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Stand der Technik
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Auch heute werden trotz zunehmender Miniaturisierung von elektrischen Bauelementen in Verbindung mit deren Oberflächenmontage, auch SMT (Surface-Mounted Technology) genannt, insbesondere im Bereich der Leistungselektronik Bauelemente in Durchsteckmontage, auch THT (Through-Hole Technology) genannt, verwendet. Die Durchsteckmontage ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bauelemente Drahtanschlüsse aufweisen, die bei der Montage durch in der Leiterplatte angeordnete Kontaktlöcher gesteckt und anschließend durch Löten verbunden werden. Allerdings stehen diese Drahtanschlüsse, auch Anschlusspins genannt, an einer Lötseite der Leiterplatte bis zu 3 mm über, um sicher mit die Kontaktlöcher umgebenden Lötaugen verlötet zu werden. An den Anschlusspins und dem Lötauge bildet sich ein konkaver Lotmeniskus, also eine im Wesentlichen kegelförmige Lötstelle, aus. In der Regel stehen die Enden der Anschlusspins über dem Lotmeniskus heraus, wobei die Anschlusspins eine Einführschräge besitzen und damit das herausstehende Ende des Anschlusspins spitz gestaltet ist.
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Es hat sich jedoch gezeigt, dass zum einen diese Anschlusspins schwer zu isolieren sind, da diese Anschlusspins beispielsweise Isolierlack oder Isolierfolien leicht durchstoßen können. Zum anderen stehen die Anschlusspins, wie bereits erwähnt, von der Leiterplatte über. Bei einer Montage einer derartigen Leiterplatte auf beispielsweise einer Platte ist die Bauhöhe der überragenden Anschlusspins zu berücksichtigen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es kann somit ein Bedürfnis bestehen, eine mit bedrahteten Bauelementen bestückte in THT gefertigte Leiterplatte bereitzustellen, bei der die Bauhöhe der bestückten Leiterplatte verringert ist.
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Das Bedürfnis kann befriedigt werden durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich durch die Gegenstände der abhängigen Patentansprüche.
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Gemäß einem ersten Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung wird eine elektrische Schaltung aufweisend eine Leiterplatte und ein elektrisches Bauelement mit einem Anschlusspin bereitgestellt. Die Leiterplatte weist eine Bestückungsseite und eine der Bestückungsseite gegenüberliegende Lötseite auf. An der Leiterplatte ist wenigstens eine elektrisch leitfähige Verbindung unlösbar verbunden. Die Leiterplatte weist eine Öffnung mit einem die Öffnung an der Lötseite umgebenden Lötauge auf, wobei das Lötauge mit der wenigstens einen elektrisch leitfähigen Verbindung elektrisch leitfähig verbunden ist. Die Öffnung erstreckt sich zwischen der Bestückungsseite und der Lötseite quer zu einer Erstreckungsrichtung der Leiterplatte. Der Anschlusspin erstreckt sich in die Öffnung von der Bestückungsseite zur Lötseite hin. Der Anschlusspin ist auf der Lötseite mittels Lot elektrisch leitfähig an das Lötauge unter Bildung eines Lotmeniskus stoffschlüssig verbunden. Der Lotmeniskus ist konvex ausgeformt, wobei der Anschlusspin in dem Lotmeniskus derart angeordnet ist, dass der Anschlusspin den Lotmeniskus nicht überragt.
