DE68917987T2

DE68917987T2 - Verfahren zum Aufbauen eines abgedichteten elektrischen Steckverbinders.

Info

Publication number: DE68917987T2
Application number: DE1989617987
Authority: DE
Inventors: Fidelo Weigert
Original assignee: Whitaker LLC
Current assignee: Whitaker LLC
Priority date: 1988-05-27
Filing date: 1989-05-18
Publication date: 1995-05-11
Anticipated expiration: 2009-05-19
Also published as: ES2059743T3; DE68917987D1; EP0343862B1; EP0343862A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abdichten elektrischer Verbinder, insbesondere solcher Verbinder, die auf gedruckten Schaltungsplatten verwendet werden.
Elektrische Verbinder werden an gedruckten Schaltungsplatten für eine Vielzahl von Anwendungen in der Elektronikindustrie angebracht, wobei solche Anwendungen von Modems für Personalcomputer bis zu Buchsen für integrierte Schaltkreispakete variieren, z. B. die sogenannten "DIP-Buchsen" u. dgl. Nach dem Aufsetzen der Verbinder auf die Platten, aber vor dem Verlöten dieser Verbinder mit den Platten, durchlaufen die Platten und die Verbinderanschlüsse einen Reinigungsprozeß, bei dem ein Reinigungsfluid, das typischerweise als Flußmittel (Flux) bezeichnet wird, über den Verbindungsbereich ausgebreitet wird, um die Oberflächen für das Löten vorzubereiten und zu behandeln. Ein Problem, das sich aus diesem Verfahren ergibt, besteht darin, daß aufgrund der natürlichen Oberflächenspannung des Flux-Materials das Flux dochtartig an den Anschlüssen vordringt und in den Bereich fließen kann, in dem die elektrische Verbindung hergestellt wird. Dieses Flux-Material kann tatsächlich eine elektrische Isolierung zwischen den Anschlüssen und der hinzugefügten elektrischen Komponente verursachen, selbst wenn die beiden zusammenzufügenden Komponenten vollständig zusammengefügt sind.
DE-U-87 02 517.5 beschreibt einen elektrischen Verbinder für gedruckte Schaltungsplatten mit einem Gehäuse, das eine Vielzahl von Anschlußstiften aufnimmt, wobei die Öffnungen in dem Gehäuse, die die Stifte aufnehmen, gegen das Eindringen von Flux durch eine Abdichtungsfolie abgedichtet sind, die über die Stifte paßt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das zuvor genannte Problem beseitigt durch ein Abdichtungsverfahren, das gekennzeichnet ist durch die Schritte des Bereitstellens eines Abdichtungsmaterials für den elektrischen Verbinder mit einer Schmelztemperatur, die niedriger ist als diejenige des isolierenden Gehäuses des Verbinders, des Anordnens des Abdichtungsmaterials benachbart zu einer hinteren Fläche des Verbinders, wobei Endabschnitte der Anschlüsse sich durch das Abdichtungsmaterial hindurch erstrecken, des Erhitzens des Abdichtungsmaterials bis zu dem Punkt, an dem das Abdichtungsmaterial schmilzt und um die Anschlüsse herum fließt, und des Abkühlens des Abdichtungsmaterials zum Härten des Abdichtungsmaterials.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird der Schritt des Erhitzens in einem Konvektionsofen durchgeführt. Der Verbinder kann innerhalb des Ofens gedreht werden, um so das Abdichtungsmaterial gleichförmig zu erhitzen.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Schritt des Erhitzens eine Wärmeübertragung auf, die äquivalent zu einer Ofentemperatur von 180ºC für eine Dauer von einer Minute ist. Ferner wird vor dem Bereitstellen des Abdichtungsmaterials benachbart zu der hinteren Fläche das Dichtungsmaterial geschnitten oder ausgestanzt, um Öffnungen aufzuweisen, die sich durch dieses hindurch erstrecken, um zu dem Muster der Anschlüsse zu passen.
Vorzugsweise ist das Dichtungsmittel oder das Abdichtungsmaterial ein heißschmelzendes Material.
Es sollte erwähnt werden, daß das erfindungsgemäße Verfahren für alle Arten von elektrischen Verbindern nützlich ist.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun beispielsweise unter Bezugnahme auf die beiligenden Zeichnungen beschrieben:
Fig. 1 ist eine isometrische Ansicht, die das Fortschreiten des Verfahrens zeigt,
Fig. 2 ist eine isometrische Ansicht, die den elektrischen Verbinder vor dem Bereitstellen des Abdichtungsmaterials benachbart zu der hinteren Fläche des Gehäuses zeigt,
Fig. 3 ist eine isometrische Ansicht, die das Abdichtungsmaterial zeigt, wie es über die Anschlüsse angebracht und benachbart der hinteren Fläche des elektrischen Verbinders angeordnet ist, und
Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch das Fortschreiten des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt.
