(57)【要約】  本発明は、回路基板（１）と接触するための電気コネクタ要素（５）を有し、任意選択により、はんだ付けの後の機械的安定性のための追加の固定要素（８）又は、不利な重力中心を有する部品を支持するための位置決め装置（１４）又は、はんだ付け工程の後に任意選択により取り除くことのできる支持要素（１３）を有する部品（４）に関する。位置決め装置（１４）又は支持要素（１３）は、異なる形態の部品（４）を回路基板（１）に位置決めし、はんだ付け工程にとって適正な向きにそれを保持する役割を果たす。装着は力を入れずに行われ、それゆえ、自動化及び、例えば、特定の部品（４）を、それに接続され、コンタクト要素又は支持要素と、及び／又その周囲に係合する位置決め装置（１４）を介して保持し、移動させるピック・アンド・プレースロボットの使用にとって有利である。位置決め装置（１４）の支持部により、はんだ付け工程中、例えばリフロー及びウェーブはんだ工程中に安定状態を得ることができる。それに対応して、はんだ付け工程を実行する方法が明示される。
2019530231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント回路基板（１）と接触するための電気接続要素（５）を有する部品（４）において、位置決め装置（１４）であって、前記位置決め装置（１４）を前記プリント回路基板（１）上に解放可能に支持するための少なくとも１つの支持部（１６）と、前記部品（４）に解放可能に接続でき、前記部品（４）がプリント回路基板（１）上に実装されたときに、それが前記部品（４）を保持するように配置できる少なくとも１つの保持要素（１５）と、を有する位置決め装置（１４）を特徴付とする部品（４）。
【請求項２】
好ましくは前記部品（４）に解放可能に接続され、前記部品（４）を、それがプリント回路基板（１）上に実装されたときに少なくとも一時的に支持する役割を果たす少なくとも１つの支持要素（１３）を特徴とする、請求項１に記載の部品（４）。
【請求項３】
前記保持要素（１５）は、それが、前記部品（４）の上に配置されたコンタクト要素（６）を接続された状態で少なくとも部分的に包囲するように、及び／又はそれが前記コンタクト要素（６）に係合するように、又はそれが前記少なくとも１つの支持要素（１３）を少なくとも部分的に包囲するように設計されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の部品（４）。
【請求項４】
前記プリント回路基板（１）に機械的に固定するために、軸方向に作用する少なくとも１つのラッチング手段（１１）を有するシャフト（８）を有する少なくとも１つの固定要素（８）を特徴とする、請求項１〜３のうちの１項に記載の部品（４）。
【請求項５】
プリント回路基板（１）と接触するための電気接続要素（５）を有する部品（４）において、好ましくは前記部品（４）に解放可能に接続され、前記部品（４）を、それがプリント回路基板（１）上に実装されたときに少なくとも一時的に支持する役割を果たす少なくとも１つの支持要素（１３）を特徴とする部品（４）。
【請求項６】
部品（４）をプリント回路基板（１）上にはんだ付けにより固定するための位置決め装置（１４）であって、前記部品（４）は、プリント回路基板（１）と接触するための電気接続要素（５）を有する位置決め装置（１４）において、前記部品（４）に解放可能に接続できる少なくとも１つの保持要素（１５）と、少なくとも１つの支持部（１６）を特徴とし、前記部品（４）がプリント回路基板（１）上に実装されたときに、前記位置決め装置をプリント回路基板（１）上に、それが前記部品（４）を前記保持要素（１５）によって保持するように、及びそれが支持部（１６）によって解放可能に支持される（１４）ように配置できることを特徴とする位置決め装置（１４）。
【請求項７】
前記少なくとも１つの保持要素（１５）は、それが前記部品（４）上に配置されたコンタクト要素（６）又は支持要素（１３）を少なくとも部分的に包囲できるように、及び／又はそれが前記コンタクト要素（６）と係合できるように設計されることを特徴とする、請求項４に記載の位置決め装置（１４）。
【請求項８】
プリント回路基板（１）上に請求項１〜３のうちの１項に記載のようにはんだ付けにより部品（４）を固定する方法において、
コンタクト穴（１８）を有するプリント回路基板（１）を提供するステップと、
