DE2715660A1

DE2715660A1 - Verfahren zur herstellung elektrischer verbindungen

Info

Publication number: DE2715660A1
Application number: DE19772715660
Authority: DE
Inventors: Conrad Emanuel Bechard; John Martin Davenport; William Henry Herrmann; Steven Neven Lovrekovic
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1976-04-09
Filing date: 1977-04-07
Publication date: 1977-10-20
Also published as: BE853378A; DE2715660B2; GB1571545A; NL165355C; NL7703929A; DE2715660C3; JPS52124169A; NL165355B; CA1079939A; US4028798A

Description

Verfahren zur Herstellung elektrischer Verbindungen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen elektrischer Verbindungen von Drähten und/oder Leitern, bei dem z. B. Drähte an Schaltungsbahnen gedruckter Schaltungen angeschlossen werden.

Zur Verbindung von Drähten und/oder Leitern sind viele Verfahren bekannt, z. B. Verdrill-, Lot-, Schweißverfahren und Ultraschall-Schwingungsverfahren, ferner sind Verfahren bekannt, bei denen Befestigungseinrichtungen, wie Schrauben, Klemmen, Klinkringe, Nieten und Ösen eingesetzt werden. Die Erfindung wird insbesondere anhand der Befestigung von Anschlußdrähten einer Foto-Blitzlichtlampe an Schaltungsbahnen auf einer gedruckten Schaltung zur Verwendung in einer Blitzlampenanordnung beschrieben, die unter dem Handelsnamen Flip-Flash vertrieben wird. Aus der US-Patentschrfft

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3 935 ^2 von J. M. Hanson ist eine FlipFlash-Anordnung offenbart, bei der die 16 Anschlußdrähte von acht Blitzlichtlampfen der Anordnung mittels 16 ösen mit der gedruckten Schaltung verbunden werden. Die ösen sind in öffnungen innerhalb der gedruckten Schaltung eingefügt, die so angeordnet sind, daß die Köpfe der ösen mit den Schaltkreisbahnen auf der Karte der gedruckten Schaltung in Kontakt stehen. Die Anschlußdrähte der Blitzlichtlampe sind in die entsprechenden ösen eingeführt, die anschließend &xju>itschtoder gebogen werden, um die Drähte zu halten und einen elektrischen Kontakt herzustellen. In Anbetracht der großen Menge (Millionen) der hergestellten FlipFlash-Anordnungen fallen die Kosten der ösen wesentlich ins Gewicht.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein wirtschaftliches und geeignet durchführbares Verfahren zum Anschließen eines Drahtes oder eines länglichen Leiters an ein leitendes Element anzugeben, bei dem das leitende Element von einem Teil aus Kunststoff oder einem anderen geeigneten elektrisch isolierenden Material getragen wird.

Gemäß einer bevorzugten AusfUhrungsform der Erfindung enthält das Verfahren zum Anschließen eines länglichen elektrischen Leiters mit einem, auf einem Kunststoffelement angeordneten leitenden Element folgende Verfahrensschritte:

Der längliche Leiter wird längs der Oberfläche des Kunststoffelements positioniert, ein oder mehrere Teilbereiche des länglichen Leiters werden seitwärtslin das Kunststoffelement eingetrieben und eingeformt, so daß der Leiter mit dem leitenden Element in Kontakt tritt und durch Einbettung in das Kunststoffelement festgehalten wird. Als Eintreibvorrichtung kann ein erhitzes Werkzeug oder ein Ultraschall-Schwingwerkzeug oder eine andere geeignete Einrichtung verwendet werden. In einer

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Außführungsform der Erfindung wird ein Draht an eine Schaltkreisbahn auf einer Schaltungskarte dadurch befestigt, daß ein Teil des Drahtes längs der anderen Seite der Schaltungskarte positioniert und seiü^^irts durch die Karte gegen die Unterseite einer Schaltkreisbahn getrieben wird. Der Draht kann dabei so geformt werden, daß ein längerer Teil in Kontakt mit der Schaltkreiebahn tritt. Der Draht wird durch einen Materialfluß des Kartenmaterials gegen und um den Draht herum an seinem Platz festgehalten, wobei der Materialfluß erfolgt, während der Draht in die Schaltungskarte eingetrieben wird.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der anzuschließende Draht quer zu einer Schaltkreisbahn oder einem von einem deformierbaren Element getragenen Leiter angeordnet, und es werden zwei an den Leiter angrenzende Bereiche des Drahtes in das deformierbare Element eingebettet, so daß der Zwischenbereich des Drahtes in elektrischem Kontakt gegen den Leiter gehalten wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein erster Teil des Drahtes mit einem Ende durch eine öffnung in dem deformierbaren Trägermaterial hindurchgesteckt, und ein zweiter Teil des Drahtes, der an den ersten Teil des Drahtes angrenzt, wird über den vom Trägerelement getragenen Leiter gelegt, und ein dritter Teil des Drahtes, der an den zweiten Teil des Drahtes angrenzt, wird in dem deformierbaren Element so eingebettet, daß der zweite Teil des Drahtes in elektrischem Kontakt gegen den Leiter gehalten wird.

