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DE2834748C2 - Method and device for producing a rear wall for an assembly frame - Google Patents

Method and device for producing a rear wall for an assembly frame

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Publication number
DE2834748C2
DE2834748C2 DE19782834748 DE2834748A DE2834748C2 DE 2834748 C2 DE2834748 C2 DE 2834748C2 DE 19782834748 DE19782834748 DE 19782834748 DE 2834748 A DE2834748 A DE 2834748A DE 2834748 C2 DE2834748 C2 DE 2834748C2
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DE
Germany
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circuit board
connector strips
soldering
frame
rear wall
Prior art date
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DE19782834748
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German (de)
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DE2834748B1 (en
Inventor
Egon 8000 Muenchen Jaeger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Publication of DE2834748B1 publication Critical patent/DE2834748B1/en
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Publication of DE2834748C2 publication Critical patent/DE2834748C2/en
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Rückwand für einen Baugruppenrahmen, in welchem einschiebbare elektrische Baugruppen über an der Rückwand befestigte Steckerleisten und über zumindest eine Leiterplatte der Rückwand untereinander elektrisch verbunden werden, wobei Steckerleisten an einem Tragrahmen der Rückwand befestigt und mit Kontaktstiften versehen werden, die in Bohrungen der Leiterplatte eingesetzt werden und mit dieser in einem Lötbad mit Hilfe eines Lötrahmens verlötet werden, welcher die Leiterplatte mit den Steckerleisten aufnimmt.The invention relates to a method for producing a rear wall for a module frame, in which insertable electrical assemblies via connector strips attached to the rear wall and are electrically connected to one another via at least one circuit board of the rear wall, wherein Connector strips attached to a support frame of the rear wall and provided with contact pins that are in Holes of the circuit board are used and with this in a solder bath with the help of a soldering frame be soldered, which takes the circuit board with the connector strips.

Es ist üblich, die Steckerleisten nicht nur mit der Leiterplatte zu verlöten, sondern ihre Kontaktstifte als Wickelstifte auszubilden, die so weit durch die Leiterplatte hindurchragen, daß zusätzlich zur Leiterplatte eine Drahtverbindung zwischen den verschiedenen Kontaktstiften hergestellt werden kann. Diese Wickelverdrahtung wird mit Hilfe von Wickehverkzeugen halb- oder vollautomatisch hergestellt Dies seizt voraus, daß zumindest die freien Enden der Kontaktstifte eine geringe Abweichung von ihrer Sollage aufweisen. Wird die zulässige Abweichung überschritten, so kann der Kontaktstift durch das Wickelwerkzeug leicht beschädigt und das Verdrahten erheblich erschwert werden.It is common not only to solder the connector strips to the circuit board, but also to solder their contact pins as Form winding pins that protrude so far through the circuit board that in addition to the circuit board a wire connection can be established between the various contact pins. These Winding wiring is produced semi- or fully automatically with the help of winding tools assume that at least the free ends of the contact pins deviate slightly from their intended position exhibit. If the permissible deviation is exceeded, the contact pin can pass through the winding tool easily damaged and making wiring much more difficult.

Beim Verlöten der Kontaktstifte mit der Leiterplatte kommt es zu einer Wärmedehnung der Leiterplatte. Für die Rückwand eines Baugruppenrahmens werden relativ große Leiterplatten verwendet, die sich entsprechend stark dehnen.When the contact pins are soldered to the circuit board, there is thermal expansion of the circuit board. For the back wall of a module frame are used relatively large circuit boards, which are accordingly stretch heavily.

Bisher war es üblich, die Steckerleisten zunächst an einem Tragrahmen der Rückwand zu befestigen und dann mit der Leiterplatte zusammen in einen Lötrahmen einzusetzen, der die Leiterplatte mit den Steckerleisten und dem Tragrahmen aufnimmt. Da die Steckerleisten fest mit dem Tragrahmen verbunden sind, können sie der Wärmedehnung der Leiterplatte beim Löten nicht folgen. Es kommt somit zu einer erheblichen Relativbewegung zwischen den Kontaktstiften der Steckerleisten und den Bohrungen für die Kontaktstift in der Leiterplatte. Diese Relativbewegung erfordert einen großen Bohrungsdurchmesser damit sich die Kontaktstifte beim Löten nicht verbiegen.So far it has been customary to first attach the connector strips to a support frame on the rear wall and then use with the circuit board together in a soldering frame that connects the circuit board with the connector strips and the support frame. Because the connector strips are firmly connected to the support frame they cannot follow the thermal expansion of the circuit board during soldering. There is thus one considerable relative movement between the contact pins of the connector strips and the holes for the Contact pin in the circuit board. This relative movement requires a large bore diameter so that the contact pins do not bend when soldering.

