DE3932065A1 - Halter fuer elektronische bauelemente und verfahren zum halten der bauelemente - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Halter für elektronische Bauelemente.

Derartige Halter dienen dazu, spitzen- oder knopfförmige elektronische Bau­ elemente für die Bestückung von elektronischen Baugruppen vorübergehend aufzunehmen, beispielsweise um die Eigenschaften der elektronischen Bau­ elemente zu messen oder um Markierungen auf den Oberflächen der elektro­ nischen Bauelemente anzubringen. Die Halter können jedoch auch dazu die­ nen, eine Vielzahl elektronischer Bauelemente auf einem Trägerband anzu­ ordnen und geordnet in einem Gehäuse, beispieslweise einer Vor­ ratspackung, unterzubringen.

Zur Erläuterung des Standes der Technik soll bereits hier auf Fig. 1 bis 3 der Zeichnung Bezug genommen werden. Fig. 1 ist eine teilweise aufgebro­ chene perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Halters für knopfförmi­ ge elektronische Bauelemente. Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch wesentliche Teile des Halters gemäß Fig. 1.

Der herkömmliche Halter 1 ist aus einer aus Metall bestehenden recht­ eckigen Platte 2 vorgegebener Dicke hergestellt. Mehrere Aufnahmeöffnun­ gen 4 zur Aufnahme knopfförmiger elektronischer Bauelemente 3, beispiels­ weise zur Aufnahme von Schichtkondensatoren, sind reihenförmig in der Platte 2 ausgebildet.

Die Grundrißform jeder der Aufnahmeöffnungen 4 entspricht der Grundriß­ form der elektronischen Bauelemente 3. Jede der Aufnahmeöffnungen 4 weist einen ersten Öffnungsabschnitt 4 a, dessen Tiefe der Dicke des elektro­ nischen Bauelements 3 entspricht, und einen zweiten Öffnungsabschnitt 4 b auf, der mit dem ersten Öffnungsabschnitt 4 a verbunden ist und einen klei­ neren Durchmesser als dieser aufweist. Im Übergangsbereich zwischen den Öffnungsabschnitten 4 a und 4 b wird eine Stufe 4 c gebildet, auf der das elek­ tronische Bauelement 3 mit seinen entgegengesetzten Enden aufliegt.

Das elektronische Bauelement 3 wird in der in Fig. 2 durch einen Pfeil an­ gegebenen Richtung in den ersten Öffnungsabschnitt 4 a der Aufnahmeöff­ nung 4 eingesetzt.

Wenn die elektrischen Eigenschaften des elektronischen Bauelements 3 ge­ messen und/oder das Bauelement mit einer Markierung versehen werden soll, so muß das Bauelement 3 in der Aufnahmeöffnung 4 befestigt werden. Bei dem herkömmlichen Halter 1 wird diese Befestigung dadurch erreicht, daß das in der Aufnahmeöffnung 4 angeordnete Bauelement 3 von der Unter­ seite her durch den zweiten Öffnungsabschnitt 4 b einem Saugunterdruck ausgesetzt wird.

Wenn jedoch bei dem oben beschriebenen Verfahren zum Halten der elektro­ nischen Bauelemente ein Zwischenraum zwischen der Innenfläche und des ersten Öffnungsabschnitts 4 a und den Seitenflächen des elektronischen Bau­ elements 3 besteht, so ist es schwierig, das Bauelement 3 präzise in dem er­ sten Öffnungsabschnitt 4 a zu positionieren. Infolgedessen ergeben sich Schwierigkeiten, wenn die Messungen oder die Anbringung der Markierun­ gen an dem elektronischen Bauelement mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden sollen.

Zur Lösung dieses Problems ist ein anderer Halter vorgeschlagen worden, der perspektivisch in Fig. 3 dargestellt und mit dem Bezugszeichen 5 bezeich­ net ist.

