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    • 专利摘要:

    公开号:WO1989003128A1
    申请号:PCT/DE1988/000575
    申请日:1988-09-15
    公开日:1989-04-06
    发明作者:Anton Huber
    申请人:Siemens Aktiengesellschaft；
    IPC主号:H05K3-00
    专利说明:
    [0001] Steckerstift
    [0002] Die Erfindung geht von dem im Oberbegriff des Patentanspruches 1 definierten Steckerstift aus, welcher für sich z.B. in der Halb¬ leitertechnik bei Gehäusen von Transistoren bekannt ist.
    [0003] Es ist ferner ein Verfahren bekannt, bei welchem durch einen zusätzlichen Fertigungsprozeß die nichtlötbaren Steckerstifte nachträglich an Anschlußfahnen angeschweißt werden, wobei die Anschlußfahnen ihrerseits zuvor in der Buchse einer Lochplatte bzw. einer gedruckten Schaltung festgelötet war. Dieses Verfah- ren ist aber relativ umständlich.
    [0004] Die Aufgabe der Erfindung,
    [0005] - auf besonders einfache Weise eine langzeitstabil zuverlässige Lδtbarkeit des Steckerstiftes zu erreichen, selbst wenn der Steckerstift - bzw. sein Kern - zunächst aus einem Material besteht, welches überhaupt nicht - oder mit den normalen werkstattüblichen Mitteln jedenfalls nicht zuverlässig - lötbar ist, wird durch die im Patentanspruch 1 angeσebenen Maßnahmen ge- löst.
    [0006] Die Erfindung wurde an sich entwickelt, um mit möglichst wenig
    [0007] "V.
    [0008] Aufwand einen schwallδtbaren, lanzeitstabil zuverlässig arbei¬ tenden Steckerstift für einen Verzögerungsmesser mit elektroni- schein Sensor zur absolut zuverlässigen Auslösung eines Airbag in einem Kfz herstellen zu können, wobei der Steckerstift - bzw. genauer : sein ursprünglich allein vorhandner Kern - an sich zunächst aus nicht, oder aus nicht genügend zuverlässig, lötbarem Material besteht und wobei der Sensor in einer Kapsel untergebracht ist, die eine gut isolierte Durchführung für den Kern (Steckerstift) aufweist. Die Lötverbindung zwischen einem solchen Steckerstift einerseits und einer zugehörenden Buchse auf einer Leiterplatte andererseits muß auch noch nach über einem Jahrzehnt, also extrem langzeitstabil, extrem zuverlässig leitfähig und mechanisch fest sein, damit die lebensrettende
    [0009] Wirkung bei dem eventuellen schweren Unfall zuverlässig für die Gesamtdauer der Gebrauchs des betreffenden Kfz erreicht werden kann.
    [0010] Der Grund , warum der Kern aus nicht lδtbare bzw . aus nicht ausreichend zuverlässig lötbarem Material besteht , kann bei der Erfindung an sich beliebig sein. So kann «an z .B. bestimmte Materialien wählen wollen, welche zwar schlecht lötbar sind , aber welche langzeitstabil eine besondere Festigkeit und z .B . eine stabile Mikrokristallstruktur aufweisen, die - z.B. trotz häufiger stärkerer Vibrationen, die auf den Steckersti ft ein¬ wirken - wenig zur Umkristallisation neigt. Oder man will unbe¬ dingt ein bestimmtes Material für den Kern wählen , welches trotz heikler Umweltbedingungen chemisch langzeitstabil ist , also auch an seiner Oberfläche über sehr viele Jahre trotz er¬ schwerter Bedingungen weitgehend unverändert bleibt . Es kann auch sein , daß man deswegen bestimmte Materialien für den Kern wählt, um zusätzlich trotz großer Temperaturschwankungen lang- zeitstabil Alterungen des Kernes und des hinsichtlich Ausdeh¬ nungskoeffizienten darauf abgestimmten Isolators (z. B . des Glases ) und Alterungen der Berührungsflächen zwischen diesem Isolator und dem Kern vermeiden zu können, selbst wenn in der späteren An./endung erhebliche Vibrationen neben chemischen Zer- störungseinflüssen auf den Steckerstift wirken . Manchmal mag auch der Fall gegeben sein , daß das von seinem Träger umgebene Bauelement , so wie es au^ dem Markt erhältlich ist , zunächst warum auch immer eben keinen lötfähigen Steckerstift bzw . Kern aufweist , und daß aber trotzdem der Steckerstift die erfindungs- gemäße Aufgabe erfüllen soll. - Bei einem Steckerstift der
    [0011] Sensorkapsel bzw . des Auslöseschalters eines Kfz-Airbag sind z .B . alle die vorgenannten besonderen Gründe für eine spezielle Wahl des Kernmaterials gleichzeitig gegeben, und trotzdem soll dieses nicht lδtbare , oder nicht ausreichend zuverlässig lang- zeitstabil lδtbare Kernmaterial in der Leiterplatte - letztend¬ lich durch Löten - in langzeitstabil absolut zuverlässiger Weise angebracht werden können .
