DE3422768A1 - Electrical apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
Elektrisches GerätElectric device
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Gerät gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to an electrical device according to the features of the preamble of claim 1.
Bei bekannten elektrischen Geräten, bei denen Leiterbahnen auf einer flexiblen Folie mit den Leiterbahnen auf einer starren Leiterplatte elektrisch leitend verbunden sind, sind an die Leiterbahnen der flexiblen Folie Steckkontakte angeschlagen, die dann in Bohrungen der Leiterplatte eingesetzt und auf der Rückseite mit den Leiterbahnen auf der starren Leiterplatte verlötet werden. Eine solche Ausführung entspricht hinsichtlich der elektrischen Eigenschaften den Anforderungen, doch ist die Montage sehr umständlich und zeitraubend. Bei einer anderen bekannten Ausführung wird die Folie mittels einer Spannvorrichtung an der Leiterplatte derart festgeklemmt, daß die Leiterbahnen auf der Folie und die Leiterbahnen auf der Leiterplatte übereinanderliegen. Bei dieser Ausführung können verhältnismäßig hohe Ubergangswiderstände zwischen den Leiterbahnen auftreten. Außerdem benötigt man zusätzliche Teile zum Festspannen der Folie an der Leiterplatte.In known electrical devices in which conductor tracks on a electrically conductive flexible film with the conductor tracks on a rigid printed circuit board are connected, plug contacts are attached to the conductor tracks of the flexible film, which are then inserted into holes in the circuit board and on the back with the Conductor tracks are soldered on the rigid circuit board. Such an execution meets the requirements in terms of electrical properties, but is the assembly very cumbersome and time consuming. In another known embodiment the film is clamped to the circuit board by means of a clamping device in such a way that that the conductor tracks on the foil and the conductor tracks on the circuit board are superimposed. In this design, relatively high contact resistances between occur in the conductor tracks. You also need additional parts for clamping the foil on the circuit board.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem elektrischen Gerät die Verbindung zwischen der Leiterbahn auf einer Folie und der Leiterbahn auf einer Leiterplatte so auszugestalten, daß eine einfache Montage möglich ist und die elektrische Verbindung zwischen den Leiterbahnen allen Anforderungen entspricht.The invention is based on the object in an electrical device the connection between the conductor track on a foil and the conductor track on a Design circuit board so that simple assembly is possible and the electrical Connection between the conductor tracks meets all requirements.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved with the characterizing features of claim 1 solved.
Der wesentliche Gedanke der vorliegenden Erfindung besteht dabei darin, daß man die Leiterbahn auf der Folie mit der Leiterbahn auf der Leiterplatte direkt verlöten kann, wenn man die Folie etwa senkrecht zur Leiterplatte in einen Durchbruch steckt und dabei darauf achtet, daß diese flexible Folie federnd gegen eine Seitenwand des Durchbruchs gedrückt wird, an der die Leiterbahn auf der Leiterplatte endet. Durch dieses Andrücken der Folie an die Seitenwand des Durchbruches wird nämlich sichergestellt, daß sich die Leiterbahnen berühren, so daß eine einwandfreie Lötverbindung möglich ist.The main idea of the present invention is to that you connect the conductor track on the foil with the conductor track on the circuit board directly can be soldered if you put the foil in an opening approximately perpendicular to the circuit board is plugged in, making sure that this flexible film resiliently against a side wall of the opening at which the conductor track ends on the circuit board. This pressing of the film against the side wall of the opening is namely ensures that the conductor tracks touch each other, so that a perfect solder connection is possible.
