EP3788850A1 - Method for producing a connection contact - Google Patents

Method for producing a connection contact

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EP3788850A1
EP3788850A1 EP19720878.8A EP19720878A EP3788850A1 EP 3788850 A1 EP3788850 A1 EP 3788850A1 EP 19720878 A EP19720878 A EP 19720878A EP 3788850 A1 EP3788850 A1 EP 3788850A1
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EP
European Patent Office
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contact
circuit board
actuator
opening
sensor
Prior art date
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Pending
Application number
EP19720878.8A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Karin Pohley
Markus Deeg
Julian SÖHNLEIN
Andreas Eisenberger
Maximilian WENNER
Georg Wagner
Mikail SINEMLI
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Original Assignee
Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a terminal
  • contact sockets which are formed by means of reflow soldering (reflow soldering) on the circuit board.
  • reflow soldering reflow soldering
  • circuit board electrically contacted, wherein on the circuit board electronic components such as corresponding evaluation or control circuits are provided to
  • Contact guide bar attached from a plastic material to the circuit board and the locking means subsequently soldered by a selective soldering to the circuit board, wherein the guide bar comprises an insertion funnel and a fixation for corresponding pins to the sensors or the actuators. Since these contact strips are made of plastic, they can only be soldered separately / selectively.
  • the present invention relates to a process for producing a
  • Terminal contact which is suitable for electrically contacting a sensor or an actuator (or similar components) of a vehicle.
  • the procedure comprising: providing a printed circuit board with at least one electronic component arranged thereon and with (at least) one opening, introducing one
  • the actuator may include a controllable valve (e.g.
  • the common soldering is in particular a reflow soldering process.
  • Carried out placement machine and includes the inserted contact socket
  • Locking means for a contact pin for contacting the sensor or the actuator For example, the locking means in the inserted contact socket
  • the introduction of the contact socket by means of the placement machine, which engages the contact socket by using a negative pressure and inserted into the opening.
  • the contact socket may have a through-hole for a contact pin comprising a temporary cover (e.g.
  • Solder joint can be mechanically removed (e.g., peeled or pierced).
  • a printed circuit board which has solder on both sides or on one side at the opening.
  • the solder may be in the form of pads around the opening and melts during the exemplary reflow soldering process.
  • the present invention also relates to a printed circuit board with a
  • the Printed circuit board comprises a contact socket having a through opening which is designed to receive a contact pin to the sensor or to the actuator of the vehicle and to make electrical contact.
  • the circuit board includes reflow solder joints between the female contact and a
  • the contact socket comprises a passage opening with a temporary cover, in particular made of a paper material, wherein the temporary cover is designed to allow a gripping by a placement machine by means of negative pressure. It is understood that the through opening has only after removal of the temporary cover has a continuous opening, so that a
  • the present invention also relates to a vehicle control unit having a previously defined circuit board, a sensor or an actuator and
  • the vehicle may in particular be a commercial vehicle.
  • the reflow soldering process is a known technology for electrical contacting.
  • the soldering material is formed on the printed circuit board, for example in the form of a contact pad.
  • electronic components and the connection socket are placed on the circuit board.
  • a heating takes place (for example in an oven), wherein the solder material melts and the electrical connection between the circuit board and on the surface
  • connection socket used.
  • the electrical connections to all components on the circuit board and to the connection socket can be made in one step.
  • the circuit board can be screwed into the vehicle at the desired position, at the same time the contact pins can be inserted into the connection sockets and fixed there via spring seats. It is understood that one skilled in the art will be able to clearly identify a solder joint made using a reflow soldering process.
  • the use of the (common) reflow soldering process on the printed circuit board produced can be recognized by the fact that remnants of soldering pads, which are to be formed for a reflow soldering process, are present on the printed circuit board.
  • the solder seam of a conventional soldering differs from the solder seam of a reflow soldering process.
  • Embodiments of the present invention offer a number of advantages. For example, the required operations are minimized to provide a contact connection for sensors / actuators. So a guide bar is no longer required. Instead, a contact socket is used, which can be soldered together with the electronic components to be formed on the printed circuit board.
  • FIG. 1 shows a flowchart for a method according to exemplary embodiments of the invention
  • FIG. 2 shows an example of a printed circuit board with a contact socket, according to
  • Embodiments has been formed.
  • Fig. 3 shows an example of the circuit board with the contact socket, which allows electrical contact with a sensor / actuator via contact pins.
  • Fig. 1 shows a flow chart for a method according to embodiments of the present invention. The method comprises:
  • 2 shows, by way of example, a printed circuit board 110 having an opening 115 in which a contact socket 120 is located.
  • the contact socket 120 comprises a passage opening 121 with locking means 122 formed therein to fix a contact pin 70 and thus produce a reliable electrical connection to a component (actuator, sensor, valve, etc.).
  • the locking means 122 may include, for example, flexibly shaped arms 123 which deform upon insertion of the contact pin 70 and hold the contact pin 70 in the contact socket 120 via a biasing force.
  • Contact socket 120 further includes a funnel guide 126 to facilitate insertion of contact pin 70 into contact socket 120.
  • the contact socket 120 includes a cover 124 on the funnel guide 126
  • the contact socket 120 temporarily covers the through hole 121, so that the female contact 120 can be grasped for example via a Vakuumansaughabilit and placed in the opening 115 of the circuit board 110 automatically.
