Beschreibung
Leiterplatte mit SMD-Bauteilen und mindestens einem bedrahteten
Bauteil sowie ein Verfahren zum Bestücken, Befestigen und elektrischen Kontaktieren der Bauteile
[001] Die Erfindung betrifft eine Leiterplatte mit SMD-Bauteilen und mindestens einem bedrahteten Bauteil sowie ein Verfahren zum Bestücken, Befestigen und elektrischen Kontaktieren der Bauteile.
[002] Neben der bekannten Löttechnik, elektrische und elektronische Bauteile durch
Löten auf und mit einer Leiterplatte zu verbinden, wird in bestimmten Fällen auch die sogenannte Einpresstechnik angewendet. Eine solche Einpreßverbindung betrifft im engeren Sinne eine Einpressϋng eines sogenannten Einpreßpfostens, vergleichbar einem Anschlußpin, eines bedrahteten Bauteils in ein durchkontaktiertes Leiter¬ plattenloch. Ein besonderes Merkmal dabei ist, daß der Einpreßpfosten in seinem Querschnitt eine größere Diagonale aufweist als das durchkontaktierte Leiter¬ plattenloch. Durch das üblicherweise sehr kraftaufwendige Eindrücken des Ein¬ preßpfostens in das Leiterplattenloch wird eine Überpressung erzeugt, die entweder durch eine Verformung des Leiterplattenloches oder aber durch Verformung des Ein¬ preßpfostens aufgenommen werden muß. Die frühesten und heute immer noch ge¬ bräuchlichen Bauteile der Einpreßtechnik waren und sind Einpreßstifte, wie zum Beispiel Kontaktstifte und Lötnägel.
[003] Unter einem "bedrahteten Bauteil" wird nachfolgend jedes Bauteil verstanden, das mindestens einen Anschlußpin oder Anschlußdraht aufweist. Bedrahtete Bauteile dieser Art sind dann beispielsweise Steckerstifte, Steckverbinder, Litzen, Jumper, aber auch Widerstände, Transformatoren, etc. Weil die Anschlußpins oder Aήschlußdrähte solcher bedrahteten Bauteile üblicherweise durch Leiterplattenbohrungen hindurch gesteckt und auf der gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte verlötete werden, werden sie auch THT-B auteile (Through-Hole-Technique) genannt. Im Folgenden wird der Begriff "THT-Bauteil" gleichbedeutend mit dem Begriff 'bedrahtetes Bauteil' . verwendet.
[004] Die genannte Einpresstechnik wird dort angewendet, wo ohne Verguss gasdichte, korrosionssichere und mechanisch robuste Verbindung auf der Leiterplatte gewünscht werden. Andererseits wird die Einpresstechnik auch bei mischbestückten Leiterplatten angewendet, bei denen viele Komponenten als SMD-B auteile in einem Reflow- Lötofen gelötet werden aber zusätzlich noch andere bedrahtete Bauteile auf die Lei¬ terplatte gebracht werden sollen. Solche bedrahteten Bauteile, beispielsweise Steck¬ verbinder, sind häufig nicht als SMD-B auteile erhältlich oder sie sind bei den im
ERSATZBLÄTT (REGEL 26)
Reflow-Lötofen üblichen Löttemperaturen als thermisch kritisch anzusehen. Hochtem¬ peraturfeste Ausführung solcher bedrahteten Bauteile sind sehr teuer.
[005] Die Einpreßtechnik wird auch dort verwendet, wo es bei hochkomplexen und mit sehr empfindlichen Bauteilen bestückten Leiterplatten nicht möglich ist, in einem an¬ schließenden Schritt bedrahtete Bauteile, beispielsweise Steckerleisten, auf der Lei¬ terplatte zu löten. Die dabei erzeugten thermischen Belastungen der Leiterplatte könnten die bereits auf der Leiterplatte vorhandenen empfindlichen Bauteile oder deren Lötverbindungen zerstören.
[006] In jedem Fall werden die betreffenden bedrahten Bauteile nach dem Löten im
Reflow-Lötofen in einem zusätzlichen Arbeitsschritt in die Leiterplatte eingepresst, und zwar mit erheblichem Kraftaufwand. Dazu ist es notwendig, ein spezielles und auf die jeweils einzupressenden Bauteile abgestimmtes Einpreßwerkzeug bereitzustellen. Die Leiterplattenlöcher, in die die Anschlußpins bzw. Einpreßpfosten der betrachteten bedrahteten Bauteile eingepreßt werden müssen, wie die Einpreßpfosten auch, in besonderer Weise metallisiert sein. Wegen der hohen Einpreßkräfte ist es erforderlich, die Leiterplatte beim Einpressen sorgfältig zu unterstützen.
[007] Wie aus dem bisher Beschriebenen hervorgeht, ist für eine gute Einpressverbindung eine auf die Anforderungen der Einpresstechnik zugeschnittene Fertigung der Lei¬ terplatte in Bezug auf Lochaufbau und Material der Leiterplatten von ebenso großer Bedeutung wie die Einpresszone bzw. die Einpreßpfosten des bedrahteten Bauteils selbst.
[008] Den Vorteilen der Einpreßtechnik, wie zum Beispiel:
• keine Flußmittelreste auf der Leiterplatte, die die Kontaktsicherheit des Steck¬ verbinders beeinträchtigen;
• keine nachträgliche Reinigung der Leiterplatte erforderlich;
• keine zusätzliche Befestigung der Steckverbinder notwendig; und
• hochbelastbare Verbindungen auch für hohe Ströme; [009] stehen aber auch Nachteile gegenüber, wie beispielsweise :
• teure Bauteile zum Einpressen;
• spezielle Leiterplatte;
• spezielle Halterung bzw. Unterstützung der Leiterplatte bei Einpressen;
• spezielles Einpreßwerkzeug; und
• besonderer Verfahrensschritt notwendig nach dem Löten der anderen Bauteile.
[010] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für sonst übliche Anwendungen der Einpreßtechnik eine Leiterplatte sowie ein Verfahren zum Bestücken, Befestigen und elektrischen Kontaktieren von Bauteile bereitzustellen, die ohne Einpressen auskommen, die oben genannten Vorteile der Einpreßtechnik bieten, aber deren
Nachteile vermeiden.
[011] Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch eine Leiterplatte gelöst mit SMD-
B auteilen und mit mehreren Anschlußbohrungen zur Aufnahme von Anschlußpins bzw. Anschlußdrähten mindestens eines bedrahteten elektrischen bzw. elektronischen Bauteils, wobei die Anschlußbohrungen jeweils aus wenigstens zwei Bohrungen gebildet werden, die derart ineinander greifen, daß in einem Überlappungsbereich der Bohrungen eine Verengung in jeder Anschlußbohrung gebildet wird, und daß die An¬ schlußpins bzw. Anschlußdrähte durch einen Leitkleber in den Anschlußbohrungen be¬ festigbar sind.
[012] Noch eine andere besondere erfindungsgemäße Ausführungsform der mit
Leitkleber und dem entsprechenden bedrahteten Bauteil bestückten Leiterplatte wird zum Trocknen bzw. Aushärten des Leitklebers in einen Ofen eingebracht.
[013] Noch eine weitere Ausführung einer erfindungsgemäßen und mit Leitkleber und dem entsprechenden bedrahteten Bauteil bestückte Leiterplatte wird zum Trocknen des Leitklebers während eines Lötvorgangs für die SMD-B auteile derart durch einen Reflow-Lötofen transportiert, daß die Leiterplatte das bedrahtete Bauteil gegen die zum Löten erforderliche Wärmeeinwirkung schützt.