    [0012] Die Erfindung ist jedoch nicht nur auf Steckersti fte für diese spezielle Sensorkapsel, sondern generell auf alle Steckerstifte anwendbar, welche dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 ent¬ sprechen.
    [0013] Es ist vielfach für sich - nicht nur bei Transistorgehäusen - bekannt, daß Steckerstifte einen stiftförmigen, elektrisch lei¬ tenden, mit Glas in der Durchführung eines Trägers eingeschmol¬ zenen Kern aufweisen können, welcher seinerseits mit einer Hülle umgeben ist, vgl. auch die Steckerstifte der altbekannten Radioröhren, z.B. gemäß ' FR-A-845 282. Dort ist der Kern jedoch mit seiner Hülle verlötet (J). Stecker¬ stifte von Radioröhren mußten zudem im allg. nur in Buchsen ge¬ steckt, jedoch kaum je in Buchsen langzeitstabil zuverlässig - z.B. durch Schwallöten - fest eingelötet werden.
    [0014] Außerdem ist es für sich, vgl. dazu
    [0015] * DE-A-2 820 002, bekannt, den Kern und seine Hülle bei einem Steckerstift so auf- zubauen, daß die Hülle in eine Leiterplatte eingelötet werden kann. Dort ist aber der Kern aus lötbaren Material, weil er mit der Hülle verlötet ist. Zudem dient die Hülle in erster Linie zum Tragen eines Lδtzinnringes , der seinerseits das spätere Einlöten dieses Steckerstiftes in die Leiterplatte erleichtern soll.
    [0016] Die in den Unteransprücften de finierten Gegenstände gesta tten , zusätzliche Vortei le zu erreichen . Es gestattet nämlich der Ge¬ genstand gemäß Patentanspruch 2 , eine relativ hohe Biegestei figkeit des Steckerst i ftes zu er¬ reichen , so daß er sich beim Hineinstecken in die Buchse entsprechend selten verbiegt , 3 , die Hülse so zu gestalten , daß sie zusätzlich als Abstands¬ körper zwischen der Buchse und dem Träger , d . h . als Ab- standskörper zwischen dem Tragkörper einerseits und dem Trä¬ ger des Bauelementes andererseits dient , so daß : unbeabsichtige Kurzschlüsse zwischen dem Träger des Bau¬ elementes und Leitungen auf dem Tragkörper entsprechend leicht vermieden we rden können und : bei Bedarf eine entsprechend gute Kühlung des Bauelementes auch im Bereich zwischen dem Tragkörper und dem Träger er¬ reichbar ist, , mit besonders wenig Materialaufwand die Hülse so gestalten zu können, daß
    [0017] : ein aus der Hülse am trägerfernen Ende herausragende Rest des Kernes vor dem Löten in die Buchse, zur Justierung der endgültigen Lage des Trägers gegenüber dem Tragkδrper, ge¬ steckt werden kann, : die Hülse als Abstandskörper zwischen dem Tragkδrper und dem Trager dienen kann, : unbeabsichtige Kurzschlüsse zwischen dem Träger des Bau¬ elementes und Leitungen auf dem Tragkörper entsprechend leicht vermieden werden können und : bei Bedarf eine entsprechend gute Kühlung des Bauelementes auch im Bereich zwischen dem Tragkörper und dem Träger er¬ reichbar ist, sowie
    [0018] 5, vor dem Festlöten der Hülse an der Buchse, die Justierung des Trägers gegenüber dem Tragkörper zu erleichtern.
