DE19818040C1 - SMD-Spulenkörper mit Flachdrahtanschlüssen - Google Patents
SMD-Spulenkörper mit FlachdrahtanschlüssenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen SMD-Spulenkörper aus Kunststoff mit in Vertiefungen (1) des Kunststoffes eingepreßten Flachdrähten (2). Der Kunststoff besteht aus Duroplast, und die Flachdrähte sind so in die Vertiefungen (1) des Kunststoffes eingepreßt, daß mindestens zwei Seitenflächen des Flachdrahtes (2) nicht in Berührung mit dem Kunststoff sind und der Querschnitt des Flachdrahtes (2) formschlüssig gegen dessen Verdrehen wirkt.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen SMD-Spulenkörper
(SMD = Surface Mounted Device bzw. oberflächenmontierte Vor
richtung) aus Kunststoff mit in Vertiefungen des Kunststoffes
eingepreßten Flachdrähten.
Aus der DE 42 20 287 C2 ist ein Spulenkörper aus ungesättig
tem Polyester bekannt, der eingespritzte Anschlußstifte auf
weist.
Aus der DE 32 44 628 A1 sind Anschlußstifte für Spulenkörper
bekannt, die im Anwickelbereich einen polygonalen Querschnitt
aufweisen.
Spulenkörper sollen als Massenartikel mit möglichst geringem
Aufwand bzw. niedrigen Kosten herstellbar sein. Aus diesem
Grund werden derzeit bevorzugt aus gespritztem Kunststoff
hergestellte Spulenkörper verwendet, bei denen in Vertiefun
gen Standarddraht nach dem Spritzen eingepreßt wird. Bei die
sem Einpressen treten jedoch Probleme auf: infolge der rela
tiv großen Toleranzschwankungen zwischen dem Draht und der
zugehörigen Vertiefung im Kunststoff kommt es beim Einpressen
zu unterschiedlich starken Preßpassungen die oft zu schwach
oder zu fest sind. Ist die Preßpassung zu schwach, dann hält
der in die Vertiefung eingepreßte Draht nicht ausreichend
fest, während eine zu starke Preßpassung zu einem Aufreißen
des Kunststoffes durch die um den Draht entstehenden Umfangs
spannungen im Kunststoff führt. Das gleiche Problem tritt
auch bei Stiftspulenkörpern auf, welche mit einem Vierkant
draht oder mit Flachdraht bestückt werden. Speziell bei SMD-
Spulenkörpern ist dieses Problem besonders gravierend, da
hier meist sehr wenig Kunststoff als Einbettung zur Verfügung
steht.
Um die obigen Schwierigkeiten zu umgehen, werden bisher als
Kunststoff für nachträglich bestückte SMD-Spulenkörper u. a. nur
thermoplastische Kunststoffe verwendet. In solche thermopla
stischen Kunststoffe kann Flachdraht nachträglich eingepreßt
werden, da thermoplastische Kunststoffe im Vergleich zu bei
spielsweise Duroplasten eine viel höhere Bruchdehnung haben
und damit Toleranzen besser aufnehmen können.
Der Einsatz von thermoplastischen Kunststoffen ist aber mit
erheblichen Nachteilen verbunden: die Lötwärmebeständigkeit
von thermoplastischen Kunststoffen ist erheblich geringer als
diejenige von duroplastischen Kunststoffen, so daß die einge
preßten Drähte infolge der beim Lötvorgang auftretenden Wärme
dazu neigen, ihre Koplanarität zu verlieren, was gerade bei
der Montage von SMD-Spulenkörpern auf einer Platine nicht ge
wünscht wird. Die geringe Lötwärmebeständigkeit der thermo
plastischen Kunststoffe führt also zu Koplanaritätsproblemen
an den die Anschlüsse des SMD-Spulenkörpers bildenden und in
den Kunststoff des Spulenkörpers eingepreßten Drähten. Gerade
aus diesem Grund wird daran gedacht, speziell SMD-Spulenkör
per, bei denen die Planarität der Anschlüsse von besonderer
Bedeutung ist, aus Duroplast herzustellen. Wie aber oben er
läutert wurde, haben duroplastische Kunststoffe den Nachteil,
daß in diese jedenfalls bisher Drähte nicht zuverlässig nach
träglich eingepreßt werden können.
Um auch diese Schwierigkeit zu überwinden, könnte daran ge
dacht werden, die Planarität der Anschlüsse durch Einspritzen
von Lead-Frames bzw. Leiterrahmen zu gewährleisten. Mit Lei
terrahmen eingespritzte Anschlüsse sind aber mit erheblichen
Nachteilen in den Herstellungskosten verbunden: das an das
Einspritzen anschließende Strahlen und Tempern der Bauteile
beeinträchtigt die Lötbarkeit der SMD-Anschlüsse, weshalb un
ter Schutzgas getempert werden muß, und anstelle einer wenig
aufwendigen Strahlentgratung muß eine Formentgratung mit teu
ren Werkzeugen vorgenommen werden. Es hat sich gezeigt, daß
SMD-Spulenkörper, deren Anschlüsse mittels Leiterrahmen ein
gespritzt sind, sogar um 50% teurer sind als SMD-Spulenkör
per aus Duroplast mit nachträglich bestücktem Flachdraht. Bei
solchen Spulenkörpern können nämlich die rohen Spritzgußteile
nach dem Spritzen beliebig gestrahlt und getempert werden,
ohne die Lötbarkeit zu beeinträchtigen, da die Anschlüsse ja
erst anschließend eingepreßt werden.
