JP6813671B2 - 部品をはんだ付けにより固定する方法 - Google Patents

部品をはんだ付けにより固定する方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6813671B2
JP6813671B2 JP2019514306A JP2019514306A JP6813671B2 JP 6813671 B2 JP6813671 B2 JP 6813671B2 JP 2019514306 A JP2019514306 A JP 2019514306A JP 2019514306 A JP2019514306 A JP 2019514306A JP 6813671 B2 JP6813671 B2 JP 6813671B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit board
printed circuit
component
fixing
receiving hole
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
JP2019514306A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019530231A (ja
Inventor
ザーム,ユルゲン
ローズマイヤー,ウルリッヒ
Original Assignee
フェニックス コンタクト ゲーエムベーハー ウント コムパニー カーゲー
フェニックス コンタクト ゲーエムベーハー ウント コムパニー カーゲー
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
Application filed by フェニックス コンタクト ゲーエムベーハー ウント コムパニー カーゲー, フェニックス コンタクト ゲーエムベーハー ウント コムパニー カーゲー filed Critical フェニックス コンタクト ゲーエムベーハー ウント コムパニー カーゲー
Publication of JP2019530231A publication Critical patent/JP2019530231A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6813671B2 publication Critical patent/JP6813671B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections
    • H01R43/0263Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections for positioning or holding parts during soldering or welding process
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/301Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor by means of a mounting structure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/0008Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work
    • B23K1/0016Brazing of electronic components
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K3/00Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • B23K3/08Auxiliary devices therefor
    • B23K3/087Soldering or brazing jigs, fixtures or clamping means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50Fixed connections
    • H01R12/51Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/55Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals
    • H01R12/58Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals terminals for insertion into holes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70Coupling devices
    • H01R12/7005Guiding, mounting, polarizing or locking means; Extractors
    • H01R12/7011Locking or fixing a connector to a PCB
    • H01R12/707Soldering or welding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46Bases; Cases
    • H01R13/50Bases; Cases formed as an integral body
    • H01R13/501Bases; Cases formed as an integral body comprising an integral hinge or a frangible part
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections
    • H01R43/0256Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections for soldering or welding connectors to a printed circuit board
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/306Lead-in-hole components, e.g. affixing or retention before soldering, spacing means
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3447Lead-in-hole components
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36Electric or electronic devices
    • B23K2101/42Printed circuits
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09Shape and layout
    • H05K2201/09009Substrate related
    • H05K2201/09063Holes or slots in insulating substrate not used for electrical connections
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007Types of components
    • H05K2201/10189Non-printed connector
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10431Details of mounted components
    • H05K2201/10568Integral adaptations of a component or an auxiliary PCB for mounting, e.g. integral spacer element
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10431Details of mounted components
    • H05K2201/10598Means for fastening a component, a casing or a heat sink whereby a pressure is exerted on the component towards the PCB
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10431Details of mounted components
    • H05K2201/10606Permanent holder for component or auxiliary PCB mounted on a PCB
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/01Tools for processing; Objects used during processing
    • H05K2203/0182Using a temporary spacer element or stand-off during processing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)

