DE3142263A1 - Method for serial production of circuit arrangements, in particular for dynamic telephone microphones - Google Patents

Method for serial production of circuit arrangements, in particular for dynamic telephone microphones

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DE3142263A1 DE19813142263 DE3142263A DE3142263A1 DE 3142263 A1 DE3142263 A1 DE 3142263A1 DE 19813142263 DE19813142263 DE 19813142263 DE 3142263 A DE3142263 A DE 3142263A DE 3142263 A1 DE3142263 A1 DE 3142263A1
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Abstract

In the method for serial production of circuit arrangements, in particular for dynamic telephone microphones, stamped circuits are used which are fed as a band to an automatic-operation bending, mounting and contacting device. There, all connection points are bent to match the components in optimum fashion, whereafter the components are automatically mounted and contacted by means of laser welding. Connections which are no longer required are then separated within the stamped circuit arrangement.

Description

Verfahren zur Serienfertigung von SchaltungsanordnungenProcess for the series production of circuit arrangements

insbesondere für dynamische Fernsprech-Mikrofone Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Serienfertigung von Schaltungsanordnungen für dynamische Fernsprech-Mikrofone unter Verwendung einer gestanzten Schaltung, die verschiedenartige Bauelemente sowie die Anschlüsse der Mikrofonspule und des Anschlußkabels aufnimmt.particularly for dynamic telephone microphones. The invention relates to a method for the series production of circuit arrangements for dynamic telephone microphones using a stamped circuit that incorporates various types of components as well accommodates the connections of the microphone coil and the connection cable.

Neben der insbesondere wegen des Aufkommens der integrierten Schaltkreise weit verbreiteten gedruckten Schaltung ist es bekannt, bei Fernmeldegeräten die Bauelemente einer Schaltungsanordnung auch mit einer gestanzten Schaltung, auch gestanzte Verdrahtung genannt, untereinander zu verbinden, Eine solche Anordnung für einen Fernsprechapparat ist dargestellt und beschrieben in den TN-Nachrichten 1965, Heft 64 auf den Seiten 8 und 9. Es handelt sich dabei um einen sogenannten Bauteileträger, der auf seiner Rückseite (siehe Bilder- 6 und 7) eine gestanzte Schaltung enthält. diese gestanzte Schaltung weist Löcher auf ffärr die Bestückung der Bauteile, die dann von Hand verlötet werden. Obwohl durch die gectanzte Schaltung schon gegenüber einem Drahtkabel erhebliche Einsparungen an Arbeitazeit erreicht sind, wird durch manuelles Einlöten jedes einzelnen Paualomenten dennech relativ vtel benötigt Auch in der DEIOS 29 46 626 wird die Anwendung einer gestanzten Verdrahtung henchrloben, womit die Verstärkerschaltung eines elektrodynamischen Wandlers ausgestattet ist.Besides that in particular because of the advent of integrated circuits widely used printed circuit, it is known in telecommunications equipment Components of a circuit arrangement also include a stamped circuit, too stamped wiring called, interconnecting, one such arrangement for a telephone set is shown and described in the TN News 1965, issue 64 on pages 8 and 9. It is a so-called Component carrier, which has a punched on its back (see pictures 6 and 7) Circuit includes. this punched circuit has holes for the assembly of the components, which are then soldered by hand. Although through the gectanzte circuit Significant savings in working time already achieved compared to a wire cable are, by manually soldering in each individual paualomoment dennech becomes relative vtel required The DEIOS 29 46 626 also uses punched wiring henchrloben, with which the amplifier circuit of an electrodynamic converter is equipped is.