    [0019] Die Erfindung wird anhand der in den beiden FIGUREN gezeigten Ausführungsbeispiele weiter erläutert. Hierbei zeigt die FIG. 1 symbolhaft zwei verschiedene Ausführungsbeispiele der Steckstifte an einem Träger, sowie FIG. 2 symbolhaft die Verbindung von zwei Ausführungsbeispie¬ len der Steckerstifte einerseits mit den Buchsen einer Leiterplatte andererseits .
    [0020] Beide FIGUREN zeigen also Ausführungsbeispiele des Steckεrsti f- tes S mit H bzw. S mit I . Dieser Steckerstift dient jeweils zum Leiten von Strömen und/oder Spannungen zu/von einem elektri¬ schen Anschluß des Bauelementes E. Der Steckersti ft ist , vgl . . FIG. 1 , mittels eines Glastropfens G in einer Durchführung des Trägers K eingeschmolzen, wobei hier der Träger K eine Kapsel bzw. ein Schutzgehäuse K des Bauelementes E darstellt.
    [0021] Der Steckerstift besteht jeweils aus einem stiftförmigεn Kern S , welcher seinerseits aus nicht lötfähigem Metall besteht - zumindest aus nicht zuverlässig lötfähigem Metall besteht . Dieser Kern S ist leitend über einen angebondeten Draht D mit dem Bauelement E innerhalb des Trägers K verbunden. Außerdem ist der Kern S außen von einer Hülse H, I umgeben, die ihrer¬ seits am Kern S z.B. durch Punktschweißen elektrisch leitend befestigt ist. Die Hülse H, I ist außerdem entweder völlig aus lötfahigem Material hergestellt oder sie ist zumindest an jeder Stelle ihrer Oberfläche, an welcher sie an der Buchse M anzulö¬ ten ist, mit lötfahigem Material beschichtet. Das heißt, die Hülse weist zumindest an jener Stelle ihrer Oberfläche, an wel- eher sie an der Buchse M anlδtbar ist, lδtfähiges Material auf. Bei der Erfindung ist alleine der Kern S mittels des Glastrop¬ fens/Isolators G in der Durchführung des Trägers K so befe¬ stigt, daß zwischen dem Kern S und dem Träger K keine leitende elektrische Brücke entsteht.
    [0022] Daher ist der erfindungsgemäß hergestellte Steckerstift - ob¬ wohl sein Kern S zumindest nicht ausreichend zuverlässig in Serienfertigung lötbar ist - an seiner Oberfläche H, I mittels Lötmasse, z.B. mittels Zinnlot, an der Buchse M anlötbar, wobei diese Buchse M ihrerseits - zumindest an der betreffenden Ober¬ fläche - aus lötfähigem Material besteht und in einem Tragkör¬ per L angebracht ist. Sie ist also z.B. in einer Leiterplatte L aus isolierendem Material angebracht, welches in Dickschicht- ttchnik oder Dünnschichttechnik hergestellte Leitungen N trägt, vgl. die an die eine Buchse M angeschlossene, symbolhaft darge¬ stellten Leitungen N.
