DE3134381A1

DE3134381A1 - Verfahren zur herstellung von stecksockeln fuer leuchtdioden-anzeigeelemente

Info

Publication number: DE3134381A1
Application number: DE19813134381
Authority: DE
Inventors: Neil F. 33450 Fort Pierce Fla. Damon
Original assignee: Augat Inc
Current assignee: Augat Inc
Priority date: 1980-09-02
Filing date: 1981-08-31
Publication date: 1982-08-19
Also published as: CA1165460A; GB2083289B; JPS6034237B2; GB2083289A; DE3134381C2; JPS5778787A; FR2489611A1; FR2489611B1; US4338717A

Description

Augat Incorporated, 89 Forbes Boulevard, Mansfield, Massachusetts 02048, V.St.A.

Verfahren zur Herstellung von Stecksockeln für Leuchtdioden-Anzeigeelemente

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zur Herstellung von Stecksockeln für Leuchtdioden·-Anzeigeelemente.

Stecksockel für Leuchtdioden-Anzeigeelemente sind bereits seit einiger Zeit an sich bekannt. Jedoch sind diese bekannten Stecksockel verhältnismäßig kompliziert und teuer in der Herstellung und erfordern eine große Anzahl von manuell auszuführenden Lötvorgängen. Derartige Stecksockel ermöglichen den Einbau von Leuchtdioden-Anzeigeelementen mit rückseitiger zweizeiliger Anschlußstiftanordnung in die betreffende elektrische Schaltung mittels Steckverbindung und finden hauptsächlich Anwendung, wenn keine zweckmäßige Möglichkeit zum direkten Einstecken der Anzeigeelemente in eine Schaltungsplatte gegeben ist, welche die elektrische Schaltung für die selektive Ansteuerung der einzelnen in dem betreffenden Anzeigeelement enthaltenen Leuchtdioden zur Herstellung der jeweils gewünschten alphanumerischen Anzeigebilder enthält. Es ist oftmals notwendig, die Leuchtdioden-Anzeigeelemente mit einer gewissen Neigung

bezüglich der die elektrische Schaltung enthaltenden Schaltungsplatte anzuordnen.

Ein bekannter Stecksockel weist eine Steckfassung mit rückseitigen Anschlußfahnen auf, die jeweils gegabelt ausgebildet sind und den Rand einer Leiterplatte umgreifen. Jeder der gegabelten Anschlußfahnen ist ein Anschlußpunkt auf der Leiterplatte zugeordnet, der durch manuelles Löten dauerhaft mit der betreffenden Anschlußfahne der Steckfassung verbunden wird. Außerdem ist die Leiterplatte an einem weiteren Rand mit Anschlußstiften bestückt, die jeweils eine in eine entsprechende Leiterplattenbohrung eingesteckte und sodann zur vorläufigen Fixierung des betreffenden Anschlußstiftes umgebogene Lasche aufweisen. Diese Anschlußstifte werden sodann wiederum manuell mit der Leiterplatte verlötet, so daß sich bei einem üblichen sechzehnpoligen Stecksockel insgesamt 64 von Hand herzustellende Lötstellen ergeben. Außerdem sind bei diesem bekannten Stecksockel die besonders bearbeiteten Anschlußfahnen der Steckfassung verhältnismäßig teuer, was zu einem entsprechend teueren. Fertigprodukt führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur einfachen und kostengünstigen Fertigung eines Stecksockels der in Rede stehenden Art zu finden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch das im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Verfahren gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden in den jeweils entlang eines Randes von Leiterplatten angeordneten Anschlußpunkten Bohrungen zur Aufnahme der Anschlußstifte einer Steckfassung hergestellt. Diese Anschlußstifte der Steckfassung werden aus verhältnismäßig leicht verformbarem Metall gestanzt. Nach dem Einstecken der Anschluß-

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stifte der Steckfassung und Einlöten derselben in die Bohrungen zweier koplanar benachbart angeordneter Leiterplatten werden die beiden Leiterplatten jeweils in eine Lage umgebogen, in welcher sie mit gegenseitigem Abstand zueinander parallel verlaufen, und in dieser Lage fixiert. Außerdem werden an jeweils einem weiteren Rand der beiden Leiterplatten Anschlußstifte angequetscht, die vor dem Umbiegen der Leiterplatten gleichzeitig mit den Anschlußstiften der Steckfassung mit den Leiterplatten verlötet werden können. Infolgedessen lassen sich weniger teuere Materialien verwenden und anstelle von 64 einzelnen manuellen Lötvorgängen kann die gesamte Lötarbeit in einem einzigen Lötvorgang ausgeführt werden·