Die genannten Verfahren eignen sich bei einer Vielzahl von verschiedenen deformierbaren Trägerelementen (wie z.B. elektrisch isolierendes Kunststoffmaterial), und einer Vielzahl von dem Trägerelement getragenen Leiter, von Drähten oder Metallstreifen etc., die elektrisch mit den Leitern verbunden werden sollen.

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Eine besonders wichtige und nützliche Anwendung der Erfindung liegt im Verbinden von Drähten an Schaltkreisbahnen, die auf Karten von gedruckten Schaltungen angeordnet sind. Bei einer Vielfach-Blitzlampenanordnung sind z. B. 8 Blitzlampen vorgesehen, mit insgesamt 16 Anschlußdrähten, die elektrisch mit verschiedenen Leiterbahnen auf der gedruckten Schaltung verbunden werdezi müssen. Wie schon erläutert, wurde dies bisher mittels ösen durchgeführt, die die Herstellungskosten nicht nur um die Kosten der ösen sondern auch um die beim Einführen der ösen in die Schaltkreiskarte entstehenden Kosten und um die beim Einführen der Lampen-Anschlußdrähte in die ösen und beim Quetschen oder Umbiegen der ösen entstehenden Kosten erhöhen. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Anschlußdrähte einer Blitzlichtlampe schnell, wirtschaftlich und ohne ösen mit der Schaltungskarte verbunden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrene zur Verbindung von Anschlußdrähten von Blitzlichtlampen mit Schaltkreisbahnen, die auf einer Seite einer Schaltungskarte angeordnet sind, werden die Anschlußdrähte durch öffnungen in der Schaltungskarte von der den Schaltkreis tragenden Seite eingeführt und in der Nähe der anderen Seite der Schaltungskarte fluchtend mit der entsprechenden Schaltkreisbahn positioniert, mit der eine Verbindung erwünscht ist. Ein Teil der Anschlußdrähte wird seitlich in und durch die Karte hindurchgetrieben und liefert auf der Unterseite einer gewünschten Schaltkreisbahn einen Kontakt und wird durch Einbettung in dem Kartenmaterial festgehalten. Die Einrichtungen zum Eintreiben der Drähte können z.B. aus einem Ultraschall-Schwingungswerkzeug oder einem erhitzbaren Werkzeug bestehen. Auf diese Weise können ein oder mehrere oder alle Anschlußdrähte sicher und gleichzeitig (sowohl mechanisch als auch elektrisch) an der Schaltungskarte

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befestigt werden, wobei die Anzahl der möglichen gleichzeitigen Drahtverbindungen primär durch die Kapazität und den Aufbau der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bestimmt ist.

Im folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

In den Figuren zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer Vielfach-Blitzlichtlampen-Anordnung;

Figur 2 einen Querschnitt längs der Linie 2.-2. der Fig. 1;

Figur 3 eine Ansicht der Anordnung der Fig. 1, die den bekannten Aufbau zeigt, bei dem zur Befestigung der Blitzlichtlampen auf der Schaltungskarte ösen verwendet werden;

Figur i\ eine perspektivische Ansicht einer Schaltungskarte mit Blitzlichtlampen, die an der Schaltungskarte gemäß einer Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens angebracht sind;

Figuren 5» 6 und 7 Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Anbringung der Anschlußdrähte der Lampen auf der Schaltungskarte gemäß der Ausführungsform nach Fig. i\\

Figur 8 einen Teil derjenigen Seite der Schaltungskarte nach Fig. ^, auf der die Schaltung nicht angeordnet ist;

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Figuren 9 und 10 weitere Ausführungsformen der Erfindung.

Eine Vielfach-Blitzlichtlampen-Einheit 17 in Planaranordnung mit einer Vielzahl elektrisch gezündeter Blitzlichtlampen ist mit einem, am unteren Ende angeordneten Verbindungsansatz 18 versehen, der in eine Faanung einer Kamera oder einen Blitzlicht-Adapter paßt, wie das in dem genannten US-PS 3 939 V+2 offenbart ist. Die Lampenanordnung 1? enthält einen zweiten Steckeranschluß 18' am oberen Ende, wobei die Anordnung 17 so ausgebildet ist, daß sie in der einen oder der anderen der beiden Orientierungsricntungen in den Kamerasockel, d.h. entweder mit dem Anschluß 18 oder dem Anschluß 18* eingeschoben werden kann. Die Anordnung 1? enthält eine obere Gruppe 21 aus Blitzlichtlampen 22, 23, 2.i± und 25 und eine untere Gruppe 26 aus Blitzlichtlampen 27, 28, 29 und 30, wobei die Lampen in einer Planaranordnung angeordnet sind. Reflektoren 22', etc. befinden sich hinter den Blitzlichtlampen, so daß beim Zünden jeder Lampe das Licht von der Anordnung 17 nach vorn abgestrahlt wird. Die Lampen sind so angeordnet und angeschlossen, daß bei Verbindung der Anordnung mit einer Kamera über den Anschluß 18 lediglich die obere Gruppe 21 der Lampen gezündet wird, und daß bei umgedrehter Anordnung und Verbindung mit der Kamera über den anderen Anschluß 18' lediglich die dann oben liegende Gruppe 26 der Lampen gezündet wird. Aufgrund dieser Anordnung sind nur Larapen zündbar, die relativ weit von der Linsenachse entfernt sind, wodurch der unerwünschte "rote Augeneffekt·¹ (red-eye) reduziert wird.