    [0023] Der erfindungsgemäß aufgebaute Steckerstift kann also dadurch hergestellt werden, daß zunächst der Kern S mittels des Isola- tors/Glastropfens G im Träger K befestigt wird, wonach die Hülse H, I über den Kern S geschoben und darauf, z.B. durch Punktschweißen, befestigt wird. Auf diese besonders einfache : Weise ist eine langzeitstabil zuverlässige Lδtbarkeit des Steckerstiftes erreichbar, obwohl der Kern S zunächst aus einem Material besteht, welches nicht - zumindest nicht ausreichend zuverlässig - lδtbar ist.
    [0024] %
    [0025] Die FIG. 1 und die FIG. 2 zeigen jeweils ein Ausführungsbei¬ spiel einer Hülse I, welche so lang ist, daß sie vor dem Anlö- ten in die Buchse M oder durch die Buchse M hindurchsteckbar ist. Auf diese Weise wird nicht nur schon vor dem Löten ein besonders fester Sitz des Stiftes S/I in der Buchse M erreicht. Darüber hinaus wird durch eine so gestaltete Hülse eine relativ hohe Biegesteifigkeit des Steckerstiftes S/I erreicht, so daß sich der Steckerstift S/I bei* Hineinstecken in die Buchse M entsprechend selten verbiegen wird. Damit sinkt auch der Aus¬ schuß, welcher sonst bei der Anwendung des Steckerstiftes auf¬ treten konnte.
    [0026] Bei den in FIG. 2 gezeigten beiden Ausführungsbeispielen des Steckerstiftes S/H, S/I sowie bei dem in FIG. 1 gezeigten Aus¬ fuhrungsbeispiel des Steckerstiftes S/H weist die Hülsenober¬ fläche jeweils eine Wulst/Verdickung V auf, die ihrerseits dicker als der Innendurchmesser der Buchse M ist und die, nach dem Anlöten der Hülse an die Buchse M, den Abstand zwischen der Buchse M und dem Träger K festlegt. Diese Wulst/Verdickung V stellt also in für sich bekannter Weise beim Anwenden des Steckerstiftes einen Anschlag dar, bis zu welchem der Stecker- stift in die Buchse M hingesteckt werden kann. Eine in dieser Weise gestaltete Hülse stellt also zusätzlich einen Abstands¬ körper zwischen der Buchse M und dem Träger K dar, so daß bei vernünftiger Dimensionierung der Verdickung V unbeabsichtigte Kurschlüsse zwischen dem Träger K und Leitungen N auf dem Trag- körper L entsprechend leicht vermieden werden können. Zusätz¬ lich kann durch einen so gebildeten Abstandskörper bei Bedarf auch eine entsprechend gute Kühlung des Bauelementes E, beson¬ ders auch im Bereich zwischen dem Tragkörper L und dem Träger K, erreicht werden.
    [0027] In den FIG. 1 und 2 ist jeweils links ein Ausführungsbeispiel für den Steckerstift gezeigt, bei welchem die Hülse H an ihrem buchsennahen Ende dicker als der Innendurchmesser der Buchse M ist, wobei die Hülse H insgesamt so kurz ist, daß sie nach dem Anlöten an die Buchse M einen Abstandskörper H zwischen der
    [0028] Buchse M und dem Träger K bildet. Mit dann besonders wenig Ma¬ terialaufwand ist die Hülse so gestaltet, daß auch bei dieser Variante der Erfindung unbeabsichtigte Kurzschlüsse zwischen dem Träger K des Bauelementes E einerseits und Leitungen N auf dem Tragkörper L andererseits entsprechend leicht vermieden werden können, wobei auch hier bei Bedarf eine entsprechend gute Kühlung des Bauelementes E, besonders auch im Bereich zwi¬ schen dem Tragkörper L und dem Träger K, erreichbar ist. Wenn bei dieser Variante der Erfindung zusätzlich aus der Hülse H am tragerfernen Ende noch ein Rest des Kernes S genügend heraus¬ ragt, dann kann dieser Rest des Kernes S vor dem Löten in die Buchse M - zum Justieren der endgültigen Lage des Trägers K ge¬ genüber dem Tragkörper L - hineingesteckt werden, was die an- schließende Festlötung der Hülse H an der Buchse M, besonders bei Serienfertigung, sehr erleichtern kann.