Die gestanzte Verdrahtung hat, wie auf Seite 8 bei der Erläuterung des Patentanspruches 7 angegeben ist, gegenüber einer gedruckten Schaltung den Vorteil, daß damit elektrische Anschlußpunkte in Form von Stiften direkt herstellbar sind. Diese Anschlußpunkte sind nämlich Bestandteil der gestanzten Verdrahtung und werden mit dieser in einem Arbeitsgang hergestellt. Es erübrigen sich also zusätzliche Teile, die zu ihrer Anbringung weitere Arbeitsgänge benötigen wurden. Außerda kann auf Bohrungen verzichtet werden, weil auch die Löcher im gleichen Arbeitsgang mit gestanzt werden. In der genannten Schrift ist jedoch nicht angegeben, auf welche Weise die Bauelemente an die gedruckte Verdrahtung ankontaktiert sind. Natürlich besteht auch hier die Möglichkeit, jede einzelne gestanzte Schaltung mit Bauelementen zu bestücken und an den entsprechenden Stellen einzeln zu verlöten.The punched wiring has, as explained on page 8 of claim 7 is indicated, compared to a printed circuit has the advantage so that electrical connection points in the form of pins can be produced directly. These connection points are part of the punched wiring and are produced with this in one operation. So there is no need for additional ones Parts that would require additional operations to attach. Besides there can holes are dispensed with because the holes are also made in the same operation be punched. In the cited document, however, it is not specified to which Way the components are connected to the printed wiring. Naturally There is also the possibility here of each individual stamped circuit with components to be assembled and individually soldered at the appropriate points.

Ein automatisches Löten, wie es bei gedruckten Schaltungen bekannt ist, kann bei gestanzten Schaltungen nicht angewendet werden, weil relativ große Querschnitte vorliegen und deshalb viel Zinn aufgenommen wird, wodurch sehr leicht Zinnbrücken entstehen, die dann durch manuelle Nacharbeit wieder entfernt werden müßten.Automatic soldering, as it is known for printed circuits cannot be used with punched circuits because they are relatively large Cross-sections exist and therefore a lot of tin is absorbed, which makes it very easy Tin bridges are created, which are then removed again by manual rework would have to.

Da gerade bei großen Stückzahlen manuelle Arbeiten wegen des Zeitaufwandes kostspielig sind und den Preis eines Produktes wesentlich beeinflussen, muß versucht werden, möglichst viele Arbeitsgänge zu automatisieren. Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Verfahren vorzustellen, das eine wirtschaftliche Serienfertigung großer Stückzahlen von Schaltungsanordnungen für dynamische Mikrofone erlaubt, in dem möglichst alle Arbeitsgänge automatisiert werden.Manual work because of the time required, especially with large quantities are expensive and have a significant impact on the price of a product must be tried automate as many operations as possible. It is therefore the task of Invention to present a process that is economical in series production large numbers of circuit arrangements for dynamic microphones allowed in where possible all work processes are automated.

Diese Aufgabe wird-durch ein Verfahren gelöst, dessen Merkmale im kennzeichndeden Teil des Patentanspruches 1 angegeben sind.This object is achieved by a method, the features of which in characterizing part of claim 1 are given.

Mit diesem Verfahren wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß ausgehend von in Form eines Bandes hergestellten gestanzten Schaltungen ohne manuelle Arbeitsgänge eine funktionsfähige Schaltungsanordnung entsteht. Durch die Anwendung der Laserschweißung ist eine gezielte Zuführung von Löt- und Löthilfsmittel nicht erforderlich, wodurch die Arbeitsgänge vereinfacht und beschleunigt werden.With this method it is achieved in an advantageous manner that starting of punched circuits made in the form of a tape without manual operations one functional circuit arrangement is created. Through the application Laser welding does not mean the targeted supply of soldering and soldering aids required, whereby the operations are simplified and accelerated.

Weiterhin ermöglicht es die Laser-Schweißtechnik in sehr kurzer Zeit eine Kontaktierung herzustellen, wobei durch die sehr genaue Einstellung der Intensität des Laserstrahles-eine für manche Bauelemente schädliche zu starke Erwärmung vermieden werden kann.Furthermore, the laser welding technology makes it possible in a very short time establish a contact, whereby by the very precise setting of the intensity of the laser beam - excessive heating, which is harmful to some components, is avoided can be.