Der Halter 5 ist ebenfalls aus einer aus Metall bestehenden rechteckigen Plat­ te 6 hergestellt. Die Platte 6 ist mit einer Anzahl Halteöffnungen 7 für elasti­ sche Körper 8 versehen. Die elastischen Körper 8, die beispielsweise aus Gummi bestehen, sind fest in den zugehörigen Halteöffnungen 7 befestigt. Beispielsweise sind die elastischen Körper 8 so in die Halteöffnungen 7 ein­ geformt oder eingegossen, daß sie mit der Platte 6 ein einstückiges Bauteil bilden. Jeder der elastischen Körper 8 weist eine Aufnahmeöffnung 9 auf, de­ ren Durchmesser etwas kleiner ist als die Außenkontur des aufzunehmenden elektronischen Bauelements.

Bei dem Halter 5 gemäß Fig. 3 sind die elektronischen Bauelemente in den Aufnahmeöffnungen 9 gehalten, so daß sie bearbeitet, beispielsweise markiert werden können.

In diesem Fall kann kein Zwischenraum zwischen den lnnenflächen der Auf­ nahmeöffnung 9 und den seitlichen Außenflächen des elektronischen Bauele­ ments auftreten, und das elektronische Bauelement wird aufgrund der Elasti­ zität des elastischen Körpers 8 kraftschlüssig in der Aufnahmeöffnung 9 ge­ halten. Auf diese Weise wird eine einfache und genaue Positionierung des elektronischen Bauelements ermöglicht.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten Halter 5 hängt die zwischen der lnnenflächen der Aufnahmeöffnung 9 und dem elektronischen Bauelement wirkende elasti­ sche Haltekraft von der Größe der Aufnahmeöffnung 9 im Verhältnis zur Au­ ßenkontur des elektronischen Bauelements, d.h., von der Wanddicke des ela­ stischen Körpers 8 ab. Beispielsweise ergibt sich eine geringere Halterkraft, wenn die Wanddicke des elastischen Körpers 8 verringert und der Durch­ messer der Aufnahmeöffnung 9 entsprechend vergrößert wird. Andererseits wird eine höhere Haltekaft erreicht, wenn die Wanddicke des elastischen Körpers 8 auf Kosten des Durchmessers der Aufnahmeöffnung 9 vergrößert wird.

Wenn die Genauigkeit, mit der die Wanddicke der elastischen Körper 8 bei der Anbringung der elastlschen Körper an den lnnenflächen der Halteöffnun­ gen 7 in der Platte 6 eingehalten werden kann, nur gering ist, können des­ halb die elektronischen Bauelement nicht mit einer einheitlichen elastischen Haltekraft an den lnnenflächen der Aufnahmeöffnungen 9 gehalten werden. Falls die Haltekraft relativ gering ist, können die elektronischen Bauelemente aus den Ausnahmeöffnungen herausfallen. Infolgedessen ergeben sich Schwie­ rigkeiten, wenn die einzelnen elektronischen Bauelement präzise in den Auf­ nahmeöffnungen 9 positioniert werden sollen, um die Eigenschaften der Bau­ elemente zu messen oder um die Bauelemente weiter zu verarbeiten, bei­ spielsweise zu markieren oder auf einem Trägerband anzubringen. Ebenso er­ geben sich Schwierigkeiten bei anderen Handhabungen, beispielsweise bei der Lagerung oder beim Versand der Halter 5 mit eingesetzten elektroni­ schen Bauelementen.

Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, ist es erforderlich, die Wanddicke der elastischen Körper 8 bei der Herstellung mit hoher Genauigkeit einzuhal­ ten. Dies führt jedoch zu hohen Werkzeug- und/oder Verfahrenskosten bei der Herstellung und Anbringung der elastischen Körper 8 in der Platte 6.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Halter für knopfför­ mige elektronische Bauelemente zu schaffen, der sich zu geringen Kosten herstellen läßt und dennoch in der Lage ist, die elektronischen Bauelemente mit weitgehend einheitlicher elastischer Haltekraft zu halten, so daß eine problemlose Handhabung ermöglicht wird.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist in Patentanspruch 1 angege­ ben.