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen an Hand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 Einen gemäß der Erfindung hergestellten

Stecksockel für ein Leuchtdioden- An

zeigeelement in perspektivischer Darstellung,

ebenfalls in perspektivischer Darstellung den Stecksockel in einem Zwischenstadium seiner Herstellung,

den Stecksockel in perspektivischer Darstellung während der Endphase seiner Herstellung,

ein alternatives Ausführungsbeispiel eines nach der Erfindung hergestellten Stecksockels, und

	Pig.	2
25
	Pig.	3
30
	Pig.	4

Fig. 5 in Draufsicht eine Mehrfachanordnung

von in der Herstellung befindlichen Stecksockeln ähnlich der Anordnung nach Fig. 2 vor dem Löten im Wellenbad.

Fig. 1 zeigt einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gefertigten Stecksockel zur Aufnahme eines Leuchtdioden-Anzeigeelements mit rückseitiger zweizeiliger Kontaktstiftan-Ordnung. Das Leuchtdioden-Anzeigeelement ist vorderhalb des Stecksockels dargestellt. Der Stecksockel weist eine Steckfassung 11 mit einer Anzahl von Anschlußstiften 12 auf,' die mit Leiterplatten 13 und 14 verbunden sind. Die Leiterplatten sind ihrerseits an jeweils einem Rand mit Anschlußstiften 15 bestückt und werden mittels eines Abstandhalters 16 mit gegenseitigem Abstand in zueinander paralleler Lage fixiert. Die Steckfassung dient zur Aufnahme der Kontaktstifte 17 des Leuchtdioden-Anzeigeelements 21. Das Leuchtdioden-Anzeigeelement kann zur Herstellung numerischer oder/und alphabetischer Anzeigebilder ausgelegt sein, und zur entsprechenden Ansteuerung des Anzeigeelements ist eine übliche elektronische Schaltung vorgesehen.

Der Stecksockel ermöglicht die Anordnung des Leuchtdioden-Anzeigelements unter dem jeweils gewünschten, zur Betrachtung des Anzeigebildes -geeigneten Anzeigewinkel, während die zugehörige elektrische Schaltungsplatte normalerweise nicht mit diesem Neigungswinkel angeordnet ist. Daher ist es häufig notwendig, die Steckfassung zur Aufnahme des Anzeigeelements unter einem bestimmten Neigungswinkel zur Schaltungsplatte anzuordnen. Der gemäß der Erfindung hergestellte Stecksockel weist eine solche, zur Schaltungsplatte geneigte Steckfassung auf und verbindet diese mit der Schaltungsplatte. Die Sehaltungsplatte selbst ist nicht dargestellt, ist jedoch an sich bekannt und normalerweise noch mit weiteren elektronischen

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- ie* -

Bauelementen wie beispielsweise integrierten Schaltungen bestückt und an eine geeignete Spannungsquelle angeschlossen. Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß die Steckfassung auch unter einem beliebigen anderen als dem in Fig. 1 gezeigten 90°- Winkel zur Schaltungsplatte angeordnet sein kann.

Nachstehend wird mit Bezug auf Fig. 2 der erfindungsgemäße Herstellungsgang beschrieben. Die Leiterplatten 13 und 14 haben eine etwa dreieckige Form und sind mit Leiterbahnen 22 und 23 versehen, welche die jeweils entlang zweier Ränder der Leiterplatten angeordneten Kontaktpunkte miteinander verbinden. Zweckmäßigkeitshalber wird nur die Leiterplatte näher beschrieben, da die Leiterplatte 14 im wesentlichen gleich ausgebildet ist. Jede Leiterbahn verbindet jeweils einen Anschlußpunkt 24 eines Leiterplattenrandes mit einem zugehörigen Anschlußpunkt 25 des anderen Leiterplattenrandes. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den beiden mit den Anschlußpunkten versehenen Leiterplattenrändern um aneinander angrenzende Ränder, was jedoch nicht notwendigerweise der Fall zu sein braucht. Die Leiterplatten können auch eine andere, nicht dreieckige Form haben, wobei es lediglich darauf ankommt, daß ihre jeweils beiden Gruppen von Anschlußpunkten durch die Leiterbahnen 22 miteinander verbunden sind. Die Anschlußpunkte 24 sind jeweils mit einer Durchgangsbohrung 26 versehen. Zur Vereinfachung der Herstellung und auch zur Herstellung einer möglicherweise vorgesehenen Redundanz können die Leiterplatten beidseitig mit gleichen Anschlußpunkten und Leiterbahnen versehen sein. Daher ist es wünschenswert, daß die Bohrungen 26 zur elektrisehen Verbindung der beidseitigen Anschlußpunkte durchgehend beschichtet sind. Die anderen Anschlußpunkte 25 können jeweils mit einer oder mehreren Durchgangsbohrungen 27 versehen sein. Diese Bohrungen sind aus den nachstehend noch erörterten Gründen vorzugsweise entlang der Ränder der hier