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Mit anderen Worten werden die Anschlusspins der elektrischen Bauelemente durch die Öffnungen der in THT(Through-Hole Technology) oder Durchstecktechnik erstellten Leiterplatte von der Bestückungsseite aus zu der Lötseite hin gesteckt. Als Lot wird Lötpaste verwendet, die in die Öffnungen der Leiterplatte eingebracht wird, bevor die Anschlusspins durch die Öffnungen gesteckt werden. Zusätzlich könnten an der Lötseite auch weitere beispielsweise aus SMD(Surface-Mounted-Device)-Bauelemente angeordnet sein. Die Anschlusspins ragen aus dem konvexen oder ballig ausgeformten Lotmeniskus nicht hervor. Der konvexe Lotmeniskus bildet sich bereits bei dem Lötvorgang aus, wenn die Lötpaste aufgeschmolzen wurde und eine die Lötpaste schmelzende Wärmequelle entfernt wurde. Der ballig ausgeformte Lotmeniskus wird nicht durch beispielsweise mechanische Nacharbeit erzeugt, bei der ein den Lotmeniskus überstehender Anschlusspin abgeschliffen sein könnte. Dadurch, dass der Anschlusspin über die ballige Ausformung nicht hinausragt, ist die Bauhöhe an der Lötseite der Leiterplatte im Wesentlichen auf die Höhe des konvexen oder balligen Lötmeniskus begrenzt. Somit baut die Leiterplatte an der Lötseite geringer auf als eine, bei der die Anschlusspins aus dem Meniskus herausragen und an dem Anschlusspin einen konkaven Lotmeniskus ausbilden, wie dies nach dem Stand der Technik üblich ist. Durch den konvexen Lotmeniskus und dem in dem Lotmeniskus zurückstehenden oder mit dem Lotmeniskus maximal bündig ausgeformten Anschlusspin wird ein Durchstoßen von einer auf der Lötseite aufgeklebten Isolationsfolie oder eines auf der Lötseite aufgetragenen Schutz- oder Isolationslackes verhindert. Insbesondere bei Getriebesteuermodulen, die bei modernen Automatikgetrieben von Kraftfahrzeugen verwendet werden, kann eine als Wärmesenke ausgebildete Aluminiumträgerplatte, auf der die bestückte Leiterplatte angeordnet ist, in ihrer Dicke deutlich verringert werden. Heute beträgt die Dicke der Aluminiumträgerplatte 5 mm, obwohl 2 mm aus thermodynamischer Sicht ausreichen würden, da 3 mm Überstand des Anschlusspins an der Lötseite der Leiterplatte berücksichtigt werden müssen. Wenn nun davon ausgegangen wird, dass das Steuergerät inklusive Leiterplatte eine Höhe von 6 mm aufweist, ergibt sich als Gesamthöhe des vollständigen Steuermoduls 11 mm, bestehend aus 5 mm Trägerplattendicke sowie 6 mm Steuergerätedicke. Durch die erfindungsgemäße elektrische Schaltung kann die Trägerplatte beispielsweise auf 2,5 mm reduziert werden. Hierbei können im Bereich der Lötaugen beispielsweise Vertiefungen von beispielsweise 1–2 mm eingebracht werden, so dass die mit Bauelementen bestückte Leiterplatte mit ihrer Lötseite bündig an der Trägerplatte befestigt werden kann. Die Lötseite der bestückten Leiterplatte kann beispielsweise durch Aufkleben einer Schutzfolie zumindest im Bereich der Lötaugen elektrisch isoliert werden. Somit kann sich als Gesamthöhe des Steuermoduls etwa 8,5 mm ergeben, bestehend aus der Dicke der Trägerplatte von 2,5 mm sowie der Höhe des Steuergeräts von 6 mm. Mit diesem etwa 20%igen Bauhöhenvorteil des Steuermoduls kann jedoch eine Halbierung des Gewichtes der Trägerplatte einhergehen. In vorteilhafter Weise kann hierbei das Gesamtgewicht des Steuermoduls nahezu halbiert werden, da die Trägerplatte im Wesentlichen der gewichtsbestimmende Faktor sein kann.
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Gemäß einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung ist der Anschlusspin in seiner Länge durch ein Ende begrenzt. Die elektrisch leitfähige Verbindung weist eine der Bestückungsseite abgewandte Unterseite auf, wobei das Ende mit der Unterseite im Wesentlichen bündig ist.