Der allgemeine Aufbau der Anordnung ist in der US-PS 3 935 von Hanson offenbart und enthält ein vorderes und ein rückseitiges Gehäuseteil 36 und 37» die bevorzugt aus Kunststoff ausgebildet sind und mit Befestigungseinrichtungen 38 versehen sind,

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die einstückig mit den Gehäuseteilen gegossen werden können, und die die Gehäuseteile beim endgültigen Zusammenbau miteinander verbinden, um eine einheitliche Blitzlicht-Anordnung herzustellen. Figur 2 zeigt zwei Verbindungselemente 38a, die auf der hinteren Seite des Frontgehäuseteils 36 angeordnet sind und mit zwei Befestigungseleraenten 38b des rückseitigen Gehäuseteils 37 eine Verbindung eingehen. In der gezeigten bevorzugten Ausführungsform besitzt das Fronfeehauseteil 36 eine rechteckförmige konkave Form, während das rückseitige Gehäuseteil 37 im wesentlichen flach ist und einstückige Ansätze 39 und 39* an den Enden enthält, die teilweise die Steckeranschlüsse 18 und 18' umgeben und schützen, und die außerdem die mechanische Befestigung auf dem Kamerasockel erleichtern. Zwischen front- und rückseitigem Gehäuseteil 36 und 37 sind in der angegebenen Reihenfolge die Blitzlichtlampen 22 etc., ein einstückiges Reflektorteil i+1 (bevorzugt aus einem mit Aluminium beschichteten Kunststoff), das die Einzelreflektoren 22· etc. darstellt, eine gedruckte Schaltungskarte i\2. mit einstückigen Steckeranschlüssen 18 und 18¹ und ein Indexblatt /+3 vorgesehen, das mit Informationen, Anweisungen und anderen Sachverhalten, wie z.B. die in der genannten US-PS 3 935 1^2 geschilderten Blitzlicht-Indikatoren,versehen sein kann, öffnungen 51 verlaufen durch die Reflektoreinheit /+1 und die Schaltungskarte if2, um die Abstrahlung von gezündeten Lampen zu erleichtern, die ein Blitzlicht-Indikatorblatt /+8 erreicht, das die Farbe hinter einer gezündeten Lampe wechselt. Das rückseitige Gehäuseteil 37 ist transparent (entweder aus durchsichtigem Material oder mit Fensteröffnungen versehen), um die Sicht auf die Information auf dem Indexblatt i\3 zu ermöglichen. Das Frontgehäuseteil 36 ist mindestens vor den Lampen 22 etc. transparent, damit Licht aus den Blitzlichtlampen von der Anordnung nach vorn abstrahlen

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kann, es kann eingefärbt sein, um die Farbe des von den Blitzlichtlampen herrührenden Lichtes zu ändern.

Die Höhe und die Breite der rechteckförmigen Anordnungen sind wesentlich größer als die Dicke; und die Höhen und Br iten des Reflektorteils i+1 und der Schaltungskarte i+2 sind im wesentlichen gleich der Innenhöhe und Innenbreite des Gehäuseteils 36, um die Halterung dieser Teile zu erleichtern.

Der Anschluß 18, der mit der Schaltungskarte Ί\Ζ einstückig ausgebildet ist, enthält ein Paar elektrischer Anschlüsse 31 und 32, in ähnlicher Weise enthält der Anschluß 18' ein Anschlußpaar 31' und 32', um mit Anschlüssen des Kamerasockels eine Verbindung zur Zufuhr von ZUndspannungsimpulsen zur Anordnung zu schaffen. Die Steckeranschlüsse 18, 18' sind mit einem dritten Anschluß 33 und 33' versehen, der die Schaltung der nichtaktiven unteren Gruppe der Lampen elektrisch kurzschließt, wenn die Anordnung in einen Sockel eingesteckt wird. Die Anschlüsse 31 und 31' besitzen eine seitliche "T-Balken"-Konfiguration, um die Sockelanschlüsse zeitweise kurzzuschließen, während die Anordnung eingesteckt wird, um alle Restladung in der Zündimpulsquelle zu entladen, und um außerdem die Wahrscheinlichkeit zu reduzieren, daß Lampen zufällig durch elektrostatische Spannung gezündet werden, wenn die Anordnung gehandhabt wird.

Auf der Schaltungskarte /+2 befindet sich eine gedruckte Schaltung, die, wie noch näher erläutert wird, das aufeinanderfolgende Zünden der Lampen durch Zündepannungsimpulse bewirkt, die den Anschlüssen 31, 32 oder 31' und 32' zugeführt werden. Die obere und die untere Hälfte der gedruckten Schaltung sind bevorzugt spiegelbildlich zueinander ausgebildet. Die Drähte 22a, 22b etc. der Lampen 22 etc. lassen sich gemäß dem Stand der Technik

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mittels metallischer ösen 22a', 22b¹ etc. auf der Schaltungskarte /+2 befestigen, wobei die ösen durch öffnungen in der Karte verlaufen. Die Drähte 22a, 22b etc. werden durch öffnungen im Reflektorteil i*1 und in bzw. durch entsprechende ösenpaare 22a¹, 22b¹ etc. geführt, und die Enden der ösen werden verkrimpt oder umgebogen, um die Anschlußdrähte zu halten und mit diesen einen elektrischen Kontakt einzugehen, und um außerdem die Ö6en an Ort und Stelle zu halten, wobei deren Köpfe einen elektrischen Kontakt mit der Schaltung auf der Schaltungskarte eingehen.

