DE2529442A1

DE2529442A1 - Verfahren und vorrichtung zum einsetzen von stiften in flache schaltkreise

Info

Publication number: DE2529442A1
Application number: DE19752529442
Authority: DE
Inventors: Kenneth Louis Kufner
Original assignee: Molex LLC
Current assignee: Molex LLC
Priority date: 1974-07-02
Filing date: 1975-07-02
Publication date: 1976-01-22
Also published as: US3924325A; GB1453557A; DE2529442C3; JPS548870B2; DE2529442B2; JPS5118885A; FR2277500A1; FR2277500B1

Description

Patentanwalt München, 2. Juli 1975

Buttermelcherstraße 19

Molex Incorporated, Lisle, Illinois, V. St. A.

Verfahren und Vorrichtung zum Einsetzen von Stiften in flache Schaltkreise

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einsetzen von leitenden Stiften, die zur Verbindung mit anderen elektrischen Einrichtungen dienen, in die vorgefertigten Bohrungen von flachen Schaltkreisen, insbesondere von gedruckten Schaltungen.

Ein bekanntes Verfahren zum Einsetzen von Stiften in die vorgefertigten Bohrungen von flachen Schaltkreisen besteht darin, dass man eine Anzahl von Stiften auf eine Setzplatte legt, die mit Bohrungen versehen ist, welche mit den Bohrungen eines darunterliegenden Schaltkreises, beispielsweise einer gedruckten Schaltung, übereinstimmen und eine solche Grosse haben, dass sie einen einzelnen Stift gleitbar aufnehmen. Die

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Setzpiatte wird dann zusammen mit dem Schaltkreis in Vibration versetzt, wobei sich jeweils ein Stift eine Bohrung der Setzplatte aufsucht und darin eine vertikale Stellung einnimmt. Zum Schluss werden die Stifte in dea Schaltkreis eingedrückt. Ein verbessertes Verfahren dieser Art zum Einsetzen von verhältnismässig langen Stiften ist in der U.S.-Patentschrift 3 812 der Anmelderin beschrieben.

Dieses Verfahren ist jedoch nur zum Einsetzen von Stiften geeignet, die mit ihrem Anschlussende auf der gleichen Seite aus dem Schaltkreis herausragen. Sollen die Anschlussenden der Stifte zu beiden Seiten herausragen, so müssen sie entweder von Hand oder auf die in der genannten Patentschrift beschriebene Weise in zwei getrennten Arbeitsgängen eingesetzt werden. In beiden Fällen sind die Kosten und der Zeitaufwand jedoch verhältnismässig gross.

Das Problem der Erfindung besteht in der Schaffung eines einfachen, schnellen, billigen und zuverlässigen Verfahrens zum Einsetzen der Stifte derart, dass ihre Anschlußsenden auf beiden Seiten aus dem flachen Schaltkreis herausragen, sowie in einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Das Wesen der Erfindung geht aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung sowie aus den Ansprüchen hervor.

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Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht einer Maschine oder Vorridhtung zum Einsetzen von Stiften in flache Schaltkreise, z.B. gedruckte Schaltungen;

Pig. 2 ist ein Querschnitt eines Teiles der Plattenanordnung (Leitplatte, Setzplatte, gedruckte Schaltung und Gegenplatte) zum Einsetzen der Stifte, wobei ein erster Verfahrensschritt gezeigt wird;

Fig. 3 ist ein ähnlicher Schnitt (jedoch ohne Leitplatte), wobei ein zweiter Verfahrensschritt gezeigt wird;

Fig. 4 ist ein ähnlicher Schnitt (jedoch mit ' Stempel), wobei ein weiterer Verfahrensschritt gezeigt wird ;

Fig. 5 ist ein Querschnitt durch einen Teil der gedruckten Schaltung mit den eingesetzten Stiften;

Fig. 6 ist eine verkleinerte Ansicht des Stempels von unten.

Das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung dienen zum Einsetzen leitender Stifte, beispielsweise der Stifte 10, in flache Schaltkreise, beispielsweise in eine gedruckte Schaltung 12, von welcher ein Teil in Fig. 2-5 gezeigt ist. Die gedruckte Schaltung 12 enthält in bekannter Weise eine Trägerplatte aus Isoliermaterial. Zur Herstellung von elektrischen Verbindungen mit den leitenden Teilen der