  • the cover 124 may be removed after soldering the contact socket 120 on the circuit board 110, so that the
  • Contact pin 70 can extend through the contact socket 120 therethrough.
  • a reflow soldering process can be used, which together with the SMD reflow process (Surface Mounted Devices) and reflow solder joint 130.
  • the reflow solder joint 130 establishes an electrical contact between the contact socket 120, which comprises eg a metal, and a metallization of the printed circuit board 110, so that the sensor or actuator can be electrically connected to components on the printed circuit board 110 via the contact pin 70.
  • the contact socket 120 which comprises eg a metal
  • a metallization of the printed circuit board 110 so that the sensor or actuator can be electrically connected to components on the printed circuit board 110 via the contact pin 70.
  • Circuit board 110 have on both sides corresponding solder material, which liquefies in the reflow soldering process to produce the reflow solder joint 130 between the circuit board 110 and the contact socket 120 and to the components.
  • solder material For example, an approximately 5 pm thick tin layer can be formed on the circuit board 110 around the opening 115 around, which then later the electrical
  • Soldering contact 130 to the contact socket 120 manufactures.
  • the reflow soldering process for the contact socket 120 thus replaces the additional spring contact with the printed circuit board in the guide rail, as used in conventional contacting methods.
  • the opening 115 may for example comprise a diameter of 2 to 4 mm or about 2.8 mm.
  • the passage opening 121 within the contact bushing 120 may, for example, have a diameter between 2... 3 mm or approximately 2.5 mm, and the contact pins 70 may have a diameter of approximately 1... 2 mm.
  • a contact pad may be formed around the opening 115
  • circuit board 110 (one-sided or on both sides of the circuit board 110), which may extend around the opening 115 in a width of about 5 mm and the corresponding
  • Solder e.g., a 5 ⁇ m thick layer of tin.
  • FIG. 3 shows, by way of example, the printed circuit board 110, which makes electrical contact with a sensor / actuator 50 via the contact pins 70.
  • the circuit board 110 is bolted in the commercial vehicle (e.g., a control unit) to the position of the actuator or sensor 50, such as by means of mounting screws 80.
  • the mechanical attachment can also be made by a press-fit technique instead
  • the circuit board 110 includes electronic components that are not shown in FIG. 2 or FIG. 3. They provide, for example, a control of the actuator or sensor 50 or comprise an evaluation unit.
  • soldering process for attaching the electronic components on the circuit board 110 and for forming the contacting of the contact terminal to the sensor or to the actuator 50 is necessary.
  • the socket 120 can be used automatically, for example via a placement machine, wherein, for example, a
  • the contact socket 120 can be used.
  • locking means 122 which by means of a press-in / clamp connection for the / the contact pin (s) 70 to the sensor and / or the
  • Actuator can have.

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Abstract

A method for establishing a connection contact for a sensor or an actuator (50) of a vehicle comprises: providing (S110) a printed circuit board (110) having at least one electronic component arranged thereon and having an opening (115); inserting (S120) a contact bushing (120) into the opening (115); and jointly soldering (S130) the at least one component to the printed circuit board (110) and the contact bushing (120) to the printed circuit board (110) in one method step.

Description

BESCHREIBUNG  DESCRIPTION
Verfahren zum Herstellen eines Anschlusskontaktes Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Method for producing a terminal contact The present invention relates to a method for producing a terminal
Anschlusskontaktes an einer Leiterplatte und insbesondere auf eine Kontaktierung eines Aktuators oder Sensors in Nutzfahrzeugen über Kontaktbuchsen, die mittels Reflowlöten (Wiederaufschmelzlöten) auf der Leiterplatte ausgebildet werden. Im Fahrzeugbereich werden Bauteile wie Sensoren, Aktuatoren u.ä. über eine Terminal contact on a circuit board and in particular on a contact of an actuator or sensor in commercial vehicles via contact sockets, which are formed by means of reflow soldering (reflow soldering) on the circuit board. In the vehicle sector, components such as sensors, actuators, etc. are used. over a
Leiterplatte elektrisch kontaktiert, wobei auf der Leiterplatte elektronische Bauteile wie entsprechende Auswerte- oder Ansteuerschaltungen vorgesehen sind, um  Printed circuit board electrically contacted, wherein on the circuit board electronic components such as corresponding evaluation or control circuits are provided to
beispielsweise Sensordaten auszulesen bzw. die Aktuatoren (z.B. Magnetventile) anzusteuern oder andere Funktionen bereitzustellen. Bisher war es dazu üblich, dass die Bauteile auf der Leiterplatten zunächst verlötet wurden. Danach wurde eine For example, to read out sensor data or to control the actuators (for example solenoid valves) or to provide other functions. Previously, it was customary that the components were first soldered on the circuit boards. After that one became
Kontakt-Führungsleiste aus einem Kunststoffmaterial an der Leiterplatte befestigt und das Arretiermittel nachträglich durch einen selektiven Lötvorgang mit der Leiterplatte verlötet, wobei die Führungsleiste einen Einführtrichter und eine Fixierung für entsprechende Kontaktstifte zu den Sensoren oder den Aktuatoren umfasst. Da diese Kontaktleisten aus Kunststoff bestehen, können sie nur separat/selektiv gelötet werden.  Contact guide bar attached from a plastic material to the circuit board and the locking means subsequently soldered by a selective soldering to the circuit board, wherein the guide bar comprises an insertion funnel and a fixation for corresponding pins to the sensors or the actuators. Since these contact strips are made of plastic, they can only be soldered separately / selectively.