Insgesamt ist also festzustellen, daß die Verwendung von du
roplastischen Kunststoffen für SMD-Spulenkörper äußerst wün
schenswert ist. In solche duroplastischen Kunststoffe können
aber bisher Flachdrähte als Anschlüsse nicht zuverlässig
nachträglich eingepreßt werden, da in vielen Fällen entweder
bei schwachen Preßpassungen der Draht in der jeweiligen Ver
tiefung nicht ausreichend sicher festgelegt ist oder bei zu
starken Preßfassungen der duroplastische Kunststoff um den
Draht herum infolge der dort entstehenden Umfangsspannungen
reißt.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen SMD-
Spulenkörper zu schaffen, bei dem Flachdrähte auch in Kunst
stoffe mit hoher Lötwärmebeständigkeit zuverlässig und sicher
eingepreßt werden können, so daß die Planarität der durch die
Drähte gebildeten Anschlüsse gewährleistet ist und ein Reißen
des Kunststoffes vermieden wird.
Diese Aufgabe wird bei einem SMD-Spulenkörper der eingangs
genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kunst
stoff aus Duroplast besteht und daß die Flachdrähte in die
Vertiefungen des Kunststoffes so eingepreßt sind, daß minde
stens zwei Seitenflächen des Flachdrahtes nicht in Berührung
mit dem Kunststoff sind und der Querschnitt der Flachdrähte
formschlüssig gegen dessen Verdrehen wirkt.
Die Vertiefungen des Kunststoffes können dabei vieleckig,
oval, elliptisch oder halbkreisförmig sein. Die Querschnitts
form des Drahtes kann beispielsweise quadratisch, rechteckig,
dreieckig, vieleckig, elliptisch oder oval sein.
Der Flachdraht wird also in eine Vertiefung gedrückt, die den
Flachdraht über wenigstens eine Ecke festklemmt, wobei minde
stens zwei Seitenflächen des Flachdrahtes von der umgebenden
Vertiefung nicht berührt werden. Damit ist ein sicheres Fest
halten des Flachdrahtes in der Vertiefung gewährleistet, wo
bei aber durch die freiliegenden Seitenflächen des Flachdrah
tes sichergestellt ist, daß sich die Vertiefung in diesen Be
reichen frei verformen kann und somit als Toleranzausgleich
zu wirken vermag. Hohe Umfangsspannungen beim Einpressen und
Risse im duroplastischen Kunststoff werden dadurch, wie Ver
suche ergeben haben, zuverlässig vermieden.
Durch die Querschnittsform der Vertiefung wird gewährleistet,
daß der Flachdraht formschlüssig in der Vertiefung festgehal
ten wird: der Querschnitt wirkt formschlüssig gegen ein Ver
drehen des Drahtes in der Vertiefung. Dies ist gerade bei
SMD-Spulenkörpern mit gebogenen Anschlüssen von Bedeutung, da
beim Abwickeln und Abreißen der Drähte durch die abgewinkelte
Anschlußform größere Drehmomente entstehen als bei den gera
den Anschlüssen der Stiftspulenkörper.
Durch die Verwendung formschlüssiger Vertiefungen anstelle
zylindrischer Bohrungen kann die Minimalkraft der Preßverbin
dung reduziert werden, da Momente, die bei der Bewicklung der
Anschlüsse auftreten, vom Formschluß aufgenommen werden. So
mit reduziert sich die Gefahr von Spannungsrissen im duropla
stischen Kunststoff nochmals beträchtlich, da die Maximal
kraft bei kleinerem zulässigen Preßsitz ebenfalls deutlich
abnimmt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 bis 5 verschiedene Gestaltungen von Vertiefungen
und Querschnitten von Flachdrähten und
Fig. 6 und 7 SMD-Spulenkörper, die mit solchen Vertiefun
gen bzw. Flachdrähten ausgestattet sind.
Fig. 1 zeigt eine Vertiefung 1 und einen Standardflachdraht 2
(in Strichlinien), der in die Vertiefung 1 eingepreßt wird.
Die Abmessungen der Vertiefung sind durch A, B und D gegeben,
während die Abmessungen des Flachdrahtes mit a, b und d be
zeichnet sind. Damit der Flachdraht 2 sicher in der Vertie
fung 1 gehalten wird, müssen hier die folgenden Bedingungen
erfüllt sein:
a < A, b < B und d < D
Während die Fig. 1 ein Beispiel zeigt, bei welchem ein Stan
dardflachdraht in eine vieleckige Vertiefung 1 eingepreßt
ist, bezieht sich Fig. 2 auf ein Beispiel mit einem Standard
flachdraht 2, der hier in eine ovale Vertiefung 1 eingepreßt
ist.