[014] Die oben genannte Aufgabe wird nach der Erfindung auch durch eine Leiterplatte gelöst mit SMD-B auteilen und mit mehreren metallisierten Anschlußbohrungen zur Aufnahme von Anschlußpins bzw. Anschlußdrähten mindestens eines bedrahteten elektrischen bzw. elektronischen Bauteils, wobei die Anschlußbohrungen metallisiert sind und jeweils aus wenigstens zwei Bohrungen gebildet werden, die derart ineinander greifen, daß in einem Überlappungsbereich der Bohrungen eine Verengung in jeder Anschlußbohrung gebildet wird, wobei die Anschlußpins bzw. Anschlußdrähte durch einen Klebstoff in den Anschlußbohrungen befestigbar und im Bereich der Verengungen der Anschlußbohrungen elektrisch kontaktierbar sind.
[015] Eine andere besondere erfindungsgemäße Ausführungsform der mit Klebstoff und dem entsprechenden bedrahteten Bauteil bestückten Leiterplatte wird zum Trocknen bzw. Aushärten des Leitklebers in einen Ofen eingebracht.
[016] Noch eine weitere Ausführung einer erfindungsgemäßen und mit Klebstoff und dem entsprechenden bedrahteten Bauteil bestückte Leiterplatte wird zum Trocknen des Leitklebers während eines Lötvorgangs für die SMD-B auteile derart durch einen Reflow-Lötofen transportiert, daß die Leiterplatte das bedrahtete Bauteil gegen die zum Löten erforderliche Wärmeeinwirkung schützt.
[017] Bei einer besonderen Ausführungsform der Leiterplatte nach der Erfindung sind die beiden, eine Anschlußbohrung bildenden Bohrungen gegenläufige Sackloch¬ bohrungen.
[018] Bei einer weiteren besonderen Ausführungsform der Leiterplatte nach der
Erfindung sind die beiden, eine Anschlußbohrung bildenden Bohrungen zueinander parallele durchgängige Bohrungen.
[019] Die oben beschriebene Aufgabe wird nach der Erfindung außerdem durch ein
Verfahren gelöst zum Bestücken, Befestigen und elektrischen Kontaktieren von elektrischen und elektronischen Bauteilen auf einer Leiterplatte mit folgenden Verfah¬ rensschritte:
- in der Leiterplatte werden mehrere Anschlußbohrungen zur Aufnahme von Anschlußpins bzw. Anschlußdrähten mindestens eines bedrahteten elektrischen bzw. elektronischen Bauteils aus jeweils wenigstens zwei Bohrungen hergestellt, die derart ineinander greifen, daß in einem Überlap¬ pungsbereich der Bohrungen eine Verengung in jeder Anschlußbohrung gebildet wird;
- aufbringen von Lotpaste auf Lötpads und Leitkleber auf bzw. in die An¬ schlußbohrung für das bedrahtete elektrische bzw. elektronische Bauteil auf einer Seite der Leiterplatte;
- bestücken von SMD-Bauteilen auf die Lötpads und einsetzen der An¬ schlußpins bzw. Anschlußdrähte des bedrahteten Bauteils in die An¬ schlußbohrung;
- löten der Lotpaste und trocknen des Leitklebers in einem Reflow-Lötofen. [020] In besonderer Ausgestaltung dieses erfindungsgemäßen Verfahrens wird im Falle eines thermisch kritischen bedrahteten Bauteils dieses auf der den SMD-Bauteilen ge¬ genüberliegenden Seite der Leiterplatte bestückt^- bevor die fertig bestückte Leiterplatte in den Reflow-Lötofen gegeben wird und wobei die Leiterplatte beim Durchfahren des Reflow-Lötofens das bedrahtete Bauteil gegen die zum Löten erforderliche Wärme¬ einwirkung schützt. [021] Eine andere Variante des Verfahrens nach der Erfindung zum zweiseitigen
Bestücken, Befestigen und elektrischen Kontaktieren von elektrischen und elek¬ tronischen Bauteilen auf einer Leiterplatte umfaßt folgende Verfahrensschritte: in der Leiterplatte werden mehrere Anschlußbohrungen zur Aufnahme von
Anschlußpins bzw. Anschlußdrähten mindestens eines bedrahteten elektrischen bzw. elektronischen Bauteils, das ein thermisch kritisches Bauteil ist, aus jeweils wenigstens zwei Bohrungen hergestellt, die derart ineinander greifen, daß in einem Überlappungsbereich der Bohrungen eine Verengung in jeder Anschlußbohrung gebildet wird; aufbringen von Leitkleber auf bzw. in die Anschlußbohrung für das bedrahtete elektrische bzw. elektronische Bauteil auf eine zweite Seite der
Leiterplatte; einsetzen der Anschlußpins bzw. Anschlußdrähte des bedrahteten Bauteils in
die Anschlußbohrung; aufbringen von Lotpaste auf Lötpads auf eine erste Seite der Leiterplatte; bestücken von SMD-Bauteilen auf die Lötpads der ersten Seite der Lei¬ terplatte; und löten der Lotpaste und trocknen des Leitklebers in einem Reflow-Lötofen, wobei die Leiterplatte beim Durchfahren des Reflow-Lötofens das bedrahtete Bauteil gegen die zum Löten erforderliche Wärmeeinwirkung schützt. [022] Noch eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zum zweiseitigen
Bestücken, Befestigen und elektrischen Kontaktieren von elektrischen und elek¬ tronischen Bauteilen auf einer Leiterplatte, betrifft folgende Verfahrensschritte: in der Leiterplatte werden mehrere Anschlußbohrungen zur Aufnahme von Anschlußpins bzw. Anschlußdrähten mindestens eines bedrahteten elektrischen bzw. elektronischen Bauteils aus jeweils wenigstens zwei Bohrungen hergestellt, die derart ineinander greifen, daß in einem Überlap¬ pungsbereich der Bohrungen eine Verengung in jeder Anschlußbohrung gebildet wird; aufbringen von Lotpaste auf Lötpads auf einer ersten Seite der Leiterplatte; bestücken von SMD-Bauteilen auf die Lötpads auf der ersten Seite der Lei¬ terplatte; löten der ersten Seite der Leiterplatte in einem Reflow-Lötofen; aufbringen von Lotpaste auf Lötpads und aufbringen von Leitkleber auf bzw. in die Anschlußbohrung für das bedrahtete elektrische bzw. elektronische Bauteil auf eine zweite Seite der Leiterplatte; einsetzen der Anschlußpins bzw. Anschlußdrähte des bedrahteten Bauteils in die Anschlußbohrung; bestücken von SMD-Bauteilen auf die Lötpads auf der zweiten Seite der Lei¬ terplatte; löten der Lotpaste und trocknen des Leitklebers in einem Reflow-Lötofen. [023] Bei einer besonderen Ausgestaltung dieses Verfahrens werden im Falle eines thermisch kritischen bedrahteten Bauteils nach dem Aufbringen von Leitkleber auf die zweite Seite der Leiterplatte die Anschlußpins bzw. Anschlußdrähte des bedrahteten Bauteils von der ersten Seite der Leiterplatte her in die Anschlußbohrungen eingesetzt und die Leiterplatte derart durch den Reflow-Lötofen transportiert, daß sie das bedrahtete Bauteil gegen die zum Löten erforderliche Wärmeeinwirkung schützt. [024] Wieder eine andere Variante des Verfahrens nach der Erfindung zum zweiseitigen Bestücken, Befestigen und elektrischen Kontaktieren von elektrischen und elek¬ tronischen Bauteilen auf einer Leiterplatte umfaßt folgende Verfahrensschritte: in der Leiterplatte werden mehrere Anschlußbohrungen zur Aufnahme von