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Insbesondere bei mehrlagig aufgebauten Leiterplatten können elektrisch leitfähige Verbindungen auch innerhalb der Leiterplatte angeordnet sein. Da das Lötauge mit einer elektrisch leitfähigen Verbindungen elektrisch leitfähig verbunden sein kann, kann das Lötauge auch als Durchkontaktierung gestaltet sein. Als Durchkontaktierung oder VIA(Vertical-Interconnect-Access) ist eine innerhalb der Öffnung in der Leiterplatte ausgebildete elektrisch leitfähige Verbindung zwischen den elektrisch leitfähigen Verbindungen bzw. Leiterebenen der Leiterplatte zu verstehen. Die Durchkontaktierung wird meist mit durch eine Metallisierung des Trägermaterials der Leiterplatte an einer Innenwandung der Öffnungen realisiert. Teilweise werden für derartige Durchkontaktierungen auch Hohlnieten verwendet. In vorteilhafter Weise kann das Ende des Anschlusspins auch in die Leiterplatte zurückstehen. Somit kann auch bei einer derartigen Anordnung eine qualitativ hochwertige Verlötung des Anschlusspins mit dem Lötauge, respektive der Durchkontaktierung, erzeugt werden.
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Gemäß einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung ist das Lot Lötpaste.
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Die Lötpaste wird in die Öffnungen der Leiterplatte eingebracht. Mit der Bestückung der Leiterplatte mit den elektrischen Bauelementen wird durch den Anschlusspin die Lötpaste in Richtung der Lötseite aus der Öffnung herausgedrückt. Beim Löten wird die Lötpaste erhitzt, beispielsweise selektiv mittels mit flüssigem Lot gefüllten Tiegeln oder mittels einem beispielsweise mit Wärmeleitöl gefüllten Tiegel oder auch flächig durch beispielsweise Schwallen. Die Erhitzung führt zu einem Aufschmelzen der Lötpaste. Nach dem Erstarren der geschmolzenen Lötpaste ist der Anschlusspin stoffschlüssig elektrisch leitfähig an die elektrisch leitfähige Verbindung der Leiterplatte verbunden. In vorteilhafter Weise wird lediglich die nach der Montage des Anschlusspins in der Öffnung verbliebenen sowie die herausgedrückte Lötpaste erhitzt. Die Kapillarwirkung zwischen dem Anschlusspin und der Durchkontaktierung ermöglicht, dass der Anschlusspin, obzwar möglicherweise in die Leiterplatte zurückstehend, sicher mit dem Lötauge, respektive mit der Durchkontaktierung, elektrisch leitfähig verbunden ist.
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Gemäß einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung wurde die Lötpaste mittels einer ausschließlich an der Lötseite zugeführten Wärmequelle geschmolzen.
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Dies schließt nicht aus, dass die bestückte Leiterplatte beispielsweise auf etwa 130°C vorgewärmt wurde, um einen Wärmeeintrag an den zu lötenden Stellen und damit Spannungen in den Lötstellen selbst zu reduzieren. Durch Zuführen der Wärmequelle ausschließlich an der Lötseite wird ein übermäßiger Wärmeeintrag in die mit den elektrischen Bauelementen bestückten Bestückungsseite vermieden. Somit werden die Bauelemente auf möglicherweise 150°C erhitzt, während an den Anschlusspins durch die flüssige Lötpaste etwa 270°C erzeugt wird. Im Gegensatz hierzu würden bei einem Reflow-Lötverfahren in einem Reflow-Ofen auch die elektrischen Bauelemente auf Schmelztemperatur der Lötpaste erhitzt werden.
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Gemäß einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung schließt der Lotmeniskus mit einer Oberseite des Lötauges einen Kontaktwinkel ein, wobei der Kontaktwinkel kleiner als 30° ist.
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Dadurch kann sichergestellt werden, dass das Lot das Lötauge vollständig bis ausreichend benetzt, so dass eine Langlebigkeit der Lötstelle gewährleistet ist. Im Übrigen kann durch den Kontaktwinkel auch die Höhe des konvexen oder balligen Lotmeniskus bestimmt sein. Demzufolge wird in der Regel die über die Lötseite überstehende Höhe des Lotmeniskus abnehmen, wenn der Kontaktwinkel flacher wird.
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Gemäß einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung ist das elektrische Bauelement der elektrischen Schaltung für ein Reflow-Lötverfahren ungeeignet.
