DE3826566A1 - Method for producing electrical printed circuit boards - Google Patents

Method for producing electrical printed circuit boards

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Abstract

In a printed circuit board (1) which is metallised on one side, a retaining hole (8) is initially stamped into which a conically tapered stamping die (5) is subsequently pressed. At the same time, the surrounding metallisation is partially also drawn into the retaining hole (8) which assists the soldering of connecting elements of electrical components. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von einseitig metallisierten elektrischen Leiterplatten. Es ist üblich, derartige Leiterplatten mit Hilfe von Stanznadeln zylindrisch zu lochen. Dadurch werden Aufnahmelöcher für An­ schlußelemente von elektrischen Bauteilen geschaffen, die auf der nichtmetallisierten Seite der Leiterplatte angeordnet sind. Die Anschlußelemente werden mit an den Aufnahmelöchern angren­ zenden Leiterbahnen durch Löten verbunden. Die Aufnahmelöcher sind von einheitlichem Durchmesser, die Anschlußelemente von unterschiedlicher Dicke und Form. So entstehen zum Teil be­ trächtliche Lötspalte, die beim Löten nicht immer sicher über­ brückt werden können. Dies führt zu Lötfehlern, die nur durch Nacharbeit beseitigt werden können.The invention relates to a method of manufacture of electrical circuit boards metallized on one side. It is common, such circuit boards with the help of punching needles to punch cylindrical. This will make receiving holes for An closing elements of electrical components created on the non-metallized side of the circuit board are arranged. The connecting elements will also be attached to the receiving holes connecting conductor tracks by soldering. The receiving holes are of uniform diameter, the connecting elements of different thickness and shape. In this way, be pregnant soldering gap that is not always safe when soldering can be bridged. This leads to soldering errors that only occur Rework can be eliminated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Lötsicherheit zu erhöhen.The invention is based on the problem of soldering security increase.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 gelöst. Es entsteht ein Aufnahmeloch, dessen Innenwand teilweise metal­ lisiert ist. Dies begünstigt das Überbrücken des Lötspaltes zum Anschlußelement.This object is achieved by the invention according to claim 1. A receiving hole is created, the inner wall of which is partially metal is identified. This favors the bridging of the solder gap to Connecting element.

Es ist bekannt, zweiseitig metallisierte Leiterplatten mit durchmetallisierten Bohrungen zu versehen. Das Durchmetallisie­ ren ist sehr aufwendig, ermöglicht aber sichere Lötverbindun­ gen. Durch die Erfindung wird die Lötsicherheit bei einseitig metallisierten Leiterplatten soweit erhöht, das vielfach auf durchmetallisierte Bohrungen verzichtet werden kann. Das Lochen und das Prägen kann in unterschiedlichen Stanzwerkzeugen erfol­ gen. Besonders vorteilhaft ist es, den Loch- und den Stanzstem­ pel in einem Folgewerkzeug im Rasterabstand der Bohrungen anzuordnen. Dabei können jeweils eine Lochung und eine Prägung in einem Hub erzeugt werden.It is known to have double-sided metallized circuit boards through-plated holes. The through metal Ren is very complex, but enables secure solder connections gen. By the invention, the soldering reliability is one-sided metallized circuit boards increased so far, that many times plated through holes can be dispensed with. Punching and the embossing can be done in different punching tools It is particularly advantageous to punch and punch  pel in a follow-up tool at grid spacing of the holes to arrange. Perforation and embossing can be used generated in one stroke.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprü­ chen 2 bis 6 gekennzeichnet:Advantageous developments of the invention are in the claims Chen 2 to 6 marked:

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 2 wird sowohl das Lochen als auch das Prägen in einem einzigen Zug durchgeführt. Die Lo­ chung und die Prägung sind dann genau zueinander zentriert.Through the training according to claim 2, both punching as well as embossing in a single pass. The Lo chung and the embossing are then exactly centered to each other.

