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PATENTANSPRÜCHE
1. Trennbare elektrische Verbindung zwischen gedruckten Leiterzügen zweier Leiterplatten, dadurch gekennzeichnet, dass jede Leiterplatte (11,21) wenigstens eine durchgehende Öffnung 22) aufweist, wobei die Öffnungen (12,22) beider Platten (11,21) einander paarweise zugeordnet sind, dassjeder zu verbindende Leiterzug (15, 16, 17;
; 25,26,27) einer der Öff- nungen (12,22) zugeordnet ist, dass jeder zu verbindende Leiterzug (15, 16, 17) der einen Leiterplatte (11) im wesentlichen radial auf die ihm zugeordnete Öffnung (12) zulaufend nahe dieser Öffnung (12) endet, dass jeder zu verbindende Leiterzug (25,26,27) der anderen Leiterplatte (21) nahe der ihm zugeordneten Öffnung (22) im wesentlichen tangential zu dieser Öffnung (22) verlaufend endet, und dass Verbindungsmittel (31) vorgesehen sind, von denen jeweils eines die beiden Leiterplatten (11,21) über zwei der einander zugeordneten durchgehenden Öffnungen (12,22) gegeneinander positioniert und die Leiterplatten (11,21) im Nahgebiet des Verbindungsmittels (31) samt der sich dort kreuzend berührenden Leiterzüge (15, 16, 17;
; 25,26,27) pressend zusammenhält.
2. Trennbare elektrische Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterzüge (15, 16, 17) der einen Leiterplatte(11) in der Nähe der Öffnung (12) verdoppelt sind, und dass auf beiden Leiterplatten (11,21) pro durchgehen der Öffnung (12,22) drei Leiterzüge (15, 16, 17; 25,26,27), bezüglich der durchgehenden Öffnung(12,22) um jeweils etwa 120 versetzt, enden.
3. Trennbare elektrische Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterzüge (15, 16, 17; 25,26, 27) aus einem Kupfer-Untergrund und einer Blei-Zinn-Legierung als Überzug bestehen.
4. Trennbare elektrische Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterzüge (15,16, 25,26, 27) aus einem Kupfer-Untergrund und einem Edelmetall-Überzug bestehen.
5. Trennbare elektrische Verbindung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmittel selbstschneidende Schrauben (31) sind, dass die Durchmesser der Öffnungen (12) der einen Leiterplatte (11)so klein sind, dass die Schrauben (31) nicht durchsteckbar sind, dass die Durchmesser der Öffnungen (22) der anderen Leiterplatte (21)so gross sind, dass die Schrauben (31) durchsteckbar sind, und dass die Schrauben (31), durchgesteckt durch letztere Öffnungen (22), in den Öffnungen (12) der einen Leiterplatte (11) festgeschraubt sind.
6. Trennbare elektrische Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmittel Schrauben mit zugehörigen Muttern sind und dass die Schrauben über die durchgehenden Öffnungen (12,22) gesteckt und verschraubt die beiden Leiterplatten (11,21) zusammenhalten.
7. Verwendung der trennbaren elektrischen Verbindung nach Anspruch 1 zum Verbinden mehrerer Leiterplatten, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leiterplatte (11) grösser und die anderen Leiterplatten (21) kleiner und mit je einer Schaltertaste (43) bestückt sind, und dass die kleineren Leiterplatten (21) plan auf der grösseren Leiterplatte (11) aufliegend montiert sind.
Die Erfindung betrifft eine trennbare elektrische Verbindung zwischen gedruckten Leiterzügen zweier Leiterplatten sowie eine Verwendung dieser Verbindung.
Trennbare elektrische Verbindungen sind in Form von Steckern allgemein bekannt. Die Verbindung mehrerer Leiterplatten erfolgt heute im allgemeinen über vielpolige Stecker, an die Verbindungsleitungen angeschlossen sind. Weiter ist es bekannt, auf Leiterplatten Stecksockel anzubringen, über die einzelne Bauelemente wie beispielsweise integrierte Schaltkreise auswechselbar einsetzbar sind. Ansonsten besteht die Möglichkeit, an der Leiterplatte über Lötverbindungen oder Stifte für Wickelverdrahtung direkt Verbindungsleitungen anzubringen.
