DE4310705A1 - Steckerleiste für elektronische Steuergeräte in Kraftfahrzeugen - Google Patents

Steckerleiste für elektronische Steuergeräte in Kraftfahrzeugen

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Thomas Dipl Ing Wiesa
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Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Steckerleiste für elektronische Steuergeräte in Kraftfahrzeugen nach der Gattung des Anspruchs 1.
Wurden bisher beim Aufbau dieser Steuergeräte die Bauelemente mit ihren Anschlüssen durch Montagebohrungen in einer Leiterplatte ge­ steckt und auf der Rückseite der Leiterplatte in der Regel durch eine Lotwelle eines Lotbades, die über die Rückseite der Leiter­ platte geführt wird (Schwallöten) elektrisch mit den Leiterbahnen der Leiterplatte verbunden, so erfolgt aus Kostengründen die Be­ stückung von Leiterplatten heute zunehmend in der SMD-Technik.
Bei der SMD-Technik (survace mounted devices - oberflächenmontierte Bauelemente) geht man von einer Leiterplatte aus, die keine Montage­ bohrungen mehr aufzuweisen braucht.
Die Bauelemente, die auf der Leiterplatte anzubringen sind, werden in dieser Technik mit ihren Anschlußflächen auf spezielle, mit einer aufgedruckten Lotpaste versehene Anschlußfelder der Leiterplatte gesetzt und durch einen Erwärmungsvorgang, bei der die Lotpaste auf­ geschmolzen wird (Reflow-Lötung), mit den Anschlußfeldern stoff­ schlüssig und elektrisch leitend verbunden.
Von dieser Verfahrensumstellung sind auch die Kontaktelemente der Steckerleiste betroffen. Die Anschlußabschnitte der Kontaktelemente wurden bisher nach einem Durchstecken durch Montagebohrungen in der Leiterplatte an Lötaugen, die die Bohrungen umfassen, auf der Rück­ seite der Leiterplatte durch Schwallöten mechanisch stabil in der Leiterplatte festgelegt. Dies erfordert jedoch, wenn auf der Leiter­ platte noch Bauelemente in der SMD-Montagetechnik anzubringen sind, einen separaten Lötvorgang. Verwendet man jedoch Steckerleisten, deren Anschlußabschnitte nur noch auf Anschlußfelder der Leiter­ platte gesetzt und im Reflowlöten zusammen mit anderen SMD-Bau­ elementen auf der Leiterplatte fixiert werden, so neigen solche Verbindungen der Anschlußabschnitte der Steckerleiste bei mechani­ schen Belastungen zu Funktionsausfällen, da infolge eines fehlenden Formschlusses in der Leiterplatte die Kräfte aus den mechanischen Belastungen vom Lot aufgenommen werden müssen und das Lot für diese Belastungen nicht die erforderliche Festigkeit aufweist.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Steckerleiste mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die zuvor erwähnte Unzulänglichkeit in zufriedenstellendem Maß vermieden wird.
Dazu werden die Anschlußelemente der Steckerleiste in, den Anschluß­ feldern zugeordneten Bohrungen, die rückseitig mit einer Deckfolie verschlossen und dadurch mit Lotpaste gefüllt werden konnten, unter Durchstoßung der Deckfolie eingebracht und durch Erwärmung der Lotpaste so in der Leiterplatte fixiert, daß die auf die Stecker­ leiste einwirkende Steckkräfte sicher aufgefangen werden können.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor­ teilhafte Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Stecker­ leiste möglich.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge­ stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt die in einer Seitenansicht vereinfacht darge­ stellte Steckerleiste und in einer Schnittdarstellung die Leiter­ platte mit einer Deckfolie und einem Metallgrundkörper.
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
In der Figur ist mit 11 ein aus Kunststoff bestehender elektrischer Isolierkörper einer Steckerleiste 12 bezeichnet, in dem eine Viel­ zahl von in Reihen angeordneten Kontaktelementen 13 eingebettet sind. Die Kontaktelemente 13 sind endseitig einerseits in Form von Flach­ steckern als Steckabschnitte 14 zum Anschluß an einen nicht mehr dargestellten Kabelbaumstecker und andererseits als rückseitig aus der Steckerleiste 12 ragende stiftförmige Anschlußabschnitte 16 zum Anschluß in einer Leiterplatte 17 ausgebildet.
Die Leiterplatte 17 ist für die SMD-Montagetechnik ausgestattet. Dazu weist die Leiterplatte 17 neben den auf einer Vorderseite 18 und auf einer Rückseite 19 eines Isoliergrundkörpers 20 verlaufenden Leiterbahnen 21 an der Vorderseite 19 Anschlußfelder 22 auf, auf die SMD-Bauelemente mit ihren Anschlußflächen angeschlossen werden können, wobei die Anschlußfelder 22 zu diesem Zweck im Siebdruckver­ fahren dickschichtig mit einer Lotpaste 23 bedruckt sind. Einige der Anschlußfelder 22 sind zur Aufnahme der Anschlußabschnitte 16 der Steckerleiste 12 mit Bohrungen 24 versehen, die als Durchgangs­ bohrungen zwischen Vorderseite 18 und Rückseite 19 der Leiterplatte 17 ausgebildet sind und die zur Herstellung einer Lötverbindung zwischen den Anschlußfeldern und den Anschlußabschnitten 16 eben­ falls mit Lotpaste 23 versehen sind.
Die Bohrungen 24 sind zudem an ihren Wandungen mit einem elektrisch leitenden Überzug 25, vorzugsweise Kupfer, beschichtet, der galva­ nisch aufgebracht ist und elektrisch leitend mit zugeordneten Anschlußfeldern 22 verbunden ist und der die Kontaktfläche der Anschlußfelder 22 vergrößert.
Auf der Rückseite 19 der Leiterplatte 17 ist, um das Befüllen der Bohrungen 24 mit Lotpaste 23 zu ermöglichen, eine Deckfolie 26 aus Isolierstoff aufgeklebt, die rückseitig an einer Oberseite 27 eines Trägerkörpers in Form eines Metallgrundkörpers 28 anliegt. Der Metallgrundkörper 28, der die Wärmeableitung der auf der Leiter­ platte 17 angebrachten Bauelemente unterstützt, ist Teil einer Gehäusewand des Steuergeräts. Alternativ dient er bei flexiblen Leiterplatten 17 der Formstabilisierung der Leiterplatten 17.
Auf dem Metallgrundkörper 28 ist die Leiterplatte 17 in nicht näher dargestellter Weise 28 so befestigt, daß je eine kreisförmige Aus­ nehmung 29 in dem Metallkörper 28 die zugeordnete Bohrung 24 in der Leiterplatte 17 umgibt.
Zum Anbringen der Steckerleiste 12 auf der Leiterplatte 17 wird die Steckerleiste 12 so positioniert, daß bei einer Verschiebung der Leiterplatte 17 aus der in der Figur gezeigten Lage in Richtung eines Pfeiles 32 die Anschlußabschnitte 16 durch die Ausnehmungen 29 geführt, und, nach Durchdringung der Deckfolie 26, die partiell durchstochen wird, in die Bohrungen 24 eingeführt werden.
Bei einer anschließend durchgeführten Reflow-Lötung, bei der die Lotpaste 23 aufgeschmolzen wird, werden einerseits die durch Auf­ kleben auf der Vorderseite 18 der Leiterplatte 17 vormontierten SMD-Bauelemente mit ihren Anschlußflächen auf den Anschlußfeldern 22 und andererseits die Anschlußabschnitte 16 in den Bohrungen 24 in einem einzigen Arbeitsgang stoffschlüssig fixiert.
Somit ist eine Steckerleiste 12 in Verbindung mit einer daran ange­ paßten Leiterplatte 17 verwirklicht, die sowohl die Möglichkeit der SMD-Montagetechnik, als auch den Vorteil der mechanischen Stabilität zwischen den Anschlußabschnitten 16 der Steckerleiste 12 und den Anschlüssen der Leiterplatte 17, wie er bei herkömmlicher Montage­ technik erzielt wird, aufweist.

