WO1997042684A1 - Anordnung zur ausbildung diskreter lötstellen - Google Patents

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WO1997042684A1
WO1997042684A1 PCT/DE1997/000038 DE9700038W WO9742684A1 WO 1997042684 A1 WO1997042684 A1 WO 1997042684A1 DE 9700038 W DE9700038 W DE 9700038W WO 9742684 A1 WO9742684 A1 WO 9742684A1
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to an arrangement for the formation of discrete solder joints according to the preamble of the main claim. From DE 44 02 545 AI a method for the formation of discrete solder joints is known.
  • a strip of solder paste is applied to a printed circuit board over a large number of connection surfaces arranged in rows.
  • the strip is formed with sections of reduced width, which are arranged in spaces between adjacent pads.
  • the surface tension on the sections with reduced width causes the solder to move to the adjacent connection areas and thus to separate the strip into discrete solder joints.
  • soldering methods have the disadvantage that the solder is concentrated on the pads, but the solder is a subsequent melting process does not always pass to connection sections of components that are to be soldered to the connection surfaces, because the flux of the solder has at least partially already evaporated due to the first melting process. Then additional work steps are necessary to produce perfect solder joints. Such additional work steps make the end product more expensive.
  • connection sections of contact elements of a plug connector as a component, to which a soldering agent depot is attached.
  • Each of the connection sections is assigned to one
  • connection section Fastenable in a discrete solder joint, only one melting process is required. Due to the flux that is still present in the solder, there is a safe transition of the solder already adhering to the connection section to the connection surface for producing an electrical and given mechanical connection between the connection section and the connection surface.
  • FIG. 1 shows the arrangement as a sectional illustration in a side view
  • FIG. 2 shows the position fixing of the connection sections on the connector strip in a top view as a sectional illustration
  • connection section in a rear view Figure 4 this in a side view
  • Figures 5 and 6 a variant of the connection section in a rear or side view
  • Figure 7 shows the arrangement with a discrete solder joint.
  • a plug connector 13 as shown in part in FIG. 1, is attached to a circuit board 11 for mounting surface-mounted components 12.
  • the plug connector 13 has a plurality of contact elements 14 which are separate from one another and are electrically insulated.
  • the contact elements 14 are injected with a bearing section 16 in a plastic base body 17 of the connector strip 13.
  • the bearing section 16 is adjoined on one side by a feed section 18 which is led out of the base body 17 following the bearing section 16 and with an arc 19 which is 90 ° spanned, immersed in a shoulder 20 of the base body 17 and here, directed at right angles to the printed circuit board 11, is guided through an opening 21.
  • guide elements 22 are attached in the form of mutually directed and offset wedge-shaped projections 23, which position the intermediate feed section 18.
  • Feed section 18 of the contact element 14 continues in a connection section 26.
  • the connecting section 26 is provided with a hook-shaped eyelet 27, alternatively, as shown in FIG. 6, with an annularly closed eyelet as an eye 28.
  • solder 29 is drop-shaped in the eyelet 27, alternatively in the eye 28. Together with the eyelet 27 and the eye 28, this forms a solder deposit 31.
  • connection section 26 lies on a connection surface 32 with its lower boundary facing the printed circuit board 11.
  • the connection surface 32 forms an island-shaped, electrically conductive area of the surface 24 for contacting the components 12.
  • connection section 26 is pressed non-positively onto the associated connection surface 32.
  • solder 29 When heat is melted on the solder 29, for example by irradiation with an infrared lamp, the solder 29 flows onto the connection surface 32, with the solder deposit 31 being dissolved and with the adhesion to the connection section 26.
  • connection section 26 and thus the contact element 14 is firmly bonded to the connection surface 32 of the printed circuit board 11, forming an electrical connection in a discrete solder joint 34. It is advantageous that the solder joints 34 thus created are visible and controllable.

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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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Abstract

Es wird eine Anordnung zur Ausbildung diskreter Lötstellen vorgeschlagen, bei dem Anschlußabschnitte (26) von Kontaktelementen (14) zu Ösen (27) oder Augen (28) geformt sind und je ein Lotdepot (31) beinhalten. Die Anschlußabschnitte (26) sind durch Federelemente (33) kraftschlüssig auf zugeordnete inselförmige Anschlußflächen (32) gedrückt. Durch eine, Lot (29) der Lotdepots (31) aufschmelzende Wärmezufuhr gelangt das Lot (29) unter bleibender Benetzung der Anschlußabschnitte (26) und unter Bildung von diskreten Lötstellen (34) direkt auf die Anschlußflächen (32). Die Anordnung ist vorzugsweise bestimmt zur Anwendung bei elektrischen Schaltungen im Kraftfahrzeugwesen.