Anschlußpins bzw. Anschlußdrähten mindestens eines bedrahteten elektrischen bzw. elektronischen Bauteils, das ein thermisch kritisches Bauteil ist, aus jeweils wenigstens zwei Bohrungen hergestellt, die derart ineinander greifen, daß in einem Überlappungsbereich der Bohrungen eine Verengung in jeder Anschlußbohrung gebildet wird; aufbringen von Lotpaste auf Lötpads auf einer ersten Seite der Leiterplatte; bestücken von SMD-B auteilen auf die Lötpads; löten der Lotpaste und der SMD-B auteile auf der ersten Seite der Leiterplatte in einem Reflow-Lötofen; einsetzen der Anschlußpins bzw. Anschlußdrähte des bedrahteten Bauteils in die Anschlußbohrung; aufbringen von Lotpaste auf Lötpads und Leitkleber auf bzw. in die An- schlußbohrang für das bedrahtete elektrische bzw. elektronische Bauteil auf einer zweiten Seite der Leiterplatte bestücken von SMD-Bauteilen auf die Lötpads der zweiten Seite der Lei¬ terplatte; löten der Lotpaste und der SMD-Bauteile der zweiten Seite der Leiterplatte und trocknen des Leitklebers in einem Reflow-Lötofen, wobei die Leiterplatte beim Durchfahren des Reflow-Lötofens das bedrahtete Bauteil gegen die zum
Löten erforderliche Wärmeeinwirkung schützt. Noch eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zum zweiseitigen
Bestücken, Befestigen und elektrischen Kontaktieren von SMD-Bauteilen und ■• mehreren bedrahteten Bauteilen, von denen mindestens eines ein thermisch kritisches bedrahtetes Bauteil ist, auf einer Leiterplatte betrifft folgende Verfahrensschritte: in der Leiterplatte werden mehrere Anschlußbohrungen zur Aufnahme von
Anschlußpins bzw. Anschlußdrähten des bedrahteten thermisch kritisches
Bauteils aus jeweils wenigstens zwei Bohrungen hergestellt, die derart ineinander greifen, daß in einem Überlappungsbereich der Bohrungen eine
Verengung in jeder Anschlußbohrung gebildet wird; aufbringen von Lotpaste auf Lötpads auf einer ersten Seite der Leiterplatte; bestücken von SMD-Bauteilen auf die Lötpads; löten der ersten Seite der Leiterplatte in einem Reflow-Lötofen; aufbringen von Klebstoff auf eine zweite Seite der Leiterplatte zum befestigen von SMD-Bauteilen; bestücken der zweiten Seite der Leiterplatte mit SMD-Bauteilen; bestücken des bzw. der bedrahteten und thermisch unkritischen Bauteile auf der ersten Seite der Leiterplatte; löten in einer Wellen-Lötanlage;
aufbringen von Leitkleber auf bzw. in die Anschlußbohrung für das bedrahtete elektrische bzw. elektronische Bauteil auf der zweiten Seite der Leiterplatte; einsetzen der Anschlußpins bzw. Anschlußdrähte des thermisch kritischen be¬ drahteten Bauteils in die Anschlußbohrung ; aushärten des Leitklebers. [026] Eine spezielle Ausführung dieses Verfahrens nach der Erfindung betrifft die
Verwendung mehrerer bedrahteter Bauteile auf der Leiterplatte, wobei alle bedrahteten Bauteile in Anschlußlöcher eingesetzt und durch Leitkleber befestigt werden. [027] Bei noch einer anderen Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die
Anschlußbohrungen zur Aufnahme von Anschlußpins bzw. Anschlußdrähten des be¬ drahteten Bauteils metallisiert.
[028] Bei wieder einer besonderen Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung sind die Anschlußbohrungen zur Aufnahme von Anschlußpins bzw. Anschlußdrähten des bedrahteten Bauteils metallisiert, und anstelle des Leitklebers wird ein nicht leitender Klebstoff verwendet, wobei eine elektrische Kontaktierung der Anschlußpins bzw. An¬ schlußdrähte des bedrahteten Bauteils im Bereich der Verengungen der Anschlu߬ bohrungen hergestellt wird.
[029] Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, daß sie auf speziell gestalteten
Anschlußbohrungen für die Anschlußdrähte bzw. -pins von bedrahteten Bauteilen und deren Befestigung und elektrischen Kontaktierung durch Leitkleber basiert. Die An¬ schlußbohrungen für die Anschlußdrähte bzw. -pins der bedrahteten B auteile nach der Erfindung sind so gestaltet, daß sie in ein Festklemmen der Anschlußdrähte bzw. -pins ermöglichen, wobei die besondere Gestaltung auch das von Leitklebern her bekannte Problem des Herausfließens aus Leiterplatten-Löchern verhindert. [030] Werden die Anschlußbohrungen nach der Erfindung metallisiert, so daß sie in ihrem Innern von Metallisierungshülsen ausgekleidet sind, so kann sogar auf einen Leitkleber zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung verzichtet und stattdessen ein nichtleitender Klebstoff, beispielsweise ein Klebstoff für SMD-B auteile verwendet werden. In den auf Klemmwirkung ausgelegten metallisierten Anschlu߬ bohrungen wird im Bereich ihrer Verengung durch das Hineinstecken der An¬ schlußpins eine Art Kaltschweißverbindung wie bei der Einpreßtechnik realisiert, die einen elektrisch leitenden niederohrnigen Kontakt herstellt und mit einer durch den Leitkleber bewirkten mechanisch hochfesten Verbindung einhergeht.
[031] Werden erfindungsgemäß metallisierte Anschlußbohrungen und Leitkleber verwen det, so ergibt sich durch die Kaltschweißverbindung zwischen den Anschlußdrähte bzw. -pins und der Metallisierungshülse der Anschlußbohrungen eine redundante elektrische Verbindung zusätzlich zu der die durch den Leitkleber hergestellten
elektrischen Verbindung wird.
[032] Die Erfindung eignet sich für thermisch kritische und empfindliche Bauteile, die üblicherweise in einem Handlötverfahren gelötet werden müssen. Diese thermisch kritischen und empfindlichen Bauteile können nun nach der Erfindung mittels Leitkleber oder nichtleitendem Klebstoff während eines Lötdurchgangs in einem Reflow-Lötofen auf der Leiterplatte befestigt und kontaktiert werden, wobei die Lei¬ terplatte selbst die empfindlichen Bauteile vor der zum Löten erforderlichen Wärme¬ einwirkung schützt. Es hat sich gezeigt, daß Leitkleber so konfektioniert werden können, daß sie auch für das erfindungsgemäße Verfahren im Rahmen von bleifreien Lötungen im Reflow-Lötofen verwendet werden können, obwohl die Leiterplatten und Bauteil dabei einer deutlich größeren Temperatur im Reflow-Lötofen als bei bleihaltigen Loten ausgesetzt werden. Nach dem Aushärten des Leitklebers ist die Leitkleber Verbindung hochtemperaturfest. Nichtleitende Klebstoffe, beispielsweise zum Kleben von SMD-B auteilen sind bereits für solche Temperaturen verfügbar, die für bleifreie Lote in einem Reflow-Lötofen notwendig sind. Die Erfindung eignet sich außerdem für alle bleifreien Oberflächen, seien es nun bleifreie Oberflächen der Lei¬ terplatte oder der Anschlußpins bedrahteter Bauteile.
[033] Wie bekannte nichtleitende Klebstoffe auch kann der erfindungsgemäß verwendete
Leitkleber mit Druckschablonen auf die gewünschten Stellen der Leiterplatte aufgebracht werden, was von einem Automaten durchgeführt werden kann. Ein Aufbringen durch einen Dispenser ist, wie üblich, auch möglich.