Auf das Reflektorteil ^1 wird ein Metallbügel 56 aufgesteckt, wobei der Reflektor bevorzugt aus einem mit Metall beschichteten Kunststoffmaterial besteht, und die Rückseite de6 Metallbügels 56 ruht unter Berührungskontakt auf einem Bereich 57 einer elektrischen Masseleitung 58 auf der Karte, die die Anschlüsse 31 und s ■· ' enthält und Kontakt mit einer der Verbindungsösen 22a¹ oder 22b· etc. der einzelnen Lampen 22. etc. bildet, wobei die Reflektoreinheit i\\ zusätzlich als elektrisch geerdeter Schirm dient.

Flächen 59 auf dem transparenten Frontgehäuseteil 36 können undurchsichtig oder teilweise undurchsichtig gemacht werden, wobei z.B. in diesen Flächen die Oberfläche aufgerauht wird, um die Lampenanschlüsse 22a, 22b etc. und/oder die unteren Lampenbereiche zu verbergen, um ein verbessertes Aussehen der Anordnung herzustellen.

Der Anschluß ^Z der Schaltungskarte ist ein Teil einer Leiterbahn, die elektrisch mit dem Anschlußdraht 2.1+a. der Lampe Zh, an der öse 24a· verbunden ist, wobei diese Leitungsbahn an den Strahlungsschaltern 61, 62 und 63 in der Nähe der Lampen 2.l\ bzw. 25 bzw. 23 endet. Eine Leiterbahn 3k der Schaltungskarte

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ist elektrisch mit dem verbleibenden Anschlußdraht der Blitzlichtlampe 25 an der öse 25a¹ verbunden und endet am Strahlungsschalter 61. Eine Leiterbahn 65 der Schaltungskarte ist an der öse 23a¹ mit dem verbleibenden Anschlußdraht der Blitzlichtlampe 23 verbunden und endet am Strahlungsschalter 62. In ähnlicher Weise ist eine Leiterbahn 66 der Schaltungskarte an der öse 22b¹ mit dem verbleibenden Anschlußdraht der Blitzlichtlampe 22 verbunden und endet am Strahlungsschalter 63.

Die Strahlungsschalter 61, 62 und 63 befinden sich in Kontakt mit den Leiterbahnen, mit denen sie verbunden sind^und überbrücken diese Leiterbahnen. Das Material der Strahlungsschalter kann irgend ein geeignetes Material sein, das ursprünglich einen offenen Kreis oder einen hohen Widerstand bildet, wobei dieser Widerstand gegen null geht oder einen kleinen Wert ann.i int, wenn das Mater; L Strahlung in Form von Wärme und/oder Licht aus einer jeweils benachbarten Lampe empfängt, nachdem diese Lampe gezündet ist. Zu diesem Zweck sind alle Strahlungsschalter jeweils hinter und nahe bei einer Blitzlichtlampe 2^, 25, 23 angeordnet. In die Reflektoren vor den Schaltern lassen sich Fenster in Form durchsichtiger Bereiche oder öffnungen anbringen, vgl. Fig. 3, um den Strahlungstransfer zu erleichtern. Ein geeignetes Material für die Strahlungsschalter stellt z.B. Silberoxid dar, das in einem Bindemittel, wie z.B. PoIyvinylharz dispergiert ist. Alle Strahlungsschalter schalten beim Empfang von Wärme- und/oder Lichtstrahlung von der gezündeten, benachbarten Lampe von einer offenen Schaltkreisstellung oder einem hohen Widerstand in eine geschlossene Schaltkreisstellung oder einen niederen Widerstand zwischen den Schalteranschlüssen auf der Schaltungskarte.

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Wie schon erläutert, enthält der untere Bereich der Schaltungskarte im wesentlichen eine spiegelbildliche Umkehrung des im oberen Bereich der Schaltungskarte vorhandenen Schaltkreises, der daher nicht in Einzelheiten erläutert wird.