前記プリント回路基板（１）上に前記部品（４）を前記電気接続要素（５）が前記コンタクト穴（１８）の中に入った状態で配置するステップと、
前記位置決め装置（１４）の前記少なくとも１つの保持要素（１５）を前記プリント回路基板（１）上に、前記部品（４）を支持するように解放可能に配置するステップであって、前記保持要素（１５）が前記コンタクト要素（６）又は前記支持要素（１３）を少なくとも部分的に包囲し、及び／又は前記コンタクト要素（６）と係合するようなステップと、
前記少なくとも１つのコンタクト穴（１８）に液体はんだ材料（１７）を充填し、前記はんだ材料（１７）を固化するステップ又は、
前記少なくとも１つのコンタクト穴（１８）の中にすでにあるはんだ材料（１７）を溶融させ、固化するステップと、
前記位置決め装置（１４）を取り除くステップ
を特徴とする方法。
【請求項９】
追加で、好ましくはメタライズされる少なくとも１つの受け穴（２）を前記プリント回路基板（１）に提供するステップであって、前記少なくとも１つの受け穴（２）は少なくとも、前記固定要素（８）の断面より大きい直径を有し、それによって前記固定要素（８）を前記受け穴（２）の中に力を入れずに挿入できるようなステップと、
前記少なくとも１つのコンタクト穴（１８）と前記少なくとも１つの受け穴（２）に液体はんだ材料（１７）を充填し、前記はんだ材料（１７）を固化するステップ又は、
前記少なくとも１つのコンタクト穴（１８）と前記少なくとも１つの受け穴（２）にすでにあるはんだ材料（１７）を溶融させ、固化するステップ
を特徴とする、請求項４に記載の部品に対する請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの支持要素（１３）は、前記はんだ材料（１７）が固化した後に取り除かれることを特徴とする、請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
部品（４）であって、プリント回路基板（１）と接触するための電気接続要素（５）と、前記部品（４）を機械的に固定するための少なくとも１つの固定要素（８）を有する部品（４）を前記プリント回路基板（１）にはんだ付けにより固定する方法であって、前記少なくとも１つの固定要素（８）は、軸方向に作用する少なくとも１つのラッチング手段（１１）を有するシャフト（８）を有するような方法において、
コンタクト穴（１８）を有し、少なくとも１つの受け穴（２）を有するプリント回路基板（１）を提供するステップであって、前記少なくとも１つの受け穴（２）は少なくとも、前記固定要素（８）の断面より大きい直径を有し、それによって前記固定要素（８）を前記受け穴（２）の中に力を入れずに挿入できるようなステップと、
前記部品（４）を前記プリント回路基板（１）に、前記電気接続要素（５）が前記コンタクト穴（１８）の中に入り、前記部品（４）の前記固定要素（８）の前記少なくとも１つのラッチング手段（１１）が前記プリント回路基板（１）の前記少なくとも１つの受け穴（２）の中に力を入れずに入る状態で配置し、それによって前記固定要素（８）の前記ラッチング手段（１１）が前記受け穴（２）の中に、又は前記受け穴（２）を通って位置決めされるようにするステップと、
前記少なくとも１つのコンタクト穴（１８）と前記少なくとも１つの受け穴（２）に液体のはんだ材料（１７）を充填し、前記はんだ材料（１７）を固化するステップ又は、
前記少なくとも１つのコンタクト穴（１８）と前記少なくとも１つの受け穴（２）の中にすでにあるはんだ材料（１７）を溶融させ、固化するステップ
を特徴とする方法。
【請求項１２】
前記部品（４）に解放可能に接続できる少なくとも１つの保持要素（１５）と少なくとも１つの支持部（１６）を有する少なくとも１つの位置決め装置（１４）を前記プリント回路基板（１）又は隣接するプリント回路基板（１）上に配置するステップであって、前記少なくとも１つの位置決め装置（１４）は前記部品（４）を前記保持要素（１５）によって保持し、プリント回路基板（１）上に前記支持部（１６）によって解放可能に支持されるようなステップと、前記はんだ材料（１７）が固化した後に前記位置決め装置（１４）を取り除くステップを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの保持要素（１５）は少なくとも、前記部品（４）上に配置されたコンタクト要素（６）又は支持要素（１３）を少なくとも部分的に包囲し、及び／又は前記コンタクト要素（６）と係合することを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