[034] • Generell bietet sich die Erfindung für solche bedrahtete Bauteile an, die wegen ihrer Geometrie sonst nicht in einem Reflow-Lötofen lötbar sind, weil sie verdeckte Lötungen erfordern, oder für solche Bauteile, die wegen ihrer Wärmekapazität im Reflow-Lötofen sonst nicht lötbar sind, weil die zum Aufschmelzen des Lotes er¬ forderliche Wärme an den Lotstellen nicht bereit gestellt werden kann.
[035] Die Erfindung kann die übliche Einpreßtechnik ersetzen und deren Nachteile vermeiden. Sie ist darüber hinaus viel einfacher und preiswerter zu realisieren als die herkömmliche Einpreßtechnik.
[036] Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen genauer erläutert und beschrieben, wobei auf die beigefügte Zeichnung verwiesen wird.
[037] Dabei zeigen:
[038] Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Lei¬ terplatte nach der Erfindung mit einer Anschlußbohrung für einen Anschlußpin eines THT-Bauteils;
[039] Fig. 2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Lei¬ terplatte nach der Erfindung mit einer Anschlußbohrung für einen Anschlußpin eines THT-Bauteils;
[040] Fig. 3 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer Lei¬ terplatte nach der Erfindung mit einer Anschlußbohrung für einen Anschlußpin eines THT-Bauteils;
[041] Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Leiterplatte nach Fig. 1 nach dem
Auftragen von Lotpaste und Leitkleber gemäß einem Verfahren nach der Erfindung ;
[042] Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Leiterplatte nach Fig. 1 nach dem
Auftragen von Lotpaste und Leitkleber gemäß einem weiteren Verfahren nach der Erfindung ;
[043] Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Teils einer erfindungsgemäß bestückten und gelöteten Leiterplatte nach Fig. 1;
[044] Fig. 7 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführung einer erfin¬ dungsgemäß bestückten und gelöteten Leiterplatte;
[045] Fig. 8 eine schematische Darstellung einer Ausführung eines erfindungsgemäßen
Verfahrens zum Bestücken, Befestigen und elektrischen Kontaktieren von Bauteilen auf einer Leiterplatte;
[046] Fig. 9 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführung eines erfin¬ dungsgemäßen Verfahrens zum Bestücken, Befestigen und elektrischen Kontaktieren von Bauteilen auf einer Leiterplatte;
[047] Fig. 10 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführung eines erfin¬ dungsgemäßen Verfahrens zum Bestücken, Befestigen und elektrischen Kontaktieren von Bauteilen auf einer Leiterplatte;
[048] Fig. 11 eine schematische Darstellung noch anderer Ausführungen eines erfin¬ dungsgemäßen Verfahrens zum Bestücken, Befestigen und elektrischen Kontaktieren von Bauteilen auf einer Leiterplatte; und
[049] Fig. 12 eine schematische Darstellung noch einer anderen Ausführung eines erfin¬ dungsgemäßen Verfahrens zum Bestücken, Befestigen und elektrischen Kontaktieren von Bauteilen auf einer Leiterplatte.
[050] Falls sinnvoll, sind zur Vereinfachung in der Zeichnung gleiche Elemente, Bauteile und Module mit gleichen Bezugszeichen versehen worden.
[051] In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Leiterplatte 10 nach der Erfindung mit einer Anschlußbohrung 20 für einen Anschlußpin 82 eines hier nicht gezeigten THT-Bauteils 80 (siehe dazu Fig. 6) schematisch dargestellt. Zur Vereinfachung und Übersichtlichkeit ist die Leiterplatte 10 als Ausschnitt einer Draufsicht auf ihre erste Seite 12 gezeigt. Die Anschlußbohrung 20 dient zur Aufnahme und zur elektrischen Kontaktierung von Anschlußpins bzw. Anschlußdrahtes eines bedrahteten elektrischen bzw. elektronischen Bauteils. Es ist klar, daß eine solche Leiterplatte üblicherweise mehrere Anschlußbohrungen aufweist. Für die Erfindung ist aber die tatsächliche Anzahl der Anschlußbohrungen nicht maßgeblich; sie müssen auch nicht alle wie die
Fig. 1 gezeigte Anschlußbohrung 20 gestaltet sein.
[052] Die Anschlußbohrung 20 wird bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel der
Erfindung aus zwei gegenläufigen Sacklochbohrungen 22, 24 gebildet, die von unter¬ schiedlichen Seiten der Leiterplatte 10 her und nicht vollständig durch die Leiterplatte 10 sondern jeweils nur bis zur Hälfte der Leiterplattendicke gebohrt werden. In Ihrem Grund überlappen sich die beiden Sacklochbohrungen 22, 24, aber die zweite Sack¬ lochbohrung 24 durchdringt die erste Sacklochbohrung 22 nicht mit vollständig in Bezug auf ihren Durchmesser. Wie in Fig. 1 dargestellt, wird dadurch in einem Über¬ lappungsbereich 26 der Sacklochbohrungen 22, 24 eine Verengung 28 in der An¬ schlußbohrung 20 gebildet, die einen in die Anschlußbohrung 20 eingesteckten An¬ schlußpin bzw. Anschlußdraht 82 eines THT-Bauteils 80 (siehe dazu Fig. 6) in der An¬ schlußbohrung 20 sicher festklemmt und hält.
[053] Die beiden Sacklochbohrungen 22, 24 des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels der Leiterplatte 10 sind in ihrem Durchmesser nahezu gleich und fluchten, was durch eine gemeinsame Mittellinie 25 veranschaulicht wird. Es ist auch denkbar, daß die beiden Sacklochbohrungen fluchten aber unterschiedliche Durchmesser aufweisen, so daß beim Übergang von der Bohrung mit größerem Durchmesser auf die Bohrung mit kleinerem Durchmesser eine Art Schulter gebildet wird, die als Verengung für einen in die Anschlußbohrung eingesteckten Anschlußpin bzw. Anschlußdraht eines THT- Bauteils dient. Eine solche Schulter hätte dann eine ähnliche Klemmwirkung wie die in Fig. 1 dargestellte Verengung 28.
[054] Ein anderes Ausführungsbeispiel der Leiterplatte 10 nach der Erfindung ist in Fig. 2 • dargestellt. Hier wird eine Anschlußbohrung 30, ähnlich Fig. 1, aus zwei ge¬ genläufigen Sacklochbohrungen 32, 34 gebildet, aber die Sacklochbohrungen 32, 34 sind zueinander versetzt, was in Fig. 2 durch die nicht fluchtenden Mittellinien 33, 35 veranschaulicht wird. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel werden die beiden ge¬ genläufigen Sacklochbohrungen 32, 34 von unterschiedlichen Seiten der Leiterplatte 10 her und nicht vollständig durch die Leiterplatte 10 sondern jeweils nur bis zur Hälfte der Leiterplattendicke gebohrt. In Ihrem Grund überlappen sich die beiden Sacklochbohrungen 32, 34 wieder. Wie in Fig. 2 dargestellt, wird dadurch in einem Überlappungsbereich 36 der Sacklochbohrungen 32, 34 eine Verengung 38 in der An¬ schlußbohrung 30 gebildet, die einen in die Anschlußbohrung 30 eingesteckten An¬ schlußpin bzw. Anschlußdraht 82 eines THT-Bauteils 80 (siehe dazu Fig. 6) in der An¬ schlußbohrung 30 sicher festklemmt und hält. Über einen Versatz 37 der beiden Sack¬ lochbohrungen 32, 34 läßt sich die Klemmwirkung, die die Verengung 38 auf einen Anschlußpin bzw. Anschlußdraht ausübt, bestimmen.
[055] Obwohl die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform wiederum zwei Sackloch¬ bohrungen mit gleichem Durchmesser aufweist, sind für eine Realisierung der
Erfindung auch unterschiedlich große Durchmesser denkbar.
