DE3211466A1

DE3211466A1 - Printed-circuit board arrangement

Info

Publication number: DE3211466A1
Application number: DE19823211466
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Henke; Ulrich Huelsmann; Udo Nieleck
Original assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Current assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Priority date: 1982-03-27
Filing date: 1982-03-27
Publication date: 1983-10-06
Also published as: DE3211466C2

Abstract

A printed-circuit board arrangement is proposed which consists of two mutually perpendicular printed-circuit boards which are connected to one another via one or more through-openings and one or more pins engaging therein, and in which, for the purpose of a perfect material-to-material connection capability, with virtually no scrap rate, of the mutually associated conductor tracks in the through- opening or openings of the first printed-circuit board, on the side wall which is opposite the side wall associated with the conductor track or tracks, at least one projection is integrally formed, which can be deformed and rests against the surface which is not metal-coated of the pin or pins of the second printed-circuit board, and in that there is provided on the surface of the first printed-circuit board, in the region of the side wall having the projection, a zone of the metal coating which is not connected to the conductor track or tracks, projects slightly beyond the free end of the deformed projection and is constructed as a barb which rests against the pin of the second printed-circuit board.

Description

Leiterplattenanordnunq PCB arrangement

Beschreibung Die vorliegende Erfindung geht von einer gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches konzipierten Leiterplattenanordnung aus. Description The present invention proceeds from one according to the preamble of the main claim designed circuit board assembly.

Eine derartige Leiterplattenanordnung wird überall dort eingesetzt, wo insbesondere aus Platzgründen nicht sämtliche erforderlichen elektrischen Bauelemente auf einer Leiterplatte untergebracht werden können.Such a circuit board arrangement is used wherever where, in particular for reasons of space, not all of the required electrical components can be accommodated on a circuit board.

Es sind in diesem Zusammenhang Leiterplattenanordnungen bekanntgeworden, bei denen auf der ersten Leiterplatte eine mit einem Teil der Leiterbahnen verbundene Steckverbindungsvorrichtung angeordnet ist, in die die zweite Leiterplatte derart einsteckbar ist, daß ihre zugeordneten Leiterbahnen kontaktiert werden. Nachteilig ist hierbei jedoch einerseits der sehr beachtliche Aufwand und andererseits die auf kraf#schlüssigem Wege erfolgende elektrische Verbindung der Leiterplatten.In this context, circuit board arrangements have become known, where on the first printed circuit board one is connected to a part of the conductor tracks Connector device is arranged in the second circuit board in such a way can be inserted so that their associated conductor tracks are contacted. Disadvantageous is, on the one hand, the very considerable effort and, on the other hand, the Powerful electrical connection of the circuit boards.

Des weiteren gehören Leiterplattenanordnungen zum Stand der Technik, bei denen die betreffenden Leiterbahnen der beiden Leiterplatten in einem Lötbad einer Lötanlage stoffschlüssig miteinander verbunden werden.Furthermore, circuit board arrangements belong to the state of the art, where the relevant conductor tracks of the two circuit boards in a solder bath a soldering system are firmly connected to each other.

