CN101242039A - 用于两个平行的印制电路板的印制电路板插塞连接装置 - Google Patents

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Abstract

对于一种在两个平行设置的印制电路板之间的插塞连接装置，建议一种同轴构成的插塞连接器，该插塞连接器同时构成为雌雄同体的触点。因此只需要一种可表面装配的连接元件，该连接元件可以与结构相同的第二连接元件插接。两个需要插接的卡圈形的连接元件(1)可以借助于在卡圈(11)内为此设置的切口(15、17)相互插入。在注塑技术和MID技术中制造的连接元件(1)优选具有一个正方形的卡圈形的基体(10)，带有一个导电涂层和一个单独的在基体(10)内部的绝缘地设置在接触支架(30)内的电信号触点(40)，以便即使对于传递高频信号也存在有效的屏蔽。

Description

用于两个平行的印制电路板的印制电路板插塞连接装置
技术领域
本发明涉及一种印制电路板插塞连接装置，用于两个平行对置的隔开距离的印制电路板的电接触，其带有可表面装配的用于互相插入的连接元件，所述连接元件具有一个插接侧和一个焊接侧.
背景技术
一种这样的连接装置是需要的，以便借助于插塞连接而电接触两个平行的印制电路板，其中应该在印制电路板到印制电路板的任意位置上实现接触，并且抗干扰地传递在GHz范围内的信号。
由US 7,118,383 B2已知一种用于连接两个印制电路板的同轴插塞连接器，其中两个可表面装配的管形插塞体相互插入，其中一个插塞体的销形的中心触点嵌入到另一个插塞体的U形的对应触点内。
用于“板对板”连接的印制电路板插塞连接器作为构成为圆形的单个插塞连接器或者作为长形的顺序插塞连接器可以使用多个并排设置的触点。其中带有单触点的插塞连接装置主要构成为车削件，该车削件的制造是相对成本高的。
发明内容
因此本发明的目的是，构成一种上述类型的印制电路板插塞连接装置，借助于紧凑的连接元件在两个印制电路板之间构成有高频能力的电连接，其中每个连接元件应该可以与印制电路板表面装配。
所述目的通过如下方式达到，即连接元件具有一个多面的对称的卡圈形的基体，在基体的两个对置的角区域即一个第一角区域和一个第二角区域内设有切口，并且在基体内在两个切口之间的一个第三角区域内设有一个用于至少一个指向基体中心的电信号触点的接触支架。
本发明的有利的实施方式在权利要求2-18中给出。
用本发明获得的优点尤其在于，借助于连接元件的卡圈形结构，高频密集的(hochfrequenzdicht)直到可在GHz范围内使用的插塞连接装置是可能的，在所述连接元件的内腔内设有一个绝缘设置的电触点。在此连接元件优选构成为正方形的雌雄同体的插塞件，也就是说它可以与一个结构相同的插塞件插接。但是其它的多面的对称成形的连接元件也是可以想象的。连接元件的由不导电材料制成的基体完全被一个导电涂层包围。而在基体内部内设置一个电绝缘的接触支架，其带有一个在里面钩住的电触点，该触点可以作为单独的构件用相应的相互作用的卡锁件装在基体内。其中基体和接触支架出于热的考虑有利地由同样绝缘的材料制成。相应焊接面设置在印制电路板上，以便连接元件的导电涂层和信号触点接触相应分开的焊接面。在一种变形方案中可以规定，连接元件的基体在重要部件上优选在内部区域内设有导电涂层。其中接触支架没有导电涂层地直接成形在基体内。仅仅内部电触点必需作为附加构件成形为冲压弯曲件。
为了获得有高频能力的屏蔽的信号传递，合适的是，两个连接元件构成为可相互插入的，以便最佳地构成一种迷宫式密封。
为此卡圈形基体在两个对置的角区域上设有切口，所述切口允许两个相同连接元件的相对的相互插入。其中在插接过程中，一个连接元件轴向旋转180°地设置，相对于另一个连接元件侧向轻微错开。
此外插接侧在由两个切口围成的角区域内在接纳电触点的接触支架上有利地设有一个吸附面，借助于该吸附面可以实现将连接元件自动装在印制电路板上。如前面已经描述的，至少内部区域除了电触点的绝缘区域之外借助于MID技术导电地涂层。这也涉及两个切口和被喇叭形斜边环绕的卡圈边以及指向印制电路板的卡圈边，在该卡圈边内有利地设有孔，所述孔施加毛细作用到装在连接元件与印制电路板之间的焊剂上，并且起到可靠焊接的作用。