[056] Noch ein anderes Ausführungsbeispiel der Leiterplatte 10 nach der Erfindung ist in
Fig. 3 dargestellt, wieder als Draufsicht auf die erste Seite 12 der Leiterplatte 10. Bei dieser Ausführungsform wird eine Anschlußbohrung 40, ähnlich der Fig. 1 und 2, aus zwei parallelen und durchgängigen Bohrungen 42, 44 gebildet, die zueinander versetzt sind, was in Fig. 3 durch die parallelen, nicht fluchtenden Mittellinien 43, 45 veran¬ schaulicht wird. Auch diese beiden Bohrungen 42, 44 überlappen sich, und zwar derart, daß in einem Überlappungsbereich 46 Stege 47 gebildet werden, die nach innen in die Anschlußbohrung 40 hineinragen und eine Verengung 48 des lichten Durchgangs durch die Anschlußbohrung 40 bewirken. Mittels dieser Stege 47 als Verengung 48 wird wiederum ein in die Anschlußbohrung eingesteckter Anschlußpin bzw. Anschlußdraht eines THT-Bauteils festgeklemmt und gehalten.
[057] Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform weist zwei Bohrungen 42, 44 mit unter¬ schiedlichem Durchmesser. Für eine Realisierung der Erfindung auch sind aber auch gleich große Durchmesser denkbar. In jedem Falle wird die tatsächlich erzielbare Klemmwirkung durch den Versatz 49 der beiden Bohrungen 42, 44 eingestellt.
[058] Wie bereits oben erläutert, werden nach der Erfindung Anschlußpins bzw. An¬ schlußdrähte von THT-B auteilen durch einen Leitkleber in den Anschlußbohrungen 20, 30, 40 (siehe dazu die Fig. 1 - 3) befestigt und elektrisch kontaktiert. Die Fig. 4 und 5 veranschaulichen zwei Möglichkeiten nach der Erfindung, auf welche Weise der Leitkleber im Verlauf des erfindungsgemäßen Verfahrens auf bzw. in die Anschlu߬ bohrungen 20, 30, 40 (siehe dazu die Fig. 1 - 3) gebracht wird. Fig. 4 ist eine schematische Schnittdarstellung einer Leiterplatte 10 mit einer Ausführungsform einer Anschlußbohrung 20, wie sie auch in der Fig. 1 gezeigt ist und die hier als Beispiel gewählt wurde. Es können auch andere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anschlußbohrung anstelle der hier dargestellten Anschlußbohrung 20 verwendet werden, beispielsweise die Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anschlu߬ bohrungen 30, 40 der Fig. 2 und 3. Die folgenden Erläuterungen zu der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführung der Anschlußbohrung 20 sind daher ebenso auf die anderen Ausführungsformen der Anschlußbohrungen 30 und 40 der Fig. 2 und 3 ent¬ sprechend anzuwenden.
[059] Fig. 4 zeigt die Leiterplatte 10 mit der durch einer Leitkleber 70 gefüllten An¬ schlußbohrung 20. Bei dem hier dargestellten Beispiel der Leiterplatte 10 ist nur ihre erste Seite 12 bestückt. Ihre zweite Seite bleibt frei. Vorzugsweise ist die An¬ schlußbohrung 20 metallisiert, was in Fig. 4 durch eine Metallisierungs-Hülse 62 ver¬ deutlicht wird, die mit einer Leiterbahn 68 und einem Lötpad 64 für ein hier nicht dar¬ gestelltes SMD-Bauteil (siehe dazu Fig. 6) verbunden ist. Lotpaste 66 und der Leitkleber 70 wurden von der gleichen ersten Seite 12 der Leiterplatte 10 her
aufgebracht, vorzugsweise beides gedruckt. Der Leitkleber 70 kann aber auch mittels eines Dispensers aufgebracht werden. Fig. 4 zeigt die Leiterplatte 10 direkt nach dem Aufbringen von Lotpaste 66 und Leitkleber 70 nach einem erfindungsgemäßen Verfahren. Nach Einsetzen des für die Anschlußbohrung 20 vorgesehenen An¬ schlußpins bzw. Anschlußdrahts eines THT-Bauteils in die Anschlußbohrung 20 und in den Leitkleber 70 wird das für das betreffende Lötpad vorgesehene SMD-B auteil aufgesetzt. Die komplett bestückte Leiterplatte 10 wird dann in einen Reflow-Lötofen gegeben, wo die SMD-B auteile gelötet und der Leitkleber 70 getrocknet und ausgehärtet wird.
[060] Sofern es sich bei den auf die Leiterplatte 10 zu bringenden THT-Bauteilen um solche handelt, die einen Lötvorgang in einem Reflow-Lötofen unbeschadet überstehen, werden, wie beschrieben, die Leiterplatte 10 und die auf ihrer ersten Seite 12 bestückten Bauteile in der in Fig. 4 gezeigten Position in den Reflow-Lötofen gegeben.
[061] Fig. 5 zeigt hingegen die Leiterplatte 10 nach Fig. 4 mit bereits aufgebrachter
Lotpaste 66 und Leitkleber 70. Nach dem Auftragen wurde die Leiterplatte 10 gewendet, so daß, wie hier gezeigt, die erste Seite 12 der Leiterplatte 10 nach unten weist. Eine solche Position der Leiterplatte 10 empfiehlt sich nach der Erfindung immer dann, wenn ein Anschlußpins bzw. Anschlußdrahts eines solchen THT-Bauteils in die Anschlußbohrung 20 und in den Leitkleber 70 eingesteckt wird, das thermisch kritisch ist und einen üblichen Lötvorgang in einem Reflow-Lötofen nicht unbeschadet übersteht. In diesem fall wird bei einer Leiterplatte 10 in der in Fig. 5 gezeigten Position zunächst der für die Anschlußbohrung 20 vorgesehenen Anschlußpin bzw. Anschlußdraht des thermisch kritischen THT-Bauteils von der zweiten Seite der Lei¬ terplatte 10 her in die Anschlußbohrung 20 und in den Leitkleber 70 eingesetzt. Danach wird die leiterplatte 10 gewendet und das für das Lötpad 64 vorgesehene SMD-B auteil in die Lotpaste 66 gesetzt. Zum Löten wird die Leiterplatte 10 mit ihrer ersten Seite nach oben durch den Reflow-Lötofen transportiert, wobei die Leiterplatte 10 selbst das thermisch kritische THT-B auteil vor der zum Löten erforderlichen Wär¬ meeinwirkung schützt. Das thermisch kritische THT-B auteil kann in einer solchen Position, wo es unter der Leiterplatte 10 hängend durch den Reflow-Lötofen transportiert wird, die Löttemperaturen im Reflow-Lötofen unbeschadet überstehen. Der Leitkleber 70 kann im selben Arbeitgang im Reflow-Lötofen getrocknet und ausgehärtet werden, bei dem die SMD-B auteile gelötet werden.
[062] Die Fig. 4 und 5 verdeutlichen die vorteilhafte Wirkung der Anschlußbohrung 20 nach der Erfindung. Die Verengung 28 verhindert, daß nach einem Auftrag des Leitklebers 70 dieser aus der Anschlußbohrung 20 herausfließt. Dies gilt in gleicher Weise für die anderen Beispiele von Anschlußbohrungen 30 und 40, die in den Fig. 2
und 3 dargestellt sind. Es ist im Prinzip beliebig, von welcher Seite der Leitkleber 70 auf die Leiterplatte 10 appliziert wird.
