JP2004530303A - マウントされる接触スリーブ管を含むプリント回路基板 - Google Patents

Abstract

本発明は、接触スリーブ管（１７）がＳＭＤコンポーネントの方法で電気的にＰＣＢに接続することができることによって、その上にマウントされる接触スリーブ管（１７）を含むプリント回路基板（１５）に関する。前述の回路基板（１５）の上面は、凹部（２３）、凹部（２３）に隣接する金属被覆部（２５、２６）を備え、プリント回路基板（１５）上を走る細長いコンダクタ（２７）に接続され、そして、凹部（２３）に中に横たえられた接触スリーブ管（１７）は、ハンダ継ぎ目（２９）によって機械的に固定され、金属被覆部（２５）に電気的に接続される。
【選択図】図２

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板に関し、特にその上にマウントされる接触スリーブ管を有するプリント回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
接触スリーブ管は、概してくぼんだ金属のシリンダである。それらは、例えば、バナナ・プラグ用ソケットとして役立つ。しかしながら、互いの側の多くの接触スリーブ管を整えることもでき、その結果、プラグ接触部の対応する数を備えたプラグを挿入することができる。
【０００３】
図１に示されるように、通常接触スリーブ管は、回路基板１を貫通する穴３の中に置かれている。接触スリーブ管は、ハンダ接合５、７によってそれらの２つの端で回路基板１と接続されている。穴３の円筒状の内部の表面、および穴の端に接する環状の円盤状の領域は、金属被覆９で供給されている。ハンダ接合５、７は、接触スリーブ管１１の機械的な保証および回路基板１における接触スリーブ管１１と金属被覆９との間の電気的な接続を作成する。金属被覆９は、回路基板上の少なくとも１つのコンダクタ・パス１３を通って電気的に接続される。
【０００４】
通常、回路基板は、手動で接触スリーブ管により供給され、ハンダ接合も波ハンダ槽の中で手動であるいはほかの方法で形成される。
現代の電気的な装置、特に測定装置は、一般に、電子コンポーネントがその上で配置されている少なくとも１つの回路基板を含む。これらのコンポーネントは、回路基板上に機械的に保証され、回路基板上であるいはその基板の上で走るコンダクタに電気的に接続されているに違いない。表面にマウントされたコンポーネント、いわゆる「表面実装部品」あるいは略してＳＭＤコンポーネントは、むしろ製造コストを下げるために使用される。ＳＭＤコンポーネントは、それらの装備のために回路基板の穴を要求しない。代わりに、それらは、それらに供給される接続上に接触部で直接ハンダ接合される。
【０００５】
典型的には、第１のステップで、ハンダペーストは、コンポーネントが続いて位置されることになっているすべての場所に回路基板上にスクリーン印刷プロセスで用いる。ハンダが用いられる場所、あるいは製造工程が終わってからハンダ接合が存在する場所は、以降ハンダ位置という。
【０００６】
次のステップで、回路基板は、機械によってコンポーネントで占められる。その後、占められた回路基板は、オーブン、特に逆流オーブンへもたらされる。接合するプロセスは、オーブンの中で、例えば、ハンダに特有の温度サイクルが実行される場合、保護ガス大気の中で起こる。
【発明の開示】
【０００７】
今日、最も電子的なコンポーネントは、ＳＭＤコンポーネントのとして利用可能であり、これは電子機器の製造コストの相当な縮小に結びつく。不運にも、１つの工程でＳＭＤコンポーネントと一緒にマウントされず接続することができないいくつかのコンポーネントがまだある。これらのコンポーネントがマニュアルで配置されることおよび接続することは、高い追加費用という結果を出す。
【０００８】
本発明の目的は、ＳＭＤコンポーネントとして電気的に接続された接触スリーブ管を備えた回路基板を提供することである。
【０００９】
この目的のために、本発明は、回路基板の上部の横に提供される凹部と、凹部に接した金属被覆であって、回路基板上で伸びるコンダクタ・パスに接続された金属被覆と、凹部にセットされた接触スリーブ管であって、ハンダ接合によって金属被覆に機械的に保証され電気的に接続される接触スリーブ管と、を有する回路基板を備える。
【００１０】
１つの実施例では、凹部は機械処理され回路基板になる。
第１の実施例では、金属被覆は、凹部に接した銅のパッドによって形成される。
第２の実施例では、金属被覆は、凹部およびそれに隣接する領域の表面に適用された金属のコーティングである。
【００１１】
さらに、本発明は、ハンダが回路基板上に機械によって適用され、接触スリーブ管が、自動的に配置する機械でＳＭＤコンポーネントと一緒に回路基板に置かれ、そして配置された回路基板が、ＳＭＤコンポーネントのためのハンダ接合および接触スリーブ管が熱のアクションによって生まれるオーブンへもたらされる、回路基板を生産する方法を備える。
【００１２】
先行技術においては通常、接触スリーブ管が回路基板を通って置かれておらず、しかし、代わりに、回路基板の表面上で凹部へセットされているので、スリーブ管は、今ＳＭＤコンポーネントとして扱うことができる。これは、機械が回路基板にそれを置くことができることを意味する。ハンダは、ＳＭＤコンポーネントのためのハンダと同時に機械によってこのように適用され、回路基板は、接触スリーブ管およびＳＭＤコンポーネントの完備した機械によって配置され、そして多くの回路基板は、多くの回路基板が同時に扱われる際に、製造することができ、かつコンベアー・ベルト上のオーブンへ与えることができる。これは相当な原価の削減という結果を出す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明およびさらに長所は、実施例の３つの例がその中で示された図面の図において非常に詳しく説明され、同一の要素は、図の全体にわたり同一の参照符号により与えられている。
【００１４】
図２は、本発明によって適用されて接続している、接触スリーブ管１７を備えた回路基板１５を概略的に示す。
接触スリーブ管１７は、中空の金属、例えば銅のシリンダで作られる。
【００１５】