少なくとも１つの追加の支持要素（１３）を有する部品（４）を前記プリント回路基板（１）上に配置するステップであって、前記支持要素は前記部品（４）を前記プリント回路基板（１）又は隣接するプリント回路基板上に支持するようなステップを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの支持要素（１３）は、前記はんだ材料（１７）が固化した後に取り除かれることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント回路基板と接触するための電気接続要素を有する部品に関し、部品をはんだ付けにより固定する位置決め装置に関し、また、部品をプリント回路基板上にはんだ付けにより固定する方法にも関する。ここで、本発明は特に、プリント回路基板上に部品を実装することと、前記部品を、それらがプリント回路基板上にはんだ付けされる前に位置決めすることについて言及する。
【背景技術】
【０００２】
独国特許出願公開第１０  ２００８  ０２９  １２３  Ａ１号は、プリント回路基板上に部品をはんだ付けにより固定する装置と方法を開示している。ここでは、一体部品として製造されるホルダは、取付要素と、前記取付要素に固定されて、ホルダをプリント回路基板上に固定する役割を果たすスペーサも有する。取付要素からスペーサが柔軟に下垂することにより、スペーサは先行実装された状態の取付要素により画定される平面内に配置され、スペーサはプリント回路基板上にホルダを実装するために角度が付けられている。
【０００３】
さらに、独国特許公開第１００  ２１  ３９６  Ａ１号は、プリント回路基板上にモジュールを保持するための装置を開示しており、この装置は、プリント回路基板の平面から突出し、プリント回路基板に適合させられた保持要素と、モジュールを受けるための凹部を有するアダプタ要素と、を有し、保持要素は、アダプタ要素を保持要素の中に水平方向に挿入できるように設計され、保持要素に連結した後は前記保持要素によりほとんど取り囲まれる。
【０００４】
本発明が関する部品は例えば、プリント回路基板上に固定される予定であり、そのために少なくとも電気接続要素を有し、それらが通常はプリント回路基板内の、それに対応する穴の中に挿入され、前記プリント回路基板にはんだ付けされる電気プラグインコネクタ又はその他の電気／電気機械部品である。プリント回路基板上に設置された後に、その重力中心によりその位置を変化させる電気部品又は、その大きさ若しくは機械的作用により、はんだ付け、例えばプラグインコネクタの接続の後に、プリント回路基板上に固定するために追加のラッチングフックで安定させるための部品を設計することが知られている。これらが産業用のはんだ付け工程にとって経済的に適当であるのは、実質的にウェーブはんだの場合だけであり、それは、プリント回路基板に電子／電気機械部品を装着する際に、部品のラッチングフックを曲げて、前記ラッチングフックがプリント回路基板の受け穴に係合できるように、大きい力が加えられるからである。さらにラッチングフックが固定されるときにプリント回路基板に作用する振動によっても、他の表面実装部品（ＳＭＤ−ＢＥ）がその装着位置からずれる可能性がある。そのため、既知の解決策は、自動装着には適していない。しかしながら、特にリフロー工程のための、このように部品が実装されるプリント回路基板のはんだ付けに対する要求が増大している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述の先行技術を改善し、プリント回路基板に、はんだ付けの後も機械的力を吸収するか、及び／又は装着中に安定位置に保持されなければならない電子／電気機械部品を装着できるような選択肢を提案するという目的に基づく。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、この目的は、特許請求項１又は５の特徴を有する部品、請求項６で請求されている位置決め装置、及び請求項８及び１１に記載されている方法により達成される。さらに、有利な改良は、それぞれ従属する請求項において見られる。
【０００７】