Der für die Verbindung der beiden Leiterplatten erforderliche Aufwand ist hierbei zwar relativ gering, jedoch ergeben sich bei den bekannten Ausführungsformen relativ hohe Ausfallquoten bei der Herstellung. Diese resultieren daraus, daß infolge der unvermeidbaren Toleranzen in der Dicke der Leiterplatten nicht sichergestellt ist, daß einerseits bei dem Lötvorgang die in die erste Leiterplatte eingesteckte zweite Leiterplatte durch den Auftrieb des Lötbades nicht aus der ersten Leiterplatte herausgedrückt wird und daß andererseits kein eine einwandfreie Verlötung behindernder Luftspalt zwischen den Leiterbahnen der zu verbindenden Leiterplatten verbleibt.The effort required to connect the two circuit boards is relatively low here, however arise with the known Embodiments have relatively high manufacturing failure rates. These result from the fact that as a result of the inevitable tolerances in the thickness of the circuit boards it is not ensured that on the one hand during the soldering process the in the first circuit board inserted second circuit board due to the buoyancy of the solder bath not out of the first Printed circuit board is pushed out and that on the other hand no proper soldering obstructing air gap between the conductor tracks of the circuit boards to be connected remains.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leiterplattenanordnung zu schaffen, die sich gegenüber den bekannten Ausführungsformen durch eine einwandfreie, praktisch keine Ausfallquote aufweisende Verlötbarkeit der Leiterbahnen der miteinander zu verbindenden Leiterplatten auszeichnet.The present invention is based on the object of a printed circuit board arrangement to create, which compared to the known embodiments by a flawless, practically no failure rate exhibiting solderability of the conductor tracks to one another to be connected printed circuit boards.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Leiterplattenanordnung der eingangs erwähnten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst.According to the invention, the object is achieved with a circuit board arrangement of the type mentioned by the characterizing part of the main claim specified features solved.

Durch zumindest einen in der bzw. den Durchgangsöffnung(en) vorhandenen Ansatz ist sichergestellt, daß die Leiterbahnen der ersten Leiterplatte so dicht an den Leiterbahnen der zweiten Leiterplatte anliegen, daß eine gute Verlötbarkeit gewährleistet ist, während durch zumindest einen als Widerhaken ausgebildeten Bereich ~der nicht mit den Leiterbahnen der ersten Leiterplatte verbundenen Zone der Metallkaschierung dafür gesorgt ist, daß die zweite Leiterplatte beim Lötvorgang durch den zwangsläufigen Auftrieb des Lötbades nicht aus der ersten Leiterplatte herausgedrückt wird.By at least one in the through opening (s) Approach ensures that the conductor tracks of the first circuit board are as tight rest on the conductor tracks of the second circuit board that good solderability is guaranteed, while by at least one area designed as a barb ~ the zone of the metal lamination that is not connected to the conductor tracks of the first printed circuit board it is ensured that the second circuit board during the soldering process by the inevitable Buoyancy of the solder bath is not pushed out of the first circuit board.

Der vorzugsweise im zusammengefügten Zustand der beiden Leiterplatten eine trapezförmige Kontur aufweisende Ansatz wird,ebenso wie der als Widerhaken ausgebildete Bereich,im Zuge der Zusammenfügung der beiden Leiterplatten durch Abscheren eines am freien Ende des Ansatzes vor dem Zusammenfügen vorhandenen, dem Flächenanteil des als Widerhaken ausgebildeten Bereiches entsprechenden Abschnittes (Spitze) und durch Umbiegen des dem Abschnitt zugeordneten Bereiches der Metallkaschierung gebildet.The preferably in the assembled state of the two circuit boards a trapezoidal contour having approach, as well as the barb formed area, in the course of joining the two circuit boards by shearing one at the free end of the approach before joining, the area portion of the barbed area corresponding section (tip) and formed by bending over the area of the metal cladding assigned to the section.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles sei die Erfindung näher erläutert, und zwar zeigen Fig. 1 a einen Ausschnitt einer mit Durchgangsöffnungen versehenen ersten Leiterplatte vor der Verbindung mit einer zweiten Leiterplatte Fig. 1 b eine Seitenansicht des Gegenstandes nach Figur 1 a Fig. 1 c die erste Leiterplatte gemäß Figur 1 a und eine damit verbundene zweite Leiterplatte im Ausschnitt Fig. 1 d den Gegenstand nach F r 1 c in Seitenansicht.Based on an embodiment shown in the drawing the invention is explained in more detail, namely Fig. 1 a shows a section of a provided with through openings first printed circuit board prior to connection with a second printed circuit board Fig. 1 b is a side view of the object according to Figure 1 a 1 c shows the first printed circuit board according to FIG. 1 a and a second connected thereto Circuit board in detail Fig. 1 d shows the object according to F r 1 c in side view.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, besteht die erfindungsgemäße Leiterplattenanordnung aus zwei elektrisch miteinander verbundenen, einseitig metallkaschierten Leiterplatten 1,2, die senkrecht zueinander stehen und mit einer Anzahl der Einfachheit halber nicht dargestellten elektrischen Bauelementen - wie z.B. Widerständen -bestückt sind.As can be seen from the drawing, there is the circuit board arrangement according to the invention made of two electrically interconnected, metal-clad printed circuit boards on one side 1,2, which are perpendicular to each other and with a number for the sake of simplicity not shown electrical components - such as resistors -are equipped.