rechteckigen Anschlußpunkte angeordnet.

Die Anschlußstifte 15 können aus Blech ausgestanzt werden und bleiben zunächst mit einem Verbindungsstreifen 31 bzw. einem Streifenabschnitt verbunden, bis sie an den Leiterplatten montiert worden sind.

Nunmehr wird der Zusammenbau des Stecksockels nach der Erfindung beschrieben. Die beiden Leiterplatten 13 und 14 werden in einer gemeinsamen Ebene so nebeneinander gelegt, daß ihre jeweils die Anschlußpunkte 24 aufweisenden Ränder zueinander parallel verlaufen. Hierzu kann irgendeine besondere Unterlage, Halterung oder Lehre Anwendung finden, deren Ausgestaltung im einzelnen unwesentlich ist. Der Blechstreifen 3i mit den Anschlußstiften 15 wird so aufgelegt, daß die jeweils breiten Teile 32 der Anschlußstifte 15 auf den Anschlußpunkten 25 zu liegen kommen. Die breiten Anschlußstiftteile 32 sind jeweils mit einer oder mehreren abgebogenen Laschen 33 versehen, die bezüglich der Ebene der Leiterplatten nach unten ragen und in die Bohrungen 27 eingreifen. Diese Laschen werden dann vorzugsweise auf der Leiterplattenrückseite zwecks vorläufiger Fixierung der Anschlußstifte auf. der Leiterplatte umgebogen, obwohl dies nicht unbedingt notwendig ist. Sodann wird mittels eines üblichen Schneidwerkzeugs der Streifen 31 von den Anschlußstiften 15 abgetrennt und weggeworfen oder der Wiederverwendung zugeführt. Die Steckfassung 11 wird derart über den Anschlußpunkten 24 plaziert, daß ihre Anschlußstifte 12 in die Bohrungen 26 dieser Anschlußpunkte hineinragen. Die so aus den beiden Leiterplatten 13 und 14, den Anschlußstiften 15 und der Steckfass mg 11 gebildete Anordnung kann mittels einer einfachen mechanischen Vorrichtung zusammengehalten werden, deren Ausbildung im einzelnen für die Erfindung nicht wesentlich ist, und in einer Wellenbad-Lötvorrichtung gelötet werden, wobei

ΑΛ

-pralle Anschlußpunkte mit den betreffenden Anschlußstiften bzw. den Anschlußstiften 12 verlötet werden. Anstelle der Lotung im Wellenbad kann auch jedes andere geeignete Massenlötverfahren Anwendung finden.

·

Nach dem Lötvorgang werden die Leiterplatten 13 und ζμβί^ηαβΓ hin gebogen, so daß sie eine parallele Lage mit gegenseitigem Abstand einnehmen, und der Abstandhalter 16, der einen Distanzkörper 34 mit daran gebildeten stirnseitigen Zapfen 35 und J>6 reduzierten Durchmessers aufweist, wird zwischen die beiden Leiterplatten eingesetzt, wobei die beiden Zapfen durch entsprechende Bohrungen 37 und 38 in den Leiterplatten hindurchragen. Sodann wird gemäß Fig. 3 eine erhitzte Werkzeugspitze 41 gegen jeden Zapfen des Abstandhalters l6 gedrückt, um ihn unter Wärmeeinwirkung aufzuweiten und die Leiterplatten dadurch dauerhaft zu fixieren. Es können natürlich auch andere Maßnahmen zur Verbreiterung des Zapfenendes des Abstandhalters Anwendung finden. Beispielsweise kann als Alternative zu dem eben beschriebenen Aufspreizen ein kleiner Federring auf das entsprechend geformte Zapfenende aufgesteckt werden.