Der erfindungsgemäße Halter für elektronische Bauelemente ist gekenn­ zeichnet durch eine elastische Halteplatte, in der mehrere Aufnahmeöffnun­ gen für die elektronischen Bauelemente derart ausgebildet sind, daß die elektronischen Bauelemente durch die von den Innenwänden der Aufnahme­ öffnungen auf die Bauelemente ausgeübten elastischen Kräfte gehalten wer­ den. Da somit die einzelnen Aufnahmeöffnungen ausschließlich durch das ela­ stische Material der Halteplatte voneinander getrennt sind, verteilen sich die elastischen Kräfte so über die Halteplatte, daß die durch die Innenwände der Aufnahmeöffnungen auf die darin aufgenommenen elektronischen Bauelemen­ te ausgeübten elastischen Kräfte im wesentlichen einheitlich sind. Auf diese Weise kann die Vielzahl der Bauelemente mit weitgehend einheitlicher Hal­ tekraft gehalten werden. Darüber hinaus ergibt sich eine Verringerung der Herstellungskosten, da die elastische Halteplatte zu geringen Kosten herge­ stellt werden kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Halters sind in den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 6 angegeben.

Der Halter kann einen Rahmen aus starrem Material aufweisen, in dessen Rahmenöffnung die elastische Halteplatte befestigt ist. Wahlweise kann der Rahmen auch mehrere Rahmenöffnungen bilden, in denen jeweils eine mit mehreren Aufnahmeöffnungen versehene Halteplatte befestigt ist.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Halten von elektronischen Bauele­ menten ist in Patentanspruch 7 angegeben.

Nach diesem Verfahren wird eine elastische Halteplatte mit mehreren Auf­ nahmeöffnungen für die elektronischen Bauelemente versehen, und die elek­ tronischen Bauelemente werden jeweils so in die Aufnahmeöffnungen einge­ setzt, daß sie durch die von den Innenflächen der Aufnahmeöffnungen auf sie ausgeübten elastischen Kräfte in Position gehalten werden.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise aufgebrochene perspektivische Ansicht eines Beispiels eines herkömmlichen Halters für elektronische Bauelemente;

Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt durch wesentliche Teile des Halters gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine teilweise aufgebrochene perspektivische Ansicht eines anderen Beispiels eines herkömmlichen Halters für elek­ tronische Bauelemente;

Fig. 4 eine teilweise aufgebrochene perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Halters für elektronische Bauelemente;

Fig. 5 eine teilweise aufgebrochene perspektivische Ansicht eines Halters gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Er­ findung;

Fig. 6 eine Schnittdarstellung zur Erläuterung der bei einem her­ kömmlichen Halter auftretenden Probleme; und

Fig. 7 einen der Darstellung in Fig. 6 entsprechenden Schnitt zur Erläuterung der Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Halters.

Gemäß Fig. 4 weist ein Halter 11 für knopfförmige elektronische Bauele­ mente einen rechteckigen Rahmen 12 aus starrem Material wie beispielswei­ se Metall oder Keramik sowie eine in einer Öffnung des Rahmens 12 befe­ stigte elastische Halteplatte 13 auf. Die elastische Halteplatte 13 ist aus Gum­ mi, aus elastischen Kunststoffen oder dergleichen hergestellt.

In der elastischen Halteplatte 13 sind in Reihen ausgerichtet mehrere Auf­ nahmeöffnungen 14 ausgebildet, deren Durchmesser oder lichte Weite je­ weils etwas kleiner ist als die Außenkontur des aufzunehmenden elektroni­ schen Bauelements. Die Aufnahmeöffnungen 14 sind als von der Oberseite bis zur Unterseite der Halteplatte 13 durchgehende Durchbrüche ausgebildet und weisen auf ihrer gesamten Länge einen einheitlichen Querschnitt auf. Die Aufnahmeöffnungen 14 können somit einfacher hergestellt werden als die Aufnahmeöffnungen 4 bei dem herkömmlichen Halter gemäß Fig. 1.