Mit Weiterbildungen der Erfindung, wie sie in den Unteransprüchen angegeben sind, können noch weitere Verkürzungen der Herstellzeit erreicht werden.With further developments of the invention as described in the subclaims are specified, further reductions in manufacturing time can be achieved.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnnngen näher erläutert.An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to FIG Drawings explained in more detail.

Es zegtFigur 1: Das Schema einer automatischen Biege- Bestückungs- und Kontaktier-Vorrichtung Figur 2: Ein Stück des Bandes mit den gestanzten Schaltungen, In der Figur 1 ist dargestellt, wie ein die gestanzten Schaltungen S enthaltendes Band B auf einem Raspel 3 aufgewickelt ist, und wie dieses Band B der Biege- Bestückungs-und Kontaktier-Einrichtung BBK zugeführt wird. Zunächst erreicht das Band B eine Vorschubeinrichtung VE, die das Band B in jeweils vorgegebenen Zeitabschnitten um einen Schritt weiter bewegt. Die Schrittlänge wird dabei bestimmt von der Anordnung der nachfolgenden automatisch arbeitenden Einrichtungen der Biege- Bestückungs- und Kontaktier-Vorrichtung BBE.Figure 1: The scheme of an automatic bending and assembly and contacting device Figure 2: A piece of the tape with the punched circuits, In the figure 1 is shown how a stamped circuits S containing Tape B is wound on a rasp 3, and like this tape B the bending and assembly and Contacting device BBK is supplied. First, the band B reaches a feed device VE, which advances the band B by one step in predetermined time segments emotional. The stride length is determined by the arrangement of the following automatically operating devices of the bending, fitting and contacting device BBE.

Das Band B mit den gestanzten Schaltungen S erreicht zur ersten Bearbeitung eine Biegepresse BP, die in einem Arbeitsgang alle Anschlußstellen für die Bauelemente ABE, für das Anschlußkabel AR und für die Mikrofonspule AM in eine vorgegebene Lage biegt. Im nächs ten Schritt erreicht das Band die Positioniereinreichtung PE1, bei der über ein Magazin Mm'die Bauelemente, beispielsweise integrierte Schaltungen einzeln zugeführt und über der gedruckten Schaltung S in der richtigen Lage angedrückt werden. Je nach Ausgestaltung der Biege- Bestückungs-und Kontaktier-Vorrichtung BBK kann nun das betreffende Bauelement an den Anschlußstellen mittels Laserstrahlen, die aus einer Laserstrahlquelle LSQ1 in der entsprechenden Dosierung abgegeben werden, verschweißt werden, Es ist aber auch möglich, nach der Bestückung und genauen Positionierung das Band B um einen Schritt weiter zu bewegen, damit das betreffende Bauelement unter die Laserstrahlquelle LSQ1 gerät.The tape B with the stamped circuits S reaches for the first processing a bending press BP, which in one operation all connection points for the components ABE, for the connection cable AR and for the microphone coil AM in a given position bends. In the next step the belt reaches the positioning device PE1, in which the components, for example integrated circuits, via a magazine Mm ' individually fed and pressed over the printed circuit S in the correct position will. Depending on the design of the bending, fitting and contacting device BBK can now the relevant component at the connection points by means of laser beams, which are released from a laser beam source LSQ1 in the appropriate dosage, be welded, but it is also possible after assembly and precise positioning to move the belt B by one step, so that the component in question comes under the laser beam source LSQ1.