Fig. 2 zeigt einen typischen elektrischen Verbinder zur Verwendung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, wobei der elektrische Verbinder 2 ein isolierendes Gehäuse 4 aufweist, das einen Plattenabschnitt 6 hat, der eine Plattform 12 hat, die sich senkrecht davon erstreckt, wobei die Plattform zur Montage an einer gedruckten Schaltungsplatte verwendet wird. Oberhalb der Plattform 12 befindet sich eine hintere Fläche 8, die in sich eine Vielzahl von Öffnungen 10 aufweist, die sich durch die hintere Fläche 8 zu der vorderen Fügefläche 14 erstrecken. Eine Vielzahl von elektrischen Anschlüssen 50 ist innerhalb der Öffnungen 10 angeordnet, und sie weisen Kontaktabschnitte benachbart zu der vorderen Fügefläche 14 auf. Eine Abschirmung 30 ist auch vorgesehen, die Laschen 32 und 34 hat, um das Abschirmungsglied 30 an dem Plattenabschnitt 6 zu halten, und es weist ferner Füße 36 für eine integrale Verbindung mit Erdungsbahnen an der gedruckten Schaltungsplatte auf. Wenn der Verbinder wie in Fig. 2 ausgebildet ist, kann der elektrische Verbinder dann das Abdichtungsmaterial aufnehmen, um einen abgedichteten Verbinder zu bilden.
Wie in Fig. 1 gezeigt, kann der elektrische Verbinder 2 zu einer Stellung vorzusammengefügt werden, in der die Anschlüsse 50 eingesetzt sind und die Abschirmungsglieder 30 an den elektrischen Verbindern montiert sind, obwohl die Endabschnitte oder Füße 52 der Anschlüsse 50 senkrecht stehen, um das Abdichtungsmaterial aufzunehmen. Eine Rolle des Abdichtungsmaterials 70 kann in einer Richtung quer zu der Richtung der Verbinder bewegt werden, und das Abdichtungsmaterial kann ausgestanzt werden, um zu der hinteren Fläche 8 des elektrischen Verbinders zu passen. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung stanzt eine Stanzform 80 eine Vielzahl von Öffnungen 74 in das Abdichtungsmaterial 70, während ein Messer 82 das Abdichtungsmaterial 70 in einzelne Abdichtungsglieder 72 zerschneidet. Die einzelnen Abdichtungsglieder 72 werden dann über die Oberseite der nach oben ragenden Anschlußfüße 52 gesetzt und können nach unten bewegt werden, um benachbart zu der hinteren Fläche 8 des elektrischen Verbinders 2 zu liegen. Die Anschlußfüße 52 können dann in die gewünschte rechtwinklige Gestalt umgeformt werden, um senkrechte Abschnitte 56 aufzuweisen, die Laschenabschnitte 58 für die gedruckte Schaltungsplatte haben.
Die elektrischen Verbinder können dann zu einem Ofen bewegt werden, wo das Abdichtungsmaterial auf eine Temperatur erhitzt wird, die das Material veranlaßt, zu schmelzen und teilweise in die Öffnungen 10 zu fließen, die sich über die hintere Fläche 8 hinaus erstrecken. Aufgrund der natürlichen Oberflächenspannung des fließenden Materials haftet das geschmolzene Material an den äußeren Oberflächen der Anschlußfüße 52 und an den inneren Abschnitten der Öffnungen 10 an. Es ist wichtig, festzuhalten, daß die Bewegung oder das Fließen des Materials 70 durch die Temperatur und die Zeitdauer gesteuert werden kann, so daß der erwünschte Fluß erreicht wird. Z.B. wird es bei dem hier gezeigten Verbinder dem Material gestattet, in die Öffnungen 10 zu fließen, um eine Fläche 76 des Materials zu bilden. Dem Material wird es nicht gestattet, weiter in die Öffnung 10 hineinzufließen, da dies das Abdichtungsmaterial veranlassen würde, in den Kontaktbereich der Anschlüsse zu fließen. Wenn der erwünschte Betrag des Fließens des geschmolzenen Materials erreicht ist, werden die Verbinder vorteilhafterweise aus dem Ofen entfernt, und das geschmolzene Material erstarrt schnell und härtet aus, wodurch ein weiteres Fließen des Materials verhindert ist.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Material, das als Abdichtungsmaterial verwendet wird, ein heißschmelzendes Thermoplast, das gewerblich von der Chemische Fabrik GmbH & Co. KG als Material der Type BS 610 erhältlich ist. Auch wird bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung die Ofentemperatur bei etwa 180ºC gehalten, und die elektrischen Verbinder werden in den Ofen für etwa eine Minute eingesetzt. Ferner weist bei dem bevorzugten Verfahren der Ofen einen Drehtisch auf, der die Verbinder dreht, um ein gleichmäßiges Erwärmen des Abdichtungsmaterials sicherzustellen.
Wie oben gezeigt wurde, ist das Verfahren vorteilhafterweise sehr leicht durchzuführen und kann leicht in einen bestehenden Herstellungsprozeß eingefügt werden. Das gewünschte Material kann in Rollen- oder Blattform erhalten werden und kann automatisch über die Anschlußendabschnitte aufgesetzt werden ohne einen arbeitsintensiven Prozeß, wie beim Aufsetzen einzelner Dichtungen über die Anschlüsse. Die Verbinder können auch automatisch in die Öfen hinein und aus diesen heraus gefördert werden.