したがって、部品は位置決め装置を有し、これは、プリント回路基板上に位置決め装置を解放可能に支持するための少なくとも１つの支持部と、部品に解放可能に接続でき、部品がプリント回路基板に実装された時に、それが部品を保持するように配置できる少なくとも１つの保持要素と、を有する。したがって、位置決め装置は保持要素からなり、これは、それを部品に解放可能に接続できることにより、部品を前記部品がプリント回路基板上に実装される際に適切に支援して、はんだ付けが行われるまで前記部品がその位置に保持されることになるように構成される。これは特に、上部の重い部品、すなわち部品を位置決めした後に前記部品が傾くことにつながるような重力中心を有する部品の場合に発生し、したがってプリント回路基板のコンタクト穴の中の電気接続が変化する。保持要素による支援は、部品の構成と個々の用途に応じて実現できる。保持要素はしたがって、支援されるべき、例えばプラグインコネクタを有する部品に応じて、それがプラグインコネクタに、例えばソケット、又はプラグピンのための、それに対応する開口部に係合するように設計できる。保持要素が、プラグインコネクタを有する、又は有さない端面で部品を包囲し、その下で係合し、又はその他の何らかの方法でそれに支援を提供するようにすることも同様に可能である。それに加えて、部品は、端面に装着されていないが、側面に装着され、それと位置決め装置の保持要素が係合できる別の支持要素を有することができる。保持要素に加えて、位置決め装置は位置決め装置をプリント回路基板上に解放可能に支持するための支持部を有する。位置決め装置の位置は、支持部によって、プリント回路基板上でプリント回路基板の表面に関して垂直方向に作用する重量によって支持されることにより保持され、その結果、部品の構造部分であって、位置決め装置の保持要素に解放可能に接続されているところの構造部分が曲がる、及び／又はずれることが起こりえなくなる。プリント回路基板の縁部に配置される部品の場合、位置決め装置を、隣接するプリント回路基板上で支持されるようにすることも可能である。位置決め装置は、部品がプリント回路基板にはんだ付けされた後に取り除かれる。
【０００８】
好ましい実施形態において、部品はそれに加えて、外側に向かって方向付けられ、好ましくは部品に切り離し可能に接続される少なくとも１つの支持要素を有する。この種の分離要素は好ましくは、部品、例えばプラグインコネクタの側面に配置される。接続線は、プラグインコネクタの後面に配置され、相手のプラグを端面で挿入できる。不利な重力中心を有する部品、すなわち、その設計に関する重量分布により、はんだ付けされていない状態では外的な動作がなくてはプリント回路基板上で所期の位置と向きを保持できない部品の場合、部品上の少なくとも１つの支持要素の位置は、部品を保持要素によって所定の位置にしっかりと保持できるような位置である。このために、少なくとも１つの支持要素は、部品の各構造部分上に、それが部品からアーム又はウィング状に横方向に突出するか、又はプリント回路基板の方向に斜めに形成できる。１つめの場合、支援は位置決め装置により提供され、２つめの場合、支持装置はプリント回路基板上に直接載せられる。部品が、好ましくは支持要素に切り離し可能に接続された位置決め装置によって案内されると、前記位置決め装置は再び支持要素から切り離され、はんだ付け工程後に取り除かれる。少なくとも１つの支持要素を部品の上に、例えば折り取ることによって解放可能に固定することは、プリント回路基板の限られた表面積上での構造部分のグループ化を最適化するためにはんだ付け工程後に支持要素を取り除くために、又は、例えばプラグインコネクタの場合のように、支持が端面において位置決め装置のみによって提供されるときに取り除くために役立つ。この場合、支持手段は不要である。
【０００９】
保持要素は、接続された状態で、部品上に配置されたコンタクト要素を少なくとも部分的に包囲し、及び／又はコンタクト要素と係合するか、又は少なくとも１つの支持要素を少なくとも部分的に取り囲むように好都合に設計される。この場合、部品自体もコンタクト要素とすることができる。ソケット又はプラグとしてのコンタクト要素の設計によれば、保持要素の形状は、解放可能な接続が、保持要素を少なくとも１つの移動方向からコンタクト要素に送給することによって実現でき、それと同時に、安定した支持位置が好ましくは少なくともプリント回路基板の方向に確保されるように形成される。これは例えば、例えばプラグ若しくはソケットとして、又は単純に部品又は包囲する保持要素の下で係合する保持要素として、対応する極パターンで構成することによって実現できる。支持要素により提供される追加の動作表面となりうるものによって、部品が保持要素によってはんだ付け工程のための所定の位置に保持されるようにすることができる。
