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JPH10112577A - 接続導体用接触フィールドを有する回路板、その製造方法およびその使用方法 - Google Patents

接続導体用接触フィールドを有する回路板、その製造方法およびその使用方法

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JPH10112577A
JPH10112577A JP9281093A JP28109397A JPH10112577A JP H10112577 A JPH10112577 A JP H10112577A JP 9281093 A JP9281093 A JP 9281093A JP 28109397 A JP28109397 A JP 28109397A JP H10112577 A JPH10112577 A JP H10112577A
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circuit board
contact
cable
connection
conductor
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Gerhard Damaschke
ゲールハルト・ダマシュケ
Karlheinz Dr Wienand
カールハインツ・ヴィーナント
Frank Schlag
フランク・シュラーク
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Heraeus Sensor Nite GmbH
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 支持体として働き電気的絶縁層を有するサブ
スタレート上に少なくとも一つの導電路を有する回路板
であって、接続ケーブルと自動的に接続可能な回路板を
提供する。 【解決手段】 本発明の回路板は、導電路と、接続ケー
ブルの少なくとも２本の相互に電気的に隔絶された接続
導体との導電的かつ機械的に堅固な結合が導電路に対す
る接触領域ないしフィールドを介して行われ、導電路の
接触フィールドが、少なくとも１本の被覆接続ケーブル
の剥離された導体端部に溶融工程により接続可能であ
り、そしてその際ケーブル端部が導電路に対して不動に
配置され導電路の接触面に対してある間隔を有する取付
け部部材内に位置づけられるような構成を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、接続導体用の接触
フィールドを有する回路板、その製造および結合方法な
らびにその使用方法に関する。特定すると、本発明は、
電気的絶縁表面を有し支持体として働くサブストレート
上に少なくとも一つの導電路を有する回路板であって、
導電路と接続ケーブルの少なくとも二つの相互に電気的
に隔絶された接続導体との導電的かつ機械的に堅固な結
合が接触フィールドないし領域を介して用意された回路
板と、回路板の製造および接続導体の結合方法ならびに
回路板の使用方法に関する。
【０００２】DE 39 39 165から、測定抵抗を有する温度
センサが周知であるが、この温度センサにあっては、支
持体として働くセラミック小板が抵抗層としての薄い金
属被覆とともに構成され、接触面が回路基盤の電気的に
相互に隔絶された導電路と直接に導電的にかつ機械的に
堅固に結合される。回路基盤としては、合成物質箔ない
しカプトン箔が用意され、そして導電路は銅または銅を
基材とする合金より成る。保護管内に存在する回路板
は、接触フィールドを介して外部接続ケーブルと結合さ
れ、そして接続ケーブルは移動軽減のため保護管と機械
的に堅固に結合されている。
【０００３】さらに、DE 31 27 727 A1 からファイバ温
度計が周知であるが、このファイバ温度計にあっては、
二つの部分抵抗より成る測定抵抗がサブストレートに薄
膜技術で被着され、そして該サブストレートが殺菌剤に
抗する物質で囲まれ、外部接続導電体がはんだ位置を介
してサブストレートの端部と結合されている。
【０００４】回路板を有する周知の温度センサは、十分
に自動化された組立が用意される場合問題があることが
わかった。何故ならば、接続ケーブルの自由端部の用意
されたはんだ接触面への配備は、正確な位置決めを要す
るからである。
【０００５】このことから、実際の使用においては、組
立て要員の熟練度に関して要求が高かった。
【０００６】さらに、DE-GM 87 16 103 から、支持体と
