DE4342149A1

DE4342149A1 - Stiftpol für elektronische Bauteile

Info

Publication number: DE4342149A1
Application number: DE4342149A
Authority: DE
Inventors: Juergen Hoppe
Original assignee: Ptr Mestechnik & Co KG GmbH
Current assignee: Ptr Mestechnik & Co KG GmbH
Priority date: 1993-12-10
Filing date: 1993-12-10
Publication date: 1995-06-22

Description

Stiftpole stellen sowohl eine mechanische als auch eine elektrische Verbindung zwischen elektronischen Bauteilen und Leiterplatten her; sie durchgreifen Bohrungen der Leiterplatten und werden dort verlötet. Die Lötverbindung ist jedoch häufig sowohl in mechanischer als auch in elektrischer Hinsicht unzureichend. Bei der Montage be steht zudem die Gefahr, daß die Pole abbrechen, abknicken oder daß keine stabile Verbindung mit der Leiterplatte zustandekommt, die Pole sich infolge Drehmomentbelastung aus der Lötverbindung herausdrehen oder die elektrische Verbindung mangelhaft ist.

Bei bekannten Stiftpolen kommen verschiedene Materialien und Formen zum Einsatz, um die vorerwähnten Probleme zu vermeiden. Bekannt sind Messingpole mit spitzem Polende. Die Sprödigkeit des Messings führt leicht zu Polbrüchen bei dem Einstecken in die Leiterplattenbohrung folgenden Umbiegen des Polschafts infolge Kaltverfestigung und der hohen Streckgrenze des Ausgangsmaterials. Aus diesem Grund werden häufig anstelle der Stiftpole duktile Mes sing- oder Kupferdrähte angeschweißt. Der Vorteil der besseren Biegsamkeit führt jedoch zu Montageproblemen aufgrund verbogener oder krummer Drahtpole sowie stumpfer Trennspitzen. Beiden Ausführungen ist der Nachteil zuei gen, daß je nach Polabbiegung das Gehäuse des elektroni schen Bauteils nicht dicht auf der Leiterplatte sitzt, somit ein Spalt zwischen Leiterplatte und Gehäuse ent steht. Ein Aufschwimmen des Bauteils beim Löten läßt sich dann kaum verhindern.

Bei weiteren bekannten Polen soll eine Erhöhung der Rei bung zwischen Polschaft und Innenfläche der Lei terplattenbohrung mittels eines größeren Schaftdurch messers ein Stauchen oder ein Polversatz verhindern, daß sich der Pol löst und sich ein Spalt zwischen dem Bauteil und der Leiterplatte bildet. In diesem Fall kann das Lot jedoch nicht in die Leiterplattenbohrung einfließen, weil der Polschaft die Bohrung zur Gänze ausfüllt. Die Folge ist eine schlechtere Verbindung zwischen Pol- und Leiter plattenbohrung.

Insgesamt ergibt sich somit, daß die bekannten Stiftpole entweder mehr oder minder lose und schief in den Leiter plattenbohrungen sitzen oder die Bohrungen mehr oder min der ausfüllen, so daß wenig oder auch gar kein Lot in die Leiterplattenbohrungen dringen kann.

Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, einen Stiftpol zu schaffen, der die vorgenannten Nachteile ver meidet und eine problemlose Montage sowie eine sichere mechanische und elektrische Verbindung mit der Leiter platte ermöglicht.

Die Lösung dieses Problems besteht in einem Stiftpol, der durch seine besondere Form eine störungsfreie Montage so wie einen festen Sitz in der Leiterplatte gewährleistet und eine einwandfreie elektrische Verbindung schafft. Dies geschieht mit Hilfe einer Erweiterung im vorderen Teil des Stiftpols, die sowohl ein leichtes Einstecken des Stiftpols in eine Leiterplattenbohrung erlaubt als auch ohne ein Umbiegen des Polschafts ein Herausrutschen verhindert. Dies ist insbesondere bei der Verwendung von Messingpolen vorteilhaft, bei denen die Vorteile der ho hen Materialfestigkeit sowohl bei der Montage als auch bei der weiteren Verarbeitung und Benutzung zum Tragen kommen, jedoch durch den konstruktionsbedingten Wegfall einer Polumbiegung, die Gefahr eines Abbrechens der Mes singpole entfällt. Dennoch sitzt der Stiftpol fest in der Leiterplatte, weil die erfindungsgemäße Erweiterung beim Einstecken zwar sich und/oder die Leiterplattenbohrung leicht verformt, danach aber nach Art einer Schnappver bindung hinter dem Bohrungsrand greift und so das Bauteil gleichsam mit der Leiterplatte verspannt. Dabei sollte sich die Erweiterung entgegen der Steckrichtung ver größern.