Zur Bereitstellung von Anschlusskontakten für Sensoren und Aktuatoren auf To provide connection contacts for sensors and actuators
Leiterplatten waren daher bisher zwei getrennte Arbeitsschritte auszuführen und es besteht ein Bedarf, die Kontaktierung einfacher und effizienter zu gestalten. Printed circuit boards were therefore previously two separate steps to perform and there is a need to make the contact easier and more efficient.
Zumindest ein Teil der genannten Probleme wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 , eine Leiterplatte nach Anspruch 8 und eine Fahrzeugsteuereinheit nach Anspruch 10 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder der Leiterplatte nach Anspruch 8. At least part of the above problems are solved by a method according to claim 1, a printed circuit board according to claim 8 and a vehicle control unit according to claim 10. The dependent claims relate to advantageous embodiments of the method according to claim 1 or the circuit board according to claim 8.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines The present invention relates to a process for producing a
Anschlusskontaktes, der zur elektrischen Kontaktierung eines Sensors oder eines Aktuators (oder ähnlicher Komponenten) eines Fahrzeuges geeignet ist. Das Verfahren umfasst: Bereitstellen einer Leiterplatte mit zumindest einem darauf angeordneten elektronischen Bauteil und mit (zumindest) einer Öffnung, Einbringen einer Terminal contact, which is suitable for electrically contacting a sensor or an actuator (or similar components) of a vehicle. The procedure comprising: providing a printed circuit board with at least one electronic component arranged thereon and with (at least) one opening, introducing one
Kontaktbuchse in die Öffnung und gemeinsames Verlöten des zumindest einen Bauteils mit der Leiterplatte und der Kontaktbuchse mit der Leiterplatte in einem Contact socket in the opening and joint soldering of the at least one component with the circuit board and the contact socket with the circuit board in one
Verfahrensschritt. Der Aktuator kann beispielsweise ein steuerbares Ventil (z.B Process step. For example, the actuator may include a controllable valve (e.g.
Magnetventil) sein. Das gemeinsame Verlöten ist insbesondere ein Reflow-Lötprozess.  Solenoid valve). The common soldering is in particular a reflow soldering process.
Optional wird der Schritt des Einbringens der Kontaktbuchse durch eine Optionally, the step of inserting the contact socket by a
Bestückmaschine ausgeführt und die eingebrachte Kontaktbuchse umfasst Carried out placement machine and includes the inserted contact socket
Arretiermittel für einen Kontaktstift zur Kontaktierung des Sensors oder des Aktuators. Beispielsweise können die Arretiermittel in der eingebrachten Kontaktbuchse Locking means for a contact pin for contacting the sensor or the actuator. For example, the locking means in the inserted contact socket
ausgebildet sein, um den Kontaktstift mittels Einpresstechnik zu halten (z.B. mittels eines Pressfit-Kontaktes). Dazu können beispielsweise federnde Finger vorgesehen sein, die einen zuverlässigen elektrischen Kontakt bereitstellen. be formed to hold the contact pin by means of Einpresstechnik (for example by means of a pressfit contact). For this example, resilient fingers may be provided, which provide a reliable electrical contact.
Optional erfolgt das Einbringen der Kontaktbuchse mittels der Bestückmaschine, die die Kontaktbuchse durch Nutzung eines Unterdrucks greift und in die Öffnung einsetzt. Beispielsweise kann die Kontaktbuchse eine Durchgangsöffnung für einen Kontaktstift aufweisen, der eine temporäre Abdeckung umfasst (z.B. aus Papier), um die Optionally, the introduction of the contact socket by means of the placement machine, which engages the contact socket by using a negative pressure and inserted into the opening. For example, the contact socket may have a through-hole for a contact pin comprising a temporary cover (e.g.
Kontaktbuchse durch einen Unterdrück zu greifen. Optional wird die temporäre Contact socket by an oppressive grip. Optionally, the temporary
Abdeckung nach dem gemeinsamen Verlöten entfernt. Der Begriff„temporär“ soll breit ausgelegt werden und insbesondere jede Abdeckung umfassen, die ohne eine  Cover removed after joint soldering. The term "temporary" should be construed broadly and, in particular, encompass any cover that does not have a
Beschädigung der Leiterplatte und/oder der Anschlussbuchse und/oder der Damage to the printed circuit board and / or the socket and / or the
Lötverbindung mechanisch entfernt werden kann (z.B. abgezogen oder durchstoßen werden kann). Solder joint can be mechanically removed (e.g., peeled or pierced).