回路基板１５は、例えば通常の営利上利用可能である厳密な回路基板、例えばエポキシ樹脂に基づいた絶縁材料である。回路基板１５のコンダクタ・パス１９は、通常銅由来であり、接続が生じることである場合、それらは銅パッド２１を露出する。図２は、ＳＭＤコンポーネントの接続のために、例として２つの適切な銅パッド２１を示す。
【００１６】
ポケット形の凹部２３は、回路基板１５の上部の横に提供される。ポケット形の凹部２３は、例えば機械処理され回路基板１５になる。
金属被覆２５は、凹部２３に隣接する。金属被覆２５は、例えば、凹部２３と隣接する回路基板１５に置かれた銅のパッドである。これは、図２の中で示される。
【００１７】
さらに、凹部２３の表面、およびそこに隣接する回路基板１５の表面のエリアは、金属のコーティングの方式で金属被覆２６を供給することができる。この実施例は、図３の中で示される。金属被覆２６を除いて、図３の中で示される実施例は、図２の中で示される実施例と同一である。
【００１８】
金属被覆２５、２６は、例えば、電気化学的にあるいは直流電気的に適用される。
金属被覆２５、２６に接続されるのは、回路基板１５上で伸びるコンダクタ・パス２７である。
【００１９】
接触スリーブ管１７は、凹部２３の中に縦にセットされ、機械的にしっかりと、かつ電気的に、金属被覆２５、２６にハンダ接合２９によって接続される。
さらに、銅パッド２１および金属被覆２５、２６の上に、接続金属被覆を提供することは可能である。接続金属化は、例えば、ニッケル層および金の層で構成される。ニッケルは直流電気的に用いられ、金は化学的に用いられる。この場合、ニッケル層は、銅のパッド２１あるいは金属被覆２５と金の層との間で、場合に応じて整えられる。それは拡散障壁として役立ち、金の層へ銅の移動を防ぐ。この種の表面の改良は、しばしばハンダ接続において用いられる。
【００２０】
あるいは、熱風錫メッキを施すことは、ハンダ特性を改善するために実行されるかもしれない。これについては、錫が、銅のパッドの表面あるいは金属被覆２５の表面に、場合に応じて置かれ、熱風によって溶かされる。液体の錫は、後の接合するプロセスには有利である非常に平らな表面を形成する。この工程も、熱風水準測量（ＨＡＬ）と呼ぶ。
【００２１】
通常の営利上利用可能なＳＭＤコンポーネントの接触は、錫−鉛合金で作られている。特に有用なのは、銀の内容を持っているハンダである。非常に好い結果は、錫−銀ハンダで達成される。ハンダは有利に鉛を自由にする。鉛は低い融点を持っており、鉛を含んでいるハンダで、安定した接続が低温で単に達成可能であるという事実に寄与する。錫−鉛ハンダは、およそ１８０℃の融点を示し、錫−銀ハンダの場合には、およそ２２０℃の融点を示す。
【００２２】
本発明のような回路基板１５は、むしろ機械によって製造される。ハンダは、例えば、回路基板１５上の適切なハンダ位置で機械によるスクリーン印刷プロセスで、ここでは銅パッド２１および金属被覆２５、２６に適用される。その後、回路基板１５は、すべての所望のＳＭＤコンポーネントおよび接触スリーブ管１７を備えた自動的に配置する機械によって配置される。当然、複数の接触スリーブ管１７も回路基板上で提供することができる。
【００２３】
本発明の概念により、接触スリーブ管１７は、ＳＭＤコンポーネントのように扱うことができる。
回路基板上で接続されることになっている接触部のすべてが、コンポーネントと接触スリーブ管の平らな表面の１つの横に置かれる場合、コンポーネントはＳＭＤコンポーネントのように扱うことができる。従って、接触スリーブ管１７を備えた回路基板１５を配置および接続することは、大量生産で機械によって進むかもしれない。
【００２４】
ハンダの湿った粘着性の強さのために、すべてのコンポーネントは、回路基板１５に適所に固定され、回路基板１５は、直ちに以降の配置に移ることが出来る。従って、全製造工程中にコンベヤーベルト上の回路基板１５を移動することは可能である。移動しているこの方法に本来的な振動は、置換あるいはコンポーネントの損失に結びつかない。恐らく、直ちに他のプロセス・ステップを実行することができることが要求される。
【００２５】
その後、配置された回路基板１５は、オーブンへ、なるべくなら逆流ハンダ・オーブンへもたらされ、そこで熱がＳＭＤコンポーネントおよび接触スリーブ管１７へのハンダ接合を生む。ハンダの湿った粘着性の強さのために、このことは、コンポーネントを備えた回路基板１５が配置されたことに直ちに続くコンベヤーベルトを使用して生じることができる。オーブンでは、各コンポーネントと回路基板１５との間の電気的かつ機械的なハンダ接続を生じる温度サイクルに続く。
【００２６】
図４は、本発明の３つのマウントされて接続している接触スリーブ管１７を備えた回路基板１５を概略的に示し、図５は、３つの接触部３３を組み合わせたプラグ３１を示す。接触部３３は、例えば金属ピンであって、プラグ３１の中でケーブル３５のワイヤーと接続される。３つの接触スリーブ管１７は、回路基板１５と互いに並んで、かつその外部の端と同一面端で配列される。
【００２７】
互いに並んで配列される複数の接触スリーブ管１７は、キャリアー・テープにともに集めることができ、正確には、ＳＭＤ抵抗のために行われ、配列機械で回路基板１５上に配置される。
【００２８】
回路基板１５は、接触スリーブ管１７が、ハウジングの対応する開口部によってハウジングの外部とアクセス可能であるように、例えば、ハウジング（図４の中で示されていない）に置かれることができる。プラグ３１がハウジングに対して置かれるとともに、接触部３３は接触スリーブ管１７の中に入り、電気的な接続を達成する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、先行技術の接触スリーブ管を備えた回路基板を概略的に示す。
【図２】図２は、本発明によって適用されて接続している接触スリーブ管を備えた回路基板で、接触スリーブ管のための凹部の両側で金属被覆を有する回路基板を概略的に示す。
【図３】図３は、本発明によって適用されて接続している接触スリーブ管を備えた回路基板で、接触スリーブ管のための凹部の両側および凹部の内部でも金属被覆を有する回路基板を概略的に示す。
【図４】図４は、本発明によって適用されて接続している、３つの接触スリーブ管を備えた回路基板を概略的に示す。
【図５】図５は、３つの接触部を組み合わせたプラグを概略的に示す。