Die technische Tendenz geht heute dahin, immer grössere gedruckte Leiterplatten vorzusehen. Diese Tendenz ist jedoch mit dem Nachteil gekoppelt, dass hierdurch die Flexibilität im Schaltungsaufbau vermindert wird. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, auf einfache und rationelle Weise die Flexibilität bei Verwendung grosser Leiterplatten wieder herzustellen. Hierzu ist es notwendig, trennbare elektrische Verbindungen zwischen mehreren gedruckten Leiterzügen von Leiterplatten bereitzustellen, die billig sind und elektrisch allen Forderungen an Verbindungsgüte und Dauerhaftig keit genügen. Diese trennbaren elektrischen Verbindungen sind gekennzeichnet durch die Kennzeichen des ersten Anspruchs. Die folgenden Ansprüche geben spezielle Ausführungsarten an.
Die erfindungsgemässe Verwendung der trennbaren Verbindung ist im letzten Anspruch gekennzeichnet.
Auf diese Weise können bei geeigneter Anordnung der zu kontaktierenden Leiterzüge auf der grösseren Leiterplatte eine oder mehrere Zusatz-Leiterplatten auf der grösseren Leiterplatte durch Anschrauben montiert werden. Die auf diesen Zusatz-Leiterplatten angeordneten Schaltungsgruppen sind damit leicht auswechsel- oder ersetzbar.
Im folgenden wird die Erfindung beispielsweise anhand von drei Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Ausschnitt aus einer ersten Leiterplatte, Fig. 2 einen Ausschnitt aus einer zweiten Leiterplatte, Fig. 3 einen Schnitt durch zwei miteinander verbundene Leiterplatten, Fig. 4 einen zweiten Schnitt durch zwei miteinander verbundene Leiterplatten.
Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer ersten Leiterplatte 11. Dieser Leiterplattenausschnitt besitzt eine durchgehende Öffnung 12. Diese kann gebohrt oder gestanzt sein. 15, 16 und 17 sind Leiterzüge, die im wesentlichen radial auf die durchgehende Öffnung 12 zulaufend nahe dieser Öffnung enden. An ihrem Ende sind diese Leiterzüge verdoppelt. Die Art und Weise dieser Verdoppelung ist unkritisch. Die drei Leiterzüge 15, 16 und 17 zeigen verschiedene Beispiele. Die Leiterzüge 15 und 16 sind gabelförmig verdoppelt, wobei im einen Fall die Gabel U4örmig und im anderen Fall V-förmig ausgebildet ist.
Leitung 17 bildet ein hakenförmiges U.
Die gestrichelte Linie 34 markiert einen Bereich rund um die Öffnung 12, innerhalb dessen der Leiterplattenausschnitt 11 mit dem in Fig. 2 gezeigten Leiterplattenausschnitt überlappen soll.
Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus einer zweiten Leiterplatte 21. Auch diese Leiterplatte besitzt eine durchgehende Öffnung 22, deren Durchmesser jedoch grösser ist als der Durchmesser der Öffnung 12 (Fig. 1). Auf dem Leiterplattenausschnitt 21 enden Leiterzüge 25,26 und 27. Die Enden dieser Leiterzüge sind nicht verdoppelt und verlaufen im wesentlichen tangential zur durchgehenden Öffnung 22.
Sowohl in Fig. 1 wie auch in Fig. 2 sind die Enden der Leiterzüge in der Nähe der Öffnungen 12 bzw. 22 so angeordnet, dass sie von diesen Öffnungen aus gesehen je um 1200 gegeneinander versetzt sind. Die Leiterzüge sind weiter so angeordnet, dass beim Zusammenlegen der Leiterplatten 11 und 21, Schichtseite gegen Schichtseite, die Leiterzüge sich überlappend berühren. Durch die gabelförmige Aufspaltung der Leiterzüge 15,16 und 17 ergeben sich somit je zwei Kontaktpunkte zwischen den Leiterzügen 15 und 25, 16 und 26, 17 und 27.