して働き抵抗層および接触面として薄い金属被覆を有す
るセラミック小板と、抵抗層保護用隔絶層とより成り、
小板が回路基盤上に被着されて成る温度測定抵抗が周知
である。測定抵抗と接続ケーブルとの確実な電気的かつ
機械的結合を提供するために、接触面は回路基盤の導電
路と直接導電的かつ機械的にしっかりと結合される。や
はり記述に従って測定抵抗の確実で十分に自動化された
被着が期待されるべき場合、接続ケーブルの固定および
接続のための十分な処置は開示されていない。
【０００７】さらに、DT 24 19 327 A1 から、印刷回路
板の電気的接続方法が周知であるが、この方法にあって
は、導体ストリップの形式の電気的に絶縁された線が回
路板の接続場所の穴に挿入され、はんだパッドにより結
合される。導体ストリップと挿入部材および把持部材と
の結合により、挿入部材で結合される接続位置の移動の
軽減が達成される。回路基盤上における接続位置の場合
により必要とされる移動の軽減は用意されない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、場合
によってはＳＭＤ技術で回路板の十分に自動化可能な組
立てを達成することである。その際、回路板と少なくと
も接続導体間の移動が軽減された結合が提供される。さ
らに、廉価な作製を可能にする回路板の製造方法が提供
される。さらに、接続導体の結合方法および回路板の使
用方法が提供される。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述の課題は、一つには
特許請求の範囲請求項１の特徴を有する構成により解決
される。
【００１０】標準化回路板構造体の適用が可能であるこ
とが有利であることがわかった。有利な構成として、取
付け部部材は、被覆されたケーブル部材の受入のため溝
状の凹部を備え、その導体出口領域が各接触面に隣接し
て配置される。この場合、接続導体の導電路の接触フィ
ールドへの自動化可能な接続が可能であることが有利で
あることがわかった。さらに、配置の有利な構成は、特
許請求の範囲請求項２〜８に開示されている。
【００１１】二つまたはそれ以上の接触フィールドと導
電路との結合に際して、導電路は有利なことに抵抗層と
して構成され得る。
【００１２】さらに、特許請求の範囲請求項７に従う回
路板にあっては、各応用目的に適した標準抵抗を利用し
得るのが有利であることが分かった。
【００１３】本発明の課題は特許請求の範囲請求項９記
載の特徴を有する回路板の製造方法により解決される。
【００１４】導電体結合の接続技術であって、やはり簡
単な方法による特別なケーブル接続技術で測定要素のフ
ィールド配置をもつユーティリティの型での製作を可能
にする接続技術がタフで特に有利であることが分かっ
た。
【００１５】この方法の本質的な利点は、温度センサの
自動組立の可能性に見られ、これにより品質の制御が本
質的に可能となる。
【００１６】本方法の好ましい構成は、特許請求の範囲
請求項１０〜１４に開示されている。
【００１７】測定抵抗の組立ておよび接続ケーブルとの
結合に際しては、すべての回路板の典型が同じ製作規準
にしたがって装備され得る。
【００１８】本発明の課題はまた、回路板に対するケー
ブル端部の接続方法であって、回路板を加工品支持体内
に入れ、下向きの接触フィールドではんだノズル上に位
置づけ、そしてケーブルを把持器によりその導体端部で
導体端部間に載置される止めボルトとにて拘束されるに
至るまで回路板の長手軸線に沿って案内し、ケーブル端
部をその被覆で取付け部の凹部に入れ、そしてケーブル
の剥離された導体端部を接触フィールドの下に存置させ
てこれと接触させ、続いてはんだノズルからあふれ出る
はんだバーストを接触フィールド上に導き、このハンダ
バーストで剥離された導体端部を接触フィールドと導電
的かつ機械的にしっかりと結合するという方法によって
解決される。
【００１９】本方法の好ましい構成は、請求項１６に従
うと、接続ケーブルと、ユーティリティとして構成され
る回路板との結合に向けられる。
【００２０】複数の回路板の同時の処理により廉価な製
作が可能であることが特に有用であることが分かった。
【００２１】本発明の課題または、温度センサまたは熱
センサの応用に対して請求項１７の使用方法により、ま
た測定電極の応用に対して請求項１８の使用方法により
解決される。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明をその
実施例について詳述する。図１に従うと、センサは合成