【００１０】
部品の別の好ましい改良によれば、前記部品は、プリント回路基板を、軸方向に作用する少なくとも１つのラッチング手段を有するシャフトに機械的に固定するための少なくとも１つの固定要素を有する。固定要素は様々な改良点を有することができ、重要なのは、それが例えばラッチングフックの形態のより幅の広い部分、シャフト内のくびれの形態のより幅の狭い部分、ねじ山、又は例えば小穴の形態で設計された場合は開口部を有し、その中にはんだが入り込み、軸方向への移動ができなくなり、したがって、部品がプリント回路基板上にさらに機械的に固定されることである。これは、比較的大きい、又は自立的部品の場合に、電気接続のためのはんだ接続部に機械的負荷をかけないようにするため、又はそれが最小限の範囲でしか起こらないようにするために、特に重要である。固定要素を金属から形成しなくてよいことと、それにかかわらず、プリント回路基板内の、相応に大きい受け穴の中に固定することが可能であることが特に有利である。したがって、プラスチック製の固定要素は特に好ましい。受け穴は好ましくは、メタライズされる。これに関して、前記受け穴が十分な直径を有するため、固定要素を力を入れずに受け穴の中に挿入できることが非常に重要である。したがって、この種の部品が所定の位置に設置されると、すでにプリント回路基板上に配置された他の部品が振動によってその位置から移動するリスクがなくなる。
【００１１】
目的はまた、少なくとも１つの支持要素を有する部品により達成され、これは好ましくは部品に解放可能に接続され、プリント回路基板上に実装される際に部品を少なくとも一時的に支持する役割を果たす。この種の支持要素は、位置決め装置に関してすでに上述したが、部品中に前記位置決め装置がなくても実現できる。
【００１２】
目的はさらに、プリント回路基板上に部品をはんだ付けによって固定する位置決め装置により達成され、この部品はプリント回路基板上に位置決め装置を解放可能に支持するための少なくとも１つの支持部と、部品に解放可能に接続でき、部品がプリント回路基板上に実装されたときに、それがプリント回路基板上に部品を支持部によって保持するように配置できる少なくとも１つの保持要素を有する。ここで、保持要素は、例えば、プラグコンタクトの極パターンに相補的に対応するか、又は単純に部品を包囲し、若しくは部品の下で係合のみして、したがって支持を提供するように設計できる。
【００１３】
位置決め装置は好ましくは、少なくとも１つの保持要素を有し、これは、それが部品上に配置されるコンタクト要素又は支持要素を少なくとも部分的に包囲し、及び／又はコンタクト要素と係合するように設計される。多数の異なる部品の場合、適当な保持要素は好ましくは個別に調整され、この保持要素は、それが部分的に包囲する、及び／又は係合する構成によって同様の部品の集合に対して使用できるか、又は部品のコンタクト要素を完全に取り囲み、及び／又はそれに関して相補的に係合するように設計され、それによって保持要素とコンタクト要素との間の最適な解放可能な接続が確立される。代替的な少なくとも１つの支持要素の位置により、プリント回路基板と部品との間の解放可能な接続が確立され、前記接続はそれ以前に不都合に位置付けられた部品の重力中心をずらし、補償された重量分布を確立する。その結果、プリント回路基板へと向けられる部品の重量のみにより、前記部品とプリント回路基板の相互に関する相対位置を保持することが可能となる。したがって、例えば、個々のコンタクトまでの既存の装置のプラグインコネクタは、プリント回路基板内の斜めの変形型として自動的に装着し、例えばリフロー工程を使ってはんだ付けできる。
【００１４】
実装中に不利な重力中心を有し、上述の特徴の１つ又は複数を有する部品を、固定要素を用いずにはんだ付けにより固定する方法は、
−コンタクト穴を有するプリント回路基板を提供するステップと、
−コンタクト穴の中に電気接続要素に入れて、部品をプリント回路基板上に配置するステップと、
−部品を支持するように、プリント回路基板上に位置決め装置の少なくとも１つの保持要素を解放可能に配置するステップであって、保持要素は少なくとも部分的にコンタクト要素又は支持要素を取り囲み、及び／又はコンタクト要素と係合するようなステップと、
−少なくとも１つのコンタクト穴に液体はんだ材料を充填し、はんだ材料を固化させるステップ又は