i:ig.3 zeigt einen Schnitt durchdie miteinander verbunde
-nen Leiterplatten 11 und 21. Diese beiden Leiterplatten werden zusammengehalten durch eine selbstschneidende Schraube 31.
die durch die Öffnung 22 hindurchgesteckt und in der Öffnung 1-2 in einem selbstgeschnittenen Gewinde verschraubt ist. Zwischen Leiterplatte 21 und dem Schraubenkopf ist eine Federscheibe 32 eingefügt, die für eine dauerhafte Haltekraft sorgt Die Leiterplatten 11 und 21 liegen Schichtseite gegen Schichtseite. Hierbei berühren sich die Leiterzüge 15 und 25. 17 und 27 sowie die in Fig.3 nicht sichtbaren 16 und 26. Die Schraube 31 erzeugt eine so grosse Anpresskraft, dass die Oxydschichten der genannten Leiterzüge zerbrechen und sich gasdichte Metallkontakte bilden.
Als geeignetes-Material für die Leiter-- züge empfieh [ t sich eine Blei-Zinn-Verbindung. die im Tauch verfahren auf die geätzten Kupferleiterbahnen aufgebracht werden kann. Es ist jedoch auch möglich, die Kupferschicht durch Edelmetalle, beispielsweise Gold. korrosionsbeständig zu gestalten.
Fig. 4 zeigt einen zweiten Schnitt durch die Leiterplatten 11 und 2t, jedoch in einem anderen Massstabverhältnis. 11 ist eine grössere Leiterpiatte, auf der auswechselbar die kleinere Leiterplatte 21 mit Hilfe der Schrauben 31 und 41 befestigt ist.
Auf der Leiterplatte 21 befindet sich eine elektrische Baugruppe 43, beispielsweise eine Schaltertaste mit Leuchtanzeige. Aufgrund von Kundenwünschen muss diese Taste als Umschaltkontakt ohne oder mit Rasteinrichtung ausgebildet sein. Die Taste ist mit mehreren Lötanschlüssen 44.45 und 46 auf der Leiterplatte 21 fest verlötet.
Die Leiterplatten 21 und 11 liegen nach der Montage plan aufeinander. Es ist daher notwendig, an den Stellen. an denen Lötstifte auf der Leiterplatte 21 verlötet sind, auf der Lelter- platte 11 entsprechende Öffnungen 44', 45' und 46' anzuord nen. Statt dieser relativ kleinen Einzelöffnungen kann jedoch.
auch ein grösserer Plattenausbruch auf Leiterplatte lt vorgesehen sein.
Die trennbare elektrische Verbindung zwischen zwei Leiterplatten eignet sich für allèJene Anwendungsfälle, bei denen auf grösseren Leiterplatten kleinere Schaftungsgruppen semipermanent montiert werden sollen5 Auf der grösseren Leiterplatte 11 können mehrere unabhängige içleinere Leiterplatten montiert werden. Pro Leiterplattenbefestigungkönnen eine oder mehrere Schrauben vorgesehen sein und pro Schrau benverbindung kein, ein oder mehrere zu verbindende Leiterzüge.
Vorteilhaft ist es, wenn pro Befestigung drei Leiterzüge(15.
16, 17) vorgesehen sind, die jeweils um 120 ¯ gegeneinander ver-- setzt sind. Da drei Punkte eine Ebene festlegen, ist ins diesem} Fall sichergestellt, dass jeder Leiterzug 15,16, 1-7 wenigstens mit einem seiner beiden verdoppelten ¯Enden mit dem zugeord, neten Leiterzug 25,26,27 der Gegenplatte kontaktiert ist
Für die Erfindung unwesentlich ist, welche der zu verbindenden Leiterplatten mit dem selbstgeschnittenen Gewinde versehen ist bzw. welche Platte die grössere Öffnung besitzt. Es ist auch denkbar, die Platten mit gleich grossen Öffnungen zu.- versehen und zur Befestigung Schrauben mit Mutter, Nieten oder sonstige Befestigungsmittel zu verwenden.
Weiter ist es unwesentlich, welche der Leiterplatten die verdoppeften Leiterzüge trägt oder ob auch auf der zweiten Leiterplatte die Leiterzüge verdoppelt sind.