Description

本発明は、プリント回路基板と接触するための電気接続要素を有する部品に関し、部品をはんだ付けにより固定する位置決め装置に関し、また、部品をプリント回路基板上にはんだ付けにより固定する方法にも関する。ここで、本発明は特に、プリント回路基板上に部品を実装することと、前記部品を、それらがプリント回路基板上にはんだ付けされる前に位置決めすることについて言及する。
独国特許出願公開第10 2008 029 123 A1号は、プリント回路基板上に部品をはんだ付けにより固定する装置と方法を開示している。ここでは、一体部品として製造されるホルダは、取付要素と、前記取付要素に固定されて、ホルダをプリント回路基板上に固定する役割を果たすスペーサも有する。取付要素からスペーサが柔軟に下垂することにより、スペーサは先行実装された状態の取付要素により画定される平面内に配置され、スペーサはプリント回路基板上にホルダを実装するために角度が付けられている。
さらに、独国特許公開第100 21 396 A1号は、プリント回路基板上にモジュールを保持するための装置を開示しており、この装置は、プリント回路基板の平面から突出し、プリント回路基板に適合させられた保持要素と、モジュールを受けるための凹部を有するアダプタ要素と、を有し、保持要素は、アダプタ要素を保持要素の中に水平方向に挿入できるように設計され、保持要素に連結した後は前記保持要素によりほとんど取り囲まれる。
本発明が関する部品は例えば、プリント回路基板上に固定される予定であり、そのために少なくとも電気接続要素を有し、それらが通常はプリント回路基板内の、それに対応する穴の中に挿入され、前記プリント回路基板にはんだ付けされる電気プラグインコネクタ又はその他の電気/電気機械部品である。プリント回路基板上に設置された後に、その重力中心によりその位置を変化させる電気部品又は、その大きさ若しくは機械的作用により、はんだ付け、例えばプラグインコネクタの接続の後に、プリント回路基板上に固定するために追加のラッチングフックで安定させるための部品を設計することが知られている。これらが産業用のはんだ付け工程にとって経済的に適当であるのは、実質的にウェーブはんだの場合だけであり、それは、プリント回路基板に電子/電気機械部品を装着する際に、部品のラッチングフックを曲げて、前記ラッチングフックがプリント回路基板の受け穴に係合できるように、大きい力が加えられるからである。さらにラッチングフックが固定されるときにプリント回路基板に作用する振動によっても、他の表面実装部品(SMD−BE)がその装着位置からずれる可能性がある。そのため、既知の解決策は、自動装着には適していない。しかしながら、特にリフロー工程のための、このように部品が実装されるプリント回路基板のはんだ付けに対する要求が増大している。
本発明は、上述の先行技術を改善し、プリント回路基板に、はんだ付けの後も機械的力を吸収するか、及び/又は装着中に安定位置に保持されなければならない電子/電気機械部品を装着できるような選択肢を提案するという目的に基づく。
本発明によれば、この目的は、特許請求項1又は5の特徴を有する部品、請求項6で請求されている位置決め装置、及び請求項8及び11に記載されている方法により達成される。さらに、有利な改良は、それぞれ従属する請求項において見られる。
したがって、部品は位置決め装置を有し、これは、プリント回路基板上に位置決め装置を解放可能に支持するための少なくとも1つの支持部と、部品に解放可能に接続でき、部品がプリント回路基板に実装された時に、それが部品を保持するように配置できる少なくとも1つの保持要素と、を有する。したがって、位置決め装置は保持要素からなり、これは、それを部品に解放可能に接続できることにより、部品を前記部品がプリント回路基板上に実装される際に適切に支援して、はんだ付けが行われるまで前記部品がその位置に保持されることになるように構成される。これは特に、上部の重い部品、すなわち部品を位置決めした後に前記部品が傾くことにつながるような重力中心を有する部品の場合に発生し、したがってプリント回路基板のコンタクト穴の中の電気接続が変化する。保持要素による支援は、部品の構成と個々の用途に応じて実現できる。保持要素はしたがって、支援されるべき、例えばプラグインコネクタを有する部品に応じて、それがプラグインコネクタに、例えばソケット、又はプラグピンのための、それに対応する開口部に係合するように設計できる。保持要素が、プラグインコネクタを有する、又は有さない端面で部品を包囲し、その下で係合し、又はその他の何らかの方法でそれに支援を提供するようにすることも同様に可能である。それに加えて、部品は、端面に装着されていないが、側面に装着され、それと位置決め装置の保持要素が係合できる別の支持要素を有することができる。保持要素に加えて、位置決め装置は位置決め装置をプリント回路基板上に解放可能に支持するための支持部を有する。位置決め装置の位置は、支持部によって、プリント回路基板上でプリント回路基板の表面に関して垂直方向に作用する重量によって支持されることにより保持され、その結果、部品の構造部分であって、位置決め装置の保持要素に解放可能に接続されているところの構造部分が曲がる、及び/又はずれることが起こりえなくなる。プリント回路基板の縁部に配置される部品の場合、位置決め装置を、隣接するプリント回路基板上で支持されるようにすることも可能である。位置決め装置は、部品がプリント回路基板にはんだ付けされた後に取り除かれる。