Statt der Verwendung eines Haltegestells zur Lötung einzelner Anordnungen nach Fig. 2 im Wellenbad ist es auch möglich, daß nach der Herstellung paarweiser Leiterbahnenmuster mit den Leiterbahnen 22 und 23 und den Anschlußpunkten und 25 auf einer großen Platte 42 (Fig. 5) und nach dem Herstellen der zugehörigen Bohrungen die Leiterplatten nur unvollständig ausgestanzt werden, so daß die einzelnen Leiterplatten noch durch Materialbrücken 43, 44, 45 miteinander verbunden bleiben. Sodann können die Anschlußstifte 15 und die Steckfassungen 11 in der oben beschriebenen Weise aufgesteckt und anschließend die aus der Platte ausgestanzten, noch zusammenhängenden Leiterplatten, also eine große Anzahl von

3^l> Kinzelanord-nungen nach. Kig. 2, p,l.oich7.oit ίκ im Wellenbad

gelötet werden. In diesem Fall sind keine einzelnen Haltegestelle erforderlich.

Im Rahmen des beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens bieten sich verschiedene Abwandlungen und Alternativen an. Beispielsweise haben die Anschlußstifte 15 beim dargestellten Ausführungsbeispxel jeweils drei Laschen 33» jedoch kann jede beliebige Laschenanzahl benutzt werden» Statt mittels eines Streifens 31 noch miteinander verbundenen Anschlußstiften 15 können auch jeweils gesondere Anschlußstifte 15 auf den Leiterplatten montiert werden. Außerdem können statt des rohrförmigen Abstandhalters 16 auch andere Abstandhaltemittel Anwendung finden, um die Leiterplatten in ihrer mit Abstand parallelen gegenseitigen Lage nach den Fig. 1 und 4 zu halten. Ferner können andere als zweizeilige Kontaktiftanordnungen Anwendung finden, so daß mehr als zwei Leiterplatten notwendig sein können. Es ist klar, daß normalerweise mehrere Stecksockel eng nebeneinander auf der betreffenden Schaltungsplatte angeordnet werden, um eine mehrstellige Anzeige zu ermöglichen, beispielsweise bei: Rechnern.

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Claims

Verfahren zur Herstellung eines Stecksockels für ein Leuchtdioden-Anzeigeelement mit zweizeiliger rückseitiger Kontaktstiftanordnung, wobei der Stecksockel aus einer steckfassung mit ebenfalls zweizeiliger Kontaktstiftanordnung, zwei mit gegenseitigem Abstand parallel angeordneten, mittels entlang eines Randes angeordneten Anschlußpunkten jeweils mit einer Kontaktstiftzeile der Steckfassung verbundenen Leiterplatten und aus jeweils entlang eines weiteren Randes mit den beiden Leiterplatten verbundenen Anschlußstiften besteht, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a) Herstellen der beiden Leiterplatten mit jeweils entlang zweier Leiterplattenränder angeordneten Anschlußpunkten und Leiterbahnen, die jeweils einen Anschlußpunkt des einen Leiterplattenrandes mit einem entsprechenden Anschlußpunkt des anderen Leiterplattenrandes verbinden,

b) Herstellen einer Bohrung in jedem der den Änschlußstiften der Steckfassung zugeordneten Anschlußpunkten der

Leiterplatten,.

c) Herstellen mindestens einer Bohrung in oder an den, den Anschlußstiften der Leiterplatten zugeordneten Arischlußpunkten der Leiterplatten,

d) Flaches Nebeneinanderlegen der beiden Leiterplatten, wobei die mit der Steckfassung zu verbindenden Ränder der beiden Leiterplatten parallel nebeneinander verlaufen,

e) Bestücken der beiden Leiterplatten mit jeweils auf die betreffenden Anschlußpunkte aufgelegten Anschlußstiften, wobei die Anschlußstifte jeweils mit mindestens einer daran gebildeten Lasche in die Anschlußpunktbohrungen eingreifen,

f) Einstecken der Steckfassung mit ihren Anschlußstiften in die betreffenden Anschlußpunktbohrungen der beiden parallel nebeneinander liegenden Leiterplattenränder,