Bei dem Halter 11 bestehen die zwischen den einzelnen Aufnahmeöffnungen 14 gebildeten Stege 13 a ausschließlich aus dem elastischen Material der Hal­ teplatte 13. Infolgedessen sind die in die Aufnahmeöffnungen 14 eingesetzten elektronischen Bauelemente von den Innenflächen der Aufnahmeöffnungen 14 einer im wesentlichen einheitlichen Haltekraft ausgesetzt. Bei dem her­ kömmlichen Halter 5 gemäß Fig. 3 führen Maßtoleranzen der Wanddicken der elastischen Körper 8 zu Abweichungen der Haltekräfte, mit denen die einzelnen Bauelemente elastisch in den zugehörigen Aufnahmeöffnungen ge­ halten werden. Bei dem erfindungsgemäßen Halter wird demgegenüber auch dann eine gleichmäßige Kräfteverteilung und somit eine einheitliche elasti­ sche Haltekraft für die in die Aufnahmeöffnungen eingesetzten Bauelemente erreicht, wenn die Wanddicken der nur aus elastischem Material bestehen­ den Stege 13 a zwischen den Aufnahmeöffnungen 14 gewisse Maßtoleranzen aufweisen.

Bei der Handhabung von knopfförmigen elektronischen Bauelementen ist es unter dem Gesichtspunkt der Massenhersellung wünschenswert, so viele Bauelemente wie möglich auf dem Halter unterzubringen. Bei dem herkömm­ lichen Halter 5 gemäß Fig. 3 sind jedoch die Möglichkeiten zur Verringe­ rung des Abstands zwischen den Bauelementen begrenzt, da zwischen den elastischen Körpern 8 jeweils ein Teil der Metallplatte 6 vorgesehen ist und eine gewisse Wanddicke der elastischen Körper 8 erforderlich ist, um eine ausreichende elastische Haltekraft zu gewährleisten. Bei diesem Stand der Technik ist es deshalb schwierig, die Anzahl der in einem einzigen Halter aufnehmbaren Bauelemente zu erhöhen.

Demgegenüber besteht bei dem erfindungsgemäßen Halter 11 eine größere Freiheit, die Abstände zwischen den Bauelementen, d.h., die Abstände zwi­ schen den Aufnahmeöffnungen 14 zu verringern. Folglich kann das Raster für die Unterbringung der elektronischen Bauelemente verkleinert werden, so daß eine kostensparende Massenproduktion begünstigt wird.

Wenn bei dem in Fig. 3 gezeigten herkömmlichen Halter 5 die Anzahl der aufnehmbaren Bauelemente erhöht werden soll, müssen die Befestigungsöff­ nungen 7 relativ klein ausgelegt werden. Infolgedessen verringert sich die Wanddicke der einzelnen elastischen Körper 8, so daß der Abstand jedes elektronischen Bauelements zu dem umgebenden Metall der Platte 6 ab­ nimmt. Aufgrund dessen kommt es bei der Bestimmung der elektrischen Ei­ genschaften der elektronischen Bauelemente zu Streukapazitäten zwischen den elektronischen Bauelementen und der Platte 6. Hierdurch wird die Ge­ nauigkeit der Messung der elektrischen Eigenschaften beeinträchtigt.

Bei dem erfindungsgemäßen Halter 11 ist dagegen kein Metall zwischen den einzelnen Aufnahmeöffnungen 14 vorhanden, so daß auch bei Anordnung der elektronischen Bauelemente auf engem Raum keine Beeinträchtigung der Meßgenauigkeit durch Streukapazitäten auftritt.

Wenn bei dem herkömmlichen Halter 5 gemäß Fig. 3 die elastischen Kör­ per 8 aus Kunststoff bestehen, so liegen aufgrund der Schrumpfung der ela­ stischen Körper 8 beim Aushärten des Kunststoffs die Ränder der Aufnahme­ öffnungen 9 zumeist tiefer als die obere Oberfläche der Platte 6, wie im Schnitt in Fig. 6 zu erkennen ist. Es entsteht so eine Folge stufenförmiger Vorsprünge und Vertiefungen, die in manchen Fällen eine präzise Anbrin­ gung der Markierungen auf den Oberflächen der elektronischen Bauelemente 3 verhindern.