Die Schaltung auf der Schaltungskarte 42 arbeitet auf folgende Weise. Unter der Annahme, daß keine der vier Lampen der oberen Hälfte der Einheit 17 gezündet ist, wird beim Auftreten eines ersten ZUndimpulses an den Anschlüssen 31, 32 dieser Impuls direkt den Anschlußdrähten der zuerst angeschlossenen Blitzlichtlampe 24 zugeführt, wodurch die Lampe 24 zündet und zwischen den Anschlußdrähten der Kreis geöffnet wird. Wärme- und/oder Lichtstrahlung von der zündenden ersten Lampe 24 veranlaßt den benachbarten Strahlungsschalter 61, in geschlossene Stellung (oder einen niederen Widerstandswert) überzugehen, wobei der Anschluß ^Z der Schaltungskarte elektrisch mit dem Anschlußdraht der zweiten Lampe 25 an der öse 25a¹ verbunden wird. Zu diesem Zeitpunkt hat der Zündimpuls auf einen Wert abgenommen, der nicht ausreicht, die zweite Lampe 25 zu zünden. Wenn der nächste Zündimpuls auftritt, wird er den Anschlußdrähten der zweiten Lampe 25 über den nunmehr geschlossenen Strahlungsschalter 61 zugeführt, wodurch die zweite Lampe 25 zündet und dadurch den Strahlungsschalter 62 veranlaßt, einen kleinen oder verschwindenden Widerstand anzunehmen, wobei die zweite Lampe 2.^ nun einen geöffneten Kreis oder hohen Widerstand zwischen ihren Anschlußdrähten besitzt. Wenn der nächste Zündimpuls auftritt, wird er über den nun geschlossenen Strahlungsschalter 62 der dritten Lampe ZJ> zugeführt, wobei diese Lampe gezündet wird und ihr Kreis geöffnet wird, und wobei durch Strahlung von dieser Lampe der Strahlungsschalter 63 längs seiner Anschlüsse einen geschlossenen Kreis darstellt. Der nächste Zündimpuls wird daher über den geschlossenen Strahlungsschalter 63 an die

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Anschlußdrähte der vierten Blitzlichtlampe 22 geleitet, wodurch diese Lampe zündet. Da diese Lampe die letzte Lampe in der aktiven Schaltung ist, ist es gleichgültig, ob ihre Anschlußdrähte nach dem Zünden einen offenen oder geschlossenen Kreis darstellen.

Sofern erwünscht, können zusätzliche Blitzlichtlampen, Strahlungsschalter und elektrische Leiter nach dem gerade beschriebenen Prinzip eingesetzt werden. Wenn die Blitzlichteinheit herumgedreht wird, so daß der andere Steckeranschluß 18· mit dem Kamerasockel verbunden ist, so bildet dann diejenige Lampengruppe, die an die oberste Stelle zu liegen kommt und bezüglich der Linsenachse relativ am weitesten entfernt ist, einen aktiven Schaltkreis, wobei diese Lampengruppe in gleicher Weise wie zuvor beschrieben gezündet wird. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Lampen 22 etc. Hochspannungelampen, die z.B. zum Zünden 1000 V bei kleinem Strom erfordern, und diese Lampen können dadurch gezündet werden, daß in der Kamera ein piezoelektrisches Element beaufschlagt oder belastet wird, wie in den US-PS 2 972 937 und 3 106 080 von C. G. Suits offenbart ist.

Gemäß der !Erfindung werden die Anschlußdrähte der Blitzlichtlampen mittels eines verbesserten und wirtschaftlichen Verfahrens mit der Schaltungskarte verbunden, wobei keine ösen 22a¹, 22b¹ etc. benötigt werden. Gemäß der in Fig. k dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird der Zusammenbau der Blitzlichtlampen 22, 23 etc. und der Schaltungskarte l±2. dadurch bewirkt, daß Lochpaare 22a", 22b" etc. durch die Schaltungskarte 1*2. an oder in der Nähe von Paaren von Leiterbahnbereichen 22a"¹, 22b"' etc. vorgesehen werden, mit denen die Anschluß-

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drahtpaare der Lampen 22a, 22b etc. verbunden werden. Die Lampen lassen sich mit der Schaltungskarte entweder vor oder nach der Anbringung des Reflektorteile 41 anschließen. Fig. 5, 6 und 7 zeigen Verfahrensschritte beim Anbringen einer Lampe 22 an die Schaltungskarte i+2, wobei die restlichen Lampen gleichartig und gleichzeitig mit der Lampe 22 angebracht werden, oder wobei eine oder mehrere Lampen zu einem Zeitpunkt angebracht werden. Die Anschlußdrähte 22a und 22b der Lampe 22 werden durch die öffnungen 22a" und 22b" in der Schaltungskarte von derjenigen Seite der Karte eingeführt, die die Schaltkreisbahn-Verbindungsbereiche 22a"· und 22b"¹ trägt, vgl. Fig. 5. Die Endbereiche 71 der Anschlußdrähte werden Längsseite der anderen Seite der Schaltungskarte fluchtend mit den Verbindungebereichen 22a"·, 22b"· angeordnet, vgl. Fig. 5. Ein Amboß oder Prallstock 72 oder andere geeignete Halteinrichtungen werden gegen die Verbindungsbereiche 22a"¹, 22b^IM etc. der Schaltungekarte geführt (oder, die Schaltungskarte wird gegen den Prallstock oder Amboß geführt), und ein, einen Draht einbettendes Werkzeug 73 wird bewegt, um mindestens einen Teil des Endbereichee 71 in die Karte l\2 gegen die Unterseiten der Verbindungsbereiche 22a"¹, 22b"· etc. zu zwingen und einzutreiben, vgl. Fig. 6. Das Werkzeug veranlaßt gleichermaßen, daß das Material der Karte l\2. mindestens um einen Teil der Endbereiche der Drähte fließt und auf diese Weise die Drähte mechanisch festhält und elektrisch in Kontakt mit den Leiterbereichen der Schaltungskarte hält. Die Fig. 6, 7 und 8 zeigen die Grate 7h des ^artenmaterials (z.B. Kunststoff),die beim Fließen des Materials während des Eindringens des Werkzeuges 73 erzeugt werden, und die die Drähte einbetten und umgeben. Auf diese Weise werden mechanisch und elektrisch sichere und verläßliche Verbindungen zwischen Drähten und der Schaltungskarte erzeugt.