好ましい実施形態において、部品はそれに加えて、外側に向かって方向付けられ、好ましくは部品に切り離し可能に接続される少なくとも1つの支持要素を有する。この種の分離要素は好ましくは、部品、例えばプラグインコネクタの側面に配置される。接続線は、プラグインコネクタの後面に配置され、相手のプラグを端面で挿入できる。不利な重力中心を有する部品、すなわち、その設計に関する重量分布により、はんだ付けされていない状態では外的な動作がなくてはプリント回路基板上で所期の位置と向きを保持できない部品の場合、部品上の少なくとも1つの支持要素の位置は、部品を保持要素によって所定の位置にしっかりと保持できるような位置である。このために、少なくとも1つの支持要素は、部品の各構造部分上に、それが部品からアーム又はウィング状に横方向に突出するか、又はプリント回路基板の方向に斜めに形成できる。1つめの場合、支援は位置決め装置により提供され、2つめの場合、支持装置はプリント回路基板上に直接載せられる。部品が、好ましくは支持要素に切り離し可能に接続された位置決め装置によって案内されると、前記位置決め装置は再び支持要素から切り離され、はんだ付け工程後に取り除かれる。少なくとも1つの支持要素を部品の上に、例えば折り取ることによって解放可能に固定することは、プリント回路基板の限られた表面積上での構造部分のグループ化を最適化するためにはんだ付け工程後に支持要素を取り除くために、又は、例えばプラグインコネクタの場合のように、支持が端面において位置決め装置のみによって提供されるときに取り除くために役立つ。この場合、支持手段は不要である。
保持要素は、接続された状態で、部品上に配置されたコンタクト要素を少なくとも部分的に包囲し、及び/又はコンタクト要素と係合するか、又は少なくとも1つの支持要素を少なくとも部分的に取り囲むように好都合に設計される。この場合、部品自体もコンタクト要素とすることができる。ソケット又はプラグとしてのコンタクト要素の設計によれば、保持要素の形状は、解放可能な接続が、保持要素を少なくとも1つの移動方向からコンタクト要素に送給することによって実現でき、それと同時に、安定した支持位置が好ましくは少なくともプリント回路基板の方向に確保されるように形成される。これは例えば、例えばプラグ若しくはソケットとして、又は単純に部品又は包囲する保持要素の下で係合する保持要素として、対応する極パターンで構成することによって実現できる。支持要素により提供される追加の動作表面となりうるものによって、部品が保持要素によってはんだ付け工程のための所定の位置に保持されるようにすることができる。
部品の別の好ましい改良によれば、前記部品は、プリント回路基板を、軸方向に作用する少なくとも1つのラッチング手段を有するシャフトに機械的に固定するための少なくとも1つの固定要素を有する。固定要素は様々な改良点を有することができ、重要なのは、それが例えばラッチングフックの形態のより幅の広い部分、シャフト内のくびれの形態のより幅の狭い部分、ねじ山、又は例えば小穴の形態で設計された場合は開口部を有し、その中にはんだが入り込み、軸方向への移動ができなくなり、したがって、部品がプリント回路基板上にさらに機械的に固定されることである。これは、比較的大きい、又は自立的部品の場合に、電気接続のためのはんだ接続部に機械的負荷をかけないようにするため、又はそれが最小限の範囲でしか起こらないようにするために、特に重要である。固定要素を金属から形成しなくてよいことと、それにかかわらず、プリント回路基板内の、相応に大きい受け穴の中に固定することが可能であることが特に有利である。したがって、プラスチック製の固定要素は特に好ましい。受け穴は好ましくは、メタライズされる。これに関して、前記受け穴が十分な直径を有するため、固定要素を力を入れずに受け穴の中に挿入できることが非常に重要である。したがって、この種の部品が所定の位置に設置されると、すでにプリント回路基板上に配置された他の部品が振動によってその位置から移動するリスクがなくなる。
目的はまた、少なくとも1つの支持要素を有する部品により達成され、これは好ましくは部品に解放可能に接続され、プリント回路基板上に実装される際に部品を少なくとも一時的に支持する役割を果たす。この種の支持要素は、位置決め装置に関してすでに上述したが、部品中に前記位置決め装置がなくても実現できる。