Fig. 3 veranschaulicht, wie ein Standardflachdraht 2 in einer
elliptischen Vertiefung 1 angebracht ist, während die Fig. 4
und 5 das Festlegen eines Standardflachdrahtes 2 in einer
halbkreisförmigen Vertiefung 1 bzw. in einer "abgeschnitte
nen" halbkreisförmigen Vertiefung 1 darstellen.
Beim Beispiel von Fig. 2, bei der die Vertiefung 1 oval oder
"rechteckig mit Radien" ist, werden vier Ecken geklemmt, wäh
rend vier Seiten des Drahtes frei liegen. Gleiches gilt auch
für das Beispiel von Fig. 1.
Beim Beispiel von Fig. 3 sind ebenfalls vier Ecken des Drah
tes 2 geklemmt, während alle vier Seiten des Drahtes frei
liegen. Im Beispiel von Fig. 4 sind zwei Ecken des Drahtes
geklemmt, während drei Seiten des Drahtes 2 frei liegen und
eine Seite des Drahtes 2 am Kunststoff anliegt. Schließlich
ist beim Beispiel von Fig. 5 eine Ecke geklemmt, während zwei
Seiten des Drahtes 2 frei liegen und zwei Seiten des Drahtes
2 am Kunststoff in der Vertiefung 1 anliegen.
Bei allen Beispielen der Fig. 1 bis 5 ist also gewährleistet,
daß der Querschnitt des Flachdrahtes 2 formschlüssig gegen
ein Verdrehen wirkt, wobei der Flachdraht 2 an einer oder
mehreren Flächen der Vertiefung anliegen kann.
Mindestens eine Ecke (vgl. Fig. 5) ist geklemmt, und minde
stens zwei Seitenflächen des Flachdrahtes (vgl. ebenfalls
Fig. 5) werden von der umgebenden Vertiefung 1 nicht berührt,
so daß sich die Vertiefung in diesen Bereichen frei verformen
kann und als Toleranzausgleich zu wirken vermag. Hohe Um
fangsspannungen beim Einpressen und gegebenenfalls im Kunst
stoff auftretende Risse werden dadurch zuverlässig vermieden.
Fig. 6 und 7 zeigen noch SMD-Spulenkörper 3 mit Anschlußlei
sten 4, in denen Vertiefungen 1 gemäß einem der Beispiele 1
bis 5 beim Spritzen der Spulenkörper 3 aus duroplastischem
Kunststoff erzeugt werden. In diesen Vertiefungen werden
nachträglich die Flachdrähte 2 eingepreßt. Durch die gewähl
ten Formen für die Vertiefungen 1 und die Flachdrähte 2 ist
sichergestellt, daß die Flachdrähte 2 zuverlässig in den Ver
tiefungen 1 festgelegt sind, ohne in dem die Vertiefungen 1
umgebenden duroplastischem Kunststoff Risse zu verursachen.
Claims (5)
1. SMD-Spulenkörper aus Kunststoff mit in Vertiefungen (1)
des Kunststoffes eingepreßten Flachdrähten (2), dadurch
gekennzeichnet, daß der Kunststoff aus Duroplast besteht
und daß die Flachdrähte (2) in die Vertiefungen (1) des
Kunststoffes so eingepreßt sind, daß mindestens zwei Sei
tenflächen der Flachdrähte (2) nicht in Berührung mit dem
Kunststoff sind und der Querschnitt der Flachdrähte (2)
formschlüssig gegen dessen Verdrehen wirkt.
2. SMD-Spulenkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vertiefungen (1) des Kunststoffes vieleckig,
oval, elliptisch oder halbkreisförmig sind.
3. SMD-Spulenkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Querschnittsform des Flachdrahtes (2)
quadratisch, rechteckig, dreieckig, vieleckig, elliptisch
oder oval ist.
4. SMD-Spulenkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß der Flachdraht (2) über wenig
stens eine Ecke geklemmt ist.
5. SMD-Spulenkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß der Flachdraht (2) mindestens
an einer oder mehreren Flächen der Vertiefung anliegen
kann (vgl. Fig. 4, 5).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998118040 DE19818040C1 (de) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | SMD-Spulenkörper mit Flachdrahtanschlüssen |
Applications Claiming Priority (1)
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DE1998118040 DE19818040C1 (de) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | SMD-Spulenkörper mit Flachdrahtanschlüssen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19818040C1 true DE19818040C1 (de) | 1999-11-04 |
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ID=7865480
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE1998118040 Expired - Fee Related DE19818040C1 (de) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | SMD-Spulenkörper mit Flachdrahtanschlüssen |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19818040C1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3244628A1 (de) * | 1982-12-02 | 1984-06-07 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Elektrischer spulenkoerper |
DE4220287C2 (de) * | 1992-06-20 | 1994-11-24 | Hohenloher Spulenkoerper | Spulenkörper aus duroplastischem ungesättigten Polyester |
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1998
- 1998-04-22 DE DE1998118040 patent/DE19818040C1/de not_active Expired - Fee Related
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CN100505111C (zh) * | 2003-11-13 | 2009-06-24 | 后藤电子株式会社 | 用于线圈的线 |
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