Die Weiterbildung nach Anspruch 3 ermöglicht es, den mit höhe­ rem Verschleiß behafteten Lochstempel als einfache zylindrische Stanznadel auszubilden, die leicht ausgewechselt werden kann. Es ist auch möglich, den Lochstempel in der Höhe verschiebbar abzustützen, so daß ein beim Nachschleifen entstandener Längen­ verlust ausgeglichen werden kann.The training according to claim 3 enables the height rem wear punches as simple cylindrical Form punching needle that can be easily replaced. It is also possible to adjust the height of the punch support, so that a length created during regrinding loss can be compensated.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 4 ergeben sich besonders günstige Prägebedingungen. Die Metallisierung wird in einer hinreichenden Breite erfaßt und auf eine größere Tiefe in die Bohrung hineingedrückt. Die entstandene Mantelfläche verläuft zum Anschlußelement des Bauteiles mit 30° spitzwinklig, um eine gute Lötbarkeit zu gewährleisten.The training according to claim 4 results in particular favorable embossing conditions. The metallization is in one sufficient width and to a greater depth in the Drilled hole. The resulting surface area runs to the connecting element of the component with an acute angle of 30 ° to a to ensure good solderability.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 5 wird erreicht, daß die Metallisierung beim Eindringen des Lochstempels nicht sofort scharf abgeschnitten wird, sondern bereits zum Teil in die ent­ stehende Vertiefung hineingezogen wird, so daß die Innenwand der Bohrung besser metallisiert wird.The development according to claim 5 ensures that the Metallization does not immediately occur when the punch penetrates is cut sharply, but already partially into the ent standing depression is drawn in, so that the inner wall the hole is better metallized.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 6 entsteht beim Durch­ brechen des Aufnahmelochs auf der der Schnittplatte zugewandten Seite der Leiterplatte eine konische Erweiterung, die das Ein­ setzen der Anschlußelemente der Bauteile begünstigt.
Through the development according to claim 6 arises when breaking through the receiving hole on the side facing the cutting plate of the circuit board, a conical extension, which favors the insertion of the connecting elements of the components.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die darge­ stellte Figur zeigt einen Schnitt durch eine Leiterplatte 1 und eine Schnittplatte 2 sowie einen Stempel 3, der einen Lochstem­ pel 4 und einen Prägestempel 5 aufweist. Der Lochstempel 4 und der Prägestempel 5 sind als einstückiger Rotationskörper aus­ gebildet, der an seiner freien Stirnseite als der zylindrische Lochstempel 4 ausgebildet ist, an den sich der Prägestempel 5 anschließt. Dieser ist als sich vom Lochstempel 4 aus erwei­ ternder Konus ausgebildet, an dem sich der zylindrische Rest des Stempels 3 anschließt. Die Leiterplatte 1 weist auf der der Schnittplatte 2 abgewandten Seite eine dünnschichtige Metalli­ sierung 6 auf, die der Herstellung von elektrischen Verbindun­ gen auf der Leiterplatte dient.The invention is explained in more detail below on the basis of an exemplary embodiment shown in the drawing. The Darge presented figure shows a section through a circuit board 1 and a cutting plate 2 and a stamp 3 , which has a hole stamp 4 and an embossing stamp 5 . The punch 4 and the die 5 are formed as a one-piece rotary body, which is formed on its free end face as the cylindrical punch 4 , which is followed by the die 5 . This is designed as a cone extending from the punch 4 from which the cylindrical remainder of the punch 3 adjoins. The circuit board 1 has, on the side facing away from the cutting plate 2, a thin-layered metallization 6 , which is used to produce electrical connections on the circuit board.

Die Lochplatte 2 weist einen Durchbruch 7 auf, der zum Stempel 3 fluchtet. Beim Eindrücken des Lochstempels 4 in die Leiter­ platte 1 wird in dieser zunächst ein Aufnahmeloch 8 für An­ schlußelemente von elektrischen Bauteilen ausgestanzt. Der Stempel 3 wird mit dem Prägestempel 5 bis in die gezeigte Stel­ lung abgesenkt. Dabei drückt sich der Prägestempel 5 in die Leiterplatte 1 konisch ein und zieht die umgebende Metallisie­ rung 6 teilweise mit in das Aufnahmeloch 8 hinein. Dieses ist nun teilmetallisiert, was ein anschließendes Verlöten der ein­ gesetzten Anschlußelemente mit der Metallisierung 6 begünstigt.The perforated plate 2 has an opening 7 which is aligned with the stamp 3 . When the punch 4 is pressed into the circuit board 1 , a receiving hole 8 for circuit elements of electrical components is first punched out in this. The stamp 3 is lowered with the embossing stamp 5 into the position shown. The embossing die 5 is pressed conically into the printed circuit board 1 and partially pulls the surrounding metallization 6 into the receiving hole 8 . This is now partially metallized, which favors a subsequent soldering of the set connection elements with the metallization 6 .