Wesentlich ist weiterhin, daß die Breite des Durchbruchs wesentlich größer ist als die Materialstärke der Folie, damit diese ohne Schwierigkeiten in den Durchbruch eingesteckt werden kann. Damit unterscheidet sich die vorliegende Erfindung entscheidend von solchen Ausführungen, bei denen eine ebenfalls starre Leiterplatte in einen Durchbruch in einer zweiten Leiterplatte etwa senkrecht eingesteckt wird. Bei diesen Ausführungen entspricht nämlich die Breite des Durchbruchs etwa der Materialstärke der in den Durchbruch hineingesteckten Leiterplatte.Eine solche Ausführung würde bei Verwendung einer flexiblen Leiterfolie Schwierigkeiten bei der Montage mit sich bringen, weil diese Folie im Gegensatz zur starren Leiterplatte niemals eben ist und daher ein Einfädeln in den Durchbruch schwierig wäre, wenn dessen Breite nicht wesentlich größer wäre als die Materialstärke der Folie.It is also essential that the width of the opening is essential greater is than the material thickness of the film, so this without difficulty can be inserted into the opening. This differs from the present one Invention critical of those designs in which one is also rigid Printed circuit board inserted approximately vertically into an opening in a second printed circuit board will. In these designs, the width of the opening corresponds approximately the material thickness of the printed circuit board inserted into the opening Execution would be difficult when using a flexible conductor foil the assembly with it, because this film in contrast to the rigid circuit board is never level and therefore threading into the opening would be difficult if the width of which would not be significantly greater than the material thickness of the film.
Die exakte Anlage der Folie an die Seitenwand des Durchbruchs kann man mit einer separaten Rastfeder erreichen, die in den Durchbruch eingesteckt wird.The exact application of the film to the side wall of the opening can can be reached with a separate detent spring that is inserted into the opening.
Dieses zusätzliche Federelement wird jedoch nicht benötigt, wenn man gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung die Folie etwa U-förmig abbiegt, so daß sich die an diese Abbiegung anschließenden Abschnitte der Folie aufgrund der Elastizität der Folie federnd an den gegenüberliegenden Seitenwänden des Durchbruches abstützen. Dabei werden also Eigenschaften der Folie zur Verwirklichung des Grundgedankens der Erfindung ausgenutzt, so daß zusätzliche Teile entfallen können. Bei einer bevorzugten Ausführung ist die Biegelinie senkrecht zur Leiterbahn auf der Folie ausgerichtet. Damit wird eine gleichmäßige Anlage der Folie auch dann erreicht, wenn diese verhältnismäßig breit ist und mehrere parallel nebeneinanderliegende Leiterbahnen aufweist.However, this additional spring element is not required if one According to a particularly preferred development of the invention, the film is approximately U-shaped turns so that the sections of the film adjoining this turn due to the elasticity of the film, it is resilient on the opposite side walls of the breakthrough. In this way, properties of the film become a reality exploited the basic idea of the invention, so that additional parts are omitted can. In a preferred embodiment, the bending line is perpendicular to the conductor track aligned on the slide. This ensures that the film is applied evenly even then achieved when this is relatively wide and several parallel juxtaposed Has conductor tracks.
Mit den Merkmalen der Ansprüche 4 bis 9 wird ohne zusätzliche Hilfsmittel eine exakte Ausrichtung und Festlegung der Folie relativ zur Leiterplatte sichergestellt. Wichtig ist dabei insbesondere, daß der Scheitelpunkt der Abbiegung der Folie in einem definierten Abstand von der Oberfläche der Leiterplatte liegt. Abhängig von der Elastizität des Folienwerkstoffes kann man dann nämlich erreichen, daß der Krümmungsradius der Folie im Bereich der Abbiegung etwas größer ist als die Breite des Durchbruches, so daß die Folie in diesem Durchbruch quasi festgespannt ist. Damit kann man die Leiterbahnen auf der Folie mit den Leiterbahnen auf der Leiterplatte in einem Lötbad verlöten, ohne daß die Gefahr besteht, daß beim Lötvorgang die Folie aus dem Durchbruch herausgedrückt wird. Dieser Abstand zwischen dem Scheitelpunkt der Abbiegung der Oberfläche der Leiterplatte wird durch Anschläge sichergestellt, die unmittelbar an der Folie ausgebildet sind.With the features of claims 4 to 9, without additional tools an exact alignment and fixing of the film relative to the circuit board is ensured. It is particularly important that the apex of the bend of the film in a defined distance from the surface of the circuit board. Depending on the elasticity of the film material can then namely achieve that the radius of curvature the film in the area of the bend is slightly larger than the width of the opening, so that the film is virtually clamped in this breakthrough. So you can do the Conductor tracks on the foil with the conductor tracks on the circuit board in a solder bath solder without the risk that the foil from the opening during the soldering process is pushed out. This distance between the vertex the Bending of the surface of the circuit board is ensured by stops that are formed directly on the film.