Claims (5)

1. Steckerleiste für elektronische Steuergeräte in Kraftfahrzeugen, mit Kontaktelementen (13), deren Anschlußabschnitte (16) mit auf einer Leiterplatte (17) für die SMD-Montagetechnik angebrachten Anschlußfeldern (22) verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (17) im Bereich der den Anschlußabschnitten (16) zugeordneten Anschlußfeldern (22) Bohrungen (24) aufweist, die einseitig durch eine Deckfolie (26) zur Befüllung mit einer Lotpaste (23) verschlossen sind und die Anschlußabschnitte (16) der Stecker­ leiste (12) zur elektrischen Verbindung mit den Anschlußfeldern (22) durch Erwärmung der Lotpaste (23) unter Durchstoßung der Deckfolie (26) in die Bohrungen (24) eingeführt werden.
2. Steckerleiste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (17) zumindest teilweise auf einem Trägerkörper (28) aufliegt, in dem die Bohrungen (24) umgebende Ausnehmungen (29) angebracht sind.
3. Steckerleiste nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Bohrung (24) an ihrer Mantelfläche einen elektrisch leitenden Überzug (25) aufweist, der mit dem zugeordneten Anschlußfeld (22) elektrisch leitend verbunden ist.
4. Steckerleiste nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (17) Leiterbahnen (21) aufweist, die zumindest teil­ weise mit den Anschlußfeldern (22) elektrisch leitend verbunden sind.
5. Steckerleiste nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (17) beidseitig Anschlußfelder (22) aufweist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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