[063] Eine ähnliche Situation ist in Fig. 6 veranschaulicht am Beispiel der Leiterplatte 10, die hier zweiseitig bestückt ist. Die auf der ersten Seite 12 der Leiterplatte 10 bestückten SMD-Bauteile, hier durch symbolisiert durch ein erstes SMD-Bauteil 88 auf seinem Lötpad 89, sind bereits in einem ersten Lötvorgang in einem Reflow- Lötofen gelötet worden. Nach dem folgenden Auftragen von Leitkleber 70 und Lotpaste 94 auf ein zweites Lötpad 92 der Leiterplatte 10, das hier stellvertretend für viele andere auf einer üblichen Leiterplatte dieser Art gezeigt ist, ist die Leiterplatte 10 zunächst gewendet worden, so daß ein Anschlußpin bzw. Anschlußdraht 82 eines thermisch kritischen THT-Bauteils 80 von oben her, also von der ersten Seite 12 der Leiterplatte 10 her, in die mit einer Metallisierung 62 versehene Anschlußbohrung 20 eingesteckt werden konnte. Wenn es sich wie bei dem in Fig. 6 dargestellten Beispiel um ein schweres oder zum Kippen neigendes THT-B auteil 80 handelt, so empfiehlt sich, vor seinem Einsetzen in die Anschlußbohrung 20 einen Tropfen Klebstoff 84, vorzugsweise solch ein Kleber, wie er auch zum Ankleben von SMD-B auteilen verwendet wird, auf die Leiterplatte 10 zu bringen. Auf diese Weise wird das THT- B auteil 80 befestigt und die Leiterplatte kann erneut gewendet werden, ohne daß das THT-Bauteil 80 bzw. der Anschlußpin bzw. Anschlußdraht 82 aus der An¬ schlußbohrung 20 fällt. Auf die dann nach oben weisende zweite Seite 14 der Lei¬ terplatte 10 ist hier wieder ein stellvertretend dargestelltes zweites SMD-Bauteil 90 in die Lotpaste 94 auf dem Lötpad 92 gesetzt worden/ Diese Situation ist in Fig. 6 dargestellt. Die derart bestückte erfindungsgemäße Leiterplatte 10 ist bereit, um in einen Reflow-Lötofen gegeben zu werden, wo das SMD-Bauteil 90 auf der zweiten Seite 14 der Leiterplatte 10 gelötet und der Leitkleber 70 in der Anschlußbohrung 20 getrocknet und ausgehärtet wird. Die Leiterplatte 10 durchläuft den Reflow-Lötofen dabei so, daß das thermisch kritische THT-Bauteil unterhalb der Leiterplatte 10 und dieser gegenüber der Wärmeeinwirkung abgeschirmt ist.
[064] Fig. 6 verdeutlicht auch noch eine weitere und besonders vorteilhafte Besonderheit der Erfindung. Bei entsprechend ausgelegter Klemmwirkung der Anschlußbohrung 20 (und auch der Anschlußbohrungen 30 und 40 der Fig. 2 und 3) nach der Erfindung wird beim Einstecken eines Anschlußpins oder Anschlußdrahtes eines bedrahteter Bauteile im Bereich der Verengung 28 eine Art Kaltschweißverbindung erzeugt zwischen der Metallisierungshülse 62 und dem Anschlußpin bzw. Anschlußdraht. Neben der durch den Leitkleber 70 erzeugten elektrischen Verbindung stellt diese Kaltschweißverbindung eine redundante Verbindung der betrachteten bedrahteten Bauteile mit der Leiterplatte her, die mit einer durch den Leitkleber hergestellten mechanisch hochfesten Verbindung einhergeht.
[065] Der Vollständigkeit halber ist in Fig. 7 eine nach der Erfindung hergestellte Lei¬ terplatte 100 dargestellt. Auf ihrer ersten Seite 102 ist diese Leiterplatte 100 mit ver¬ schiedenen SMD-B auteilen 106 bestückt, die vorzugsweise in einem ersten Ar¬ beitsgang des erfindungsgemäßen Verfahrens auf die Leiterplatte 100 gesetzt und in einem Reflow-Lötofen gelötet werden. Nach einer Abkühlzeit wird auf die erste Seite Lotpaste und Leitkleber aufgetragen (siehe dazu auch Fig. 6) und thermisch kritische THT-B auteile, wie beispielsweise eine Überlastsicherung 108, ein Transformator 109 und eine Steckerleiste 110, in die mit Leitkleber versehenen Anschlußbohrungen 20, 30, 40 gesteckt..
[066] Falls die Leiterplatte 100, wie bei dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel mit thermisch unkritischen THT-Bauteilen, beispielsweise Hochlastwiderständen 111, bestückt werden soll, so wird die Leiterplatte 100 gewendet und die thermisch un¬ kritischen Hochlastwiderstände 111 von der zweiten Seite 104 der Leiterplatte 100 her in erfindungsgemäße und vordem mit Lotpaste versehene Anschlußbohrangen 20, 30, 40 gesteckt. Anschließend werden - in jedem Falle - die für die zweite Seite 104 der Leiterplatte 100 vorgesehenen SMD-B auteile 106 auf die entsprechenden mit Lotpaste versehenen Lötpads gesetzt. Dann wird die Leiterplatte 100 wiederum in den Reflow- Lötofen gegeben, so daß die SMD-B auteile 106 und die thermisch unkritischen THT- Bauteile 111 auf der zweiten Seite 104 der Leiterplatte 100 gelötet werden. Gleichzeitig schirmt die Leiterplatte 100 die unter der Leiterplatte 100 befindlichen thermisch kritischen THT-Bauteile 108, 109, 110 gegen die Wärmeeinwirkung im Reflow- Lötofen ab, wobei jedoch der Leitkleber getrocknet und ausgehärtet wird. Ein derart erfindungsgemäß bestückte und gelötete Leiterplatte 100 ist in Fig. 7 dargestellt.
[067] Als besonders vorteilhaft haben sich dabei bereits erhältliche, spezielle Reflow-
Lötofen gezeigt, die die unter der Leiterplatte 10 im Reflow-Lötofen befindlichen emp¬ findlichen Bauteile durch Kühlung von unten zusätzlich schützen.
{068] Die Fig. 8 -13 veranschaulichen verschiedene Ausführungsbeispiele von erfin¬ dungsgemäßen Verfahren zum Bestücken, Befestigen und elektrischen Kontaktieren von Bauteilen auf einer Leiterplatte.
[069] So ist in Fig. 8 ein erstes Ausführungsbeispiel eines solchen Verfahrens dargestellt, wie es zum Beispiel bei einseitig mit SMD-B auteilen und thermisch unkritischen THT- Bauteilen bestückten Leiterplatten angewendet wird. Nach einem Herstellen und Be¬ reitstellen 120 einer Leiterplatte mit mehreren Anschlußbohrungen 20, 30 oder 40 zur Aufnahme von Anschlußpins bzw. Anschlußdrähten mindestens eines bedrahteten elektrischen bzw. elektronischen Bauteils, vorzugsweise einer Leiterplatte 10 nach der Erfindung, wie sie in den Fig. 1-3 dargestellt und im dazu gehörenden Beschrei¬ bungstext oben bereits beschrieben wurde, erfolgt ein Auftrag 122 von Lotpaste und Leitkleber auf eine erste Seite 12 der Leiterplatte 10 (siehe dazu auch Fig. 1-3). Nach
einem Einsetzen 124 der Anschlußpins des bzw. der THT-Bauteile in die Anschlu߬ bohrungen 20, 30 oder 40, erfolgt das Bestücken 126 der SMD-Bauteile auf der erste Seite 12 der Leiterplatte 10, vorzugsweise in einem Bestückungsautomaten. Danach erfolgt ein Löten 130 der Leiterplatte 10 in einem Reflow-Lötofen, wobei das Tempe¬ raturprofil des Lötvorgang so eingestellt wird, daß der Leitkleber im Reflow-Lötofen sachgemäß trocknet und aushärtet.