−少なくとも１つのコンタクト穴の中にすでにあるはんだ材料を溶融させ、固化するステップと、
−位置決め装置を取り除くステップ、を提供する。
【００１５】
この方法は、ウェーブはんだ工程を使用する、及びリフロー工程を使用する両方の製造を考慮に入れる。溶融及び固化の特徴は、導電性接着剤を使用する場合にも当てはまる。
【００１６】
部品をプリント回路基板に機械的に固定するための追加の固定要素を有する部品に対する方法の他の好ましい実施形態によれば：
−追加的に、プリント回路基板に少なくとも１つの、好ましくはメタライズされた受け穴を提供するステップであって、少なくとも１つの受け穴は少なくとも、固定要素の断面より大きい直径を有し、それよって固定要素を受け穴の中に力を入れずに挿入できるようなステップと、
−少なくとも１つのコンタクト穴と少なくとも１つの受け穴とに液体はんだ材料を充填し、はんだ材料を固化するステップ又は、
−少なくとも１つのコンタクト穴及び少なくとも１つの受け穴の中にすでにあったはんだ材料を溶融させ、固化するステップと、
を提供できる。
【００１７】
好ましくはメタライズされた受け穴が、通常の手順と比較して、より大きい直径であることにより、それぞれの固定要素を力を入れずに確実に挿入でき、その際、必要なラッチング手段として、例えば、固定要素上にあるラッチングフックが曲がらない。固定要素に関してわずかにずらして受け穴を配置することも同様に、力を入れずに部品をプリント回路基板に装着するためにとりうる構成である。受け穴が、例えば、それぞれの場合に、１つのラッチングフックを傾けたり、せん断力を加えたりせずに受けるのに十分に大きい直径を有するという要求事項により、相互に関して部品を一切傾けずに、移動方向に関して直線運動のシーケンスでプリント回路基板上に部品を位置付けることができる。これは、例えばピック・アンド・プレースロボットの使用、したがって、プリント回路基板への部品実装の自動化にとって有利である。上述の配置において、位置決め装置は少なくとも１つの支持部によってプリント回路基板上に解放可能に載置される。したがって、位置決め装置の位置は、プリント回路基板上に支持されることによって保持され、その結果、部品の構造部分であって、位置決め装置の保持要素と係合し、及び／又は保持要素を取り囲む構造部分、すなわちコンタクト要素又は支持要素の何れかが、プリント回路基板の中でプリント回路基板の表面に関して垂直方向に作用する力によって曲がり、及び／又はずれることがなくなる。さらに、部品がプリント回路基板の縁部に位置決めされる場合、部品は隣接するプリント回路基板で支持され、正しいはんだ付け位置に保持されることが可能となる。少なくとも１つの固定要素のシャフトとプリント回路基板の少なくとも１つの受け穴の周辺とにより画定される空間への熱可塑性、導電性の解放可能な材料（はんだ）の充填は、勘合式に行われる。受け穴の金属被覆された内面により、はんだは、例えばリフローはんだ付け工程を用いて毛細管現象によって受け穴の中に引き込まれ、このようにして固定要素のシャフトを取り囲む。これにより、ラッチングフックがプリント回路基板に引っかかることに匹敵する勘合式の固定が可能となり、それによってはんだ付け工程の後にもさらに、部品の機械的固定が確実となる。同じことが、例えばくびれ又は小穴が使用される場合にも当てはまり、この場合、小穴の開口を通じたはんだが固定要素をしっかりと保持する。このために、固定要素は、はんだにより受け穴が閉じられる領域ではメタライズされる必要がない。固定要素は好ましくは、プラスチックで構成される。はんだ材料が固化した後、位置決め装置の少なくとも１つの保持要素の、少なくとも１つのコンタクト要素又は少なくとも１つの支持要素へのプラグイン固定は、部品から解放される。部品が固定要素と電気接続要素の両方に完全にはんだ付けされ、また、はんだが硬化したことにより、特にラッチング手段における不利な重力中心を有する電気ユニットの従来のはんだ付けと比較して、高い機械的安定性を得るために追加の固定力が生成される。
【００１８】
部品の重力中心によって、位置決め装置がなくても工程中に安定したはんだ付け位置が得られるが、プリント回路基板への部品の機械的固定が必要な部品の場合に、軸方向に作用する少なくとも１つのラッチング手段を有するシャフトを有する少なくとも１つの固定要素を有する部品をはんだ付けによって固定する方法は：