Beim Abkühlen der Leiterplatte nach dem Löten erstarrt das aufgebrachte Lot jedoch bevor die Leiterplatte auf ihre Endgröße geschrumpft ist. Da die Steckerleisten dieser Schrumpfbewegung nicht folgen können, kommt es zu einem Verbiegen der Kontaktstifte. Dies kann zwar durch einen nachträglichen aufwendigen Richtvorgang korrigiert werden, jedoch kommt es infolge der auftretenden Kräfte zu Spannungsrissen an den Lötstellen, die die Kontaktsicherheit gefährden. Es kann aber auch zu Spannungsrissen an der Leiterplatte oder am Kunststoffkörper der Steckerleislen kommen.When the circuit board cools down after soldering, the applied solder solidifies before the PCB has shrunk to its final size. Because the connector strips do not follow this shrinking movement the contact pins will bend. This can be done afterwards Elaborate straightening process must be corrected, but stress cracks occur as a result of the forces that occur at the soldering points that endanger the contact reliability. But it can also lead to stress cracks in the Printed circuit board or on the plastic body of the connector strips.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung der Rückwand zu vereinfachen, die Qualität der Lötverbindung zu verbessern sowie die Beschädigungsgefahr zu verringern.The invention is based on the object of simplifying the production of the rear wall, the quality to improve the soldered connection and to reduce the risk of damage.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Kontaktstifte mit geringem seitlichem Spiel in die Bohrungen der Leiterplatte eingesetzt werden, daß die Steckerleisten während des Lötvorganges parallel zur Leiterplatte verschiebbar gehalten werden und daß die Steckerleisten erst nach dem Löten und dem Abkühlen der Leiterplatte fest mit dem Tragrahmen verbunden werden. Durch die verschiebbare Lagerung der Steckerleisten können diese jeder Längenänderung der Leiterplatte leicht folgen, so daß die Bohrungen in der Leiterplatte entsprechend klein gehalten werden können. Das seitliche Spiel zwischen den Kontaktstiften und den Bohrungen der Leiterplatte kann so klein gehalten werden, daß die Bohrungen zur Lagezentrierung der Steckerleisten dienen können. Die Längenänderung der Leiterplatte im Bereich einer Steckerleiste ist so gering, daß sie zu keiner nennenswerten gegenseitigen Verspannung führt. Damit werden die Kontaktstifte nicht verbogen, es bilden sich keine Spannungsrisse im erstarrten Lot und die Beschädigungsgefahr an Leiterplatte und Steckerleiste wirdThis object is achieved in a method of the type mentioned in that the Contact pins are used with little lateral play in the holes of the circuit board that the Connector strips are held displaceably parallel to the circuit board during the soldering process and that the Terminal strips are only firmly connected to the support frame after the circuit board has been soldered and cooled down will. Due to the sliding mounting of the connector strips, they can change the length of the Easily follow the circuit board so that the holes in the circuit board are kept correspondingly small can. The side play between the contact pins and the holes in the circuit board can be so small be held that the holes can be used to center the position of the connector strips. The change in length the printed circuit board in the area of a connector strip is so small that it does not become any significant mutual tension leads. This means that the contact pins are not bent and none are formed Stress cracks in the solidified solder and the risk of damage to the circuit board and connector strip

1010

1515th

ausgeschaltet Der schmalere Spalt zwischen dem Kontaktstift und der Innenwand der Leiterplattenbohrung kann beim Löten leichter überbrückt werden, so daß es zu weniger Fehllötungen kommt.switched off The narrower gap between the contact pin and the inner wall of the PCB hole can be bridged more easily during soldering, so that fewer incorrect soldering occurs.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung werden die Steckerleisten vor dem Lötvorgang 3m Tragrahmen leicht verschiebbar gehalten und erst nach dem Löten endgültig befestigt Die Steckerleisten werden z. B. durch Schrauben mit dem Tragrahmen verbunden. Es ist vorteilhaft, zwischen die Schraubenköpfe und die Steckerleisten Federringe einzulegen und die Schrauben vor dem Löten nur schwach und danach fest anzuziehen. Damit wird in einfacher Weise ohne zusätzlichen Aufwand an Vorrichtungen die Verschiebbarkeit der Steckerleisten während des Lötens und beim Abkühlen der Leiterplatte gewährleistet.According to one embodiment of the invention, the connector strips are 3m support frame before the soldering process held easily movable and only finally attached after soldering. B. connected to the support frame by screws. It is It is advantageous to insert spring washers between the screw heads and the connector strips and the screws Tighten only weakly before soldering and then firmly afterwards. This is a simple way of doing without additional expenditure on devices the displaceability of the connector strips during soldering and during Cooling of the circuit board guaranteed.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden die Steckerleisten während des Lötens an einen dem Tragrahmen nachgebildeten Hilfsrahmen mittels Andrückfedern angedrückt. Die Andrückfedern können so angeordnet sein, daß sie alle zugleich in einem einzigen Arbeitsgang gespannt werden. Die Steckerleisten müssen nun nicht mehr in zwei Stufen angeschraubt werden. Insbesondere bei hohen Stückzahlen wird damit der Arbeitsaufwand verringert.According to a further embodiment of the invention, the connector strips are connected to a The subframe modeled on the support frame is pressed on by means of pressure springs. The pressure springs can be arranged so that they are all clamped at the same time in a single operation. The power strips no longer have to be screwed on in two stages. Especially with high numbers of items thus reducing the workload.