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Schaltung enthält die Platte an den gewünschten Stellen Bohrungen 1Λ, in welche die Stifte 10 mit Preßsitz eingedrückt werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Bohrungen Ik im Querschnitt kreisförmig ausgebildet, während die Stifte 10 einen quadratischen Querschnitt haben. Die Diagonale des Querschnittes der Stifte ist jedoch grosser als der Durchmesser der Bohrungen 1^, so dass beim Eindrücken der Stifte ein fester Sitz erzielt wird. Die Stifte 10 haben einen im wesentlichen gleiche» Querschnitt über mindestens einen grossen Teil ihrer Länge, so dass sie verschieden tief in die gedruckte Schaltung eingedrückt werden können. Hierdurch wird erreicht, dass die Anschlussenden eines vorherbestimmten Teiles der Stifte nach der einen, und die Anschlussenden der übrigen Stifte nach der anderen Seite aus dem Schaltkreis herausragen. Es wird dadurch ein Schaltkreis erhalten, der gezielte Anschlussmöglichkeiten auf beiden Seiten bietet.

Eine Vibrationseinrichtung 18 dient dazu, eine Plattenanordnung 16 in Vibration zu versetzen. Die Vibratiomseinrichtung 18 ist in Fig. 1 schematisch dargestellt. Sie kann in gleicher Weise ausgebildet sein wie die Vibrationseinrichtung nach der genannten U.S.-Patentschrift 3 812 569. Sie enthält ein Gehäuse 20 und einen Vibrationstisch 22. Das Gehäuse trägt einen Vibrationsmagneten 24; ein Anker 26 ist an der Unterseite des Tisches 22 befestigt. Wird der Elektromagnet

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mit Wechselstrom gespeist, so vibriert der Tisch 22 in vertikaler Sichtung.

Die Einzelheiten der Plattenanordnung sind in Pig. 2 und 3 gezeigt. Der in Pig. 2 und 3 dargestellte Teil der Plattenanordnung dient dazu, sieben Stifte 10 über sieben Bohrungen 14 der gedruckten Schaltung zu bringen. Die hier als Beispiel dargestellter. Bohrungen 14· sind in einer geraden Linie angeordnet. In der Praxis kann jede gewünschte Anzahl von Bohrungen 14 in jeder gewünschten Anordnung vorgesehen sein. Darüber hinaus, kann, je nach der Jrösse der gedruckten Schaltungen* mehr als eine derselben in der Plattenanordnung vorgesehen sein.

Die Plattenanordnung Io enthält drei Platten: Eine Gegenplatte 28, eine Setsplatte 30 und eine Leitplatte 32. Während des Vibrationsvorganges ist die gedruckte Schaltung 12 mit der Gegenplatte 28 verbunden. Infolge der Vibration treten die Stifte 10 (Fig. 2), die auf die Leitplatte 32 aufgelegt werden, zunächst in die grossen Bohrungen 34 der Leitplatte 32 ein. Danach tritt je einer der in der grossen Bohrung 34 befindlichen Stifte in die enge Bohrung 36 der Setzplatte 30 ein.

Am Ende des VibrationsVorganges befindet sich in jeder der Bohrungen 36 der Setzplatte 30 einer der Stifte 10. Danach wird die Leitplatte abgenommen, und

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die überschüssiger* Stifte werden entfernt. Die ver-

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lieh, bereit, in. die Bohrungen lA des Schaltkreises eingedrückt zu weröLen.

Das Eindrücken erfolgt in bekannter Weise durch einen Stempel, wobei jeder der Stifte 10 durch die Setzplatte 30 hindurch in eine der Bohrungen der gedruckten Schaltung 12 eingedrückt wird. Erfindungsgemäss wird hierzu ein Stufenstempel 38 verwendet, der es ermöglicht, in einem einzigen, einfachen Pressvorgang die Stifte so einzudrücken, dass sie in vorherbestimmter Weise zu beiden Seiten aus der gedruckten Schaltung herausragen.

Pig. 4 zeigt eine Zwischenstellung des Pressvorganges. Während des Einpressens der Stifte werden die elastischen Abstandsstücke ^O zusammengedrückt, so dass die Setzplatte 30 nach dem Hochgehen des Stempels von den Stiften abgehoben wird. Die Bohrungen ^2 der Gegenplatte 28, die etwas grosser sind als der grösste Durchmesser der Stifte, gestatten es, dass die Stifte in verschiedener Weise durch die gedruckte Schaltung hindurchgedrückt werden, und zwar derart, dass die unteren Enden des ersten Teiles der Stifte unten nur wenig aus dem Schaltkreis herausragen, während der zweite Teil der Stifte fast zur Gänze durch den Schaltkreis hindurchgedrückt wirden wodurch eine

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gedruckte Schaltung mit beiderseitigen Anschlüssen erhalten wird.