Die Leiterplatten bestehen dabei aus einem aus Isoliermaterial gebildeten Substrat 1',2', auf dem die Metallkaschierung im wesentlichen in Form von Leiterbahnen 3,4 vorhanden ist, die sich einerseits bis in die Bereiche der zugeordneten elektrischen Bauelemente bzw.The circuit boards consist of an insulating material Substrate 1 ', 2' on which the metal cladding is essentially in the form of conductor tracks 3.4 is present, which on the one hand extends into the areas of the associated electrical Components or

bis in die Anschlußbereiche für eine elektrische Zuleitung und andererseits bis in den Verbindungsbereich der beiden Leiterplatten 1,2 erstrecken. In dem Substrat 1', d.h. in der Hauptebene der ersten Leiterplatte 1 sind für die Verbindung der beiden Leiterplatten 1,2 rechteckförmige Durchgangsöffnungen 5 in einer Ebene neben bzw. hintereinander angeordnet, an deren einen Seitenwänden 6 einige der auf der ersten Leiterplatte 1 vorhandenen Leiterbahnen 3 auslaufen.up to the connection areas for an electrical supply line and on the other hand extend into the connection area of the two circuit boards 1,2. In the substrate 1 ', i.e. in the main plane of the first printed circuit board 1 are for the connection of the two circuit boards 1,2 rectangular through openings 5 in a plane next to or arranged one behind the other, on one side walls 6 of which some of the first printed circuit board 1 existing conductor tracks 3 run out.

Auf den diesen Seitenwänden 6 gegenüberliegenden Seitenwänden 7 ist pro Durchgangsöffnung 5 zumindest ein Ansatz 8 angeformt, der im Urzustand eine dreieckförmige Kontur aufweist. (Fig. la, lb). Des weiteren ist im Bereich der diesen Ansätzen 8 zugeordneten Seitenwände 7 auf der die Leiterbahnen 3 aufweisenden Oberfläche der ersten Leiterplatte 1 jeweils eine Zone 9 der Metallkaschierung vorhanden, die einerseits nicht mit den Leiterbahnen 3 verbunden ist und andererseits jeweils an jeder Seitenwand 7 und an den Kanten jedes Ansatzes 8 jeder Durchgangsöffnung 5 endet.On these side walls 6 opposite side walls 7 is at least one projection 8 is formed per through-opening 5, which in its original state is one Has triangular contour. (Fig. La, lb). Furthermore is in the area of these Side walls 7 associated with approaches 8 on the surface having the conductor tracks 3 of the first printed circuit board 1 each have a zone 9 of the metal lamination which on the one hand is not connected to the conductor tracks 3 and on the other hand in each case each side wall 7 and at the edges of each extension 8 of each through opening 5 ends.

Die zweite Leiterplatte 2 ist in Verlängerung ihrer Hauptebene auf einer Seite mit Zapfen lo versehen, die in ihren Abmessungen den Abmessungen der Durchgangsöffnungen 5 etwa entsprechen und die so angeordnet sind, daß sie zwecks Verbindung der beiden Leiterplatten 1,2 in dieselben einsteckbar sind, und zwar derart, daß die Enden der Leiterbahnen 3 den auf den Zapfen lo auslaufenden Leiterbahnen 4 zugewandt sind.The second circuit board 2 is an extension of its main plane one side provided with pin lo, the dimensions of the dimensions of the Through openings 5 correspond approximately and which are arranged so that they are used for the purpose Connection of the two circuit boards 1.2 can be inserted into the same, namely such that the ends of the conductor tracks 3 are the conductor tracks running out on the pin lo 4 are facing.