Die Verschweißung der Anschlußstellen geschieht durch eine oder mehrere dem jeweiligen Bauelement zugeordnete-Laserstrahlquellen LSQ, die speziell auf die Bedingungen des betreffenden Bauelementes eingestellt sind. Das gilt insbesondere für die Intensität des Laserstrahles, die so gewählt wird, daß keine unzulässig starke Erwärmung des Bauelementes auftritt. Die Intensität des Laserstrahles muß jedoch so groß sein, daß entsprechend der Dicke des jeweiligen Anschlußdrahtes oder - beines eines Bauelementes eine zufriedenstellende Verschweißung erfolgt. Die Anordnung der Laserstrahlquellen kann je nach Anzahl der Anschlüsse eines Bauelementes so getroffen werden, daß entweder nur eine Laserstrahlquelle vorgesehen ist, die alle Anschlußpunkte nacheinander ankontaktiert, oder daß mehrere Laserstrahlen parallel aufgebracht werden. Bei Bauelementen mit nur wenigen Anschlüssen, beispielsweise 2, genügt es im allgemeinen mit einer Laserstrahlquelle LSQ zu arbeiten.The connection points are welded by one or more Laser beam sources LSQ assigned to the respective component, which are specially tailored to the Conditions of the relevant component are set. This is especially true for the intensity of the laser beam, which is chosen so that none is impermissible strong heating of the component occurs. The intensity of the laser beam must however, be so large that according to the thickness of the respective connecting wire or - A satisfactory welding is carried out on the legs of a component. The order of the laser beam sources can depending on the number of connections of a component so be taken that either only one laser beam source is provided, all of them Connection points contacted one after the other, or that several laser beams parallel be applied. For components with only a few connections, for example 2, it is generally sufficient to work with a laser beam source LSQ.

Dagegen kann es bei Bauelementen mit vielen Anschlüssen, beispielsweise integrierte Schaltkreise, zweckmäßig sein, mehrere Laserstrahlquellen LSQ im Parallelbetrieb arbeiten zu lassen. Es kommt dabei darauf an, zu beachten, daß die Bearbeitungszeit beim Ankontaktieren eines Bauelementes nicht sehr viel größer ist als die durchschnittliche Bearbeitungszeit an den anderen Stellen der gesamten Biege- Bestückungs- und Kontaktier-Einrichtung BBK.In contrast, it can be in the case of components with many connections, for example integrated circuits, be expedient, several laser beam sources LSQ in parallel operation to let work. It is important to note that the processing time when contacting a component is not much larger than the average Processing time in the other places of the whole Bending assembly and contacting device BBK.

Je nach Anzahl der Arten von Bauelementen, die auf eine gestanzte Schaltung S zu bestücken sind, ist eine entsprechende Anzahl von Posi-tioniereinrichtungen PE 1 bis Pin vorgesehen, denen jeweils nachfolgend eine entsprechend gleiche oder größere Anzahl von Laserstrahlquellen LSQ1 bis LSQn zugeordnet sind.Depending on the number of types of components that are stamped on one Circuit S are to be equipped with a corresponding number of positioning devices PE 1 to pin provided, each of which is followed by a correspondingly identical or larger number of laser beam sources LSQ1 to LSQn are assigned.

Wenn auf diese Weise alle Bauelemente durch Laserschweißung ankontaktiert sind, passiert das die gestanzten und mittlerweile bestückten Schaltungen enthaltende Band B eine Stanzeinrichtung ST, hier werden die einzelnen Schaltungsanordnungen aus dem Band herausgetrennt, wobei gleichzeitig die ( in der Figur 2 schwarz markierten) Stellen herausgetrennt werden, die nur dem mechanischen Zusammenhalt gedient hatten und als elektrische Verbindungen nicht erwünscht sind. Danach gelangen die einzelnen Schaltungsanordnungen unter eine Prüfeinrichtung PR, von der sie automatisch ankontaktiert werden. Diese Prüfeinrichtung PR kann programmgesteuert sein und führt vollautomatisch Kontrollmessungen aus. Deren Resultate werden ausgewertet und führen zu einer Entscheidung, ob die Schaltungsanordnung den Anforderungen genügt -oder nicht. Es kann daraufhin eine nicht dargestellte elektromagnetisch betätigte Weiche so gesteuert werden, daß die als gut erkannten Schaltungsanordnungen zur weiteren Verarbeitung freigegeben werden und die als schlecht erkannten Schaltungsanordnungen aussortiert werden.When all components are contacted by laser welding in this way happens that contains the punched and now populated circuits Band B a punching device ST, here the individual circuit arrangements separated from the tape, at the same time the (marked in black in Figure 2) Places are cut out that had only served mechanical cohesion and are not desirable as electrical connections. Then the individual arrive Circuit arrangements under a test device PR, from which it automatically contacts will. This test device PR can be program-controlled and performs fully automatically Control measurements. Their results are evaluated and lead to a decision, whether the circuit arrangement meets the requirements - or not. It can then an electromagnetically operated switch, not shown, can be controlled in such a way that that the circuit arrangements recognized as good are released for further processing and the circuit arrangements recognized as bad are sorted out.