目的はさらに、プリント回路基板上に部品をはんだ付けによって固定する位置決め装置により達成され、この部品はプリント回路基板上に位置決め装置を解放可能に支持するための少なくとも1つの支持部と、部品に解放可能に接続でき、部品がプリント回路基板上に実装されたときに、それがプリント回路基板上に部品を支持部によって保持するように配置できる少なくとも1つの保持要素を有する。ここで、保持要素は、例えば、プラグコンタクトの極パターンに相補的に対応するか、又は単純に部品を包囲し、若しくは部品の下で係合のみして、したがって支持を提供するように設計できる。
位置決め装置は好ましくは、少なくとも1つの保持要素を有し、これは、それが部品上に配置されるコンタクト要素又は支持要素を少なくとも部分的に包囲し、及び/又はコンタクト要素と係合するように設計される。多数の異なる部品の場合、適当な保持要素は好ましくは個別に調整され、この保持要素は、それが部分的に包囲する、及び/又は係合する構成によって同様の部品の集合に対して使用できるか、又は部品のコンタクト要素を完全に取り囲み、及び/又はそれに関して相補的に係合するように設計され、それによって保持要素とコンタクト要素との間の最適な解放可能な接続が確立される。代替的な少なくとも1つの支持要素の位置により、プリント回路基板と部品との間の解放可能な接続が確立され、前記接続はそれ以前に不都合に位置付けられた部品の重力中心をずらし、補償された重量分布を確立する。その結果、プリント回路基板へと向けられる部品の重量のみにより、前記部品とプリント回路基板の相互に関する相対位置を保持することが可能となる。したがって、例えば、個々のコンタクトまでの既存の装置のプラグインコネクタは、プリント回路基板内の斜めの変形型として自動的に装着し、例えばリフロー工程を使ってはんだ付けできる。
実装中に不利な重力中心を有し、上述の特徴の1つ又は複数を有する部品を、固定要素を用いずにはんだ付けにより固定する方法は、
−コンタクト穴を有するプリント回路基板を提供するステップと、
−コンタクト穴の中に電気接続要素に入れて、部品をプリント回路基板上に配置するステップと、
−部品を支持するように、プリント回路基板上に位置決め装置の少なくとも1つの保持要素を解放可能に配置するステップであって、保持要素は少なくとも部分的にコンタクト要素又は支持要素を取り囲み、及び/又はコンタクト要素と係合するようなステップと、
−少なくとも1つのコンタクト穴に液体はんだ材料を充填し、はんだ材料を固化させるステップ又は
−少なくとも1つのコンタクト穴の中にすでにあるはんだ材料を溶融させ、固化するステップと、
−位置決め装置を取り除くステップ、を提供する。
この方法は、ウェーブはんだ工程を使用する、及びリフロー工程を使用する両方の製造を考慮に入れる。溶融及び固化の特徴は、導電性接着剤を使用する場合にも当てはまる。
部品をプリント回路基板に機械的に固定するための追加の固定要素を有する部品に対する方法の他の好ましい実施形態によれば:
−追加的に、プリント回路基板に少なくとも1つの、好ましくはメタライズされた受け穴を提供するステップであって、少なくとも1つの受け穴は少なくとも、固定要素の断面より大きい直径を有し、それよって固定要素を受け穴の中に力を入れずに挿入できるようなステップと、
−少なくとも1つのコンタクト穴と少なくとも1つの受け穴とに液体はんだ材料を充填し、はんだ材料を固化するステップ又は、
−少なくとも1つのコンタクト穴及び少なくとも1つの受け穴の中にすでにあったはんだ材料を溶融させ、固化するステップと、
を提供できる。
好ましくはメタライズされた受け穴が、通常の手順と比較して、より大きい直径であることにより、それぞれの固定要素を力を入れずに確実に挿入でき、その際、必要なラッチング手段として、例えば、固定要素上にあるラッチングフックが曲がらない。固定要素に関してわずかにずらして受け穴を配置することも同様に、力を入れずに部品をプリント回路基板に装着するためにとりうる構成である。受け穴が、例えば、それぞれの場合に、1つのラッチングフックを傾けたり、せん断力を加えたりせずに受けるのに十分に大きい直径を有するという要求事項により、相互に関して部品を一切傾けずに、移動方向に関して直線運動のシーケンスでプリント回路基板上に部品を位置付けることができる。これは、例えばピック・アンド・プレースロボットの使用、したがって、プリント回路基板への部品実装の自動化にとって有利である。上述の配置において、位置決め装置は少なくとも1つの支持部によってプリント回路基板上に解放可能に載置される。