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Für das Reflow-Lötverfahren ungeeignet können elektrische Bauelemente sein, die gegenüber den hohen Temperaturen im heißen Reflow-Ofen nicht ausreichend isoliert sind, so dass die Bauelemente thermisch geschädigt werden können, beispielsweise durch Aufschmelzen von Lötstellen innerhalb der Bauelemente. Weiterhin ungeeignet zum Reflow-Löten können große Baugruppen oder große Bauelemente sein, die eine zu große Wärmekapazität aufweisen, um ausreichend im Reflow-Ofen erwärmt zu werden. Weiterhin ungeeignet können auch Module sein, bei denen bereits an anderer Stelle gelötet wurde, so dass die Schmelztemperatur der Lötpaste nicht noch einmal erreicht werden darf. Insbesondere wird durch die erfindungsgemäße elektrische Schaltung das grundsätzliche Risiko des Thermodenlötens bei SMT-Bauelementen vermieden, nämlich, dass die Anschlusspins der SMT-Bauelemente an der Thermode haften bleiben und eine kalte Lötstelle entsteht. An der Leiterplatte ist wenigstens eine elektrisch leitfähige Verbindung beispielsweise als Leiterbahn unlösbar verbunden.
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Gemäß einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Schaltung bereitgestellt, wobei die elektrische Schaltung eine Leiterplatte und ein elektrisches Bauelement mit einem Anschlusspin aufweist. Die Leiterplatte weist eine Bestückungsseite und eine der Bestückungsseite gegenüberliegende Lötseite auf. An der Leiterplatte ist wenigstens eine elektrisch leitfähige Verbindung unlösbar verbunden. Die Leiterplatte weist eine Öffnung mit einem die Öffnung an der Lötseite umgebenden Lötauge auf, wobei das Lötauge mit der wenigstens einen elektrisch leitfähigen Verbindung elektrisch leitfähig verbunden ist. Die Öffnung erstreckt sich zwischen der Bestückungsseite und der Lötseite quer zu einer Längserstreckungsrichtung der Leiterplatte. Das Verfahren weist folgende Schritte auf: Bereitstellen der Leiterplatte, Füllen der Öffnung mit Lötpaste, Einstecken des Anschlusspins in die Öffnung von der Bestückungsseite zur Lötseite hin in eine vorbestimmte Position und Schmelzen der Lötpaste mittels einer Wärmequelle derart, dass nach Erstarren der geschmolzenen Lötpaste der Anschlusspin elektrisch leitfähig an das Lötauge unter Bildung eines Lotmeniskus stoffschlüssig verbunden ist, wobei die Wärmequelle ausschließlich der Lötseite der Leiterplatte zugeführt wird.
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Gemäß einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung ist der Anschlusspin in dem Lotmeniskus derart angeordnet, dass der Anschlusspin den Lotmeniskus nicht überragt.
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Gemäß einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung erfolgt das Füllen der Öffnung mittels Schablonendrucks.
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Auch kann die Lötpaste mittels Dispenser in die Öffnung eingebracht werden. Weiterhin kann die Lötpaste als Lotformteil ausgebildet sein, welches in die Öffnung eingebracht wird. Auch kann die Lötpaste in der Öffnung galvanisch aufgetragen werden.
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Gemäß einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung ist die Wärmequelle des Verfahrens aus der Gruppe von Tauchlöten, Thermodenlöten, Schwalllöten, Heißluftlöten, Lichtlöten, Widerstandslöten und Laserlöten ausgewählt.
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Es wird angemerkt, dass Gedanken zu der Erfindung hierin im Zusammenhang sowohl mit einer elektrischen Schaltung als auch mit einem Verfahren zum Herstellen der elektrischen Schaltung beschrieben sind. Einem Fachmann ist hierbei klar, dass die einzelnen beschriebenen Merkmale auf verschiedene Weise miteinander kombiniert werden können, um so auch zu anderen Ausgestaltungen der Erfindung zu führen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben. Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu.