Es ist auch möglich, das Reraustrennen der einzelnen Schaltungsanordnung aus dem Band zusammen mit dem Biegevorgang auszuführen. Dann muß aber die Biege- Bestückungs-und Kontaktier-Einrichtung BBK ein eigenes Transportsystem aufweisen, um die einzelnen Schaltungsanordnungen den weiteren Arbeitsgängen zuzuführen. Trotzdem kann diese Verfahrensweise Vorteile bringen, weil an einem derartigen Transportsystem zusätzliche spezielle Haltevorrichtungen und andere vorteilhafte Einzelheiten angebracht werden können. Die Stanzeinrichtung ST, hat dann nur noch die Aufgabe, die Trennstellen aus der gestanzten Schaltung herauszuschneiden.It is also possible to separate out the individual circuit arrangements to be carried out from the strip together with the bending process. But then the bending Assembly and contacting device BBK have their own transport system, in order to feed the individual circuit arrangements to the further operations. Nevertheless this procedure can bring advantages because of such a transport system additional special holding devices and other advantageous details attached can be. The punching device ST then only has the Task, cut out the separation points from the punched circuit.

Es ist auBerdem denkbar, daß der Anschweißvorgang an der räumlich gleichen Stelle erfolgt, wie der Bestückungsvorgang. Wenn die räumliche Anordnung der Positioniereinrichtungen PE und der Laserstrahlquellen LSQ so getroffen werden kann, daß dies möglich ist, so können viele Transportschritte eingespart werden.It is also conceivable that the welding process on the three-dimensional takes place in the same place as the assembly process. When the spatial arrangement the positioning devices PE and the laser beam sources LSQ are taken in this way If this is possible, many transport steps can be saved.

Da die Biege- Bestückungs- und Kontaktier-Einrichtung voll selbsttätig arbeitet und zumindest zeitweise auch ohne Aufsicht betrieben werden soll, ist es zweckmäßig, für eine automatische Abschaltung zu sorgen wenn irgendwelche Fehler auftreten. Der Abschaltebefehl kann durch die Prüfeinrichtung PR gegeben werden, wenn innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums mehr als schlecht e'rknnte Schaltungsanordnungen erscheinen, als eine vorgegebene zulässige Anzahl.Because the bending, fitting and contacting device is fully automatic works and should be operated at least temporarily without supervision, it is useful to provide for an automatic shutdown if any errors occur appear. The switch-off command can be given by the test device PR, if within a given period of time more than poorly known circuit arrangements appear as a predetermined allowable number.