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Das Einbettungewerkzeug 73 kann ein Ultraschall-Vibrationswerkzeug sein, wobei Ultraschall-Vibrationstechnik bekannt ist. Die genaue Eindringtiefe des Werkzeuges 73 in die Karte l\Z läßt sich messen und durch Kraft, Druck, Zeit und/oder Entfernung etc. bestimmen. Das Werkzeug 73 kann zusätzlich zum ,oder anstelle ies Vi .. lerens erwärmt werden, damit das Kartenmaterial fließt und die Drähte in elektrischem Kontakt mit den Leitern der Schaltungskarte hallt. Die Leiter-Kontaktbereiche können auf der Karte auf verschiedene Weise angeordnet sein; sie brauchen nicht auf der Oberfläche der Karte zu liegen; sie können innerhalb der Karte eingebettet oder enthalten sein. Die Kanten 76 des Einbettungswerkzeuges 73 sind bevorzugt leicht abgerundet, um die eingebetteten Drahtbereiche 71 nicht durchzuschneiden. Die Einbettungsseite des Werkzeuges 73 kann einen rechteckförmigen Querschnitt besitzen, wie in Fig. 8 dargestellt ist, oder sie kann eine quadratische, kreisförmige oder andere geeignete Gestalt besitzen. Der Draht 71 erstreckt sich bevorzugt über die einander entgegenstehenden Kanten der Endseite des Werkzeugs 76, wie dargestellt, damit der Draht an zwei Stellen, d.h. an einander gegenüberliegenden Seiten oder Kanten der vom Werkzeug im Kunststoffmaterial ausgeformten öffnungen eingebettet und gehalten wird. Die Einbettungsseite oder Eintreibfläche des Werkzeugs 73 ist bevorzugt im wesentlichen flach, damit der Draht 71 in einen länglichen geraden Teil 71' gebogen wird, der über eine endliche Länge, vgl. Fig. 7, gegen den Leiter der Schaltungskarte drückt, wodurch die Fläche und die Zuverlässigkeit des elektrischen Kontakts erhöht wird. Es lassen sich mehrere einzelne Eintreibwerkzeuge 73 verwenden, um mehrere Drähte gleichzeitig einzubetten, oder es kann ein einziges Werkzeug mit mehreren Eintreibköpfen oder Schenkeln zum gleichzeitigen Einbetten einer Vielzahl von Drähten in die Schaltungskarte verwendet werden.

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In der Ausfuhrungsform nach Fig. 9 werden die Drähte 22a etc. über und längs der Leiterfläche 22a"¹ etc. der Schaltungskarte gelegt, und das Einbettungswerkzeug 73' besitzt zwei Schenkel für jeden anzuschließenden Draht, die den Draht an zwei an die Leiterfläche angrenzende Stellen in die Karte l\2 so eintreiben, daß das Kartenmaterial an den beiden, der Leiterfläche benachbart liegenden Einbettungsstellen fließt und den Draht einbettet und hält, wie durch das Bezugszeichen 7k dargestellt ist, wobei der Bereich 83 zwischen seinen eingebetteten Stellen in elektrischem Kontakt gegen die Leiterfläche 22a"' der Schaltungskarte in elektrischem Kontakt gehalten wird. Bei dieser Ausführungsform wird der Amboß oder Prallstock von derjenigen Seite der Schaltungskarte L{2. aufgesetzt, die derjenigen Seite gegenüberliegt, die die Kontaktfläche trägt. Das Einbetten der Drähte an den Stellen 81 und 82 kann getrennt oder gleichzeitig vorgenommen werden, oder es können mehrere dieser Doppel-Einbettungen gleichzeitig durchgeführt werden. Die Einbettungsstellen 81 und 82 können unmittelbar den Kanten der Leiterfläche 22a·¹' benachbart sein oder an diese angrenzen, oder sie können von den Kanten beabstandet sein. Eine oder beide Einbettungsstellen können auch öffnungen in der Leiterfläche 22a"¹ sein. Im allgemeinen wird ein kleiner Abstand der Draht-Einbettungsetellen 81, 82 zu den Kanten der Leiterflächen 22a¹" etc. sicherere und zuverlässigere elektrische Bedingungen erzeugen.

Die in Fig. 10 dargestellte Ausführungsform entspricht der Aus führungs form nach Fig. 9 mit der Ausnahme, daß die vordersten Bereiche 83 der Drähte 22a etc. in der Nähe der Drahtenden in der dargestellten Weise gebogen sind und in entsprechenden öffnungen δ/+ in der Karte i\2 eingehakt sind, wobei ein zweiter Bereich 86 der Drähte über den Leiterflächen 22a¹" etc. liegt und eine einzige Einbettung 87 des Drahtes in die Schaltungs-

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karte vorgenommen wird, die bezüglich der öffnung 8if auf der anderen Seite der leitenden Fläche liegt. Die öffnung 84 und/oder die Einbettung 87 können durch die leitende Fläche 22a"¹ etc. hindurchgehen oder den Kanten des Leiters benachbart sein, oder von den Kanten des Leiters beabstandet sein.