Wenn bei dem erfindungsgemäßen Halter 11 die elastische Halteplatte 13 in ähnlicher Weise aus Kunststoff hergestellt wird, so entstehen trotz des Schwunds der elastischen Halteplatte 13 beim Aushärten des Kunststoffs die Stufen lediglich an den Rändern 13 a der Halteplatte 13, wie in Fig. 7 im Schnitt zu erkennen ist. An den Aufnahmeöffnungen 14 treten dagegen keine Stufen oder Niveauänderungen auf. Die Markierungen können deshalb bei­ spielsweise im Siebdruckverfahren mit hoher Genauigkeit angebracht wer­ den. In Fig. 6 und 7 sind zur Verdeutlichung der Darstellung die Stufen bzw. Niveauunterschiede lediglich symbolisch dargestellt.

In Fig. 5 ist ein Halter 21 gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Der Halter 21 weist mehrere Öffnungen 22 a in einem ge­ meinsamen Rahmen 22 auf. ln jeder der Öffnungen 22 a ist eine elastische Halteplatte 23 befestigt. Ähnlich wie bei dem zuvor beschriebenen Ausfüh­ rungsbeispiel sind jeweils mehrere Aufnahmeöffnungen 24 in Reihen ausge­ richtet in den einzelnen Halteplatten 23 ausgebildet.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel werden die zwischen den einzelnen Aufnahmeöffnungen 24 gebildeten Stege 23 a lediglich durch Material der ela­ stischen Halteplatte 23 gebildet. Der Halter 21 weist deshalb die gleichen Vorteile wie der in Fig. 4 gezeigte Halter 11 auf.

Während bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen die Aufnahme­ öffnungen für die elektronischen Bauelemente durchgehend sind, können die Aufnahmeöffnungen in einer modifizierten Ausführungsform auch durch Aus­ nehmungen mit geschlossenem Boden gebildet werden.

Auch die Grundrißformen der elastischen Halteplatte und der Aufnahmeöff­ nungen können variiert und insbesondere an die Kontur der aufzunehmenden elektronischen Bauelemente bzw. an die Form einer den Halter aufnehmen­ den Vorrichtung oder eines Faches oder dergleichen zur Aufbewahrung des Halters angepaßt werden.

Claims (7)

1. Halter für elektronische Bauelemente, gekennzeichnet durch wenig­ stens eine elastische Halteplatte (13; 23), in der jeweils mehrere Aufnahme­ öffnungen (14; 24) für die elektronischen Bauelemente derart ausgebildet sind, daß die Bauelemente durch die von den Innenflächen der Aufnahmeöff­ nungen auf sie ausgeübten elastischen Kräfte gehalten werden.

2. Halter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Rahmen (12; 22) aus starrem Material mit wenigstens einer Öffnung (22 a), in der die elastische Halteplatte (13; 23) befestigt ist.

3. Halter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (22) mehrere Öffnungen (22 a), aufweist, die jeweils eine Halteplatte (23) auf­ nehmen.

4. Halter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Größe jeder einzelnen Aufnahmeöffnung (14; 24) kleiner ist als die Außenkontur des aufzunehmenden elektronischen Bauelements.

5. Halter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die elastische Halteplatte (13; 23) aus Gummi hergestellt ist.

6. Halter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Halteplatte (13; 23) aus elastischem Kunststoff hergestellt ist.

7. Verfahren zum Halten von elektronischen Bauelementen, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine elastische Halteplatte (13; 23) mit mehreren Auf­ nahmeöffnungen (14; 24) für die Bauelemente versehen wird und daß die Bau­ elemente jeweils derart in die Aufnahmeöffnungen (14; 24) eingesetzt wer­ den, daß sie durch die von den lnnenwänden der Aufnahmeöffnungen auf sie ausgeübten elastischen Kräfte gehalten werden.