Eine genaue Zuordnung der Leiterbahnen auf der Folie zu den Leiterbahnen auf der Leiterplatte ist gewährleistet, wenn die Breite des in den Durchbruch hineingesteckten Folienabschnittes der Länge des Durchbruches entspricht.A precise assignment of the conductor tracks on the foil to the conductor tracks on the circuit board is guaranteed if the width of the plugged into the opening Foil section corresponds to the length of the opening.
Damit dennoch die Folie leicht in den Durchbruch eingesteckt werden kann, soll die Folie wenigstens auf der einen Längsseite, vorzugsweise aber auf beiden Längsseiten je einen kerbartigen Einschnitt aufweisen. Der in den Durchbruch eingesteckte Folienabschnitt weist daher eine Einführschräge auf, wobei durch diese kerbartigen Einschnitte zugleich auch wegen Materialschwächung in diesem Bereich die Biegelinie festgelegt ist.So that the film can still be easily inserted into the opening can, the film should at least on one long side, but preferably on both long sides each have a notch-like incision. The one in the breakthrough The inserted film section therefore has an insertion bevel, through which Notch-like incisions at the same time due to material weakening in this area the bending line is fixed.
Die Erfindung und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention and further advantageous embodiments are described below explained in more detail using the exemplary embodiments shown in the drawing.
Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht auf eine Leiterplatte und eine Folie, Fig. 2 eine Ansicht in Pfeilrichtung A in Fig. 1, Fig. 3 eine Teilansicht einer Folie und Fig. 4 Teilschnitte durch verschiedenartige Ausführungsbeispiele.1 shows a perspective view of a printed circuit board and a film, FIG. 2 a view in the direction of arrow A in FIG. 1, FIG. 3 a partial view a film and FIG. 4 partial sections through various exemplary embodiments.
bis 6 Eine Leiterplatte 10 hat auf der Oberfläche 11 parallel nebeneinanderliegend mehrere Leiterbahnen 12, die alle am Rand eines Durchbruches 13 enden. to 6 A printed circuit board 10 has on the surface 11 lying parallel to each other several conductor tracks 12, all of which end at the edge of an opening 13.
Eine flexible Folie 20 hat ebenfalls parallel nebeneinanderliegend mehrere Leiterbahnen 21, die mit den Leiterbahnen 12 auf der starren Leiterplatte 10 direkt verlötet sind. Dazu wird die Folie 20 etwa senkrecht zur Leiterplatte 10 in den Durchbruch 13 hineingesteckt, wie dies die Abbildungen zeigen.A flexible film 20 also lies next to one another in parallel several conductor tracks 21, which are connected to the conductor tracks 12 on the rigid circuit board 10 are soldered directly. For this purpose, the film 20 is approximately perpendicular to the circuit board 10 inserted into the opening 13, as shown in the figures.
Der Durchbruch 13 in der Leiterplatte 10 hat eine bestimmte Länge L, die von der Anzahl der Leiterbahnen 12 bzw. deren Breite abhängt. Die Breite B des Durchbruchs ist wesentlich größer als die Materialstärke der Folie 20. Damit wird ein leichtes Einfädeln der Folie in den Durchbruch gewährleistet, auch wenn diese Folie aufgrund ihrer Flexibilität nicht genau eben ist. Die Breite B kann ein zehnfaches der Materialstärke der Folie 20 betragen.The opening 13 in the circuit board 10 has a certain length L, which depends on the number of conductor tracks 12 and their width. The width B of the breakthrough is significantly greater than the material thickness of the film 20. Thus easy threading of the film into the opening is guaranteed, even if this film is not exactly flat due to its flexibility. The width B can be ten times the material thickness of the film 20.