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Claims (6)

Verfahren zur Serienfertigung von Schaltungsanordnungen insbesondere für dynamische Pernsprech-Mikrofone P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Verfahren zur Serienfertigung von Schaltungsanordnungen insbesondere für dynamische Fernsprech-Mikrofone unter Verwendung einer gestanzten Schaltung, die verschiedenartige Bauelemente Sowie die Anschlüsse der Mikroforofonspule und des Anschlußkabels aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die gestanzten Schaltung (S) in flacher Form als Band (B) einer automatisch Arbeitenden Biege-Bestückungs- und Kontaktier-Vorrichtung (BBK) zugeführt werden, die das Band (B) mit den @ontanston Schaltungen (s) schrittweise vorwärts bewegt, wobei in einem oder mehreren ersten Arbeitsgängen die Änschlußstellen für die Bauelemente (ABE) in sine für diese optimale Lage gebogen werden; daß sodann die Bauelemente teile nacheinander teils parallel mittels Greifvorrichtungen automatisch bestückt werden und unmittelbar danach die Ankontaktierung dar Bauelemonte an die gestanzte Schaltung (S) mittels Laserschweißung (LSQ) erfolgt ; und daß abschließend die gestanzten Schaltungen einzeln aus dem Band (B) herausgetrennt werden, wobei außerdem nicht gewollte elektrische Verbindungen, die hur dem mechanlschen Zusammenhalt gedient hatten, unterbrochen werden.Process for the series production of circuit arrangements in particular for dynamic speakerphone microphones P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Procedure for Series production of circuit arrangements, especially for dynamic telephone microphones using a stamped circuit that incorporates various components as well as accommodates the connections of the microphone coil and the connection cable, characterized in that that the punched circuit (S) in flat form as a tape (B) one automatically Working bending, fitting and contacting device (BBK) are fed, which moves the belt (B) with the @ontanston circuits (s) step by step, the connection points for the components in one or more first operations (ABE) to be bent in sine for this optimal position; that then the components parts one after the other, partly in parallel, automatically loaded using gripping devices and immediately afterwards the contacting of the building elements with the punched Switching (S) takes place by means of laser welding (LSQ); and that finally the punched Circuits are individually separated from the tape (B), and also not Intentional electrical connections, which only served the mechanical cohesion had to be interrupted. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstellen für die Bauelemente (abs) auf der gestanzten Schaltung (S) so abgewinkelt werden, daß auf der Rückseite der gestanzten Schaltung (S) keine überstehenden Bauelementeteile erscheinen.2. The method according to claim 1, characterized in that the connection points for the components (abs) on the stamped circuit (S) are angled so that that on the back of the stamped circuit (S) no protruding components appear. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstellen der gestanzten Schaltung (S) für Bauelemente mit axialen und radialen irahtanschlüssen gabelförmig ausgebildet sind, und daß der jeweilige Laserstrahl darauf ausgerichtet ist.3. The method according to claim 1, characterized in that the connection points the stamped circuit (S) for components with axial and radial seam connections are fork-shaped, and that the respective laser beam is aimed at it is. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Art von Bauelementen eine oder mehrere eigene Laser-Strahlquellen (LSQ) zugeordnet sind, die in ihrer Intensität den Erfordernissen des Bauelementes entsprechend voreingestellt sind.4. The method according to claim 1, characterized in that each type One or more separate laser beam sources (LSQ) are assigned to components, which are preset in their intensity according to the requirements of the component are. 5. Varfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der automatisch arbeitenden Biege- Bestückungs-und Kontaktier-Vorrichtung (BB() einePrüfeinrichtung (ER) verbunden ist, die selbsttätig arbeitet und bei den einzelnen Schaltungsanordnungen ein Gut- Schlecht-Sortierung vornimmt.5. Varfahren according to claim 1, characterized in that with the automatically working bending, fitting and contacting device (BB ()) a testing device (ER) is connected, which works automatically and in the individual circuit arrangements carries out a good-bad sorting. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Biege- Bestückungs- und Kontaktier-Vorrichtung (BBK) von der Prüfeinrichtung (PR) automatisch abgeschaltet wird, wenn innerhalb einer vorbestimmten Zeit eine vorgegegene Anzahl von Schaltungsanordnungen als schlecht erkannt wurde.6. The method according to claim 5, characterized in that the bending Assembly and contacting device (BBK) from the test device (PR) automatically is switched off if within a predetermined time a predetermined number was recognized as bad by circuit arrangements.
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