物質射出成型部品として構成された回路板１を有し、そ
して該回路板は、接続ケーブル端部３，４を受容するた
めのモノリシックな一体の取付け部２と、接続ケーブル
端部を結合するための接続接触フィールド５，６とを包
含する。接続接触フィールド５，６は、各々蛇行導電路
７，８を介して測定抵抗１１用接続接触フィールド９，
１０と結合されている。載置少し前の状態で描写される
測定抵抗１１は、その抵抗特性が温度の関数である電気
的抵抗層１４を有する。同様に挿入直前の状態で描写さ
れるケーブルは、２本の平行に案内される接続ケーブル
端部３，４を有しており、これから各々１ないし２本の
芯１２，１３が接触フィールド５，６と結合されること
になるが、この際、外被１５，１８は、取付け部２の上
部開放のＵ字状の溝状凹部１６，１７に各々入れられ、
取付け部内における下部の押潰しで締り嵌めにより保持
される。その際に、内部に存在する芯１２または１３
は、各々接触フィールド５，６の一つと結合される。接
続接触フィールド５，６は、導電路７，８を介して接触
フィールド９，１０と接触されるが、この接触フィール
ド９，１０は、測定抵抗１１の接点１９，２０の電気的
および機械的結合のために用意されている。回路板の長
手方向は矢印２６で指示されている。
【００２３】回路板１は、導電路と接触面５，６，７，
８，９，１０を受け入れるための平坦部分と、接続ケー
ブル端部３，４を入れるためのＵ字状の凹部１６，１７
をもつ堅固な一体の取付け部２とより成る。回路板１の
素材の製造は、好ましくは合成物質粒から射出成型法で
行われるのがよいが、この際ここで生ずる素材は、ユー
ティリティの形式で、すなわち他の多くの素材と一緒に
射出成形により同時に製造され、続いて接触面および導
電路の構成のための金属被覆が、熱型押し箔により熱型
押し法により行われる。
【００２４】回路板の実施例を、平面図の図２に従い詳
細に説明する。
【００２５】図２に従うと、射出成形により用意された
回路板１の取付け部が図示されているが、この図にあっ
て、ここに図示されないケーブル端部３，４の保持のた
めのＵ字状の凹部１６，１７が上方から図示されてい
る。機械的結合および電気的接続のため、図１に参照番
号１２，１３で指示されるように、芯は接触フィールド
５，６と結合されるが、その際測定抵抗１１に対する接
触フィールド９，１０との接触が同時に行われる。ケー
ブル端部の範囲において、芯は約２〜４ｃｍケーブル縁
部および取付け部を越えて突き出しており、簡単な自動
化可能な接続技術が開発され得るようになされている。
【００２６】自動化可能な装着に際しては、例えば、導
体（ケーブル端部）３，４（図１）は、把持器で凹部１
６，１７上に位置づけられ、押しつけられる。芯１２，
１３の接触フィールド５，６へのはんだ付けは、選択可
能なはんだウェーブで全位置に対して自動的に行われる
が、これについては図６を参照して追って詳述する。
【００２７】図３はケーブル端部を入れるための図２に
従うＡＢ断面を示している。
【００２８】図４の断面図には、各々Ｕ字状の凹部１
６，１７に挿入されている接続ケーブル端部３，４が示
されており、そして芯１２，１３は多数の個々の線より
成る。動きの軽減ないし除去は、実際には単に外部被覆
１８、１９をもつ導体３，４のＵ字状凹部１６，１７中
への押込みにより行われる。
【００２９】抵抗層として構成される導電路は、例えば
DE PS 25 27 739 またはUS PS 4050052 から周知のよう
に蛇行構造を有してよい。回路板の材料としては、好ま
しくは名称ＰＳ、ＡＢＳおよびＰＰＳの合成物質が利用
されるが、ＡＢＳは１３０℃までの温度に、ＰＰＳは１
５０℃から上の温度に適当である。導電路および接触フ
ィールドは、好ましくは白金群金属から成るのがよい。
【００３０】図５において、回路板１はここでは参照番
号２９で記号的に開示される加工品支持器に取り付けら
れる。止めボルト３１と把持器３２が加工体支持器と結
合されており、そして該把持器は、二つのはさみ状の移
動可能な把持腕３３，３４でケーブル端部を挟み込み、
これを止めボルトと３１に到達するまで回路板１の方向
にその軸線２６に沿って案内する。接続ケーブルの導体
端部３，４は、その際取付け部材２の凹部１６，１７に
挿入ないし挟み込まれ、そして剥離された導体端部１
２，１３は接触フィールド５，６に接触し、あるいはこ
れを覆う。
【００３１】図６において、回路板１は加工体支持器２
９内に、接触フィールド５，６が半田ノズル３０に向け
られるように位置づけられる。はんだノズル３０から
は、略示されるはんだバースト３５があふれ出る。はん