Zur einfachen Montage und zur exakten Ausrichtung der Folie relativ zu der starren Leiterplatte 10 ist die Folie 20 in besonderer Weise ausgestaltet, was im einzelnen aus Fig. 3 hervorgeht. Die Folie hat in einem Abschnitt A, der später in den Durchbruch 13 hineintaucht, eine Breite B1, die der Länge L des Durchbruchs 13 entspricht. Im Anschluß an diesen Abschnitt A hat die Folie 20 beidseitig eine Breite B2, die größer ist als die Länge L des Durchbruchs 13. Man kann diesen Sachverhalt auch so ausdrücken, daß eine Folie 20 der Breite B2 zu beiden Längsseiten hin randoffene rechteckige Aussparungen 23 aufweist. Damit werden Anschläge 24 gebildet, die nach der Montage der Folie 20 an der Leiterplatte 10 auf dessen Grundfläche 14 anliegen. Mittig in dem später in den Durchbruch 13 eingesteckten Abschnitt A hat die Folie 20 auf beiden Längsseiten je einen kerbartigen Einschnitt 25, deren Spitzen zueinander ausgerichtet sind und die Biegelinie L markieren.For easy assembly and for precise alignment of the film relative to the rigid circuit board 10, the film 20 is designed in a special way, which can be seen in detail from FIG. The slide has in a section A, the later dips into the opening 13, a width B1 that is the length L of the opening 13 corresponds. Following this section A, the film 20 has a on both sides Width B2, which is greater than the length L of the opening 13. This fact can be seen also express that a film 20 of width B2 is open-edged on both long sides Has rectangular recesses 23. So that stops 24 are formed after the mounting of the film 20 on the printed circuit board 10 on the base surface 14. The film has the center of the section A later inserted into the opening 13 20 each have a notch-like incision 25 on both longitudinal sides, the tips of which are towards one another are aligned and mark the bending line L.
Eine derart nach Fig. 3 ausgebildete Folie 20 wird längs der Biegelinie L, die senkrecht zu den Leiterbahnen 21 verläuft, etwa U-förmig abgebogen und dann in den Durchbruch 13 der Leiterplatte 10 hineingesteckt, bis die Anschläge 24 auf der Grundfläche 14 anliegen. Der Scheitelpunkt der U-förmigen Abbiegung 26 liegt dann in einem definierten Abstand D von der Oberfläche 11 der Leiterplatte 10, auf der die Leiterbahnen angeordnet sind. Dieser Abstand D ist so gewählt, daß der Krümmungsradius R im Bereich dieser Abbiegung 26 geringfügig größer ist als die Breite B des Durchbruchs 13. Da sich die an die Abbiegung 26 anschließenden Abschnitte der Folie 20 aufgrund der Elastizität der Folie federnd an den gegenüberliegenden Seitenwänden 15 und 16 des Durchbruchs 13 abstützen, ist auf diese Weise eine gewisse Klemmwirkung zwischen der Folie 20 und der starren Leiterplatte 10 gewährleistet.A film 20 formed in this way according to FIG. 3 is along the bending line L, which runs perpendicular to the conductor tracks 21, bent approximately in a U-shape and then inserted into the opening 13 of the circuit board 10 until the stops 24 the base 14 rest. The apex of the U-shaped bend 26 lies then at a defined distance D from the surface 11 of the circuit board 10 on which the conductor tracks are arranged. This distance D is chosen so that the radius of curvature R in the area of this bend 26 is slightly larger than the width B of the opening 13. Since the sections of the film 20 adjoining the bend 26 are due to the elasticity of the film resiliently on the opposite side walls 15 and 16 of the opening 13 support, in this way a certain clamping effect is between the film 20 and the rigid circuit board 10 guaranteed.
