, d a d u r c h gek e n n n z e i c h ne t that the casing (6) of the chip design formed capacitor (8) made of material that remains dimensionally stable under the action of heat, E.g. a thermosetting plastic material, aterial, and that the connecting elements (3) consist of a thin sheet metal that is flat in a first section (4) with the respective end face (2) of the capacitor body (1) connected and its off the sheath (6) protruding section (5) angled relative to the end face is. 2. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Blech 0,1 bis 0,5 mm stark ist.2. Capacitor according to claim 1, characterized in that the sheet metal 0.1 to 0.5 mm thick. 3. Kondensator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Blech aus einem relativ schlecht wärmeleitenden Material, z.B. Nusilber, besteht. 3. Capacitor according to claim 1 or 2, characterized in that the sheet metal is made of a material that does not conduct heat well, e.g. nusilver. 4. Kondensator nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der erste Abschnitt (4) des Bleches im wesentlichen über die gesamte Breite der Stirnseite (2) des Kondensatorkörpers (1) erstreckt.4. Capacitor according to at least one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the first portion (4) of the sheet is substantially over the entire width of the end face (2) of the capacitor body (1) extends. 5. Kondensator nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich der erste Abschnitt (4) des Bleches im wesentlichen über die gesamte Höhe der Stirnseite (2) des Kondensatorkörpers (1) erstreckt.5. Capacitor according to at least one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the first portion (4) of the sheet is substantially over the entire height of the end face (2) of the capacitor body (1) extends. 6. Kondensator nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (6) allseitig gleichmäßig dick ist.6. Capacitor according to at least one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the envelope (6) is uniformly thick on all sides. 7. Kondensator nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der aus der Umhüllung (6) heraustretende Abschnitt (5, 7) des Bleches so abgewinkelt ist, daß er flächig an der Umhüllung (6) anliegt.7. Capacitor according to at least one of claims 1 to 6, characterized characterized in that the portion (5, 7) protruding from the envelope (6) of the Sheet metal is angled so that it lies flat on the casing (6). 8. Kondensator nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein gegenüber der Stirnseite (2) des Kondensatorkörpers (1) rechtwinklig abgewinkelter zweiter Abschnitt (5) des Bleches versetzt zur Höhenmitte des Kondensators (8) aus der Umhüllung (6) heraustritt.8. Capacitor according to at least one of claims 1 to 7, characterized characterized in that one opposite the end face (2) of the capacitor body (1) Second section (5) of the sheet metal angled at right angles offset to the center of the height of the capacitor (8) emerges from the casing (6). 9. Kondensator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Abschnitt des Bleches parallel zur Stirnseite (2) in Richtung der längeren Höhenabmessung des Kondensators (8) zu einem dritten Abschnitt (7) des Bleches abgewinkelt ist.9. Capacitor according to claim 8, characterized in that the second Section of the sheet parallel to the face (2) in the direction of the longer height dimension of the capacitor (8) is angled to a third section (7) of the sheet metal. 10. Kondensator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Abschnitt (7) des Bleches flächig an der Umhüllung (6) anliegt und bündig mit der Unterkante des Kondensators (8) abschließt.10. Capacitor according to claim 9, characterized in that the third Section (7) of the sheet metal rests flat against the envelope (6) and is flush with the The bottom edge of the condenser (8) closes off. 11. Kondensator nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberkanten (10) der Umhüllung (6) des Kondensators (8) abgerundet sind.11. Capacitor according to at least one of claims 1 to 10, characterized characterized in that the upper edges (10) of the envelope (6) of the capacitor (8) are rounded are. 912. Kondensator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Abschnitt (7) des Bleches senkrecht zur Stirnseite (2) des Kondensatorkörpers unter die Unterseite des Kondensators (8) zu einem vierten Abschnitt (11) des Bleches abgewinkelt ist.912. Capacitor according to claim 9, characterized in that the third section (7) of the sheet perpendicular to the end face (2) of the capacitor body under the underside of the capacitor (8) to a fourth section (11) of the sheet is angled. 13. Kondensator nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der vierte Abschnitt (11) flächig an-der Unterseite des Kondensators (8) anliegt.13. Capacitor according to claim 12, characterized in that the fourth section (11) lies flat against the underside of the capacitor (8). 14. Kondensator nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseiten des Kondensatorkörpers mit mehreren getrennten Anschlußelementen (3) verbunden sind.14. Capacitor according to at least one of claims 1 to 13, characterized characterized in that the end faces of the capacitor body with several separate Connection elements (3) are connected. 15. Kondensator nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußelemente (3) an der Schmalseite des Kondensatorkörpers (1) aus der Umhüllung (6) heraustreten.15. Capacitor according to at least one of claims 1 to 14, characterized characterized in that the connection elements (3) on the narrow side of the capacitor body (1) step out of the casing (6). 16. Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffolien-Wickelkondensators nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußelemente (3) in einem ersten Abschnitt (4) auf die beiden Stirnseiten (2) des nicht umhüllten Kondensatorkörpers (1) derart aufgeschweißt oder aufgelötet werden, daß ein zweiter Abschnitt (5) der Anschlußelemente (3) abgewinkelt über die Stirnseiten übersteht, der kontaktierte Kondensatorkörper mit einer feuchtesicheren, unter Wärmeeinwirkung formstabilen Umhüllung (6) versehen wird und die überstehenden, aus der Umhüllng heraustretenden Abschnitte 15, 7, 11) der Anschlußelemente so positioniert werden, daß sie bei einer Leiterplattenbestückung die löt fähigen Anschlußabschnitte bilden.16. Process for the production of a plastic film wound capacitor according to one of claims 1 to 14, characterized in that the connecting elements (3) in a first section (4) on the two end faces (2) of the uncovered Capacitor body (1) are welded or soldered in such a way that a second Section (5) of the connecting elements (3) protrudes at an angle over the end faces, the contacted capacitor body with a moisture-proof, under the influence of heat dimensionally stable envelope (6) is provided and the protruding from the envelope protruding sections 15, 7, 11) of the connecting elements are positioned so that that they form the solderable connection sections in a printed circuit board assembly.
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