−コンタクト穴と少なくとも１つの受け穴とを有するプリント回路基板を提供するステップであって、少なくとも１つの受け穴は少なくとも、固定要素の断面より大きい直径を有し、それによって固定要素を力を入れずに受け穴に挿入できるようなステップと、
−部品をプリント回路基板上に、電気接続要素がコンタクト穴の中に入り、部品の固定要素の少なくとも１つのラッチング手段がプリント回路基板の少なくとも１つの受け穴の中に力を加えずに入る状態で配置し、固定要素のラッチング手段が受け穴の中又は受け穴を通って位置決めされるようにするステップと、
−少なくとも１つのコンタクト穴と少なくとも１つの受け穴とに液体はんだ材料を充填し、はんだ材料を固化するステップ又は
−少なくとも１つのコンタクト穴と少なくとも１つの受け穴との中にすでにあったはんだ材料を溶融させ、固化するステップと、
を提供する。
【００１９】
固定要素のラッチング手段の受け穴の中への位置決めは、ラッチング手段の構成に依存する。例えば、ラッチングフックの場合、前記ラッチングフックは完全に受け穴を通って案内されるのに対し、くびれの場合、又は例えば小穴の場合、ラッチング手段は受け穴の中に、はんだが挿入部の中、又は小穴の開口の中に入る程度まで挿入される。これに対応する挙動はまた、例えばねじ山又は、軸方向の抵抗を形成する他の技術的に適当な構成の場合にも見られる。本発明のこの改良の重要性は、他の組合せに関連してすでに述べた。
【００２０】
上述の方法は好ましくは、位置決め装置及び又は支持要素の配置と、必要に応じてさらに組み合わせることができる。個別のステップは、他の文脈においてすでに述べた。
【００２１】
本発明により、異なる構成の部品をプリント回路基板上に、直線運動のシーケンスによって位置決めし、はんだ付け工程にとって正しい向きで保持することが可能となる。装着は力を入れずに行われ、したがって、自動化と、例えばそれに接続されてコンタクト要素上又は支持要素上に係合する、及び／又は包囲するように配置される位置決め装置によってそれぞれの構成要素に対して作用し、それを移動させるピック・アンド・プレースロボットの使用にとって有利である。位置決め装置の支持部により、例えばリフロー工程における、及びウェーブはんだ工程におけるはんだ付け工程中に立った状態で固定することができる。導電性接着剤を使用して加工することも可能である。はんだ付け点が固化した後、位置決め装置と、部品のうち、電子動作に関して非機能的な部分、例えば支持要素は、解放可能な接続によって容易に取り除くことができる。
【００２２】
図面中に示される例示的実施形態を参照しながらさらに本発明を詳しく説明する。特許請求の範囲及び添付の図面に関する本発明の例示的実施形態の下記の説明の中で、別の特徴もわかる。本発明の個々の特徴は、単独でも、異なる実施形態の発明において別々にも実現できる。図において、
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実装前の部品、位置決め装置、及びプリント回路基板の略図を示す。
【図２】プリント回路基板上に実装された状態の、部品、位置決め装置、及びプリント回路基板の略図を示す。
【図３】支持要素を有する部品、位置決め装置、及びプリント回路の略図と、実装前（図３（ａ））及び実装された状態（図３（ｂ））のその配置も示す。
【図４】固定要素をプリント回路基板にはんだ付けにより固定する個々の方法ステップを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１に示される例示的実施形態は、本発明により関係する部品の概略的設計を側面図で示しており、これはプリント回路基板１、部品４、及び位置決め装置１４を含む。プリント回路基板１は複数の穴２、１８を有し、これらは相互に関して、これらがすべて、はんだ付けされる予定の接続要素５と部品４の固定要素８のすべてを同時に受けることができるような向きとされる。少なくとも１つの部品支持装置２１が通常、接続要素５の付近に提供される。穴２、１８は、それが何を受けるかに応じて異なる直径を有し、その結果、ここで示されている固定要素８を受けるための受け穴２は、接続要素５を受けるためのコンタクト穴１８とは、より大きな直径によって区別される。部品４は、電気接続要素５と、少なくとも１つの固定要素８であって、シャフト９とシャフト９に隣接するラッチングフック１１を有する固定要素と、例えばここでは図示されていないデバイスプラグインコネクタを受けるためのねじ山１９と、電気コンタクト７を有する電気コンタクト要素６からなる構成を含む。この略図において、コンタクト要素６は、図示されている電気コンタクト７の構成によって２極プラグとして設計される。位置決め装置１４は、それによって位置決め装置１４をプリント回路基板１の上に静止した状態に設置できる支持部１６と、電気コンタクト要素６の２極プラグ構成に関して相補的に設計される保持要素１５を含む。