Damit zwischen diesen Leiterbahnen 3,4 kein eine einwandfreie Verlötung in einem Lötbad verhindernder Luftspalt verbleibt, sind die Ansätze 8 so ausgebildet, daß beim Eindrücken der Zapfen lo in die Durchgangsöffnungen 5 die Zapfen lo unter Abscherung der Ansatzspitzen 8' in Richtung auf die Seitenwände 6 zu gepreßt werden. Gleichzeitig mit der dabei entstehenden trapezförmigen Kontur 8 " der Ansätze 8 wird aus jeder Zone 9 der Metallkaschierung ein widerhakenförmiger, dem Flächenanteil jeder abgescherten Ansatzspitze 8' entsprechender Bereich 9' gebildet, der sich an die nicht metallkaschierte Oberfläche des zugeordneten Zapfens lo anlegt (Fig. 2a, 2b). Dadurch wird verhindert, daß beim Lötvorgang durch den Auftrieb des Lötbades die Zapfen der zweiten Leiterplatte 2 aus der ersten Leiterplatte 1 herausgedrückt werden.So that no perfect soldering between these interconnects 3.4 remains in a solder bath preventing air gap, the lugs 8 are designed so that that when the pin lo is pressed into the through openings 5, the pin lo below Shear off the attachment tips 8 'in the direction of the side walls 6 to be pressed. Simultaneously with the resulting trapezoidal contour 8 ″ of the lugs 8 every zone 9 of the metal cladding becomes a barb-shaped, the area portion each sheared approach tip 8 'formed a corresponding area 9', which on the non-metal-clad surface of the assigned pin lo (Fig. 2a, 2b). This prevents the solder bath from being buoyant during the soldering process the pins of the second printed circuit board 2 are pushed out of the first printed circuit board 1 will.

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Claims

Printed circuit board arrangement Patent claims # Printed circuit board arrangement two electrically connected, perpendicular to each other, one-sided metal-clad printed circuit boards equipped with electrical components, with the first circuit board with one or more rectangular opening (s) is provided, on which one or more conductor tracks from one side run out and the second printed circuit board in extension of its main plane with one or more in his or her

their dimensions the dimensions of the through opening (s) approximately is provided with corresponding pegs engaging in the through opening (s), on which one or more conductor track (s) also run out and where that or the relevant end (s) of the conductor track (s) of the first circuit board the or

the associated end (s) of the conductor track (s) of the second circuit board is or are connected by soldering in a soldering system, that is not possible n z e i c h n e that in the through opening (s) (5) of the first circuit board (1) on the side wall (7), the side wall assigned to the conductor track (s) (3) (6) is opposite, at least one of the non-metal-clad surface of the pin (s) (lo) of the second printed circuit board (2) applying deformable Approach (8) is integrally formed and that in the area of the side wall having the approach (8) (7) on the surface of the first printed circuit board (1) one not connected to the conductor track (s) (3) connected zone (9) of the metal lining is present, which is slightly above the free end of the deformed extension (8) protrudes and than on the pin (lo) the second printed circuit board (2) is formed with barbs (9 ') resting against each other.

l 2. printed circuit board arrangement according to claim 1, characterized in that that the deformed approach has a trapezoidal contour (8 ") and that the contour (8 ") as well as the area of the zone (9) of the metal lamination, which is designed as a barb (9 ') in the course of joining the two circuit boards (1,2) by shearing off a the proportion of the area of the barb-like area (9 ') corresponding to the free End of the approach (8) existing tip (8 ') and by bending the tip (8 ') associated area of the metal lamination (9) is formed.