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1 zeigt eine elektrische Schaltung mit einer mit einem elektrischen Bauteil bestückten Leiterplatte nach dem Stand der Technik in unverlötetem Zustand im Querschnitt;
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2 zeigt die aus 1 bekannte elektrische Schaltung während des Selektivlötens im Querschnitt;
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3 zeigt die aus 1 bekannte elektrische Schaltung nach dem Selektivlöten im Querschnitt;
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4 zeigt eine Leiterplatte mit einer mit Lötpaste gefüllten Öffnung im Querschnitt;
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5 zeigt eine elektrische Schaltung mit der aus 4 bekannten Leiterplatte, die mit einem elektrischen Bauteil bestückt ist, in ungelötetem Zustand im Querschnitt;
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6 zeigt die aus 5 bekannte elektrische Schaltung während des Selektivlötens im Querschnitt;
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7 zeigt die aus 5 bekannte elektrische Schaltung nach dem Selektivlöten im Querschnitt;
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8 zeigt die aus 7 bekannte elektrische Schaltung mit einer Darstellung eines Kontaktwinkels im Querschnitt; und
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9 zeigt ein Verfahren zur Herstellung der aus den 4 bis 8 bekannten elektrischen Schaltung in einer Darstellung als Blockdiagramm.
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Detaillierte Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsform
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1 bis 3 zeigen einzelne Stadien bei der Herstellung einer elektrischen Schaltung 2 nach dem Stand der Technik.
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1 zeigt die elektrische Schaltung 2 mit einer Leiterplatte 4 und einem elektrischen Bauelement 6 mit einem Anschlusspin 8. Die Leiterplatte 4 besitzt eine Bestückungsseite 10 und eine der Bestückungsseite 10 gegenüberliegende Lötseite 12. Ferner sind an der Leiterplatte 4 eine erste 14 und eine zweite elektrische leitfähige Verbindung 16 beispielsweise in Form von Leiterbahnen unlösbar verbunden. Die hier dargestellte Leiterplatte 4 ist als ein sogenannter Multilayer aufgebaut, so dass die beiden elektrisch leitfähigen Verbindungen 14, 16 innerhalb der Leiterplatte 4 angeordnet sind. Die Leiterplatte 4 besitzt eine Öffnung 20 mit einem die Öffnung 20 an der Lötseite 12 umgebenden Lötauge 22. Das Lötauge 22 ist mit einer elektrisch leitfähigen Durchkontaktierung 24 elektrisch leitfähig verbunden, wobei die Durchkontaktierung 24 eine Innenwandung 18 der Öffnung 20 ausbildet. Ferner ist die Durchkontaktierung 24 mit der zweiten elektrisch leitfähigen Verbindung 16 elektrisch leitfähig verbunden. Somit ist das Lötauge 22 mit der zweiten elektrisch leitfähigen Verbindung 16 elektrisch leitfähig verbunden. Die Öffnung 20 erstreckt sich zwischen der Bestückungsseite 10 und der Lötseite 12 quer zu einer Längserstreckungsrichtung L der Leiterplatte 4. Der Anschlusspin 28 des elektrischen Bauelements 6 ist durch die Öffnung 20 hindurch von der Bestückungsseite 10 zur Lötseite 12 hindurch gesteckt. Deutlich sichtbar ist, dass ein Ende 26 des Anschlusspins 8 das Lötauge 22 überragt, so dass sich zwischen dem Lötauge 22 und dem Ende 26 des Anschlusspins 8 ein Abstand A ergibt. Dieser Abstand A beträgt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel etwa 3 mm. Unterhalb der Lötseite 12 der Leiterplatte 4 ist ein Tiegel 28 mit flüssigem Lot 30 zum Selektivlöten des Anschlusspins 8 dargestellt. Dieser Tiegel 28 wird entlang eines Pfeils 32 in Richtung der Lötseite 12 bewegt.
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2 zeigt den Löttiegel 28 mit dem flüssigen Lot 30, wobei sich ein Teilbereich des Anschlusspins 8 des elektrischen Bauelements 6 sowie zumindest ein Teilbereich des Lötauges 22 in dem flüssigen Lot 30 befinden. Aufgrund einer Kapillarwirkung gelangt das flüssige Lot 30 entlang der beiden Pfeile 34 zwischen dem Anschlusspin 8 und der von dem Anschlusspin 8 beabstandeten Innenwandung 18 der Öffnung 20 hindurch in Richtung des Bauteils 6.