したがって、位置決め装置の位置は、プリント回路基板上に支持されることによって保持され、その結果、部品の構造部分であって、位置決め装置の保持要素と係合し、及び/又は保持要素を取り囲む構造部分、すなわちコンタクト要素又は支持要素の何れかが、プリント回路基板の中でプリント回路基板の表面に関して垂直方向に作用する力によって曲がり、及び/又はずれることがなくなる。さらに、部品がプリント回路基板の縁部に位置決めされる場合、部品は隣接するプリント回路基板で支持され、正しいはんだ付け位置に保持されることが可能となる。少なくとも1つの固定要素のシャフトとプリント回路基板の少なくとも1つの受け穴の周辺とにより画定される空間への熱可塑性、導電性の解放可能な材料(はんだ)の充填は、勘合式に行われる。受け穴の金属被覆された内面により、はんだは、例えばリフローはんだ付け工程を用いて毛細管現象によって受け穴の中に引き込まれ、このようにして固定要素のシャフトを取り囲む。これにより、ラッチングフックがプリント回路基板に引っかかることに匹敵する勘合式の固定が可能となり、それによってはんだ付け工程の後にもさらに、部品の機械的固定が確実となる。同じことが、例えばくびれ又は小穴が使用される場合にも当てはまり、この場合、小穴の開口を通じたはんだが固定要素をしっかりと保持する。このために、固定要素は、はんだにより受け穴が閉じられる領域ではメタライズされる必要がない。固定要素は好ましくは、プラスチックで構成される。はんだ材料が固化した後、位置決め装置の少なくとも1つの保持要素の、少なくとも1つのコンタクト要素又は少なくとも1つの支持要素へのプラグイン固定は、部品から解放される。部品が固定要素と電気接続要素の両方に完全にはんだ付けされ、また、はんだが硬化したことにより、特にラッチング手段における不利な重力中心を有する電気ユニットの従来のはんだ付けと比較して、高い機械的安定性を得るために追加の固定力が生成される。
部品の重力中心によって、位置決め装置がなくても工程中に安定したはんだ付け位置が得られるが、プリント回路基板への部品の機械的固定が必要な部品の場合に、軸方向に作用する少なくとも1つのラッチング手段を有するシャフトを有する少なくとも1つの固定要素を有する部品をはんだ付けによって固定する方法は:
−コンタクト穴と少なくとも1つの受け穴とを有するプリント回路基板を提供するステップであって、少なくとも1つの受け穴は少なくとも、固定要素の断面より大きい直径を有し、それによって固定要素を力を入れずに受け穴に挿入できるようなステップと、
−部品をプリント回路基板上に、電気接続要素がコンタクト穴の中に入り、部品の固定要素の少なくとも1つのラッチング手段がプリント回路基板の少なくとも1つの受け穴の中に力を加えずに入る状態で配置し、固定要素のラッチング手段が受け穴の中又は受け穴を通って位置決めされるようにするステップと、
−少なくとも1つのコンタクト穴と少なくとも1つの受け穴とに液体はんだ材料を充填し、はんだ材料を固化するステップ又は
−少なくとも1つのコンタクト穴と少なくとも1つの受け穴との中にすでにあったはんだ材料を溶融させ、固化するステップと、
を提供する。
固定要素のラッチング手段の受け穴の中への位置決めは、ラッチング手段の構成に依存する。例えば、ラッチングフックの場合、前記ラッチングフックは完全に受け穴を通って案内されるのに対し、くびれの場合、又は例えば小穴の場合、ラッチング手段は受け穴の中に、はんだが挿入部の中、又は小穴の開口の中に入る程度まで挿入される。これに対応する挙動はまた、例えばねじ山又は、軸方向の抵抗を形成する他の技術的に適当な構成の場合にも見られる。本発明のこの改良の重要性は、他の組合せに関連してすでに述べた。
上述の方法は好ましくは、位置決め装置及び又は支持要素の配置と、必要に応じてさらに組み合わせることができる。個別のステップは、他の文脈においてすでに述べた。
本発明により、異なる構成の部品をプリント回路基板上に、直線運動のシーケンスによって位置決めし、はんだ付け工程にとって正しい向きで保持することが可能となる。装着は力を入れずに行われ、したがって、自動化と、例えばそれに接続されてコンタクト要素上又は支持要素上に係合する、及び/又は包囲するように配置される位置決め装置によってそれぞれの構成要素に対して作用し、それを移動させるピック・アンド・プレースロボットの使用にとって有利である。位置決め装置の支持部により、例えばリフロー工程における、及びウェーブはんだ工程におけるはんだ付け工程中に立った状態で固定することができる。導電性接着剤を使用して加工することも可能である。はんだ付け点が固化した後、位置決め装置と、部品のうち、電子動作に関して非機能的な部分、例えば支持要素は、解放可能な接続によって容易に取り除くことができる。
図面中に示される例示的実施形態を参照しながらさらに本発明を詳しく説明する。特許請求の範囲及び添付の図面に関する本発明の例示的実施形態の下記の説明の中で、別の特徴もわかる。本発明の個々の特徴は、単独でも、異なる実施形態の発明において別々にも実現できる。図において、