    [0029] Die Ausführungsbeispiele zeigen, daß das erfindungsgemäße Auf¬ stecken und Befestigen, z.B. Verschweißen, der röhrchenförmigen Hülse H, I aus lötbarem Material mit sehr geringem Aufwand er¬ reicht werden kann und daß der mit solchen Steckerstiften aus¬ gestattete Träger/Baukörper K wie andere herkömmliche Baukör¬ per, z.B. Widerstände und Kondensatoren, auf Tragkörpern/Leiter¬ platten L positioniert und - bevorzugt im Schwallδtbad - mit der in der Kfz-Elektronik angestrebten extrem hohen Zuverlässig¬ keit festgelötet werden kann.
    [0030] 4 Patentansprüche 2 FIGUREN
    [0031] Bezugszeichenliste / Spezialbegriffe
    [0032]
    权利要求:
    ClaimsPatentansprüche
    1. Elektrisch leitender Steckerstift (S mit H oder mit I), der
    - zur Leitung von Strömen und/oder Spannungen zu/von einem elektrischen Anschluß eines Bauelementes (E) dient,
    - mittels eines Isolators (G), z.B. Glas (G), in einer Durch¬ führung eines Trägers (K), z.B. eines Schutzgehäuses (K), des Bauelementes (E) befestigt ist, und
    - an seiner Oberfläche ein mittels Lötmasse, z.B. Zinnlot, löt- fähiges Metall zumindest an jener Stelle (auf H oder I) ent¬ hält,
    : an welcher er an eine Buchse (M) anlötbar ist, die ihrer¬ seits aus lötfähigem Metall besteht und die in einem Trag¬ körper (L), z.B. in einer gedruckten Leiterplatte (L) aus isolierendem Material, angebracht ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß
    - er (S mit H oder mit I) einen stiftförmigen Kern (S) aus nicht - oder nicht zuverlässig - lötfahigem Metall enthält, der (S) seinerseits : mittels des Isolators (G) in der Durchführung befestigt ist, : leitend (z.B. über einen angebondeten Draht D) mit dem Bau¬ element (E) verbunden ist, und : von einer Hülse (H oder I) umgeben ist, die (H oder I) ihrerseits
    = am Kern (S) elektrisch leitend befestigt ist, z.B. durch
    Punktschweißen, und, = völlig aus lötfähigem Material besteht oder zumindest an jener Stelle ihrer Oberfläche, an welcher sie (H oder I) an der Buchse (M) anlδtbar ist, lötfähiges Material auf¬ weist.
    2. Steckerstift (S mit I) nach Patentanspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß - die Hülse (I) so lang ist, daß sie (I) vor dem Anlöten an die Buchse (M) in oder durch die Buchse (M) steckbar ist.
    3. Steckerstift (S mit I) nach Patentanspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß
    - die Hülsenoberfläche eine Wulst/Verdickυng (V) aufweist, die (V) ihrerseits : dicker als der Innendurchmesser der Buchse (M) ist, und
    : nach dem Anlöten der Hülse (S mit I) an die Buchse (M) den Abstand zwischen der Buchse (M) und de» Träger (K) fest¬ legt.
    4. Steckerstift (S mit H) nach Patentanspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß
    - die Hülse (H) an ihrem buchsennahe Ende dicker als der Innen¬ durchmesser der Buchse (M) ist, und
    - sie (H) insgesamt so kurz ist, daß sie (H) nach dem Anlöten an die Buchse (M) einen Abstandskörper (H) zwischen der
    Buchse (M) und dem Träger (K) bildet.
    5. Steckerstift (S mit H) nach Patentanspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß - aus dem buchsennahen Ende der Hülse (H) ein Rest des Kernes (S) hervorragt, der seinerseits dünner ist als der Innen¬ durchmesser der Buchse (M).
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE3732855A1|1989-04-06|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1989-04-06| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): BR JP KR US |
    1989-04-06| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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