Insgesamt ist also festzustellen, daß die Folie 20 etwa senkrecht zur Leiterplatte 10 in dessen Durchbruch 13 eingesteckt ist und daß aufgrund der Elastizität des Folienwerkstoffes ohne zusätzliche Mittel die Folie federnd gegen zumindest eine Seitenwand 15 des Durchbruches 13 gedruckt wird. Die Leiterbahn 21 auf der Folie 20 durchsetzt dabei den Durchbruch 13 und liegt damit direkt an der an dem Durchbruch 13 auslaufenden Leiterbahn 12 auf der Leiterplatte 10 an. Overall, it can be stated that the film 20 is approximately perpendicular to the circuit board 10 is inserted into the opening 13 and that due to the The elasticity of the film material makes the film resilient without additional means against at least one side wall 15 of the opening 13 is printed. The conductor track 21 on the film 20 penetrates the opening 13 and is thus directly on the at the opening 13 expiring conductor track 12 on the circuit board 10.
Die derart vormontierte Baueinheit aus Leiterplatte 10 und Folie 20 kann dann ohne weiteres einem Lötbad zugeführt werden. Damit das flüssige Lötzinn ohne Schwierigkeiten den Übergangsbereich der beiden Leiterbahnen auf der Folie 20 bzw. der Leiterplatte 10 erreicht, wird man diese Baueinheit vorzugsweise in Pfeilrichtung P, also quer zur Ausrichtung der Leiterbahnen durch das Lötbad ziehen. Eine dazu senkrechte Bewegungsrichtung der Baueinheit über das Lötbad ist aber auch möglich, wenn der Abstand D nicht zu groß ist. Die Folie 20 darf also nicht zu weit aus der Oberfläche 11 der Leiterplatte 10 herausragen.The structural unit consisting of printed circuit board 10 and film 20 preassembled in this way can then be fed to a solder bath without further ado. So that the liquid solder the transition area of the two conductor tracks on the film without difficulty 20 or the printed circuit board 10 is reached, this unit is preferably in Direction of arrow P, i.e. at right angles to the alignment of the conductor tracks through the solder bath. However, there is also a direction of movement of the structural unit over the solder bath that is perpendicular to this possible if the distance D is not too great. The film 20 must therefore not be too far protrude from the surface 11 of the circuit board 10.
Die Fig. 4 bis 6 zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele. Man erkennt in Fig. 4, daß die Leiterbahn 21 auf der Folie 20 im Bereich der Abbiegung 26 endet und dort mit einer Leiterbahn 12 auf der starren Leiterplatte 10 verlötet ist. Der Endabschnitt 30 der Folie 20 trägt keine Leiterbahn. Dieser Endabschnitt 30 dient lediglich zur Fixierung der Folie 20 in dem Durchbruch 13 und sorgt dafür, daß die Leiterbahn 21 auf der Folie 20 an der gegenüberliegenden Seitenwand 15 der Leiterplatte 10 anliegt, an der die Leiterbahn 12 endet.FIGS. 4 to 6 show different exemplary embodiments. One recognises in FIG. 4 that the conductor track 21 ends on the film 20 in the region of the bend 26 and there is soldered to a conductor track 12 on the rigid circuit board 10. Of the End section 30 of film 20 does not have a conductor track. This end section 30 is used only to fix the film 20 in the opening 13 and ensures that the Conductor track 21 on the film 20 on the opposite side wall 15 of the circuit board 10 is applied, at which the conductor track 12 ends.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 hat die Folie 20 beidseitig der Abbiegung 26 Leiterbahnen die beide mit Leiterbahnen 12 auf der Leiterplatte 10 verlötet sind. Dabei kann es sich um eine einzige Leiterbahn 21 auf der Folie 20 handeln. Fig. 5 zeigt jedoch ein Ausführungsbeispiel, bei der die Folie 20 links und rechts der Abbiegung 26 zwei nicht miteinander elektrisch leitend verbundene Leiterbahnen aufweist, die je für sich mit einer entsprechenden Leiterbahn 12 auf der Leiterplatte 10 verbunden sind.In the embodiment according to FIG. 5, the film 20 has on both sides the bend 26 conductor tracks both with conductor tracks 12 on the circuit board 10 are soldered. This can be a single conductor track 21 on the film 20 act. However, Fig. 5 shows an embodiment in which the film 20 on the left and to the right of the bend 26 are two not electrically connected to one another Has conductor tracks that each have a corresponding conductor track 12 for themselves the circuit board 10 are connected.