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3 zeigt die aus 1 bekannte elektrische Schaltung 2 nach dem Selektivlöten mittels des sich in dem Tiegel 28 befindenden flüssigen Lotes 30. Der Tiegel 28 wurde entlang des Pfeils 36 derart von der Lötseite 12 der Leiterplatte 4 entfernt, dass der Anschlusspin 8 keine Berührung mit dem flüssigen Lot 30 besitzt. Deutlich sichtbar ist, dass zwischen dem Lötauge 22 und dem Anschlusspin 8 ein Lotmeniskus 38 ausgebildet ist, der sich von dem Lötauge 22 bis hin zu dem Ende 26 des Anschlusspins 8 erstreckt. Dieser Lotmeniskus 38 ist mithin konkav ausgebildet. Er bildet sozusagen einen Lotkegel aus. Deutlich sichtbar ist auch, dass das Ende 26 des Anschlusspins 8 aus dem Lotmeniskus 38 hervorsteht.
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4 bis 7 zeigen einzelne Stadien bei der Herstellung einer erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung 2.
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4 zeigt die aus 1 bekannte Leiterplatte 4, wobei die Öffnung 20 mit Lötpaste 40 gefüllt ist. Die Lötpaste 40 wurde hier mittels Siebdruck in die Öffnung 20 eingebracht.
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5 zeigt die Leiterplatte 4 aus 4, bei der das elektrische Bauelement 6 in eine vorbestimmte Position verlagert ist. Beim Einschieben des Anschlusspins 8 in die Öffnung 20 wird ein Teil der Lötpaste 40 in Richtung der Lötseite 12 verdrängt. Dies ist angedeutet durch den Pfeil 48. Wenn das elektrische Bauelement 6 seine vorbestimmte Position erreicht hat, bildet sich an der Lötseite 12 der Leiterplatte 4, insbesondere an dem Lötauge 22, eine Anhäufung 50 der Lötpaste 40 aus. Unterhalb der Leiterplatte 4 befindet sich, wie auch schon aus der 1 bekannt, der Tiegel 28 mit flüssigem Lot 30 zum Selektivlöten des Anschlusspins 8. Im Unterschied zu 1 ist ersichtlich, dass ein Ende 44 des Anschlusspins 8 bündig ist mit einer Unterseite 46 der leitfähigen Verbindung 16 ist. Der Tiegel 28 wird entlang des Pfeils 32 zu der Lötseite 12 verlagert.
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Wie in 6 zu erkennen ist, berührt das flüssige Lot 30 zum einen die Anhäufung 50 der Lötpaste 40, zum anderen das Lötauge 22. Durch das flüssige Lot 30 werden Partikel der Lötpaste 40 miteinander und mit der Durchkontaktierung 24 und dem Anschlusspin 8 verschmolzen. Ein in der Lötpaste 40 vorhandenes Flussmittel erleichtert den Schmelzvorgang, indem es die Oberflächenspannung senkt, Oxydation verhindert und eventuell vorhandene Oxydreste an den zu verlötenden Bauteilen reduziert. Ein flüchtiger Anteil des Flussmittels verdampft beim Lötprozess. Ein nichtflüchtiger Anteil des Flussmittels wird durch das flüssige Lot, welches zum einen aus Lot 30 aus dem Tiegel 28 und zum anderen aus geschmolzenem Lot aus der Lötpaste 40 besteht, verdrängt. Somit bildet sich eine elektrisch leitfähige Lötverbindung zwischen dem Anschlusspin 8 und der Durchkontaktierung 24, respektive der zweiten elektrisch leitfähigen Verbindung 16, aus. Deutlich sichtbar ist, dass das flüssige Lot 30 mit dem Tiegel 28 ausschließlich der Lötseite 12 zugeführt wird. Hierdurch findet ein Aufschmelzvorgang der Lötpaste 40 von der Lötseite 12 der Leiterplatte 4 her statt. Somit ist eine Wärmebeaufschlagung des elektrischen Bauelements 6 auf der Bestückungsseite 10 erheblich geringer als die Wärmebeaufschlagung der Lötpaste 40. Somit können bei diesem Selektivlötverfahren die elektrischen Bauelemente 6 derart gewählt sein, dass sie bei einem in einem Reflow-Ofen durchgeführten Lötverfahren geschädigt werden könnten.