g) Gleichzeitiges Verlöten der Anschlußstifte der Leiterplatten und der Anschlußstifte der Steckfassung mit den Leiterplatten,

h) Drehen der beiden Leiterplatten in eine mit gegenseitigem Abstand zueinander parallele Lage unter Umbiegen der Anschlußstifte der Steckfassung, und

i) Dauerhaftes Fixieren der beiden Leiterplatten in dieser Lage.
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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Löten die Leiterplattenanschlußstifte und die Steckfassungsanschlußstifte zunächst vorläufig an den Leiterplatten fixiert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die rechteckigen, den Leiterplattenanschlußstiften zugeordneten Anschlußpunkte jeweils mit drei Bohrungen versehen werden, vo denen zwei mit gegenseitigem Abstand an der einen Anschlußpunktseite und die dritte an der anderen Anschlußpunktseite angeordnet ist und wobei die Bohrungen jeweils zur Aufnahme einer Anschlußstiftlasehe dienen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Anschlußpunktbohrungen eingesteckten Anschlußstiftlaschen vor dem Löten zur Fixierung der Anschlußstifte an den Leiterplatten umgebogen werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Löten im Wellenbad erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch

gekennzeichnet, daß die gegenseitige Fixierung der beiden Leiterplatten in ihrer parallelen Lage mittels eines dazwischen eingebauten Abstandhalters erfolgt, der jeweils mit einem Zapfen durch eine Bohrung der betreffenden Leiterplatte hindurchragt und zwecks Fixierung der Leiterplatten aufgespreiztr wird.
7. Verfahren zur Serienherstellung von Steeksockeln für Leuchtdioden-Anzeigeelemente mit zweizeiliger rückseitiger Kontaktstiftanordnung, wobei jeder fertige Stecksockel auf einer Steckfassung mit ebenfalls zweizeiliger Kontaktstiftanordnung, zwei mit gegenseitigem Abstand parallel *"■*'■ angeordneten, mittels entlang eines Randes angeordneten Anschlußpunkten jeweils mit einer Kontaktstiftzeile der Steckfassung verbundenen Leiterplatten und aus jeweils entlang eines weiteren Randes mit den beiden Leiterplatten verbundenen Anschlußstiften besteht, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a) Herstellen einer Vielzahl von paarweisen Leiterplatten-Leitungsmustern auf einer großen Platte, wobei jedes Leitungsmuster aus entlang zwei Leiterplattenrändern angeordneten Anschlußpunkten und Leiterbahnen besteht, die jeweils einen Anschlußpunkt des einen Randes mit einem entsprechenden Anschlußpunkt des anderen Randes verbinden, und wobei die der Steckfassung zugeordneten Anschluß-

punkte jedes Leitun'gsmusterpaares parallel nebeneinander verlaufen,

b) Unvollständiges Ausstanzen der einzelnen Leiterplatten aus der großen Platte unter Stehenlassen von Materialstegen zwischen den einzelnen Leiterplatten,

c) Herstellen einer Bohrung in jedem der den Anschlußstiften der Steckfassung zugeordneten Anschlußpunkten der Leiterplatten,

d) Herstellen mindestens einer Bohrung in oder an den, den Anschlußstiften der Leiterplatten zugeordneten Anschluß-Punkten der Leiterplatten,

e) Bestücken der beiden Leiterplatten mit jeweils auf die betreffenden Anschlußpunkte aufgelegten Anschlußstiften, wobei die Anschlußstifte jeweils mit mindestens einer daran gebildeten Lasche in die Anschlußpunktbohrungen eingreifen,

f) Einstecken der Steckfassung mit ihren Anschlußstiften in die betreffenden Anschlußpunktbohrungen der beiden parallel nebeneinander liegenden Leiterplattenränder,

g) Gleichzeitiges Verlöten der Anschlußstifte der Leiterplatten und der Anschlußstifte der Steckfassung mit den Leiterplatten,

h) Trennen der Materialbrücken zwischen den einzelnen Leiterplatten sowie Drehen der beiden Leiterplatten in eine mit gegenseitigem Abstand zueinander parallele Lage unter Umbiegen der Anschlußstifte der Steckfassung, und

i) Dauerhaftes Fixieren der beiden Leiterplatten in dieser Lage.