Description

Anordnung zur Ausbildung diskreter Lötstellen
Stand der Technik
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Ausbildung diskreter Lötstellen nach der Gattung des Hauptanspruches. Durch die DE 44 02 545 AI ist ein Verfahren zur Ausbildung diskreter Lötstellen bekannt.
Bei dem Verfahren nach DE 44 02 545 AI wird ein Streifen einer Lötpaste auf einer Leiterplatte über einer Vielzahl von reihenförmig angeordneten Anschlußflächen aufgebracht. Der Streifen ist mit Abschnitten verminderter Breite ausgebildet, die in Zwischenräumen zwischen benachbarten Anschlußflächen angeordnet sind. Beim Schmelzen der Lötpaste bewirkt die Oberflächenspannung an den Abschnitten mit verminderter Breite eine Bewegung des Lötmittels zu den benachbarten Anschlußflächen und somit eine Auftrennung des Streifens in diskrete Lötstellen.
Solche Lötverfahren haben den Nachteil, daß das Lot zwar auf den Anschlußflächen konzentriert wird, jedoch das Lot bei einem nachfolgenden Schmelzprozeß nicht immer auf Anschlußabschnitte von Bauelementen, die an den Anschlußflächen angelötet werden sollen, übergeht, weil das Flußmittel des Lotes durch den ersten AufSchmelzprozeß zumindest teilweise schon verdampft ist. Dann werden zusätzliche Arbeitsschritte zur Herstellung von einwandfreien Lötstellen notwendig. Solche zusätzlichen Arbeitsschritte verteuern das Endprodukt.
Ein weiteres Problem bei am Markt befindlichen mehrpoligen Bauelementen besteht in der in einer Toleranzbreite immer vorhandenen unterschiedlichen Höhenlage von Anschlußpins der Bauelemente. Hinzu kommt, daß die die Bauelemente tragende Leiterplatte in der Praxis nie eben ist und so das Problem verschärft wird. Dieses Problem mit Höhenunterschieden der Pins und der Durchbiegung der Leiterplatte über die Länge der Steckerleiste läßt sich auch mit Lotdicken von bis zu 0,3 mm, wie in EP 0 487 782 Bl beschrieben, nicht lösen.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichneten Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die zuvor erwähnten Unzulänglichkeiten in zufriedenstellen- dem Maß vermieden werden.
Dazu weist die Anordnung Anschlußabschnitte von Kontaktelementen einer Steckerleiste als Bauelement auf, an denen ein Lotmitteldepot angebracht ist. Jeder der Anschlußabschnitte ist nach Zuordnung zu einer
Anschlußfläche in einer diskreten Lötstelle befestigbar, wobei nur ein Schmelzprozeß erforderlich ist. Durch das noch vorhandene Flußmittel in dem Lot ist ein sicherer Übergang des schon an dem Anschlußabschnitt anhaftenden Lots auf die Anschlußfläche zur Herstellung einer elektrischen und mechanischen Verbindung zwischen dem Anschlußabschnitt und der Anschlußfläche gegeben.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Anordnung möglich.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt Figur 1 die Anordnung als Schnittdarstellung in einer Seitenansicht, Figur 2 die Lagefixierung der Anschlußabschnitte an der Steckerleiste in einer Draufsicht als Schnittdarstellung, Figur 3 einen
Anschlußabschnitt in einer Rückansicht, Figur 4 diesen in einer Seitenansicht, die Figuren 5 und 6 eine Variante des Anschlußabschnitts in einer Rück- bzw. Seitenansicht und die Figur 7 die Anordnung mit einer diskreten Lötstelle.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Auf einer Leiterplatte 11 zur Montage von oberflächenmon¬ tierten Bauelementen 12 ist als ein solches eine Steckerleiste 13, wie in der Figur 1 ansatzweise dargestellt, angebracht. Die Steckerleiste 13 weist in bekannter Ausführung mehrere, voneinander getrennte und elektrisch isolierte Kontaktelemente 14 auf.
Die Kontaktelemente 14 sind mit einem Lagerabschnitt 16 in einem aus Kunststoff bestehenden Grundkörper 17 der Steckerleiste 13 eingespritzt. An den Lagerabschnitt 16 schließt sich auf der einen Seite ein Zuführabschnitt 18 an, der im Anschluß an den Lagerabschnitt 16 aus dem Grundkörper 17 herausgeführt ist und mit einem Bogen 19, der 90° umspannt, in einen Absatz 20 des Grundkörpers 17 eintaucht und hier, rechtwinklig zur Leiterplatte 11 gerichtet, durch einen Durchbruch 21 geführt ist.
An dem der Leiterplatte 11 zugewandten Ende des Durchbruchs 21 sind, wie in der Figur 2 näher dargestellt, Führungselemente 22 in Form von gegeneinander gerichteten und zueinander versetzt angeordneten keilförmigen Vorsprüngen 23 angebracht, die den zwischenliegenden Zuführabschnitt 18 positionieren.
Am Ende des Durchbruchs 21, welches zugleich eine untere Begrenzung des Absatzes 20 bildet, ist ein Zwischenraum bis zu einer Oberfläche 24 der Leiterplatte 11 gegeben. Unter Überbrückung des Zwischenraumes setzt sich der
Zuführabschnitt 18 des Kontaktelements 14 in einem Anschlußabschnitt 26 fort.
Der Anschlußabschnitt 26 ist, wie aus der Figur 4 ersichtlich, mit einer hakenförmig gebogenen Öse 27, alternativ, wie in der Figur 6 dargestellt, mit einer ringförmig geschlossenen Öse als ein Auge 28 versehen. Wie in den Figuren 3 bis 6 gezeigt, ist in der Öse 27, alternativ in dem Auge 28, tropfenförmig Lot 29 angebracht. Dieses bildet zusammen mit der Öse 27 bzw. dem Auge 28 ein Lotdepot 31.
Nach Figur 7 liegt der Anschlußabschnitt 26 mit seiner unteren, der Leiterplatte 11 zugewandten Begrenzung an einer Anschlußfläche 32 auf. Die Anschlußfläche 32 bildet einen inselförmigen, elektrisch leitfähigen Bereich der Oberfläche 24 zur Kontaktierung der Bauelemente 12.
Durch ein stegförmiges Federelement 33, das oberhalb des Absatzes 19, wie in der Figur 1 gezeigt, aus dem Grundkörper 17 herausragt und rückfedernd zur Leiterplatte 11 hin auf dem Bogen 19 aufliegt, wird der Anschlußabschnitt 26 kraftschlüssig auf die zugeordnete Anschlußfläche 32 gedrückt.
Bei einer das Lot 29 aufschmelzenden Wärmezufuhr, beispielsweise durch Bestrahlung mit einer Infrarotlampe, fließt das Lot 29, unter Auflösung des Lotdepots 31 und unter verbleibender Haftung an dem Anschlußabschnitt 26, auf die Anschlußfläche 32.
Somit ist der Anschlußabschnitt 26 und damit das Kontaktelement 14 unter Bildung einer elektrischen Verbindung in einer diskreten Lötstelle 34 stoffschlüssig an der Anschlußfläche 32 der Leiterplatte 11 zuverlässig befestigt. Dabei ist es vorteilhaft, daß die so geschaffenen Lötstellen 34 sichtbar und kontrollierbar sind.