Fig. 6 zeigt schließlich ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Leiterplatte 10 mehrere Durchbrüche 13 aufweist. Die Folie 20 hat mehrere U-förmige Abbiegungen, die in diese Durchbrüche 13 hineingesteckt sind. Auf diese Weise kann man ohne zusätzlichen Aufwand eine elektrische Brücke Uber Leiterbahnen schaffen, die auf der Leiterplatte 10 angeordnet sind. In Fig. 6 ist außerdem dargestellt, daß ein Endabschnitt 30 der Folie eine Leiterbahn aufweisen kann, die mit einem Leiterpunkt 31 auf der Leiterplatte 10 verlötet ist, wobei weder die Leiterbahn in diesem Endabschnitt 30 noch der Leiterpunkt 31 mit irgendeinem anderen Bauteil verbunden sind. Die Lötstelle 22 in diesem Bereich hat also keine elektrische Funktion, sondern dient nur zur Erhöhung der Stabilität.Finally, FIG. 6 shows an exemplary embodiment in which the circuit board 10 has several openings 13. The film 20 has several U-shaped turns, which are inserted into these openings 13. That way you can without additional Effort to create an electrical bridge over conductor tracks on the circuit board 10 are arranged. In Fig. 6 is also illustrated that a End section 30 of the film can have a conductor track that is connected to a conductor point 31 is soldered on the circuit board 10, neither the conductor track in this end section 30 nor the conductor point 31 are connected to any other component. The solder joint 22 in this area has no electrical function, but only serves to Increase in stability.
Fig. 7 zeigt zur Verdeutlichung des Grundgedankens der Erfindung eine Ausführung, bei der eine separate Rastfeder 40 zur Fixierung der Folie 20 in dem Durchbruch der starren Leiterplatte 10 verwendet wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist diese Rastfeder 40 zwischen zwei Endabschnitten 30 zweier Folien 20 in den Durchbruch eingesteckt, und drückt die Folien gegen die sich gegenüberliegenden Seitenwänden 15 und 16. Natürlich könnte einer der beiden Folien auch entfallen, so daß die Rastfeder selbst mit einem federnden Schenkel direkt an einer Seitenwand 16 anliegt. Natürlich werden die Ausführungen nach den Fig. 1 bis 6 bevorzugt, weil eine separate Rastfeder dort entfällt und die Elastizität des Werkstoffes der Folie zur Verankerung der Folie in dem Durchbruch ausgenutzt wird. Andererseits kann man sich vorstellen, daß insbesondere bei sehr breiten Folien eine ausreichende Verankerung der Folie in dem Durchbruch nicht gewährleistet ist, so daß man auch bei einer U-förmig abgebogenen Folie zusätzlich noch eine Rastfeder ähnlich Fig. 7 vorsehen kann.Fig. 7 shows to clarify the basic idea of the invention Execution in which a separate detent spring 40 for fixing the film 20 in the Breakthrough of the rigid circuit board 10 is used. In the illustrated embodiment is this locking spring 40 between two end sections 30 of two foils 20 in the opening inserted, and presses the foils against the opposite side walls 15 and 16. Of course, one of the two foils could also be omitted, so that the locking spring rests directly against a side wall 16 even with a resilient leg. Naturally the embodiments according to FIGS. 1 to 6 are preferred because a separate detent spring there is omitted and the elasticity of the material of the film for anchoring the Foil is used in the breakthrough. On the other hand, one can imagine that, especially in the case of very wide foils, there is sufficient anchoring of the foil in the breakthrough is not guaranteed, so that you can also be bent in a U-shape Foil can also provide a detent spring similar to FIG. 7.
Claims (14)
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