Optional wird in dem Schritt des Bereitstellens eine Leiterplatte bereitgestellt, die beidseitig oder einseitig Lötmittel an der Öffnung aufweist. Das Lötmittel kann beispielsweise in Form von Pads um die Öffnung herum ausgebildet sein und schmilzt während des beispielhaften Reflow-Lötprozesses. Optionally, in the step of providing, a printed circuit board is provided which has solder on both sides or on one side at the opening. For example, the solder may be in the form of pads around the opening and melts during the exemplary reflow soldering process.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf eine Leiterplatte mit einem The present invention also relates to a printed circuit board with a
Anschlusskontakt für einen Sensor oder für einen Aktuator in einem Fahrzeug. Die Leiterplatte umfasst eine Kontaktbuchse mit einer Durchgangsöffnung, die ausgebildet ist, um einen Kontaktstift zu dem Sensor oder zu dem Aktuator des Fahrzeuges aufzunehmen und einen elektrischen Kontakt herzustellen. Außerdem umfasst die Leiterplatte Reflow-Lötverbindungen zwischen der Kontaktbuchse und einer Connection contact for a sensor or for an actuator in a vehicle. The Printed circuit board comprises a contact socket having a through opening which is designed to receive a contact pin to the sensor or to the actuator of the vehicle and to make electrical contact. In addition, the circuit board includes reflow solder joints between the female contact and a
Metallisierung der Leiterplatte und weitere Reflow-Lötverbindungen zwischen einem oder mehreren Bauteilen und der Leiterplatte. Metallization of the circuit board and other reflow solder joints between one or more components and the circuit board.
Optional umfasst die Kontaktbuchse eine Durchgangsöffnung mit einer temporären Abdeckung, insbesondere aus einem Papiermaterial, wobei die temporäre Abdeckung ausgebildet ist, um ein Greifen durch eine Bestückmaschine mittels Unterdrück zu ermöglichen. Es versteht sich, dass die Durchgangsöffnung erst nach einem Entfernen der temporären Abdeckung eine durchgängige Öffnung aufweist, sodass ein Optionally, the contact socket comprises a passage opening with a temporary cover, in particular made of a paper material, wherein the temporary cover is designed to allow a gripping by a placement machine by means of negative pressure. It is understood that the through opening has only after removal of the temporary cover has a continuous opening, so that a
Kontaktstift sich durch die Kontaktbuchse hindurch erstrecken kann. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf eine Fahrzeugsteuereinheit mit einer zuvor definierten Leiterplatte, einem Sensor oder einem Aktuator und Contact pin can extend through the contact socket. The present invention also relates to a vehicle control unit having a previously defined circuit board, a sensor or an actuator and
zumindest einem Kontaktstift, der eine elektrische Verbindung zwischen der Leiterplatte und dem Sensor oder dem Aktuator bereitstellt. Das Fahrzeug kann insbesondere ein Nutzfahrzeug sein. at least one contact pin that provides an electrical connection between the circuit board and the sensor or the actuator. The vehicle may in particular be a commercial vehicle.
Der Reflow-Lötprozess ist eine bekannte Technologie zur elektrischen Kontaktierung. Hierbei wird zunächst das Lötmaterial auf der Leiterplatte, beispielsweise in Form von Kontaktpad, ausgebildet. Daran anschließend werden elektronische Bauteile und die Anschlussbuchse auf die Leiterplatte aufgesetzt. Bei dem anschließenden Löten erfolgt ein Aufheizen (zum Beispiel in einem Ofen), wobei das Lötmaterial schmilzt und die elektrische Verbindung zwischen der Leiterplatte und den auf der Oberfläche The reflow soldering process is a known technology for electrical contacting. Here, first of all, the soldering material is formed on the printed circuit board, for example in the form of a contact pad. Subsequently, electronic components and the connection socket are placed on the circuit board. In the subsequent soldering, a heating takes place (for example in an oven), wherein the solder material melts and the electrical connection between the circuit board and on the surface
angeordneten Bauteilen bzw. zu der eingesetzten Anschlussbuchse hergestellt wird. Auf diese Weise können die elektrischen Verbindungen zu allen Bauteilen auf der Leiterplatte und zu der Anschlussbuchse ein einem Schritt hergestellt werden. Nach dem Lötprozess kann die Leiterplatte in dem Fahrzeug an der gewünschten Position verschraubt werden, wobei gleichzeitig die Kontaktstifte in die Anschlussbuchsen eingeführt und dort über Federsitze fixiert werden können. Es versteht sich, dass ein Fachmann in der Lage ist, eine Lötverbindung, die unter Nutzung eines Reflow-Lötprozesses hergestellt wurde, eindeutig zu erkennen. arranged components or is produced to the connection socket used. In this way, the electrical connections to all components on the circuit board and to the connection socket can be made in one step. After the soldering process, the circuit board can be screwed into the vehicle at the desired position, at the same time the contact pins can be inserted into the connection sockets and fixed there via spring seats. It is understood that one skilled in the art will be able to clearly identify a solder joint made using a reflow soldering process.