Claims

1. Verfahren zum Abdichten eines Verbinders (2) der Art, die ein isolierendes Gehäuse (4) und eine Vielzahl elektrischer Anschlüsse (50) aufweist, wobei das isolierende Gehäuse eine hintere Fläche (8) hat, die eine Vielzahl von sich durch diese hindurch erstreckenden Öffnungen (10) zur Aufnahme der Anschlüsse aufweist, wobei Endabschnitte (52) der Anschlüsse sich über die hintere Fläche (8) hinaus erstrecken, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch die Schritte:

- Bereitstellen eines Abdichtungsmaterials (70) mit einer Schmelztemperatur, die niedriger ist als diejenige des isolierenden Gehäuses (4),

- Anordnen des Abdichtungsmaterials benachbart zu der hinteren Fläche (8) des Verbinders (2), wobei die Endabschnitte (52) der Anschlüsse (50) sich durch das Abdichtungsmaterial hindurch erstrecken,

- Erhitzen des Abdichtungsmaterials bis zu dem Punkt, an dem das Dichtungsmaterial schmilzt und um die Anschlüsse herum fließt, und

- Abkühlen des Abdichtungsmaterials zum Härten des Abdichtungsmaterials.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Erhitzens in einem Konvektionsofen durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch den Schritt des Drehens des Verbinders (2) innerhalb des Ofens, um das Abdichtungsmaterial (70) gleichförmig zu erhitzen.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Erhitzens eine Wärmeübertragung aufweist, die äquivalent zu einer Ofentemperatur von 180ºC für eine Dauer von etwa einer Minute ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Bereitstellen des Abdichtungsmaterials (70) benachbart zu der hinteren Fläche (8) das Dichtungsmaterial verformt wird, um Öffnungen (74) aufzuweisen, die sich durch dieses hindurch erstrecken und zu dem Muster der Anschlüsse (50) passen.

6. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdichtungsmaterial (70) ein heißschmelzendes Material ist.