Eine leichte Abschrägung 9 an der Stirnkante des Lochstempels 4 verhindert das glatte Durchschneiden der Metallisierung 6 zu Beginn des Stanzvorganges, so daß eine besonders gute Metalli­ sierung der Lochinnenwand möglich ist. Ferner ist der Durch­ messerunterschied zwischen dem Lochstempel 4 und dem Durchbruch 7 in der Schnittplatte 2 erheblich größer als üblich. Das dia­ metrale Schnittspiel beträgt hier mehr als 20% der Dicke der Leiterplatte 1. Das bedeutet, daß sich das ausgestanzte Auf­ nahmeloch 8 konisch zur Schnittplatte hin erweitert. Diese Erweiterung bildet eine Einlaufschräge für die einzusetzen­ den Anschlußelemente der Bauteile.A slight bevel 9 on the end edge of the punch 4 prevents the smooth cutting of the metallization 6 at the beginning of the punching process, so that a particularly good metallization of the inner wall of the hole is possible. Furthermore, the diameter difference between the punch 4 and the opening 7 in the cutting plate 2 is considerably larger than usual. The diametric cutting play here is more than 20% of the thickness of the circuit board 1 . This means that the punched hole 8 extends conically towards the cutting plate. This extension forms a run-in slope for the connection elements of the components to be used.

Claims (6)

1. Verfahren zum Herstellen von einseitig metallisierten elek­ trischen Leiterplatten, wobei aus der einseitig metallisierten Leiterplatte (1) mittels eines Stempels (3) Aufnahmelöcher (8) für Anschlußelemente elektrischer Bauteile ausgestanzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeloch (8) zunächst durch einen zylindrischen Lochstempel (4) ausgestanzt wird und daß anschließend in das Aufnahmeloch (8) von der metallisierten Seite der Leiterplatte (1) her ein sich konisch zur Leiterplatte (1) hin verjüngender Prägestempel (5) eingedrückt wird, der das Aufnahmeloch (8) nach außen hin konisch erweitert und gleichzeitig die angren­ zende Metallisierung (6) der Leiterplatte (1) in das Aufnahme­ loch (8) hineindrückt.1. A method for producing one-sided metallized electrical circuit boards, from the one-sided metallized circuit board ( 1 ) by means of a stamp ( 3 ) receiving holes ( 8 ) for connecting elements of electrical components are punched out, characterized in that the receiving hole ( 8 ) first by a cylindrical punch (4) is punched out and that subsequently a down tapered die (5) is conically towards the circuit board (1) into the receiving hole (8) from the metallized side of the printed circuit board (1) fro depressed, the according to the receiving hole (8) flared on the outside and at the same time pushing the adjacent metallization ( 6 ) of the circuit board ( 1 ) into the mounting hole ( 8 ). 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Prägestempel (5) und der Lochstempel (4) in einem Stem­ pel (3) vereinigt sind, dessen freies Ende den zylindrischen Lochstempel (4) aufweist, an den sich der konisch erweiterte Prägestempel (5) anschließt und daß der Stempel (3) in einem Arbeitshub bis zum Eintauchen des Prägestempels (5) in die Lei­ terplatte (1) eingedrückt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the stamping die ( 5 ) and the punch ( 4 ) are combined in a stamp ( 3 ), the free end of which has the cylindrical punch ( 4 ) to which the conically expanded die ( 5 ) connects and that the stamp ( 3 ) in a working stroke until immersion of the die ( 5 ) in the Lei terplatte ( 1 ) is pressed. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel zweiteilig ausgebildet ist und einen hohlen Prägestempel aufweist, in den der Lochstempel (4) eingesetzt ist.3. A device for performing the method according to claim 2, characterized in that the stamp is formed in two parts and has a hollow stamping die, in which the punch ( 4 ) is inserted. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spitzenwinkel des Prägestempels ungefähr 60° beträgt. 4. Apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized, that the tip angle of the die is about 60 °.   5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lochstempel (4) an seiner freien Stirnkante eine leichte Abschrägung (9) aufweist.5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the punch ( 4 ) has a slight bevel ( 9 ) on its free end edge. 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schnittplatte (2) mit einem Durchbruch (7) versehen ist, der gegenüber dem Lochstempel (4) ein diametrales Spiel aufweist, daß mindestens 15% der Dicke der Leiterplatte (1) beträgt.6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a cutting plate ( 2 ) is provided with an opening ( 7 ) which has a diametrical play relative to the punch ( 4 ) that at least 15% of the thickness of the circuit board ( 1 ) is.
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