Beispielsweise wird die Nutzung des (gemeinsamen) Reflow-Lötprozesses an der hergestellten Leiterplatte dadurch erkennbar, dass Reste von Lötpads, die für einen Reflowlötprozess auszubilden sind, an der Leiterplatte vorhanden sind. Außerdem unterscheidet sich die Lötnaht eines herkömmlichen Lötverfahrens von der Lötnaht eines Reflow-Lötprozesses. Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung bieten eine Reihe von Vorteile. Zum Beispiel werden die erforderlichen Arbeitsschritte minimiert, um einen Kontaktanschluss für Sensoren/Aktuatoren bereitzustellen. So ist eine Führungsleiste nicht mehr erforderlich. Stattdessen wird eine Kontaktbuchse genutzt, die zusammen mit den auf der Leiterplatte auszubildenden elektronischen Bauteile verlötet werden kann. Dies geschieht durch einen gemeinsamen Lötprozess (z.B. durch Reflowlöten), so dass danach auf der Leiterplatte nicht nur die Bauteile, sondern ebenfalls die Kontaktbuchse verlötet sind. Dadurch wird ein zusätzlicher nachgelagerter Lötprozess eingespart. Die Bestückung der Leiterplatte mit der Kontaktbuchse kann außerdem automatisch über eine Bestückmaschine erfolgen. Ein weiterer Vorteil von Ausführungsbeispielen besteht in dem möglichen Leiterplatten-Design, das nur sehr wenig Platz für den By way of example, the use of the (common) reflow soldering process on the printed circuit board produced can be recognized by the fact that remnants of soldering pads, which are to be formed for a reflow soldering process, are present on the printed circuit board. In addition, the solder seam of a conventional soldering differs from the solder seam of a reflow soldering process. Embodiments of the present invention offer a number of advantages. For example, the required operations are minimized to provide a contact connection for sensors / actuators. So a guide bar is no longer required. Instead, a contact socket is used, which can be soldered together with the electronic components to be formed on the printed circuit board. This is done by a common soldering process (for example by reflow soldering), so that not only the components but also the contact socket are then soldered to the printed circuit board. This saves an additional downstream soldering process. The assembly of the printed circuit board with the contact socket can also be done automatically via a placement machine. Another advantage of embodiments is the potential PCB design, which has very little room for the
Kontaktanschluss zu dem Sensor/Aktuator erfordert (z.B. ein Layout geringer  Contact connection to the sensor / actuator requires (e.g., less layout
Sperrzonen). Ebenso werden durch Ausführungsbeispiele die Kosten gegenüber der bekannten Serienlösung unter Nutzung einer Kunststoffleiste deutlich gesenkt. Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden von der folgenden detaillierten Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen der unterschiedlichen Ausführungsbeispiele, die jedoch nicht so verstanden werden sollten, dass sie die Offenbarung auf die spezifischen Ausführungsformen einschränken, sondern lediglich der Erklärung und dem Verständnis dienen. Restricted zones). Likewise, the costs compared to the known series solution using a plastic strip are significantly reduced by embodiments. The embodiments of the present invention will be better understood from the following detailed description and the accompanying drawings of the different embodiments, which should not, however, be construed as limiting the disclosure to the specific embodiments, but for explanation and understanding only.
Fig. 1 zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren nach Ausführungsbeispielen der FIG. 1 shows a flowchart for a method according to exemplary embodiments of the invention
vorliegenden Erfindung. Fig. 2 zeigt beispielhaft eine Leiterplatte mit einer Kontaktbuchse, die gemäß present invention. Fig. 2 shows an example of a printed circuit board with a contact socket, according to
Ausführungsbeispielen daran ausgebildet wurde.  Embodiments has been formed.
Fig. 3 zeigt beispielhaft die Leiterplatte mit der Kontaktbuchse, die einen elektrischen Kontakt zu einem Sensor/Aktuator über Kontaktstifte ermöglicht.  Fig. 3 shows an example of the circuit board with the contact socket, which allows electrical contact with a sensor / actuator via contact pins.
Fig. 1 zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren nach Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren umfasst: Fig. 1 shows a flow chart for a method according to embodiments of the present invention. The method comprises:
- Bereitstellen S110 einer Leiterplatte mit zumindest einem darauf angeordneten elektronischen Bauteil und mit (zumindest) einer Öffnung; - providing S110 a printed circuit board with at least one electronic component arranged thereon and with (at least) one opening;
- Einbringen S120 einer Kontaktbuchse in die Öffnung; und  - Introduce S120 a contact socket in the opening; and
- gemeinsames Verlöten S130 des zumindest einen Bauteils mit der Leiterplatte und der Kontaktbuchse in einem Verfahrensschritt. Fig. 2 zeigt beispielhaft eine Leiterplatte 110 mit einer Öffnung 115, in der sich eine Kontaktbuchse 120 befindet. Die Kontaktbuchse 120 umfasst eine Durchgangsöffnung 121 mit darin ausgebildeten Arretiermittel 122, um einen Kontaktstift 70 zu fixieren und so eine zuverlässige elektrische Verbindung zu einem Bauteil (Aktuator, Sensor, Ventil, etc.) herzustellen. Die Arretiermittel 122 können beispielsweise flexibel gestaltete Arme 123 aufweisen, die beim Einführen des Kontaktstiftes 70 sich deformieren und über eine Vorspannkraft den Kontaktstift 70 in der Kontaktbuchse 120 halten. Die  - Soldering S130 of at least one component with the circuit board and the contact socket in one step. 2 shows, by way of example, a printed circuit board 110 having an opening 115 in which a contact socket 120 is located. The contact socket 120 comprises a passage opening 121 with locking means 122 formed therein to fix a contact pin 70 and thus produce a reliable electrical connection to a component (actuator, sensor, valve, etc.). The locking means 122 may include, for example, flexibly shaped arms 123 which deform upon insertion of the contact pin 70 and hold the contact pin 70 in the contact socket 120 via a biasing force. The
Kontaktbuchse 120 umfasst weiter eine Trichterführung 126, um das Einführen des Kontaktstiftes 70 in die Kontaktbuchse 120 zu erleichtern. Außerdem umfasst die Kontaktbuchse 120 eine Abdeckung 124 auf der der Trichterführung 126 Contact socket 120 further includes a funnel guide 126 to facilitate insertion of contact pin 70 into contact socket 120. In addition, the contact socket 120 includes a cover 124 on the funnel guide 126
gegenüberliegenden Seite der Kontaktbuchse 120, die beispielsweise vorübergehend die Durchgangsöffnung 121 abdeckt, sodass die Kontaktbuchse 120 beispielsweise über ein Vakuumansaugverfahren gegriffen und in die Öffnung 115 der Leiterplatte 110 automatisch platziert werden kann. Die Abdeckung 124 kann nach dem Verlöten der Kontaktbuchse 120 auf der Leiterplatte 110 entfernt werden, sodass sich der opposite side of the contact socket 120, for example, temporarily covers the through hole 121, so that the female contact 120 can be grasped for example via a Vakuumansaugverfahren and placed in the opening 115 of the circuit board 110 automatically. The cover 124 may be removed after soldering the contact socket 120 on the circuit board 110, so that the
Kontaktstift 70 durch die Kontaktbuchse 120 hindurch erstrecken kann. Contact pin 70 can extend through the contact socket 120 therethrough.