Nach dem Eindrücken der Stifte 10 in;den flachen Schaltkreis 12 wird dieser von der Gegenplatte abgenommen. Ein Teil der gedruckten Schaltung mit den eingesetzten Stiften ist in Fig. 5 dargestellt. Der Stufenstempel 38, der in Pig. 4 etwas schematisch dargestellt ist, enthält eine oder mehrere Stufen oder Vertiefungen 44. Während des Einpressens werden die unter der Vertiefung 44 liegenden Stifte nur soweit in den Schaltkreis eingedrückt, dass ein sicherer Sitz erzielt wird. Die übrigen Stifte werden fast ganz durch den Schaltkreis hindurchgedrückt; sie ragen aus der Oberseite des Sehaltkreises nur wenig heraus. Der Abstand, um den sie herausragen, ist lediglich durch die Stärke der Setzplatte 30 begrenzt.

Die Form der Vertiefungen des Stufenstempels entscheidet darüber, welche der Stifte 10 nach oben aus dem Schaltkreis herausragen. Verschiedene Formen der Vertiefungen 44, die in Fig. 4 nur schematisch dargestellt sind, sind in Fig. 6 gezeigt und mit den Bezugszeichen 44a, 44b und 44c bezeichnet. Wenn etwa ein quadratisches Feld nach oben herausragender Stifte erwünscht ist, kann eine etwa quadratische Vertiefung 44a vorgesehen sdin. Wenn eine gerade Reihe nach oben herausragender Stifte gewünscht wird, wird man eine

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längliche Vertiefung 44b wählen. Für einzelne Stifte verwendet man entsprechende kreisförmige Vertiefungen 44c usw. Natürlich können auch beliebige andere Formen verwendet werden.

Es versteht sich, dass das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung zum Einsetzen von Stiften verschiedener Grosse geeignet ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel hatten die Stifte 10 eine Länge von 25,4· mm und einen quadratischen Querschnitt mit einer Kantenlänge von 0,64· mm. Die Setzplatte 30 hatte eine Stärke von 4,76 mm und die gedruckte Schaltung eine solche von 1,59 mm. Diese Abmessungen ergeben für den zweiten Teil der Stifte eine obere vorstehende Länge von 4-,76 mm und eine untere vorstehende Länge von 19,05 nun· Die Länge der nach oben vorstehenden Enden des ersten Teiles der Stifte wird durch die Tiefe der Stufen oder Vertiefungen 44· bestimmt. Diese kann so bemessen werden, dass die nach oben und nach unten vorstehenden Enden der Stifte gleich oder verschieden gross sind. Die vorstehenden Zahlenangaben werden lediglich beispielsweise genannt.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiels, sondern umfasst auch Abänderungen, die im Rahmen des Könnens eines Fachmannes liegen.

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Claims

2. Juli 1975

Patentansprüche

1. J Verfahren zum maschinellen Einsetzen von leitenden Stiften in vorgefertigte Bohrungen von flachen Schaltkreisen, insbesondere gedruckten Schaltungen, wobei die Stifte durch einen Vibrationsνorgang in mit den Bohrungen des Schaltkreises übereinstimmende Bohrungen einer Setzplatte gebracht und dann gleichzeitig in die Bohrungen des Schaltkreises eingedrückt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Stifte in einem einzigen Arbeitsgang verschieden tief derart in die Bohrungen des Schaltkreises eingedrückt werden, dass die Anschlussenden eines vorherbestimmten Teiles der Stifte nach der einen Seite, und die Anschlussenden der übrigen Stifte nach der anderen Seite aus dem Schaltkreis herausragen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verschieden tiefe Eindrückung der Stifte in einem einzigen Arbeitsgang durch einen Stufenstempel bewirkt wird.

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3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer unterhalb des flachen Schaltkreises angeordneten Gegenplatte, einer oberhalb derselben angeordneten Setzplatte und ggf. einer darüber angeordneten Leitplatte, einer Einrichtung, durch welche die Platten gemeinsam in Vibration versetzt werden, und einem Stempel zum Eindrücken der Stifte in den Schaltkreis, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempal als Stufenstempel (38) ausgebildet ist, der mit Stufen oder Vertiefungen (44) vorherbestimmter Form und Tiefe versehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (44a) eine im wesentlichen rechteckige Form hat, um ein entsprechendes Feld von Stiften (10) aufzunehmen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (44b) eine langgestreckte Form hat, um eine gerade Reihe von Stiften aufzunehmen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (44c) eine kreisförmige Form hat, um einen einzelnen Stift aufzunehmen.

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