[070] Wegen der oben erklärten Klemmwirkung, die die Verengung 28, 38 oder 48 in den
Anschlußbohrungen 20, 30 oder 40 den jeweiligen Anschlußpin des THT-Bauteils ausübt, müssen die Anschlußpins mit einem gewissen Kraftaufwand in die Anschlu߬ bohrungen 20, 30 oder 40 gedrückt werden. Die Gestaltung der Anschlußbohrungen 20, 30 oder 40 bestimmt den Kraftaufwand, der zur Überwindung der Klemmwirkung der Verengung 28, 38 oder 48 erforderlich ist. Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß die Anschlußbohrungen 20, 30 oder 40 auf einfache Weise so gestaltet werden können, daß der zum Einpressen der Anschlußpins erforderliche Kraftaufwand von han¬ delsüblichen Bestückungsautomaten aufgebracht werden kann. Es ist in keinem Fall der von der bisherigen Einpresstechnik her bekannte große Einpressdruck notwendig.
[071] In Fig. 9 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bestücken, Befestigen und elektrischen Kontaktieren von elektrischen und elek¬ tronischen Bauteilen auf einer Leiterplatte 10 nach der Erfindung (siehe dazu Fig. 1-3) schematisch dargestellt, das bei einseitig mit SMD-B auteilen bestückten Leiterplatten angewendet wird. Das Verfahren nach Fig. 9 entspricht im Prinzip dem Verfahren nach Fig. 8 nur daß hier zusätzlich zu den SMD-B auteilen auf der ersten Seite 12 der Lei¬ terplatte 10 wenigstens ein thermisch kritisches THT-B auteil vorgesehen ist, das auf der zweiten Seite 14 der Leiterplatte 10 angeordnet wird. Bei einem Lötvorgang in einem Reflow-Lötofen, bei dem die SMD-Bauteile auf der ersten Seite 12 der Lei¬ terplatte 10 gelötet werden, wird so das unterhalb der Leiterplatte befindliche thermisch kritische THT-B auteil durch die Leiterplatte gegenüber der zum Löten notwendigen Energiezufuhr geschützt.
[072] Bei dem Verfahren nach Fig. 9 erfolgt nach dem Herstellen und Bereitstellen 120 einer Leiterplatte 10 nach der Erfindung (siehe dazu Fig. 1-3) ein Auftrag 122 von Lotpaste und Leitkleber auf die erste Seite 12 der Leiterplatte 10. Nach einem Wenden 130 der Leiterplatte 10 und nach einem Einsetzen 132 der Anschlußpins des bzw. der THT-Bauteile in die Anschlußbohrungen 20, 30 oder 40 von der zweiten Seite 14 der Leiterplatte 10 her (siehe dazu Fig. 1-3), wird die Leiterplatte erneut gewendet, was in Fig. 9 wiederum durch ein Bezugszeichen "130" veranschaulicht wird. Nun folgt das Bestücken 126 der SMD-Bauteile auf der erste Seite 12 der Leiterplatte 10, vor¬ zugsweise in einem Bestückungsautomaten. Danach erfolgt das Löten 130 der Lei¬ terplatte 10 in einem Reflow-Lötofen mit einem Temperaturprofil, daß der Leitkleber
im Reflow-Lötofen sachgemäß trocknet und aushärtet. Wie bereits oben beschrieben, wird beim Löten in einem Reflow-Lötofen, bei dem die SMD-Bauteile auf der ersten Seite 12 der Leiterplatte 10 gelötet werden, das unterhalb der Leiterplatte befindliche thermisch kritische THT-Bauteil durch die Leiterplatte gegenüber der zum Löten notwendigen Energiezufuhr geschützt.
[073] Auch bei dem in Fig. 9 dargestellten Verfahren werden wieder zunächst die An¬ schlußpins des bzw. der THT-Bauteile in die speziellen Anschlußbohrungen 20, 30 oder 40 nach der Erfindung gedrückt, bevor die SMD-Bauteile bestückt werden. Diese Maßnahme verhindert, daß die SMD-Bauteile bei Einstecken der Anschlußpins eventuell aus der Lotpaste herausgerüttelt werden.
[074] In Fig. 10 ist ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bestücken, Befestigen und elektrischen Kontaktieren von elektrischen und elek¬ tronischen Bauteilen auf einer Leiterplatte 10 nach der Erfindung (siehe dazu Fig. 1-3) schematisch dargestellt. Auch diese Verfahren wird wie das Verfahren nach Fig. 9 bei einseitig mit SMD-B auteilen bestückten Leiterplatten angewendet, wobei auch hier zusätzlich zu den SMD-Bauteilen auf der ersten Seite 12 der Leiterplatte 10 wenigstens ein thermisch kritisches THT-Bauteil auf der zweiten Seite 14 der Leiterplatte 10 angeordnet wird. Der wesentliche Unterschied zum Verfahren nach Fig. 9 besteht darin, daß beim Verfahren nach Fig. 10 der Leitkleber für das bzw. die thermisch kritischen Bauteile auf die gleiche Seite, hier die zweite Seite 14, der Leiterplatte 10 appliziert wird, von der aus die Anschlußpins des bzw. der THT-Bauteile in die An¬ schlußbohrungen 20, 30 oder 40 (siehe dazu auch Fig. 1-3) gedrückt werden.
[075] Im einzelnen wird bei dem Verfahren nach Fig. 10 nach dem Herstellen und Be¬ reitstellen 120 einer Leiterplatte 10 nach der Erfindung (siehe dazu Fig. 1-3) ein Auftrag 134 von Leitkleber auf die zweite Seite 14 der Leiterplatte 10 vorgenommen gefolgt vom Einsetzen 132 der Anschlußpins des bzw. der THT-Bauteile in die An¬ schlußbohrungen 20, 30 oder 40 von der zweiten Seite 14 der Leiterplatte 10 her. Nach dem Wenden 130 der Leiterplatte 10 wird ein Auftrag 136 von Lotpaste auf die erste Seite 12 der Leiterplatte 10 vorgenommen und das Bestücken 126 der SMD-Bauteile auf dieser Seite der Leiterplatte 10, vorzugsweise in einem Bestückungsautomaten. Danach erfolgt wieder ein Löten 138 der Leiterplatte 10 in einem Reflow-Lötofen mit einem Temperaturprofil, daß der Leitkleber im Reflow-Lötofen sachgemäß trocknet und aushärtet. Wie bereits oben beschrieben, wird beim Löten 138 das bzw. die unterhalb der Leiterplatte befindlichen thermisch kritischen THT-Bauteile durch die Leiterplatte gegenüber der zum Löten notwendigen Energiezufuhr geschützt.
[076] Waren bei den bisher beschriebenen und in den Fig. 8-10 dargestellten Verfahren nach der Erfindung die Leiterplatten 10 (siehe dazu Fig. 1-3) nur einseitig mit SMD- Bauteilen bestückt, so sind in den Fig. 11 und 12 erfindungsgemäße Verfahren veran-
schaulicht, bei denen die Leiterplatte 10 beidseitig mit SMD-B auteilen bestückt wird, so daß sie dann ähnlich wie die in Fig. 7 dargestellte Leiterplatte aussehen.