Zum Fixieren der Kontaktbuchse 120 in der Öffnung 115 der Leiterplatte 110 kann ein Reflow-Lötprozess genutzt werden, der zusammen mit dem SMD-Reflow-Prozess (SMD = surface mounted devices; oberflächenmontierte Bauteile) ausgeführt werden kann und die Reflow-Lötverbindung 130 herstellt. Die Reflow-Lötverbindung 130 stellt einen elektrischen Kontakt zwischen der Kontaktbuchse 120, die z.B. ein Metall aufweist, und einer Metallisierung der Leiterplatte 110 her, so dass der Sensor oder Aktuator über den Kontaktstift 70 elektrisch mit Bauteilen auf der Leiterplatte 110 verbunden werden kann. Um den Reflow-Lötprozess durchzuführen, kann die To fix the contact socket 120 in the opening 115 of the circuit board 110, a reflow soldering process can be used, which together with the SMD reflow process (Surface Mounted Devices) and reflow solder joint 130. The reflow solder joint 130 establishes an electrical contact between the contact socket 120, which comprises eg a metal, and a metallization of the printed circuit board 110, so that the sensor or actuator can be electrically connected to components on the printed circuit board 110 via the contact pin 70. To perform the reflow soldering process, the
Leiterplatte 110 auf beiden Seiten entsprechendes Lötmaterial aufweisen, welches beim Reflow-Lötprozess sich verflüssigt, um die Reflow-Lötverbindung 130 zwischen der Leiterplatte 110 und der Kontaktbuchse 120 bzw. zu den Bauteilen herzustellen. Beispielsweise kann dazu eine ca. 5 pm dicke Zinnschicht auf der Leiterplatte 110 um die Öffnung 115 herum ausgebildet werden, die dann später den elektrischen Circuit board 110 have on both sides corresponding solder material, which liquefies in the reflow soldering process to produce the reflow solder joint 130 between the circuit board 110 and the contact socket 120 and to the components. For example, an approximately 5 pm thick tin layer can be formed on the circuit board 110 around the opening 115 around, which then later the electrical
Lötkontakt 130 zu der Kontaktbuchse 120 herstellt. Der Reflow-Lötprozess für die Kontaktbuchse 120 ersetzt somit den zusätzlichen Federkontakt zur Leiterplatte in der Führungsleiste, wie er bei konventionellen Kontaktierungsverfahren genutzt wird. Es ist ebenfalls möglich, dass die Kontaktbuchse 120 durch eine Bestückmaschine in einer automatischen SMT-Montage in die Öffnung 115 eingesetzt wird (SMT=surface-mount technology, Oberflächenmontagetechnologie). Soldering contact 130 to the contact socket 120 manufactures. The reflow soldering process for the contact socket 120 thus replaces the additional spring contact with the printed circuit board in the guide rail, as used in conventional contacting methods. It is also possible for the female connector 120 to be inserted into the opening 115 by a placement machine in an automatic SMT assembly (SMT = surface-mount technology, surface mount technology).
Die Öffnung 115 kann beispielsweise einen Durchmesser von 2 bis 4 mm oder ca. 2.8 mm umfassen. Die Durchgangsöffnung 121 innerhalb der Kontaktbuchse 120 kann beispielsweise einen Durchmesser zwischen 2 ... 3 mm oder von ca. 2,5 mm umfassen und die Kontaktstifte 70 können einen Durchmesser von ca. 1 ... 2 mm aufweisen. Außerdem kann um die Öffnung 115 herum ein Kontaktpad ausgebildet werden The opening 115 may for example comprise a diameter of 2 to 4 mm or about 2.8 mm. The passage opening 121 within the contact bushing 120 may, for example, have a diameter between 2... 3 mm or approximately 2.5 mm, and the contact pins 70 may have a diameter of approximately 1... 2 mm. In addition, a contact pad may be formed around the opening 115
(einseitig oder auf beiden Seiten der Leiterplatte 110), welches sich um die Öffnung 115 herum in einer Breite von ca. 5 mm erstrecken kann und das entsprechendes (one-sided or on both sides of the circuit board 110), which may extend around the opening 115 in a width of about 5 mm and the corresponding
Lötmaterial aufweist (z.B. eine 5 pm dicke Schicht aus Zinn). Solder (e.g., a 5 μm thick layer of tin).