Wie schon erläutert, ist die Erfindung insbesondere zum Anschließen von Drähten an Leiterbahnen einer Schaltungskarte nützlich, wie z.B. beim Anschließen der Anschlußdrähte von Blitzlichtlampen an eine gedruckte Schaltung. Die·Erfindung eignet sich zum Anschließen einer Vielzahl von Drahtarten, Bändern etc. an eine Leiterbahn, die von einem deformierbaren Isolierelement z.B. auf dessen Oberfläche getragen wird oder in diesem Isolierelement eingebettet ist.

Die belgischen Patente 833 857 und 833 858 offenbaren Schaltungskarten, die Leiterbahnen in Form elektrisch leitender Partikel aufweisen, die mittels eines Bindemittels festgehalten sind. Durch herkömmliche Verfahren, wie z.B. durch Löten, Schweißen oder Ultraschall-Bonding lassen sich Anschlußdrähte nicht geeignet mit derartigen aus Teilchen aufgebauten Leiterbahnen verbinden, da die Teilchenanordnung nicht so fest und unnachgiebig wie z.B. eine konventionelle Leiterbahn aus festem Kupfer ist. In anderen Worten, die Teilchen oder Partikel können sich bei Erwärmung oder bei ungeeigneter mechanischer Beanspruchung verschieben oder fließen, wobei die vielzähligen physikalischen Kontakte der Teilchen untereinander, die die elektrische Durchgängigkeit der Leiterbahn sicherstellen, brechen und unterbrochen werden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich jedoch ein zufriedenstellender elektrischer Kontakt zwischen einem Draht oder einem anderen länglichen Leiter und einer aus Partikeln aufgebauten Leiterbahn erzielen, da der Draht etc. in Kontakt mit den Teilchen der Leiterbahn gebracht werden bzw. eingebettet werden kann, ohne daß dabei die Teilchen mechanisch

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in einem solchen Ausmaß gestört oder verschoben würden, daß dadurch die gewünschten physikalischen Kontakte der Teilchen untereinander zerstört würden, die die elektrische Durchgängigkeit der Leiterbahn sicherstellen.

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Leerseite

Claims

Dr. rer. nah Horst Schüler 6000 Frankfurt/Main I 6. April 1977

PATENTANWALT Kaiserstrasse 41 Ur - Hb . /Vo . /he.

Telefon (0611) 235555 9 7 1 R £ R Π Telex: 04-16 759 mapat d

Postscheck-Konto: 282420-602 Frankfurt/M.

Bankkonto: 225/0389

Deutsche Bank AG, Frankfurt/M.

'I213-LD-6838

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Anschließen eines länglichen leitenden Elements an einen auf einem Isolierelement angeordneten Leiter,

dadurch gekennzeichnet, daß das leitende Element längsseits des Isolierelements fluchtend mit dem Leiter positioniert wird, daß ein oder mehrere Teilbereiche des leitenden Elements seitwärts in das Ieolierelement eingetrieben werden, und das leitende Element gegen den Leiter gedrückt wird und einen elektrischen Kontakt mit dem Leiter bildet, und daß das leitende Element durch das Fließen und die nachfolgende Aushärtung des Materials des Isolierelements an einer oder mehreren Stellen um das leitende Element herum eingebettet und in seiner Lage gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß das leitende Element mittels eines Werkzeuges in das Isolierelement eingetrieben wird, daß das Werkzeug eine Eintreibfläche besitzt, die gegen einen Bereich des leitenden Elements drückt und diesen Bereich in das Isolier-

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material eintreibt, daß die Eintreibfläche eine öffnung im Isoliermaterial ausbildet und das Isoliermaterial an den Kanten der öffnung so verformt, daß das Isoliermaterial um mindestens eine Stelle des leitenden Elements fließt und dieses einbettet, und daß anschließend das Werkzeug aus der öffnung zurückgezogen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug mit Ultraschallfrequenz schwingt.

/+. Verfahren nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Werkzeug erhitzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß das längliche leitende Element sich über einander entgegenstehende Kanten der Eintreibfläche des Werkzeuges erstreckt und an zwei Stellen eingebettet wird, die an einander entgegengesetzten verformten Kantenbereichen der öffnung liegen.

6. Verfahren nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Eintreibfläche des Werkzeugs eine im wesentlichen ebene Fläche enthält, die den einzutreibenden Teilbereich des leitenden Elements im wesentlichen in eine gerade und längsgestreckte Form biegt, die den Kontakt mit dem Leiter eingeht.

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7. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter eine Vielzahl leitender Teilchen enthält, die durch ein Bindemittel gehalten werden und eine Stromleitung im Leiter durch physikalischen Kontakt der Teilchen untereinander ermöglichen.

8. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierelement eine erste und eine zweite einander gegenüber angeordnete Oberfläche besitzt, daß der Leiter auf der ersten Oberfläche angeordnet wird, daß das längliche leitende Element längs der zweiten Oberfläche fluchtend mit dem Leiter angeordnet ist, und daß der einzutreibende Teil des länglichen leitenden Elements seitlich durch das Isolierelement getrieben wird und einen elektrischen Kontakt mit dem Leiter bildet.

9. Verfahren nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, daß das leitende Element mittels eines Werkzeuges in das Isolierelement getrieben wird, das eine Eintreibfläche besitzt, die gegen den einzutreibenden Teil des leitenden Elements drückt und diesen Teil in das Isoliermaterial treibt, daß das leitende Element sich über entgegengesetzte Kanten der Eintreibfläche erstreckt, daß die Eintreibfläche eine Öffnung im Isoliermaterial formt und das Isoliermaterial an den Kanten der Öffnung verformt, so daß das Isoliermaterial um zwei Bereiche des leitenden Elements an entgegengesetzten Kantenbereichen der Öffnung fließt und diese Bereiche des leitenden Elements einbettet, und daß anschließend das Werkzeug aus der Öffnung zurückgezogen wird.

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10. Verfahren nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet, daß eine öffnung durch das Isolierelement zwischen erster und zweiter Oberfläche vorgesehen ist, und daß das längliche leitende Element durch diese öffnung positioniert wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet, daß die Eintreibfläche des Werkzeugs eine im wesentlichen ebene Fläche besitzt, die den einzutreibenden Teil des leitenden Elements in eine im wesentlichen gerade längliche Form in Kontakt mit dem Leiter bringt.

12. Verfahren nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter eine Vielzahl leitender Teilchen oder Partikel enthält, die durch ein Bindemittel festgehalten werden, wobei die Leitfähigkeit dieses Leiters durch physikalischen Kontakt der Teilchen untereinander bewirkt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter auf einer Oberfläche des Isolierelements getragen wird, daß das leitende Element längsseits dieser Oberfläche und über den Leiter hinweg positioniert wird, und daß zwei Teilbereiche des leitenden Elements seitwärts in das Isolierelement an Stellen eingetrieben werden, die seitlich an den Leiter angrenzen.

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1lf. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter auf einer Oberfläche des Isolierelements getragen wird, daß eine öffnung im Isolierelement von dieser Oberfläche an einer Seite des Leiters vorgesehen wird, daß ein Bereich des leitenden Elements in diese öffnung eingehakt wird, und daß ein Teilbereich des leitenden Elements über den Leiter hinweg positioniert wird, wobei ein Teilbereich des leitenden Elements auf der anderen Seite des Leiters seitwärts in das Isolierelement eingetrieben wird.

15. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß das längliche, leitende Element einen Anschlußdraht einer Fotoblitzlampe enthält, der sich von einem Kolben der Lampe wegerstreckt, daß das Isolierelement eine Schaltungekarte mit einer ersten und einer zweiten, der ersten gegenüberliegenden Oberfläche enthält, die den Leiter auf der ersten Oberfläche trägt und eine öffnung in der Schaltungskarte zwischen den Oberflächen besitzt, daß der Anschlußdraht durch diese öffnung von der ersten Oberfläche der Schaltungskarte hindurchgeführt wird, daß ein Teilbereich des Anschlußdrahtes längsseits der zweiten Oberfläche der Schaltungskarte fluchtend mit dem Leiter positioniert wird, daß dieser Teilbereich des Anschlußdrahtes seitwärts durch die Schaltungskarte getrieben wird und einen elektrischen Kontakt mit dem Leiter bildet.

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16. Verfahren nach Anspruch 15,

dadurch gekennzeichnet, daß der einzutreibende Teil des Anschlußdrahtee durch die Schaltungskarte mittels eines Werkzeuges getrieben wird, das eine Eintreibfläche enthält, die gegen den Teilbereich des Anschlußdrahtes drückt und diesen durch die Schaltungskarte treibt, daß der Anschlußdraht sich über entgegengesetzte Kanten der Eintreibfläche erstreckt, daß die Eintreibfläche eine öffnung in der Schaltungskarte formt und das Material der Schaltungskarte an Kanten der öffnung so verformt, daß es um zwei Bereiche des Anschlußdrahtes an entgegengesetzten Kantenbereichen der öffnung herumfließt und diese zwei Anschlußdrahtbereiche einbettet, und daß anschließend das Werkzeug aus der öffnung herausgezogen wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Werkzeug mit Ultraschallfrequenz schwingt.

18. Verfahren nach Anspruch 16,

dadurch gekennzeichnet,

daß dae Werkzeug erhitzt wird.

19. Verfahren nach Anspruch 16,

dadurch gekennzeichnet, daß die Eintreibfläche des Werkzeuges eine im wesentlichen ebene Fläche aufweist, die den einzutreibenden Teilbereich des leitenden Elements in eine im wesentlichen gerade und längliche Form und in Kontakt mit dem Leiter bringt.

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20. Verfahren nach Anspruch 15,

dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter eine Vielzahl leitender Teilchen oder Partikel enthält, die von einem Bindemittel gehalten werden, wobei die Leitfähigkeit des Leiters durch physikalische Kontakte der Teilchen untereinander hergestellt wird.

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