だフローは、加工品支持器２９の傾斜の際、Ｚ方向にお
いて接触フィールドを接続導体端部３，４の重畳する剥
離された端部１２，１３とともにはんだで濡らす。さら
に第６図には、ケーブル端部の位置決めのための止めボ
ルトと３１と取付け部部材２内に存する被覆導体端部
３，４が示されている。接触フィールド５，６と剥離さ
れた導体端部１２，１３にはんだフローが盛られた後、
加工品指示器２９は持ち上げられ、はんだの凝固の後新
しい回路板が新しいケーブル端部との結合のために受容
される。はんだノズル３０の直径は約10mmである。
【００３２】一つのユーティリティに存する回路板に対
して複数の接続ケーブルの結合を用意することも可能で
あり、その場合には複数の平行に導かれ得るケーブル端
部がユーティリティの接触フィールドに導かれる。
【００３３】さらに、接続接触フィールド１９，２０を
予め用意された測定抵抗ないし熱抵抗または電極を、接
続接触フィールド５，６上における導体端部１２，１３
の結合と同じ作業工程で設置することが可能である。
【００３４】凝固および場合による個別化の後、回路板
の接触フィールドは固定の接続導体ないし接続ケーブル
と結合されており、これらは他の組立技術で問題なく処
理される得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】被着されるべき測定抵抗およびケーブル端部に
対する案内部を有する回路板の斜視図である。
【図２】利用される測定抵抗と、ケーブル端部のケーブ
ル案内用の取付け部を有する回路板に関する平面図であ
る。
【図３】図３は図２の断面ＡＢによる断面図である。
【図４】図３に類似の断面図で、ケーブル端部が回路板
と結合された状態を示す図である。
【図５】回路板とケーブル端部管との結合するための方
法を示す線図である。
【図６】図６ははんだ工程を示す線図である。
【符号の説明】
１ 回路板 ２ 取付け部又は取付け部部材 ３，４ 接続ケーブル端部 ５，６ 接続接触フィールド、領域又は接触面 ７，８ 導電路 ９，１０ 接続接触フィールド １１ 測定抵抗 １２，１３ 芯又は導体端部 １４ 抵抗層 １５，１８ 外被又は外部被覆 １６，１７ 凹部 ３２ 把持器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フランク・シュラーク ドイツ連邦共和国21073ハンブルク、ザン ト15

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電気的絶縁表面を有し支持体として働く
    サブストレート上に少なくとも一つの導電路を有する回
    路板であって、導電路と、接続ケーブルの少なくとも２
    本の相互に電気的に隔絶された接続導体との導電的かつ
    機械的に堅固な結合が接触領域ないしフィールドを介し
    て用意されるものにおいて、導電路（７，８）の接触フ
    ィールド（５，６）が、少なくとも１本の被覆接続ケー
    ブルの剥離された導体端部（１２，１３）に溶融工程に
    より接続可能であり、そしてその際にはケーブル端部が
    導電路（７，８）に対して不動に配置され導電路の接触
    面（５，６）に対してある間隔を有する取付け部部材
    （２）内に位置づけられることを特徴とする回路板。
  2. 【請求項２】 導電路（７，８）が少なくとも接触面
    （５，６）の範囲において平面として構成され、そして
    この平面の上流側に被覆ケーブルの少なくとも一つの端
    部を受容するための少なくとも一つの取付け部部材
    （２）が延在している請求項１記載の回路板。
  3. 【請求項３】 取付け部部材（２）が、被覆ケーブル端
    部（３，４）を受容するための溝状凹部（１６，１７）
    を有するケーブル貫通部として構成され、そして溝状凹
    部が導電路（７，８）の接触フィールド（５，６）の近
    くに少なくとも一つの導体出口領域が配置されている請
    求項２記載の回路板。
  4. 【請求項４】 回路板（１）のサブストレートと取付け
    部部材（２）がモノリシックな構成要素として一緒に構
    成される請求項１〜３のいずれかに記載の回路板。
  5. 【請求項５】 ケーブル端部（３，４）の導体（１２，
    １３）が取付け部部材（２）の溝状凹部（１６，１７）
    から突出していて、ハンダ付けにより導電路（７，８）
    の各接触フィールド（５，６）に電気的かつ機械的にし
    っかりと接続可能である請求項１〜４のいずれかに記載
    の回路板。
