DE8803351U1

DE8803351U1 - Spule für Oberflächenmontage

Info

Publication number: DE8803351U1
Application number: DE8803351U
Authority: DE
Original assignee: Alcatel SEL AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1988-03-12
Filing date: 1988-03-12
Publication date: 1988-08-04

Description

Spule für OberfLächenmontage

Die Erfindung betrifft eine Spule fur die Oberflächenmontage gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.

Im Handel sind SMD-Bauteile (Surface Mounted Device) erhältlich, die sowohl als passive wie als aktive Bauelemente ausgebildet sein können und deren Anschlüsse durch Löten unmittelbar mit entsprechenden Anschlußflächen (Pads) auf gedruckten Leiterplatten verbunden werden. Da die Basismaterialien der üblicherweise verwendeten Leiterplatten und die Werkstoffe der SMD-Träger oder -Gehäuse im allgemeinen unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten haben, sind die Lötstollen bei Temperaturwechseln mechanischen Spannungen ausgesetzt. Bei den bekannten SMD-Bauteilen mit relativ kleiner Grundfläche und kurzen Längenabmessungen, halten sich die mechanischen Belastungen der Lötstellen in Grenzen, so daß die Funktionssicherheit der Lötverbindungen gewährleistet ist.

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Bei vom Volumen und Gewicht her größeren Bauteilen/ wie beispielsweise Filterspulen/ liegen aber andere Verhältnisse vor. Da sie bei relativ geringer Breite Längenabmessungen bis zu mehreren Zentimetern aufweisen/ und gegenüber dar Leiterplatte einen erheblich abweichenden Ausdehnungskoeffizienten haben/ sind sie im allgemeinen nicht für die SMD-Technik geeignet. Aus diesem Grunde werden derartige Bauteile auf herkömmliche Weise mit ihren Anschlußdrähten erst durch Löcher der Leiterplatte gesteckt und dann gelötet.

Die SMD-Technik hat eine Reihe von Vorteilen, so daß der Einsatz dieser Technik weiterhin zunimmt. Insbesondere wird durch das automatische Bestücken von ungelochten Leiterplatten eine beachtliche Kostensenkung und auch eine höhere Bestückungssicherheit erreicht. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde/ eine Spule gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so auszubilden, daß sie mit SMD-Bestue kungsautomaten verarbeitbar ist und fuktionssieher auf eine gedruckte Leiterplatte gelötet werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs angegebenen konstruktiven Maßnahmen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Spule sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die flache Bauweise der Spule mit dem für die horizontale Einbaulage ausgebildeten Gehäuse und die Anordnung der Spulenanschlüsse gestatten ihre Verwendung als oberflächenmontierbares Bauteil/ wobei die Drahtabschnitte zwischen den Spulenwickel und de· einlötbaren Drahtende ausreichend elastisch sind/ um mechanische Spannungen auszugleichen. Weitere Vorteile sind in der Beschreibung angegeben.

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Die Erfindung wird anhand von in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen wie folgt näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine 2um Anlöten auf eine Leiterplatte gesetzte Spule mit zum Eindrehen vorbereitetem Ferritkern, in perspektivischer Ansicht;

Fig. 2 die Spule gemäß Fig. 1, teilweise

quergeschnitten, in der Vorderansicht;

Fig. 3 eine Spule in Einzelteilen, mit einem

abgewandelten Gehäuse, in perspektivischer Ans i cht.

Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, ist die insgesamt mit bezeichnete Spule als oberf lächenmontierbares elektrisches Bauteil für die Bestückung ungelochter Leiterplatten Z ausgebildet. Sie ist &US einem Spulenkörper 3, einem Spulenwickel 4 und einem die beiden Tei Ie aufnehmenden Gehäuse 5 zusammengesetzt (Fig. 3). Der im wesentlichen hohlzylindrische Spulenkörper 3 enthält wenigstens ein Ende ein Innengewinde 6, in das zur Filteranpassung ein entsprechender Ferritkern 7 eingeschraubt wird. Außerdem ist in kurzen Abständen vor den Enden des Spulenkörpers 3 je ein Flansch 8, 8' vorgesehen, der bei der Spulenmontage als Anschlag für die Innenfläche der Stirnseite 9 des Gehäuses 5 wirkt. Damit der den Spulenwickel 4 tragende Spulenkörper 3 nur in einer vorbestimmten Läge mit dem Gehäuse 5 zusammengefügt wird, weist ein Flansch 8 an der Außenseite eine Nase auf, die in eine komplementäre Ausnehmung 11 in der Stirnseite 9 des Gehäuses 5 eingreift.