Die Erweiterung im vorderen Bereich des Stiftpols kann konisch oder im Querschnitt keilförmig und beispielsweise flossenartig ausgebildet sein, was zu einer einfachen Montage und zu einer guten Sicherung durch Verrasten nach Art einer Schnappverbindung gegen ein Herausrutschen führt.

Dabei kann der Stiftpol zur weiteren Vereinfachung der Montage vorne eine Spitze besitzen. Eine oder mehrere Ab flachungen am Stiftpol führen zu einer Verbesserung der Lötverbindung, da das Lot über die Abflachung in die Lei terplattenbohrung hineinfließt. Beim Löten sitzt der Stiftpol infolge der Verrastung auch bei verhältnismäßig geringem Durchmesser des die Leiterplattenbohrung durch greifenden Polschafts fest in der Leiterplatte, so daß sich stets gleiche Lötbedingungen ergeben. Die durch die Abflachung bewirkte größere Lotkontaktfläche führt zu ei ner hohen Stabilität der Lötverbindung und zu einem guten elektrischen Kontakt.

Das rückwärtige, beispielsweise auf der Leiterplat tenunterseite aufsitzende schulterförmige Ende der insbe sondere keilförmigen Erweiterung des Stiftpols kann scharfkantig ausgebildet sein und gewährleistet so einen besonders festen Sitz in der Leiterplatte. Der Polschaft und/oder die Verdickung können mit Längskanten versehen sein, um einen besseren Widerstand bei einer Drehmoment belastung zu bieten.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeich nung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren er läutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Bauteil mit erfindungsgemäßen Stiftpolen,

Fig. 2 die Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Stift pols,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 1 durch einen Stiftpol,

Fig. 4 die Ansicht eines in einer Leiterplatte sitzen den Stiftpols,

Fig. 5 den Stiftpol der Fig. 4 um 90 Grad gedreht.

Das Bauteil 1 besitzt einen Stiftträger 2 mit Stiftpolen 3 zum Verbinden mit Bohrungen 4 aufweisenden Leiterplatte 5.

Der Stiftpol 3 besitzt im vorderen Bereich seines Schafts 6 eine im Querschnitt keilförmige Erweiterung 7 gegebe nenfalls mit scharfen oberen Kanten 8 und 9 (Fig. 4, 5); er verjüngt sich am freien Ende zu einer Spitze 10, die ein leichtes Einstecken in die Plattenbohrung 4 erlaubt.

Der in Fig. 3 dargestellte Querschnitt des Stiftpols 3 zeigt zwei einander gegenüberliegende Abflachungen 11, 12 an der keilförmigen Erweiterung 7 mit scharfen Längskan ten 13. Bei der Montage des Bauteils 1 durchgreifen die Stiftpole 3 die Leiterplattenbohrungen 4. Die Keilkanten 7, 8 verrasten dabei mit dem Rand 14 der Leiterplatten bohrung 4 und schneiden leicht in die Unterseite der Lei terplatte 5 ein. Auf diese Weise nimmt jeder Stiftpol nach dem Einstecken in eine Leiterplattenbohrung 4 eine definierte Lage ein, so daß sich stets dieselben Lötbe dingungen ergeben. Die scharfen Längskanten 13 erhöhen den Halt des Stiftpols im Lötauge bei Drehmomentbelastun gen.

Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß der Stiftpol 3 so durch die keilförmige Erweiterung 7 nach Art einer Schnappver bindung gegen ein Herausrutschen aus der Leiterplatten bohrung 4 gesichert ist. Beim Verlöten dienen die Abfla chungen 11, 12 am Stiftpol 3 als Fließflächen für das Lot 15. Wie in Fig. 5 dargestellt fließt das Lot 15 entlang den Abflachungen 11, 12 des Stiftpols 3 in die Leiter plattenbohrung 4 und verbindet so die Wandung der Leiter plattenbohrung fest mit dem Stiftpol 3.

Der erfindungsgemäße Stiftpol bewirkt eine mechanisch fe ste Fixierung des Bauteils an der Leiterplatte bereits vor dem Verlöten sowie einen besseren mechanischen und elektrischen Kontakt.

Claims

1. Stiftpol beispielsweise zum Verbinden elektronischer Bauteile mit Leiterplatten, gekennzeichnet durch eine Erweiterung (7) im vorderen Bereich.

2. Stiftpol nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine im axialen Querschnitt keilförmige Erweiterung (7).

3. Stiftpol nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch zwei einander gegenüberliegende Flossen (7).

4. Stiftpol nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ge kennzeichnet durch mindestens eine Abflachung (11, 12) an der Erweiterung (7).

5. Stiftpol nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ge kennzeichnet durch eine Spitze (10) am freien Ende.

6. Stiftpol nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flossen (7) Kanten (8, 9) be sitzen.

7. Stiftpol nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Erweiterung (7) und/oder der Polschaft (6) Längskanten (13) besitzen.