Gemäß der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in seiner vorstehend zuletzt genannten Ausgestaltung vorgesehen, wobei während des Verlötens einer Leiterplatte mit Kontaktstiften von Steckerleisten im Lötbad die Steckerleisten mittels Andrückfedern parallel zur Leiterplatte verschiebbar gehalten werden. Bei dieser Vorrichtung sind die Andrückfedern an einem Andrückrahmen befestigt, der sich über die gesamte Leiterplatte erstreckt und der Bestandteil des Lötrahmens zur Aufnahme der Leiterplatte mit den Steckerleisten ist. Damit ist nicht nur der Hilfsrahmen, sondern auch der Andrückrahmen Bestandteil des Lötrahmens. Dadurch ist sichergestellt, daßAccording to the invention an apparatus for performing the method is in its above the last-mentioned embodiment is provided, with a circuit board having contact pins during the soldering process From connector strips in the solder bath, the connector strips can be moved parallel to the circuit board by means of pressure springs being held. In this device, the pressure springs are attached to a pressure frame, which extends over the entire circuit board and the component of the soldering frame for receiving the circuit board with the power strips. This means that not only the subframe, but also the pressure frame is a component of the soldering frame. This ensures that

2525th

3030th

35 alle Teile dieses Rahmens sowie die Steckerleiste und die Leiterplatten in fester Zuordnung zueinander stehen. 35 all parts of this frame as well as the connector strip and the circuit boards are permanently assigned to one another.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert:In the following, the invention is explained in more detail using an exemplary embodiment shown in the drawing explained:

Die dargestellte Abbildung zeigt in schematischer Weise einen Querschnitt durch einen Teil eines Lötrahmens 1 mit einem Hilfsrahmen 2, einem Andrückrahmen 3 und einer Leiterplattenaufnahme 4. In den Lötrahmen 1 sind ferner eine Leiterplatte 5 sowie Steckerleisten 6 mit Kontaktstiften 7 eingelegt. Die Steckerleisten 6 und die Leiterplatte 5 sind Teile einer herzustellenden Rückwand für einen Baugruppenrahmen. Die Kontaktstifte 7 ragen durch Bohrungen 8 der Leiterplatte hindurch und sollen mit dieser in einem Lötbad verlötet werden.The figure shown shows in a schematic manner a cross section through part of a Soldering frame 1 with an auxiliary frame 2, a pressure frame 3 and a circuit board holder 4. In the soldering frame 1, a printed circuit board 5 and connector strips 6 with contact pins 7 are also inserted. the Connector strips 6 and the circuit board 5 are parts of a rear panel to be produced for a module frame. The contact pins 7 protrude through holes 8 in the circuit board and are intended to be in one with this Solder bath to be soldered.