実装前の部品、位置決め装置、及びプリント回路基板の略図を示す。 プリント回路基板上に実装された状態の、部品、位置決め装置、及びプリント回路基板の略図を示す。 支持要素を有する部品、位置決め装置、及びプリント回路の略図と、実装前(図3(a))及び実装された状態(図3(b))のその配置も示す。 固定要素をプリント回路基板にはんだ付けにより固定する個々の方法ステップを示す。
図1に示される例示的実施形態は、本発明により関係する部品の概略的設計を側面図で示しており、これはプリント回路基板1、部品4、及び位置決め装置14を含む。プリント回路基板1は複数の穴2、18を有し、これらは相互に関して、これらがすべて、はんだ付けされる予定の接続要素5と部品4の固定要素8のすべてを同時に受けることができるような向きとされる。少なくとも1つの部品支持装置21が通常、接続要素5の付近に提供される。穴2、18は、それが何を受けるかに応じて異なる直径を有し、その結果、ここで示されている固定要素8を受けるための受け穴2は、接続要素5を受けるためのコンタクト穴18とは、より大きな直径によって区別される。部品4は、電気接続要素5と、少なくとも1つの固定要素8であって、シャフト9とシャフト9に隣接するラッチングフック11を有する固定要素と、例えばここでは図示されていないデバイスプラグインコネクタを受けるためのねじ山19と、電気コンタクト7を有する電気コンタクト要素6からなる構成を含む。この略図において、コンタクト要素6は、図示されている電気コンタクト7の構成によって2極プラグとして設計される。位置決め装置14は、それによって位置決め装置14をプリント回路基板1の上に静止した状態に設置できる支持部16と、電気コンタクト要素6の2極プラグ構成に関して相補的に設計される保持要素15を含む。
図2は、図1に示される構造部分の好都合な配置の略図を示す。部品4は、プリント回路基板1に関して、その長さ方向の範囲がプリント回路基板1の表面に関して平行に延び、それと同時に、第一に電気接続要素5がコンタクト穴18により受けられ、第二に固定要素8が受け穴2に受けられるような向きとされる。固定要素8は、受け穴2を通じて、ラッチングフック11が好ましくは完全にプリント回路基板1の、部品4と反対の面の下に位置付けられ、シャフト9が受け穴2により取り囲まれるまで案内される。位置決め装置14は、プリント回路基板1の上に、支持部16によって静止した状態で位置決めされ、部品4のコンタクト要素6の電気コンタクト7を保持要素15によって相補的に包囲する。
図1及び2と同様に、図3は別の例示的実施形態を、本発明により関係する部品4の部分(図3(a))及びその配置(図3(b))の正面図の略図の形態で示す。この実施形態において、支持要素13が部品4上に形成され、この支持要素は切り離し用折り曲げ部20によって部品4に解放可能に接続されている。図3(b)の配置では、位置決め装置14はプリント回路基板1の上に支持部16によって静止した状態で位置決めされ、部品4を保持要素15によって支持要素13と相補的に包囲し、それによって部品4ははんだ付け工程にとって正しいはんだ付け位置に安定に保持できる。図示されていない他の例示的実施形態によれば、支持要素13を斜めにすることができ、その結果、位置決め装置14がなくてもプリント回路基板1の上に自立させることができる。要求事項に応じて、それぞれの支持要素13ははんだ付け工程が完了した後に切り離すことができる。支持要素13、特に自立型支持要素13(図示せず)の数は任意である。
図4は、図1〜3に示される固定要素8の詳細の図を示し、固定要素8をプリント回路基板1にはんだ付けによって固定するための方法ステップを図4(a)から図4(c)の連続で表す。プリント回路基板1に部品を実装するために、部品4は、固定要素8の上に配置されるシャフト9とシャフト9に隣接するラッチングフック11とによって受け穴2を通して案内される。受け穴2の直径は、ラッチング断面12を有するラッチングフック11を、力を入れずに図4(a)から図4(b)へと受け穴2を通して案内でき、プリント回路基板2の真下に位置決めされるのに十分な大きさとなるように選択される。その結果、図4(b)の受け穴2はシャフト断面10を有するシャフト9を取り囲み、そのため、金属コーティング3が設けられた受け穴2とシャフト9とにより画定され、さらに底部がラッチングフック11により画定される空洞が形成される。図4(c)において、この空洞にははんだ材料17が、受け穴2の金属コーティング3が設けられた内面により、はんだ17が例えば毛細管現象により受け穴2の中へと引き込まれ、そのようにして固定要素8のシャフト9を取り囲むような方法で充填される。