Claims

Ansprüche
1. Anordnung zur Ausbildung diskreter Lötstellen auf einer zur Oberflächenmontage elektrischer Bauelemente (12) vorgesehenen Leiterplatte (11) , dadurch gekennzeichnet, daß als Bauelement (12) eine Steckerleiste (13) , die mehrere Kontaktelemente (14) aufweist, verwendet ist, jedes der Kontaktelemente (14) an einem der Leiterplatte (11) zugewandten Anschlußabschnitt (26) ein Lotdepot (31) aufweist und der Anschlußabschnitt (26) auf einer zugeordneten Anschlußfläche (32) der Leiterplatte (11) durch vorübergehend aufgeschmolzenes Lot (29) aus dem Lotdepot (31) in einer diskreten Lötstelle (34) befestigbar ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lotdepot (31) in einer hakenförmig gebogene Öse (27) ausgebildet ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lotdepot (31) in einem Auge (28) als ringförmig geschlossenen Öse (27) ausgebildet ist.
4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zuführabschnitt (18) des Kontaktelements (14) nahe dem der Leiterplatte (11) zugewandten Ende an der Steckerleiste (11) durch Führungselemente (22) positioniert ist.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement (14) von einem rückfedernden Federelement (33) beaufschlagt ist, das den Anschlußabschnitt (26) mit seinem Lotdepot (31) gegen die inselförmige Anschlußfläche (32) der Leiterplatte (11) drückt.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Lotdepot (31) durch vorübergehende Erwärmung in einen fließfähigen Zustand überführbar ist und die diskreten
Lötstelle (34) durch zufließendes Lot (29) aus dem Lotdepot (31) auf die Anschlußfläche (32) , unter bleibender Benetzung des Anschlußabschnittes (26), gebildet ist.
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