Fig. 3 zeigt beispielhaft die Leiterplatte 110, die über die Kontaktstifte 70 einen elektrischen Kontakt zu einem Sensor/Aktuator 50 herstellt. Die Leiterplatte 110 ist in dem Nutzfahrzeug (z.B. in einer Steuereinheit) an der Position des Aktuators oder Sensors 50, beispielsweise mittels Befestigungsschrauben 80, festgeschraubt. Die mechanische Befestigung kann auch durch eine Einpresstechnik anstatt FIG. 3 shows, by way of example, the printed circuit board 110, which makes electrical contact with a sensor / actuator 50 via the contact pins 70. The circuit board 110 is bolted in the commercial vehicle (e.g., a control unit) to the position of the actuator or sensor 50, such as by means of mounting screws 80. The mechanical attachment can also be made by a press-fit technique instead
Befestigungschrauben 80 realisiert werden. Daher kann der Kontaktstift 70 nicht selbständig rausrutschen. Die Arretiermittel 122 in der Kontaktbuchse 120 brauchen somit nicht ein Herausgleiten verhindern, sondern vor allem den elektrischen Kontakt sicherstellen. Das kann durch eine entsprechende Federkraft der Kontaktfinger 123 erreicht werden. Die Leiterplatte 110 umfasst elektronische Bauteile, die in der Fig. 2 oder Fig. 3 nicht gezeigt sind. Sie stellen beispielsweise eine Steuerung des Aktuators oder Sensors 50 bereit bzw. umfassen eine Auswerteeinheit. Fixing screws 80 can be realized. Therefore, the contact pin 70 can not slip out by yourself. The locking means 122 in the contact socket 120 thus need not prevent slipping out, but above all to ensure electrical contact. This can be achieved by a corresponding spring force of the contact fingers 123. The circuit board 110 includes electronic components that are not shown in FIG. 2 or FIG. 3. They provide, for example, a control of the actuator or sensor 50 or comprise an evaluation unit.
Ein großer Vorteil von Ausführungsbeispielen besteht darin, dass nur noch ein A great advantage of embodiments is that only one
Lötprozess zum Befestigen der elektronischen Bauteile auf der Leiterplatte 110 und zum Ausbilden der Kontaktierung des Kontaktanschlusses zu dem Sensor oder zu dem Aktuator 50 nötig ist. Außerdem kann die Buchse 120 automatisch, beispielsweise über eine Bestückmaschine, eingesetzt werden, wobei beispielsweise ein Soldering process for attaching the electronic components on the circuit board 110 and for forming the contacting of the contact terminal to the sensor or to the actuator 50 is necessary. In addition, the socket 120 can be used automatically, for example via a placement machine, wherein, for example, a
Vakuumansaugverfahren genutzt werden kann. Die Kontaktbuchse 120 kann Vacuum suction can be used. The contact socket 120 can
beispielsweise Arretiermittel 122 aufweisen, die mittels einer Einpress- /Klemmverbindung für die/den Kontaktstift(en) 70 zu dem Sensor und/oder dem For example, have locking means 122 which by means of a press-in / clamp connection for the / the contact pin (s) 70 to the sensor and / or the
Aktuator haben können. Actuator can have.
Die in der Beschreibung, den Ansprüchen und den Figuren offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein. The features of the invention disclosed in the description, the claims and the figures may be essential for the realization of the invention either individually or in any combination.