Claims (5)

  1. 部品(4)であって、プリント回路基板(1)と接触するための電気接続要素(5)と、前記部品(4)を機械的に固定するための少なくとも1つの固定要素(8)を有する部品(4)を前記プリント回路基板(1)にはんだ付けにより固定する方法であって、前記少なくとも1つの固定要素(8)は、軸方向に作用する少なくとも1つのラッチング手段(11)を有するシャフト(8)を有するような方法において、
    コンタクト穴(18)を有し、少なくとも1つの受け穴(2)を有するプリント回路基板(1)を提供するステップであって、前記少なくとも1つの受け穴(2)は少なくとも、前記固定要素(8)の断面より大きい直径を有し、それによって前記固定要素(8)を前記受け穴(2)の中に力を入れずに挿入できるようなステップと、
    前記部品(4)を前記プリント回路基板(1)に、前記電気接続要素(5)が前記コンタクト穴(18)の中に入り、前記部品(4)の前記固定要素(8)の前記少なくとも1つのラッチング手段(11)が前記プリント回路基板(1)の前記少なくとも1つの受け穴(2)の中に力を入れずに入る状態で配置し、それによって前記固定要素(8)の前記ラッチング手段(11)が前記受け穴(2)の中に、又は前記受け穴(2)を通って位置決めされるようにするステップと、
    前記少なくとも1つのコンタクト穴(18)と前記少なくとも1つの受け穴(2)に液体のはんだ材料(17)を充填し、前記はんだ材料(17)を固化するステップ又は、
    前記少なくとも1つのコンタクト穴(18)と前記少なくとも1つの受け穴(2)の中にすでにあるはんだ材料(17)を溶融させ、固化するステップ
    を特徴とする方法。
  2. 前記部品(4)に解放可能に接続できる少なくとも1つの保持要素(15)と少なくとも1つの支持部(16)を有する少なくとも1つの位置決め装置(14)を前記プリント回路基板(1)又は隣接するプリント回路基板(1)上に配置するステップであって、前記少なくとも1つの位置決め装置(14)は前記部品(4)を前記保持要素(15)によって保持し、プリント回路基板(1)上に前記支持部(16)によって解放可能に支持されるようなステップと、前記はんだ材料(17)が固化した後に前記位置決め装置(14)を取り除くステップを特徴とする、請求項に記載の方法。
  3. 前記少なくとも1つの保持要素(15)は少なくとも、前記部品(4)上に配置されたコンタクト要素(6)又は支持要素(13)を少なくとも部分的に包囲し、及び/又は前記コンタクト要素(6)と係合することを特徴とする、請求項に記載の方法。
  4. 少なくとも1つの追加の支持要素(13)を有する部品(4)を前記プリント回路基板(1)上に配置するステップであって、前記支持要素は前記部品(4)を前記プリント回路基板(1)又は隣接するプリント回路基板上に支持するようなステップを特徴とする、請求項に記載の方法。
  5. 前記少なくとも1つの支持要素(13)は、前記はんだ材料(17)が固化した後に取り除かれることを特徴とする、請求項に記載の方法。
JP2019514306A 2016-09-29 2017-09-26 部品をはんだ付けにより固定する方法 Active JP6813671B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016118527.2 2016-09-29
DE102016118527.2A DE102016118527A1 (de) 2016-09-29 2016-09-29 Bauelement, Positioniervorrichtung und Verfahren zur Lötbefestigung des Bauelements
PCT/DE2017/100822 WO2018059625A1 (de) 2016-09-29 2017-09-26 Bauelement, positioniervorrichtung und verfahren zur lötbefestigung des bauelements