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PATENT CLAIMS
1. A separable electrical connection between printed circuit lines of two printed circuit boards, characterized in that each printed circuit board (11, 21) has at least one through opening 22), the openings (12, 22) of both boards (11, 21) being assigned to one another in pairs, that each conductor track (15, 16, 17;
; 25, 26, 27) is assigned to one of the openings (12, 22) so that each conductor track (15, 16, 17) to be connected is substantially radially close to the one printed circuit board (11) towards the opening (12) assigned to it this opening (12) ends that each conductor track (25, 26, 27) of the other printed circuit board (21) ends near the opening (22) assigned to it, essentially tangential to this opening (22), and that connecting means (31 ) are provided, one of which positions the two printed circuit boards (11, 21) against one another via two of the mutually assigned through openings (12, 22) and the printed circuit boards (11, 21) in the vicinity of the connecting means (31) together with the intersecting one touching conductor tracks (15, 16, 17;
; 25,26,27) presses together.
2. Separable electrical connection according to claim 1, characterized in that the conductor tracks (15, 16, 17) of a circuit board (11) in the vicinity of the opening (12) are doubled, and that on both circuit boards (11,21) per passing through the opening (12, 22) three conductor tracks (15, 16, 17; 25, 26, 27), offset by about 120 in each case with respect to the through opening (12, 22), end.
3. Separable electrical connection according to claim 1, characterized in that the conductor tracks (15, 16, 17; 25, 26, 27) consist of a copper base and a lead-tin alloy as a coating.
4. Separable electrical connection according to claim 1, characterized in that the conductor tracks (15, 16, 25, 26, 27) consist of a copper base and a noble metal coating.
5. Separable electrical connection according to claim 1, characterized in that the connecting means are self-tapping screws (31), that the diameter of the openings (12) of the one printed circuit board (11) are so small that the screws (31) cannot be pushed through that the diameters of the openings (22) of the other printed circuit board (21) are so large that the screws (31) can be pushed through, and that the screws (31), inserted through the latter openings (22), into the openings (12) of the one PCB (11) are screwed tight.
6. Separable electrical connection according to claim 1, characterized in that the connecting means are screws with associated nuts and that the screws are inserted and screwed together through the through openings (12, 22) and hold the two printed circuit boards (11, 21) together.
7. Use of the separable electrical connection according to claim 1 for connecting a plurality of circuit boards, characterized in that one circuit board (11) is larger and the other circuit boards (21) are smaller and each have a switch button (43), and that the smaller circuit boards ( 21) are mounted flat on the larger circuit board (11).
The invention relates to a separable electrical connection between printed conductors of two circuit boards and the use of this connection.
Separable electrical connections are generally known in the form of plugs. The connection of several printed circuit boards is generally carried out today via multi-pole plugs to which connecting lines are connected. Furthermore, it is known to mount plug-in bases on printed circuit boards via which individual components, such as, for example, integrated circuits, can be used interchangeably. Otherwise, there is the option of connecting cables directly to the circuit board using solder connections or pins for winding wiring.
The technical trend today is to provide ever larger printed circuit boards. However, this tendency is coupled with the disadvantage that it reduces the flexibility in the circuit structure. The object of the present invention is therefore to restore the flexibility when using large circuit boards in a simple and rational manner. For this purpose, it is necessary to provide separable electrical connections between a plurality of printed conductor lines of printed circuit boards, which are cheap and electrically meet all requirements for connection quality and durability. These separable electrical connections are characterized by the features of the first claim. The following claims indicate specific types of designs.
The use of the separable connection according to the invention is characterized in the last claim.
In this way, with a suitable arrangement of the conductor tracks to be contacted, one or more additional printed circuit boards can be mounted on the larger printed circuit board by screwing on. The circuit groups arranged on these additional printed circuit boards are thus easy to replace or replace.
The invention is described in more detail below, for example, with reference to three figures. Show it:
1 shows a section from a first printed circuit board, FIG. 2 shows a section from a second printed circuit board, FIG. 3 shows a section through two interconnected circuit boards, FIG. 4 shows a second section through two interconnected circuit boards.