【００２５】
図２は、図１に示される構造部分の好都合な配置の略図を示す。部品４は、プリント回路基板１に関して、その長さ方向の範囲がプリント回路基板１の表面に関して平行に延び、それと同時に、第一に電気接続要素５がコンタクト穴１８により受けられ、第二に固定要素８が受け穴２に受けられるような向きとされる。固定要素８は、受け穴２を通じて、ラッチングフック１１が好ましくは完全にプリント回路基板１の、部品４と反対の面の下に位置付けられ、シャフト９が受け穴２により取り囲まれるまで案内される。位置決め装置１４は、プリント回路基板１の上に、支持部１６によって静止した状態で位置決めされ、部品４のコンタクト要素６の電気コンタクト７を保持要素１５によって相補的に包囲する。
【００２６】
図１及び２と同様に、図３は別の例示的実施形態を、本発明により関係する部品４の部分（図３（ａ））及びその配置（図３（ｂ））の正面図の略図の形態で示す。この実施形態において、支持要素１３が部品４上に形成され、この支持要素は切り離し用折り曲げ部２０によって部品４に解放可能に接続されている。図３（ｂ）の配置では、位置決め装置１４はプリント回路基板１の上に支持部１６によって静止した状態で位置決めされ、部品４を保持要素１５によって支持要素１３と相補的に包囲し、それによって部品４ははんだ付け工程にとって正しいはんだ付け位置に安定に保持できる。図示されていない他の例示的実施形態によれば、支持要素１３を斜めにすることができ、その結果、位置決め装置１４がなくてもプリント回路基板１の上に自立させることができる。要求事項に応じて、それぞれの支持要素１３ははんだ付け工程が完了した後に切り離すことができる。支持要素１３、特に自立型支持要素１３（図示せず）の数は任意である。
【００２７】
図４は、図１〜３に示される固定要素８の詳細の図を示し、固定要素８をプリント回路基板１にはんだ付けによって固定するための方法ステップを図４（ａ）から図４（ｃ）の連続で表す。プリント回路基板１に部品を実装するために、部品４は、固定要素８の上に配置されるシャフト９とシャフト９に隣接するラッチングフック１１とによって受け穴２を通して案内される。受け穴２の直径は、ラッチング断面１２を有するラッチングフック１１を、力を入れずに図４（ａ）から図４（ｂ）へと受け穴２を通して案内でき、プリント回路基板２の真下に位置決めされるのに十分な大きさとなるように選択される。その結果、図４（ｂ）の受け穴２はシャフト断面１０を有するシャフト９を取り囲み、そのため、金属コーティング３が設けられた受け穴２とシャフト９とにより画定され、さらに底部がラッチングフック１１により画定される空洞が形成される。図４（ｃ）において、この空洞にははんだ材料１７が、受け穴２の金属コーティング３が設けられた内面により、はんだ１７が例えば毛細管現象により受け穴２の中へと引き込まれ、そのようにして固定要素８のシャフト９を取り囲むような方法で充填される。
【図１】
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【図２】
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【図３（ａ）】
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【図３（ｂ）】
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【図４（ａ）】
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【図４（ｂ）】
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【図４（ｃ）】
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【国際調査報告】
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