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Bei der Herstellung des Spulenwickels 4 wird der Spulendi-aht .Z vorzugsweise direkt auf den Spulenkörper

3 gewickelt und zwar so, daß der Wickelanfang, ggf. Anzapfungen und Wickelende kurze/ gerade und parallel zueinander stehende Drahtabschnitte 13 bilden, die auf der der Nase 10 gegenüberliegenden Längsseite des Spulenkörpers 3 in einer Ebene in nach außen gebogene Drahtenden 14 auslaufen. Bei einem weiteren, eine noch flachere Bauweise der Spule 1 gestattenden Äüs fufi runyäu'C i Sp ^Jr e le des Spü IeTiW i C &kgr;&dgr; I 5 4 üeräin d 1 S Drahtenden 14 z.B. von Wickelanfang und Wickelende in Axialrichtung der Spule 1 gesehen so angeordnet, daß sie sich kreuzen. Das heißt, an der zur Leiterplatte 2 weisenden Unterseite von der ersten und letzten Windung weg ohne zusätzliche Biegung schräg nach außen laufen. Die Lagefj &khgr;ierung des Spulenwinkels 4 geschieht mittels eines Klebers. Da der Spulenwickel 4 üblicherweise einlagig ist, brauchen die Flansche 8, 8' im wesentlichen nur das Höhenmaß des Drahtdurchmessers zu haben, wodurch die Spule 1 insgesamt eine nur geringe Bauhöhe erhält.

Natürlich können die Spulenwickel 4 auch separat angefertigt werden, in diesem Fall kommen Spulenkörper mit nur einem Flansch 8 zur Verwendung. Der Spulenwickel

4 wird hier bei der Montage von der Seite her auf den Spulenkörper 3 geschoben und in der zuvor erwähnten Lage angeklebt.

Nachdem der SpuLenwickel 4 am Spulenkörper 3 befestigt ist, wird die Anordnung in das Gehäuse 5 gelegt und darin durch Kleben oder Vergießen mit mechanisch elastischem Isolierwerkstoff fixiert. An Spulenkörper und Gehäuse 5 können jedoch auch Rastmittel aus§£* wt

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sein, die es erlauben, den mit dem SpulenuickeL 4 versehenen Spulenkörper 3 durch Einrasten im Gehäuse 5 zu befestigen. Von der Befestigungsart unabhängig enthält das an der Unterseite offene Gehäuse 5 für die Spulenkörpermontage an den Stirnseiten 9 schlitzartige, dem Durchmesser des Spulenkörpers 3 angepaßte öffnungen 15. Eine der öffnungen 15 vertieft sich um die eingangs erwähnte Ausnehmung 11 für die Nase 10 des Spulenkörpers 3. Außerdem ist das Gehäuse 5 an diesem Ende mit einer Lagemarkierung 16 versehen, die z.B. das Wickelende der Spule 1 optisch kennzeichnet.

Die Lagemarkierung 16 kann beispielsweise aus einer oder mehreren an den oberen Kanten des Gehäuses 5 angebrachten Fasen und/oder einer Einsenkung 17 auf der Oberseite 18 bestehen, die nahe einer Stirnseite 9 angeordnet ist. Bei dem allgemein einer quaderförmigen Kappe entsprechenden Gehäuse 5 sind an der offenen Unterseite in den Gehäuseecken Füße 19 vorgesehen, zwischen denen an einer oder beiden unteren Längskanten die Drahtenden 14 des Spulenwickels 4 seitlich abstehen.