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7 zeigt die elektrische Schaltung 2 nach dem Selektivlöten. Hierbei ist der Tiegel 28 mit dem flüssigen Lot 30 entlang des Pfeils 36 derart von der Lötseite 12 der Leiterplatte 4 entfernt, dass das flüssige Lot 30 nicht mehr das Lötauge 22 berührt. Da nicht völlig auszuschließen ist, dass die Lötpaste 40 nicht vollständig aufgeschmolzen wurde, besteht die stoffschlüssige Verbindung des Anschlusspins 8 mit der Durchkontaktierung 24 aus Lot 30 und Lötpaste 40. Deutlich sichtbar ist, dass im Gegensatz zu 3 ein sich an dem Lötauge 22 ausbildender Lotmeniskus 52 konvex oder ballig ausgebildet ist. Weiterhin ersichtlich ist, dass der Anschlusspin 8 in dem Lotmeniskus 52 derart angeordnet ist, dass der Anschlusspin 8 den Lotmeniskus 52 nicht überragt, vielmehr in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel sogar in die Leiterplatte 4 zurücksteht. Somit bilden sich an der Lötseite 12 keine scharfen Kanten durch aus dem Lotmeniskus 52 hervorstehende Anschlusspins 8 aus. Somit kann die Lötseite 12 der Leiterplatte 4 beispielsweise durch eine durchgehende Folie elektrisch isoliert werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass diese durch Anschlusspins 8 durchstoßen wird, wie dies bei einer Ausgestaltung gemäß 3 möglich wäre. Weiterhin ist ersichtlich, dass ein Abstand B zwischen dem Lötauge 22 und einem höchsten Punkt des Lotmeniskus 52 erheblich geringer ist als der Abstand A in 3. Somit baut die elektrische Schaltung 2 der 7 dünner als die elektrische Schaltung 2 der 3, da ein Überstand an der Lötseite 12 geringer ist. In der Regel wird der Abstand A zwischen 2,5 und 3 mm betragen. Hingegen wird der Abstand B etwa 0,75 mm betragen.
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8 zeigt die aus 7 bekannte elektrische Schaltung 2 in vergrößerter Darstellung. Hierbei schließt eine Oberseite 54 des Lötauges 22, welche sich im Wesentlichen parallel zu der Lötseite 12 der Leiterplatte 4 erstreckt, mit dem konvexen Lotmeniskus 52 einen Kontaktwinkel α, welcher auch Benetzungswinkel genannt wird, ein. Dieser Kontaktwinkel α beeinflusst den Abstand B zwischen der Oberseite 54 und dem höchsten Punkt des Lotmeniskus 52. Je flacher der Kontaktwinkel α ist, desto geringer ist der Abstand B. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt der Kontaktwinkel α 15°. Aufgrund des geringen Kontaktwinkels α, der aus Gründen der Lötsicherheit kleiner als 30° sein soll, ist eine sichere elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem Pin 8 und der zweiten elektrisch leitfähigen Verbindung 16 sichergestellt.
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9 zeigt ein Verfahren zur Herstellung der aus den 4 bis 8 bekannten elektrischen Schaltung 2 als Blockdiagramm. Gemäß einem ersten Verfahrensschritt S1 wird die Leiterplatte 4 bereitgestellt. Gemäß einem zweiten Verfahrensschritt S2 wird die Öffnung 20 mit Lötpaste 40 mittels eines Schablonen- oder Siebdrucks gefüllt. Gemäß einem Verfahrensschritt S3 wird der Anschlusspin 8 in die Öffnung 20 von der Bestückungsseite 10 zur Lötseite 12 hin in eine vorbestimmte Position eingesteckt. Gemäß einem Verfahrensschritt S4 wird die Lötpaste 40 mittels einer Wärmequelle 28 derart geschmolzen, dass nach Erstarren der geschmolzenen Lötpaste 30, 40 der Anschlusspin 8 elektrisch leitfähig an das Lötauge 22 unter Bildung eines Lotmeniskus 52 stoffschlüssig verbunden ist. Hierbei wird die Wärmequelle 28 ausschließlich der Lötseite 12 zugeführt. Hierbei wird der Lotmeniskus 52 konvex oder ballig ausgeformt, wobei der Anschlusspin 8 in dem Lotmeniskus 52 derart angeordnet ist, dass der Anschlusspin 8 den Lotmeniskus 52 nicht überragt.