Claims (5)

1. 回路基板（１５）の上部の横に提供される凹部（２３）と、
   凹部（２３）に接した金属被覆（２５、２６）であって、
   回路基板上（１５）で伸びるコンダクタ・パス（２７）に接続された金属被覆（２５、２６）と、
   凹部（２３）にセットされた接触スリーブ管（２７）であって、
   ハンダ接合によって金属被覆（２５、２６）に機械的に保証され電気的に接続される接触スリーブ管（２７）と、
   を有する回路基板。
2. 凹部（２３）は機械処理され回路基板（１５）になる、請求項１に記載の回路基板。
3. 金属被覆（２５）は、凹部（２３）に接した銅のパッドによって形成される、請求項１に記載の回路基板。
4. 金属被覆（２６）は、凹部（２３）およびそれに隣接する領域の表面に適用された金属のコーティングである、請求項１に記載の回路基板。
5. ハンダが回路基板（１５）上に機械によって適用され、
   接触スリーブ管（１７）が、自動的に配置する機械でＳＭＤコンポーネントと一緒に回路基板（１５）に置かれ、そして、
   配置された回路基板（１５）が、ＳＭＤコンポーネントのためのハンダ接合および接触スリーブ管（１７）が熱のアクションによって生まれるオーブンへもたらされる、
   上記請求項の１つに定義された回路基板を生産する方法。