1 shows a section of a first printed circuit board 11. This printed circuit board section has a continuous opening 12. This can be drilled or punched. 15, 16 and 17 are conductor tracks which terminate essentially radially towards the through opening 12 near this opening. At the end, these tracks are doubled. The way of this doubling is not critical. The three conductor tracks 15, 16 and 17 show different examples. The conductor tracks 15 and 16 are doubled in the form of a fork, the fork being U4-shaped in one case and V-shaped in the other case.
Line 17 forms a hook-shaped U.
The dashed line 34 marks an area around the opening 12 within which the circuit board cutout 11 is to overlap with the circuit board cutout shown in FIG. 2.
FIG. 2 shows a section of a second printed circuit board 21. This printed circuit board also has a continuous opening 22, the diameter of which, however, is larger than the diameter of the opening 12 (FIG. 1). Conductor lines 25, 26 and 27 end on the circuit board cutout 21. The ends of these conductor lines are not doubled and run essentially tangentially to the through opening 22.
Both in FIG. 1 and in FIG. 2, the ends of the conductor tracks are arranged in the vicinity of the openings 12 and 22 in such a way that they are each offset by 1200 from one another as seen from these openings. The conductor tracks are further arranged such that when the printed circuit boards 11 and 21 are folded together, layer side against layer side, the conductor tracks touch one another in an overlapping manner. The fork-shaped splitting of the conductor tracks 15, 16 and 17 thus results in two contact points between the conductor tracks 15 and 25, 16 and 26, 17 and 27.
i: ig.3 shows a section through the interconnected
A printed circuit board 11 and 21 are held together by a self-tapping screw 31.
which is inserted through the opening 22 and screwed into the opening 1-2 in a self-cut thread. A spring washer 32 is inserted between the printed circuit board 21 and the screw head and ensures a permanent holding force. The printed circuit boards 11 and 21 lie on the layer side against the layer side. In this case, the conductor tracks 15 and 25, 17 and 27 as well as the 16 and 26 not visible in FIG. 3 touch. The screw 31 generates such a pressing force that the oxide layers of the conductor tracks mentioned break and gas-tight metal contacts form.
A lead-tin connection is recommended as a suitable material for the conductor lines. which can be applied to the etched copper conductor tracks in the immersion process. However, it is also possible to coat the copper layer with precious metals, for example gold. to be corrosion-resistant.
Fig. 4 shows a second section through the circuit boards 11 and 2t, but in a different scale ratio. 11 is a larger printed circuit board on which the smaller printed circuit board 21 is exchangeably fastened by means of the screws 31 and 41.
There is an electrical assembly 43 on the printed circuit board 21, for example a switch button with an illuminated display. Due to customer requests, this button must be designed as a changeover contact with or without a locking device. The button is firmly soldered to the circuit board 21 with a plurality of solder connections 44.45 and 46.
The circuit boards 21 and 11 lie flat on one another after assembly. It is therefore necessary in the places. at which solder pins are soldered to the printed circuit board 21, corresponding openings 44 ', 45' and 46 'are to be arranged on the solder plate 11. However, instead of these relatively small individual openings.
a larger plate breakout on the printed circuit board can also be provided.
The separable electrical connection between two circuit boards is suitable for all applications in which smaller circuit groups are to be semi-permanently mounted on larger circuit boards5. Several independent smaller circuit boards can be mounted on the larger circuit board 11. One or more screws can be provided per circuit board fastening and no, one or more conductor tracks to be connected per screw connection.
It is advantageous if three conductor tracks (15th
16, 17) are provided, each offset by 120 ¯. In this case, since three points define a plane, it is ensured that each conductor path 15, 16, 1-7 is contacted with at least one of its two doubled ends with the associated conductor path 25, 26, 27 of the counterplate
It is immaterial for the invention which of the circuit boards to be connected is provided with the self-cut thread or which board has the larger opening. It is also conceivable to provide the plates with openings of the same size and to use screws with nuts, rivets or other fastening means.
Furthermore, it is immaterial which of the printed circuit boards carries the doubled conductor tracks or whether the conductor tracks are also doubled on the second printed circuit board.