Der Hilfsrahmen 2 ist einem nichtdargestellten Tragrahmen zur Befestigung der Steckerleisten 6 in dem Baugruppenrahmen nachgebildet. Die Steckerleisten 6 sind an den Befestigungsstellen auf den Hilfsrahmen 2 aufgelegt und werden dadurch in einem definierten Abstand zur Leiterplatte 5 gehalten. Auf der dem Hilfsrahmen 2 gegenüberliegenden Seite der Befestigungsstellen der Steckerleisten sind Andrückfedern 9 angeordnet, die sich an dem Andrückrahmen 3 abstützen. Die Federspannung ist so gering, daß zwar noch eine sichere Anlage der Steckerleisten 6 an dem Hilfsrahmen 2 gewährleistet ist, daß aber auch die Steckerleisten 6 gegenüber dem Hilfsrahmen 2 parallel zur Leiterplatte 5 verschiebbar sind. Beim Badlöten dehnt sich die Leiterplatte 5. Da die Kontaktstifte 7 gegenüber den Bohrungen 8 nur ein geringes Spiel aufweisen, können die verschiebbaren Sleckerleisten 6 dieser Längenänderung folgen, ohne daß es zu einem Verbiegen der Kpntaktstifte 7 kommt. Dasselbe gilt für die Schrumpfung der Leiterplatte 5 beim Abkühlen.The subframe 2 is a support frame (not shown) for fastening the connector strips 6 in modeled on the assembly frame. The connector strips 6 are at the mounting points on the Auxiliary frame 2 is placed and is thereby held at a defined distance from the circuit board 5. On the the side of the attachment points of the connector strips opposite the subframe 2 are pressure springs 9 arranged, which are supported on the pressure frame 3. The spring tension is so low that although a safe installation of the connector strips 6 on the subframe 2 is guaranteed, but that also the Connector strips 6 can be displaced parallel to the printed circuit board 5 with respect to the subframe 2. When bath soldering the circuit board expands 5. Since the contact pins 7 with respect to the holes 8 only have a small amount of play have, the displaceable slecker strips 6 can follow this change in length without it becoming a Bending of the Kpntaktstifte 7 comes. The same applies to the shrinkage of the circuit board 5 when it cools.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung einer Rückwand für einen Baugruppenrahmen, in welchem einschiebbare elektrische Baugruppen über an der Rückwand befestigte Steckerleisten und über zumindest eine Leiterplatte der Rückwand untereinander elektrisch verbunden werden, wobei die Steckerleisten an einem Tragrahmen der Rückwand befestigt und mit Kontaktstiften versehen werden, die in Bohrungen der Leiterplatte eingesetzt werden und mit dieser in einem Lötbad mit Hilfe eines Lötrahmens verlötet werden, welcher die Leiterplatte mit den Steckerleisten aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstifte (7) mit geringem seitlichem Spiel in die Bohrungen (8) der Leiterplatte (5) eingesetzt werden, daß die Steckerleisten (6) während des Lötvorganges parallel zur Leiterplatte1. A method for producing a rear wall for a sub-assembly frame in which an insertable electrical assemblies via connector strips attached to the rear wall and via at least one PCB of the rear wall are electrically connected to each other, with the connector strips on attached to a support frame of the rear wall and provided with contact pins that are in holes the circuit board are used and soldered to this in a solder bath with the help of a soldering frame which takes up the circuit board with the connector strips, characterized in that that the contact pins (7) with little lateral play in the holes (8) of the circuit board (5) be used that the connector strips (6) parallel to the circuit board during the soldering process (5) verschiebbar gehalten werden und daß die Steckerleisten erst nach dem Löten und dem Abkühlen der Leiterplatte (5) fest mit dem Tragrahmen verbunden werden.(5) be held slidably and that the connector strips only after soldering and the Cooling of the circuit board (5) are firmly connected to the support frame. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckerleisten vor dem Lötvorgang am Tragrahmen leicht verschiebbar gehalten und erst nach dem Löten endgültig befestigt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the connector strips before the soldering process be held easily displaceable on the support frame and only finally attached after soldering. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckerleisten durch Schrauben mit dem Tragrahmen verbunden werden, daß zwischen die Schraubenköpfe und die Steckerleisten Federringe gelegt werden und daß die Schrauben vor dem Löten nur schwach und danach fest angezogen werden.3. The method according to claim 2, characterized in that the connector strips by screws with be connected to the support frame that spring washers between the screw heads and the connector strips and that the screws are only weakly tightened before soldering and then firmly tightened will. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckerleisten (6) während des Lötens an einen dem Tragrahmen nachgebildeten Hilfsrahmen (2) mittels Andrückfedern (9) angedrückt werden.4. The method according to claim 1, characterized in that the connector strips (6) during the Soldering pressed against an auxiliary frame (2) modeled on the support frame by means of pressure springs (9) will. 5. Vorrichtung zur Durchführung de" Verfahrens nach Anspruch 4, wobei während des Verlötens einer Leiterplatte mit Kontaktstiften von Steckerleislen im Lötbad die Steckerleisten mittels Andrückfedern parallel zur Leiterplatte verschiebbar gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückfedern (9) an einem Andrückrahmen (3) befestigt sind, der sich über die gesamte Leiterplatte (5) erstreckt und der Bestandteil des Lötrahmens (1) zur Aufnahme der Leiterplatte (5) mit den Steckerleisten5. Apparatus for performing de "method according to claim 4, wherein during the soldering a printed circuit board with contact pins from connector strips in the solder bath, the connector strips by means of pressure springs be held displaceably parallel to the circuit board, characterized in that the pressure springs (9) are attached to a pressure frame (3) that extends over the entire circuit board (5) extends and the component of the soldering frame (1) for receiving the circuit board (5) with the connector strips (6) ist.(6) is.
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