BEZUGSZEICHENLISTE LIST OF REFERENCE NUMBERS
50 Aktuator, Sensor, .... 50 actuator, sensor, ....
70 Kontaktstift(e)  70 contact pin (s)
80 Befestigungsschrauben 80 fixing screws
110 Leiterplatte  110 circuit board
115 Öffnungen der Leiterplatte 120 Anschlussbuchse 115 openings of the printed circuit board 120 connection socket
121 Durchgangsöffnung 121 passage opening
122 Arretiermittel 122 locking means
123 deform ierbare Finger  123 deformable fingers
124 rückseitige, temporäre Abdeckung 126 Trichterführung  124 rear temporary cover 126 funnel guide
130 Reflow-Lötverbindung 130 reflow solder joint

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Herstellung eines Anschlusskontaktes für einen Sensor oder einen Aktuator (50) eines Fahrzeuges, 1. A method for producing a connection contact for a sensor or an actuator (50) of a vehicle,
gekennzeichnet durch marked by
- Bereitstellen (S110) einer Leiterplatte (110) mit zumindest einem darauf  - Providing (S110) a printed circuit board (110) with at least one on it
angeordneten elektronischen Bauteil und mit einer Öffnung (115);  arranged electronic component and with an opening (115);
- Einbringen (S120) einer Kontaktbuchse (120) in die Öffnung (115); und  - inserting (S120) a contact socket (120) into the opening (115); and
- gemeinsames Verlöten (S130) des zumindest einen Bauteils mit der Leiterplatte (110) und der Kontaktbuchse (120) mit der Leiterplatte (110) in einem  - Soldering (S130) of the at least one component with the circuit board (110) and the contact socket (120) with the circuit board (110) in one
Verfahrensschritt.  Process step.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , 2. The method according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das gemeinsame Verlöten (S130) ein Reflow-Lötprozess ist. the common soldering (S130) is a reflow soldering process.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der Sensor oder der Aktuator (50) mittels eines Kontaktstifts (70) elektrisch kontaktierbar ist, 3. The method of claim 1 or claim 2, wherein the sensor or the actuator (50) by means of a contact pin (70) is electrically contacted,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Schritt des Einbringens (S120) der Kontaktbuchse (120) durch eine the step of inserting (S120) the contact socket (120) through a
Bestückmaschine ausgeführt wird und die eingebrachte Kontaktbuchse (120)  Picking machine is running and the inserted contact socket (120)
Arretiermittel (122) für den Kontaktstift (70) aufweist. Locking means (122) for the contact pin (70).
4. Verfahren nach Anspruch 3, 4. The method according to claim 3,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Arretiermittel (122) in der eingebrachten Kontaktbuchse (120) ausgebildet sind, um den Kontaktstift (70) mittels Einpress-Klemmtechnik zu halten. the locking means (122) are formed in the inserted contact socket (120) to hold the contact pin (70) by press-fitting technique.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, 5. The method according to claim 3 or claim 4,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Einbringen (S120) der Kontaktbuchse (120) mittels einer Bestückmaschine derart erfolgt, dass die Bestückmaschine die Kontaktbuchse (120) durch einen Unterdrück greift und in die Öffnung (115) einsetzt. the introduction (S120) of the contact bushing (120) by means of a placement machine takes place in such a way that the placement machine grips the contact bushing (120) by means of a depression and inserts it into the opening (115).
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Kontaktbuchse (120) eine 6. The method of claim 5, wherein the contact socket (120) a
Durchgangsöffnung (121 ) mit einer temporären Abdeckung (124), insbesondere aus Papier, aufweist, um durch einen Unterdrück greifbar zu sein, Through opening (121) with a temporary cover (124), in particular made of paper, in order to be graspable by an oppression,
gekennzeichnet durch marked by
Entfernen der temporären Abdeckung (124) nach dem gemeinsamen Verlöten (S130).  Removing the temporary cover (124) after the common soldering (S130).
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 7. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
in dem Schritt des Bereitstellens (S110) eine Leiterplatte (110) bereitgestellt wird, auf der beidseitig Lötmittel an der Öffnung (115) ausgebildet sind. in the providing step (S110), providing a circuit board (110) on which solder is formed on both sides of the opening (115).
8. Leiterplatte mit einem Anschlusskontakt für einen Sensor oder für einen Aktuator (50) in einem Fahrzeug, 8. printed circuit board with a connection contact for a sensor or for an actuator (50) in a vehicle,
gekennzeichnet durch marked by
- einer Kontaktbuchse (120) mit einer Durchgangsöffnung (121 ), die ausgebildet ist, um einen Kontaktstift (70) zu dem Sensor oder zu dem Aktuator (50) des Fahrzeuges aufzunehmen und einen elektrischen Kontakt herzustellen; und - A contact socket (120) having a through hole (121) which is adapted to receive a contact pin (70) to the sensor or to the actuator (50) of the vehicle and make an electrical contact; and
- eine Reflow-Lötverbindung (130) zwischen der Kontaktbuchse (120) und einer Metallisierung der Leiterplatte (110) und weitere Reflow-Lötverbindungen zwischen einem oder mehreren Bauteilen und der Leiterplatte (110). - A reflow solder joint (130) between the contact socket (120) and a metallization of the circuit board (110) and further reflow solder joints between one or more components and the circuit board (110).
9. Leiterplatte nach Anspruch 8, 9. Printed circuit board according to claim 8,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Kontaktbuchse (120) eine Durchgangsöffnung (121 ) mit einer temporären the contact socket (120) has a passage opening (121) with a temporary one
Abdeckung (124), insbesondere aus einem Papiermaterial, aufweist, wobei die temporäre Abdeckung (124) ausgebildet ist, um ein Greifen durch eine Cover (124), in particular of a paper material, wherein the temporary cover (124) is formed to be gripped by a
Bestückmaschine mittels Unterdrück zu ermöglichen. To enable placement machine by means of negative pressure.
10. Fahrzeugsteuereinheit, 10. vehicle control unit,
gekennzeichnet durch marked by
eine Leiterplatte (110) nach Anspruch 8 oder Anspruch 9; a circuit board (110) according to claim 8 or claim 9;
einen Sensor oder einen Aktuator (50); und zumindest einen Kontaktstift (70), der eine elektrische Verbindung zwischen der Leiterplatte (110) und dem Sensor oder dem Aktuator (50) bereitstellt. a sensor or an actuator (50); and at least one contact pin (70) providing an electrical connection between the circuit board (110) and the sensor or actuator (50).
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