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019530231A JP2019530231A (ja) 2019-10-17
JP6813671B2 true JP6813671B2 (ja) 2021-01-13

Family

ID=60201273

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019514306A Active JP6813671B2 (ja) 2016-09-29 2017-09-26 部品をはんだ付けにより固定する方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11688989B2 (ja)
EP (1) EP3520581B1 (ja)
JP (1) JP6813671B2 (ja)
CN (1) CN109792842B (ja)
DE (1) DE102016118527A1 (ja)
WO (1) WO2018059625A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017104819A1 (de) 2017-03-08 2018-09-13 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Bauelement, Bestückungshilfe und Verfahren zur Lötbefestigung des Bauelements
JP7482021B2 (ja) * 2020-12-25 2024-05-13 日本航空電子工業株式会社 電気部品

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4309511A1 (de) * 1993-03-25 1994-09-29 Rft Rundfunk Fernseh Telekommu Kontaktierungselement an elektrischen und mechanischen Bauelementen
JPH06283222A (ja) * 1993-12-06 1994-10-07 World:Kk 端子台および端子台のプリント配線基板へのハンダ付け方法
US6543129B2 (en) * 1995-11-03 2003-04-08 Teka Interconnections Systems, Inc. Solder-bearing contacts and method of manufacture thereof and use in a solder ball grid array connector
US5632650A (en) * 1995-11-08 1997-05-27 Minnesota Mining And Manufacturing Company Connector break-off locator tab
JP3144464B2 (ja) * 1995-11-27 2001-03-12 矢崎総業株式会社 コネクタのロック
JP2000357210A (ja) 1999-05-03 2000-12-26 Amphenol Tuchel Electronics Gmbh 接触装置
JP2004039742A (ja) 2002-07-01 2004-02-05 Tokai Rika Co Ltd 仮止部品
JP2005005091A (ja) * 2003-06-11 2005-01-06 Honda Tsushin Kogyo Co Ltd 固定・接続用脚部
CN2737009Y (zh) * 2004-09-27 2005-10-26 富士康(昆山)电脑接插件有限公司 电连接器组件
JP4763309B2 (ja) * 2005-02-21 2011-08-31 セイコーインスツル株式会社 携帯型電子機器
JP2007128772A (ja) * 2005-11-04 2007-05-24 Tyco Electronics Amp Kk 保持部材、実装構造、および電子部品
JP2007317774A (ja) * 2006-05-24 2007-12-06 Funai Electric Co Ltd 電子部品ホルダー
JP4777842B2 (ja) * 2006-07-18 2011-09-21 株式会社東海理化電機製作所 コネクタ
US7963787B2 (en) * 2007-05-22 2011-06-21 Delphi Technologies, Inc. Electronic assembly and method of making same
JP4458137B2 (ja) * 2007-09-10 2010-04-28 株式会社デンソー 電子装置
DE102008029123A1 (de) 2008-06-19 2009-12-31 Vincotech (Germany) Gmbh Halterung zum Befestigen einer elektronischen Einheit auf einer Leiterplatte
JP2010129901A (ja) 2008-11-28 2010-06-10 Toshiba Corp 電子機器、電子部品及び製造方法
US8279624B2 (en) * 2010-06-03 2012-10-02 Laird Technologies, Inc. Board level electromagnetic interference (EMI) shields with through hole latching mechanisms
KR101719822B1 (ko) * 2010-11-24 2017-03-27 삼성전기주식회사 솔더링 연결핀, 상기 솔더링 연결핀을 이용한 반도체 패키지 기판 및 반도체칩의 실장방법
CN102858088A (zh) * 2011-06-28 2013-01-02 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 电路板及其制作方法及采用该电路板的电子产品
JP5737252B2 (ja) * 2012-09-25 2015-06-17 株式会社村田製作所 回路装置とその製造方法
US9437997B2 (en) 2013-04-26 2016-09-06 Signalcraft Technologies Process for attaching devices to a circuit board
CN204560052U (zh) * 2015-05-08 2015-08-12 宁波晨翔电子有限公司 一种固定底座

Also Published As

Publication number Publication date
US11688989B2 (en) 2023-06-27
CN109792842A (zh) 2019-05-21
CN109792842B (zh) 2021-09-07
EP3520581B1 (de) 2024-05-08
WO2018059625A1 (de) 2018-04-05
DE102016118527A1 (de) 2018-03-29
US20190363500A1 (en) 2019-11-28
EP3520581A1 (de) 2019-08-07
JP2019530231A (ja) 2019-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7473111B2 (en) Connecting terminal for receiving lead terminal in printed wiring board
KR101504696B1 (ko) 회로 기판에 고정하기 위한 접촉 소자, 접착 소자를 회로 기판에 고정하기 위한 방법, 및 회로 기판
US20050287845A1 (en) Connector having improved contacts with fusible members
US20060285279A1 (en) Micro solder pot
EP3084886B1 (en) A connection pin, a converter assembly and a method for manufacturing a connection pin
JP6813671B2 (ja) 部品をはんだ付けにより固定する方法
US20170104284A1 (en) Pin attach converter
JP2011159664A (ja) スルーホールコネクタを備えたプリント基板の製造方法
US8961200B2 (en) Connector and solder sheet
CN211457577U (zh) 结构元件以及用于焊接固定该结构元件的装配辅助件
JP2012069397A (ja) 電気ユニット、表面実装コネクタが実装された基板の製造方法及び表面実装コネクタが実装された基板
JP2013157474A (ja) モータ制御装置
JP2021048245A (ja) 電気部品、及び電気部品の製造方法
JP5926845B1 (ja) 単一方向はんだ付けケース
US11588289B2 (en) Removable device for retaining electrical contacts
JP2005135765A (ja) 電子部品組付体および電子部品組付体の組付け方法
JP5920173B2 (ja) 表面実装コネクタおよびその固定方法
US6259040B1 (en) Electrical printed circuit board and process
JP2016091925A (ja) 基板用端子
JP2021027291A (ja) 電子部品、電子装置、及び電子部品リフロー方法
JP2016040804A (ja) プリント配線板
JPH04122055A (ja) 電子部品の予備半田付け治具および保持具
JP2020009950A (ja) 電子部品の実装体および電子部品の実装方法
JP2010177622A (ja) 配線基板
JP2012099441A (ja) 回路基板組立体、コネクタ、はんだ付け方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190314

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200623

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200907

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20201201

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20201217

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6813671

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250