  6. 【請求項６】 少なくとも二つの接続接触フィールド
    （５，６）が抵抗層として構成される導電路（７，８）
    と電気的に結合される請求項１〜５のいずれかに記載の
    回路板。
  7. 【請求項７】 少なくとも二つの接続接触フィールド
    （５，６）が各一つの導電路（７，８）と結合され、そ
    して導電路（７，８）がはんだ付け可能な電気的または
    電子的構成要素に対する各一つの接続接触フィールド
    （９，１０）を有している請求項１〜５のいずれかに記
    載の回路板。
  8. 【請求項８】 少なくとも二つの接続接触フィールド
    （５，６）が各一つの導電路（７，８）と結合され、そ
    して該接続接触フィールドが電極として構成される請求
    項１〜５のいずれかに記載の回路板。
  9. 【請求項９】 少なくとも一つの導電路と、該導電路と
    結合され少なくとも１本の接続導体に対する接続接触フ
    ィールドとを有する回路板を製造する方法であって、回
    路板１を合成物質粒から射出成形でモノシリックプレフ
    ォームとして製造し、その際少なくとも一つの被覆接続
    ケーブル端部（３，４）の受容のために、導電路（７，
    ８）の接続接触フィールドから構成される平面から突出
    する取付け部部材を、少なくとも一つの接続接触面
    （５，６）に隣接してケーブル端部出口領域をもつ溝状
    凹部（１６，１７）を含むように構成することを特徴と
    する回路板製造方法。
  10. 【請求項１０】 導電路（７，８）と接続接触フィール
    ド（５，６，９，１０）が、金属被覆として型押し法で
    プレフォーム上に被着される請求項９記載の回路板製造
    方法。
  11. 【請求項１１】 回路板の少なくとも二つのプレフォー
    ムがユーティリティーとして同時に射出成形法で製造さ
    れる請求項９または１０記載の回路板製造方法。
  12. 【請求項１２】 導電路（７，８）と接続接触フィール
    ド（５，６，９，１０）が熱型押し箔により型押しダイ
    によりプレフォーム上に被着される請求項９または１０
    記載の回路板製造方法。
  13. 【請求項１３】 ユーティリティを含む（プレフォーム
    の）個々の回路板が接触フィールドを介して抵抗（１
    １）を装備され、接続ケーブルの端部と結合され、続い
    て個別化される請求項１２記載の回路板製造方法。
  14. 【請求項１４】 抵抗（１１）が、接触フィールド
    （９，１０）へのはんだ付けのために縁部金属被覆が予
    め用意されている請求項１３記載の回路板製造方法。
  15. 【請求項１５】 請求項１に従う回路板の接触フィール
    ド上に突出する剥離された導体端部を有するケーブルの
    接続導体を接続する方法であって、回路板（１）を加工
    品支持体（２９）内に入れ、下向きの接触フィールド
    （５，６）ではんだノズル（３０）上に位置づけ、そし
    てケーブルを把持器（３２）によりその導体端部で導体
    端部間に載置される止めボルト（３１）にて拘束される
    に至るまで回路板の長手軸線（２６）に沿って案内し、
    ケーブル端部（３，４）をその被覆で取付け部部材
    （２）の凹部（１６，１７）に入れ、そしてケーブルの
    剥離された導体端部（１２，１３）を接触フィールド
    （５，６）の下に存置させてこれと接触させ、続いては
    んだノズル（３０）からあふれ出るはんだバースト（３
    ５）を接触フィールド（５，６）上に導き、このハンダ
    バーストで剥離された導体端部（１２，１３）を接触フ
    ィールド（５，６）と導電的かつ機械的にしっかりと結
    合することを特徴とするケーブルの接続導体の結合方
    法。
  16. 【請求項１６】 ユーティリティとして少なくとも二つ
    の回路板を加工品支持器内に入れ、少なくとも二つの把
    持器で二つの接続ケーブル端部を平行に取付け部内に導
    入し、剥離導体端部を各接触フィールドと結合する請求
    項１５記載のケーブル接続導体結合方法。
  17. 【請求項１７】 回路板が温度センサおよび／またはヒ
    ータとして使用される請求項１〜７のいずれかに記載の
    回路板の使用方法。
  18. 【請求項１８】 回路板が容量測定用として使用される
    請求項８記載の回路板の使用方法。
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