[077] In Fig. 11 ist ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt, bei dem zunächst eine Seite der Leiterplatte 10 (siehe dazu Fig. 1-3) mit SMD-B auteilen versehen und gelötet wird bevor die andere Seite der Lei¬ terplatte 10 bestückt wird. Im einzelnen erfolgt nach dem Herstellen und Bereitstellen 120 einer Leiterplatte 10 nach der Erfindung (siehe dazu Fig. 1-3) das Aufbringen von Lotpaste 134 auf die erste Seite 12 der Leiterplatte 10 und das Bestücken 126 der SMD-Bauteile auf dieser Seite der Leiterplatte 10, vorzugsweise in einem Be¬ stückungsautomaten. Nach einem Löten 140 der SMD-Bauteile auf der ersten Seite 12 der Leiterplatte 10 in einem Reflow-Lötofen wird das Wenden 130 der Leiterplatte 10 vorgenommen, so daß anschleißend ein Auftragen 142 von Lotpaste und Leitkleber auf die zweite Seite 14 der Leiterplatte 10. Vorzugsweise erfolgt dann das Einsetzen 132 der Anschlußpins des bzw. der THT-Bauteile in die Anschlußbohrungen 20, 30 oder 40 von der zweiten Seite 14 der Leiterplatte 10 her. Danach wird eine Bestückung 144 der zweiten Seite 14 der Leiterplatte 10 mit SMD-Bauteilen vorgenommen, und zwar vorzugsweise wiederum in einem Bestückungsautomaten. Danach erfolgt ein Löten 146 der Leiterplatte 10 in einem Reflow-Lötofen, wobei das Temperaturprofil des Lötvorgang so eingestellt wird, daß der Leitkleber im Reflow-Lötofen sachgemäß trocknet und aushärtet.
[078] Bei dem in Fig. 11 dargestellten und bisher beschriebenen Verfahren wird das THT-
Bauteil bzw. werden die THT-Bauteile auf der zweiten Seite 14 der Leiterplatte 10 zusammen mit den SMD-Bauteilen auf dieser Seite der Leiterplatte der zum Löten er¬ forderlichen Wärmeenergie ausgesetzt. Dieses Verfahren wird daher angewendet, wenn ausschließlich thermisch unkritische THT-Bauteile verwendet werden. Ist jedoch auch ein thermisch kritisches THT-B auteil vorgesehen, so sollte dieses nach dem Löten 140 der ersten Seite 12 der Leiterplatte 10 auch auf der ersten Seite bestückt werden, so daß es sich danach beim Löten 146 der SMD-Bauteile auf der zweiten Seite 14 der Leiterplatte 10 im Reflow-Lötofen unterhalb der Leiterplatte 10 befindet und durch die Leiterplatte gegenüber der zum Löten notwendigen Energiezufuhr geschützt wird. Die bei dieser Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgenommenen Maßnehmen sind in Fig. 11 strichliert dargestellt: Nach dem Auftragen 142 von Lotpaste und Leitkleber auf die zweite Seite 14 der Leiterplatte 10 erfolgt das Wenden 130 der Leiterplatte 10 und das aus dem verfahren nach Fig. 1 bekannten Einsetzen 124 der Anschlußpins des bzw. der THT-Bauteile in die Anschlußbohrungen 20, 30 oder 40 von der ersten Seite 12 der Leiterplatte 10 her. Vor der oben bereits an¬ gegebenen Bestückung 144 der zweiten Seite 14 der Leiterplatte 10 mit SMD- Bauteilen erfolgt noch einmal das Wenden 130 der Leiterplatte 10.
[079] Gegenüber dem in Fig. 11 dargestellten Verfahren weist das durch Fig. 12 veran¬ schaulichte weitere Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bestücken, Befestigen und elektrischen Kontaktieren von elektrischen und elek¬ tronischen Bauteilen auf einer Leiterplatte verschiedene Besonderheiten auf. Dieses Verfahren ist für solche Leiterplatten vorgesehen, bei denen beidseitig SMD-B auteile bestückt werden und sowohl thermisch kritische als auch unkritische THT-B auteile verwenden werden sollen. Außerdem ist hier ein Lötvorgang in einem Wellenlöt- Automaten vorgesehen. Eine weitere Besonderheit ergibt sich, da bei dem hier veran¬ schaulichten Verfahren auch solche THT-B auteile berücksichtigt werden, die so schwer sind oder beim Transport auf einer Leiterplatte zum Kippen neigen, daß ihr Gehäuse zusätzlich durch einen nichtleitenden Klebstoff auf der Leiterplatte gesichert werden sollte. Dieser Klebstoff ist vorzugsweise ein üblicher Klebstoff wie er auch zur Befestigung von SMD-B auteilen auf der Leiterplatte verwendet wird.
[080] Im einzelnen stimmt das in Fig. 12 dargestellte Verfahren in den ersten vier gezeigten Verfahrensschritten bis zum Löten 140 der SMD-Bauteile auf der ersten Seite 12 der Leiterplatte 10 (siehe dazu Fig. 1-3) mit dem in Fig. 11 dargestellten Verfahren überein. Nach dem bekannten Wenden 130 der Leiterplatte 10 erfolgt beim Verfahren nach Fig. 12 eine Aufbringung 148 von Lotpaste und nichtleitenden Klebstoff zur Befestigung von schweren THT-B auteilen . Nach der der oben bereits angegebenen Bestückung 144 der zweiten Seite 14 der Leiterplatte 10 mit SMD- B auteilen, also dem Einsetzen der SMD-Bauteile in den Klebstoff, erfolgt das Wenden 130 der Leiterplatte 10 und eine sich anschließende Bestückung 150 der ersten Seite 12 der Leiterplatte mit thermisch unkritischen THT-B auteilen, die ebenfalls in den Klebstoff und deren Anschlußpins in die Anschlußbohrungen 20, 30 oder 40 (siehe Fig. 1-3) eingesetzt werden. Anschließend erfolgt ein Löten 152 der SMD-Bauteile auf der zweiten Seite 14 der Leiterplatte 10 und der auf dieser Seite 14 überstehenden An¬ schlußpins der thermisch unkritischen THT-Bauteile, die selbst auf der ersten Seite der Leiterplatte durch den Klebstoff befestigt sind. Daraufhin wird die oben bereits be¬ schriebene Aufbringung 134 von Leitkleber auf und in die Anschlußbohrungen 20, 30 oder 40 von der zweiten Seite 14 der Leiterplatte 10 her und - ebenfalls von dieser Seite her - ein Einstecken 154 der Anschlußpins thermisch kritischer THT-Bauteile vorgenommen. Danach erfolgt ein Aushärten 156 und Trocknen des Leitklebers in einem geeigneten Ofen. Ein solcher Ofen kann beispielsweise ein herkömmlicher Trocknungsofen sein; es kann sich dabei aber auch um einen Reflow-Lötofen mit ent¬ sprechend eingestelltem Temperaturprofil handeln.
[081] Die in den Fig. 8 bis 12 gezeigten und oben beschriebenen Verfahren sind Beispiele verschiedener Varianten von Verfahren nach der Erfindung zum Bestücken, Befestigen und elektrischen Kontaktieren von elektrischen und elektronischen Bauteilen auf einer
Leiterplatte. Es ist durchaus denkbar, eine sinnvolle und andere Kombination von Ver¬ fahrensschritten der hier erläuterten und dargestellten Verfahren auszuführen. Ebenso ist es möglich, verschiedene Lötverfahren miteinander zu kombinieren und auf diese Weise die Grundgedanken dieser Erfindung zu verwirklichen. Weiterhin hat sich bei allen oben beschriebenen Leiterplatten und Verfahren nach der Erfindung gezeigt, daß es sinnvoll ist, nicht nur bei den thermisch kritischen THT- B auteilen Leitkleber zu verwenden sondern bei allen auf der betrachteten Leiterplatte verwendeten THT-B auteilen, sofern ihre Anschlußpins bzw. Anschlußdrähte in die oben beschriebenen Anschlußbohrungen 20, 30 und/oder 40 nach der Erfindung eingesteckt werden.