Das Gehäuse 5 kann wahlweise einstückig aus Metall oder Isoliermaterial hergestellt sein. Im letzteren Fall ist es ein Spritzteil, für das z.B. temperaturbeständiger Kunststoff verwendet wird. Dieser bietet den Vorzug, daß d1· Füße 19 bei allseitig metallisierten Flächen des Gehäuses 5 Anschlüsse bilden, die mit den die SpulenanschlQsse bildenden Drahtenden 14 des Spulenwickels 4 1n einem Arbeltsgang auf Pads 20 der Leiterplatte 2 gelötet werden können. Dafür 1st es zweckmäßig, die Unterseiten der Füße 19 schräg zur Leiterplattenebene anzuordnen, so daß zwischen Ihnen und dtn Oberflächen der Pads 20 «in keilförmiger Raum zur

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Lotaufnahme gebildet wird. Aus diesem Grunde Laufen auch die Drahtenden 14 des SpulenwickeLs 4 zur Leiterplattenebene hin schräg aus oder sie sind bogenartig geformt.

Die Spule 1 hat eine liegende Einbaulage, deshalb weist das Bauteil eine relativ niedrige Bauhöhe auf. Die Oberseite 18 des quaderförmigen Gehäuses 5 ist eben. Sie läßt sich daher als Beschriftungsfläche nutzen. Außerdem ist die fertig montierte Spule 1 vorprüfbar und die für gut befundenen Bauteile können magaziniert werden.

Solche Spulen 1 können deshalb kostengünstig von SMD-Bestückungsautoraaten verarbeitet werden, die das Bauteil am Gehäuse 5 beispielsweise mit einer Vakuumpinzette ansaugen, dem Magazin entnehmen und auf der Leiterplatte 2 absetzen. Unabhängig davon, ob die Füße 19 des Gehäuses 5 zusammen mit den Spulenanschlüssen (Drahtenden 14) gelötet werden sollen oder letztere nur allein, z.B. wenn das Gehäuse 5 aus nicht temperaturverträglichem Material hergestellt ist, braucht das Bauteil vor dem Löten auf der Leiterplatte nicht gesondert fixiert zu werden. Die Verwendung einer adhäsiven Lötpaste ist ausreichend, um das Bauteil lötgerecht zu halten.

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Claims

Schutzansprüche

1. Spule mit Anschlüssen für die OberfLächenmontage, bestehend aus einem Spulenkörper mit darauf sitzendem Spulenwickel, und einem die Anordnung abdeckenden, an der Unterseite rechteckigen Gehäuse, dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse (5) an der Unterseite in den Ecken angeordnete Füße (19) aufweist^ und daß die Spulenanschlüsse aus Drahtenden (14) des Spulenwickels (4) gebildet sind/ die zwischen den Füßen (19) an einer oder beiden unteren Läng?kanten des Gehäuses (5) seitlich abstehen.

2. Spule nach Anspruch 1/ dadurch gekennzeichnet/ daß der Spulenkörper (3) im wesentlichen zylindrisch ausgebildet 1st und wenigstens an einem Ende sowie mit Abstand zu diesem einen Flansch (8) aufweist/ den das Gehäuse (5) in einer vorbestimmten Lage unmittelbar Qbergreift.

3. Spule nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet/ daß der Spulenkörper (3) an der Außenseite des Flansches (8) mit einer Nase (10) versehen 1st/ die in eine

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kompLementäre Ausnehmung (11) an der Stirnseite (9) des Gehäuses (5) eingreift.

4. Spute nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Nase (10) gegenüberliegenden Längsseite des Spulenkörpers (3) Drahtabschnitte (13) mit den nach außen gebogenen Drahtenden (14) des Spulenwickels (4) angeordnet sind, und daß der Spulenwickel (4) in dieser Lage am Spulenkörper (3) fixiert ist.

5. Spule nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekenr-eichnet, daß der mit Spulerwickel (4) versehene Spulenkörper (3) im Gehäuse (5) durch Einkleben oder Einrasten befestigt ist.

6. Spule nach Anspruch 1 bis 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (S) aus allseitig ■etallisiertem Kunststoff besteht und daß die Füße (19) lötbare Anschlüsse bilden.

7. Spule nach Anspruch 1 bis 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse einstückig aus Metall hergestellt ist.

8. Spule nach Anspruch 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Lagemarkierung (16), die aus einer oder mehreren an den oberen Kanten des Gehäuses (5) vorgesehenen Fasen besteht.

9. Spule nach Anspruch 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Lagemarkierung, die aus einer auf der Oberseite (18) des Gehäuses (5) vorgesehenen Einsenkung (17) besteht.

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