环绕的插接侧的卡圈边有利地具有斜边，所述斜边有利于两个需要插接的连接元件的更容易的“咬合”，其中对于连接偶对，沿着Z轴方向水平旋转直到+/-10°的误差定向是可以忍受的。而在垂向于Z轴倾斜7°时可以实现对应插塞件的“咬合”。沿着Z轴方向也就是沿着两个印制电路板之间的高度距离方向，对于插接状态规定+/-0.75mm的容许误差。因为连接元件制成注塑件，两个印制电路板之间的成阶梯的距离范围大约在6-30mm之间。优选距离等于6.7mm、19mm、28mm。虽然规定作为信号触点，在带有信号触点的连接元件的相应尺寸设计中作为所谓的电力触点的变形方案绝对也是可以想象的，其中也可以实现一种没有位于内部的信号触点的变形方案。此外规定，在基体内设置多重触点，所述多重触点在此有利地构成为雌雄同体的触点，并且具有一个直的接触腿和一个S形的接触腿，以便在两个相应装备的连接元件接触时相应两个不同成形的接触腿互相接触。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出，并且下面将详细解释。其中：
图1连接元件的插接侧的等轴图，
图2连接元件的基体的焊接侧的等轴图，
图3a连接元件的接触支架的等轴图，
图3b接触支架的对准角区域的视图，
图3c接触支架的对准底座区域的视图，
图4a电触点的外视图，
图4b电触点的内视图，
图5连接元件的一种变形方案，
图6a两个互相插接的短的连接元件，
图6b两个互相插接的长的连接元件，
图7两个互相插接的不带印制电路板的连接元件，
图8带有多重触点的连接元件，
图9a雌雄同体的带有焊接脚的接触元件，
图9b雌雄同体的不带焊接脚的接触元件，
图10卵形连接元件的变形方案。
具体实施方式
在图1中在等轴图中示出一个单件式的卡圈形连接元件的对准插接区域的视图。连接元件1成形为正方形的卡圈形的基体10，其中在两个对置的角区域14、16内设有各一个垂直于卡圈11成形的切口15、17。整个基体10镀上一层导电涂层。切口15、17的开口宽度大约等于卡圈宽度，并且在所述视图中具有大约等于整个卡圈高度一半的深度。在由两个切口15、17围成的角区域18内，一个由绝缘材料成形的接触支架30嵌入到基体10内，该接触支架用于接纳在此构成为单触点的电信号触点30。接触支架30朝着插接侧具有一个在此为三角形的吸附面31，该吸附面作为所谓的拾取和放置(pick-and-place)的点允许机器控制地将连接元件定位在印制电路板上。卡圈11具有一个插接侧的卡圈边12，其带有两侧向内和向外且环绕的斜边20、21，由此有助于两个相同的连接元件的容易的相互推入。
此外在角区域14、16上成形向外作用的串联元件，所述串联元件构成为槽26和榫27。在此榫27呈桶形地成形有逐渐变细的外部区域，以便在互相串连多个连接元件时首先能容易地将榫嵌入到槽内，直到槽-榫-组合体的较厚的中间区域产生形锁合连接。在此必须说明，槽26同样具有一个桶形的带有扩大的外部区域的纵向形状。
图2示出连接元件的正方形基体10的对准焊接侧的视图。首先重要的是，在两个构成角区域18的卡圈侧11内的两个T形空隙19。在此接触支架30用相应突出的卡轨32插入和保持。此外角区域具有一个槽24，一个成形在信号触点上的用于焊接在印制电路板上的焊垫上的焊接脚42可以插入到该槽内。在焊接侧的卡圈边13上在此成形两个固定销22，所述固定销用于极化和固定在印制电路板上，直到在焊接过程中焊剂最终固定卡圈边和设在其中的孔23，焊剂由于毛细力升到所述孔内。
图3a、3b、3c在多个视图中示出接触支架30，信号触点40插入到该接触支架内。其中在图3a和3b中示出一个直立位置，并且图3c示出一个相反的位置。对应于到角区域18内的嵌入，平面轮廓(Grundriβ)成形为三角形底座36，该底座的高度根据基体10的壁高最大延伸到内斜边20上。上面平坦的三角形是用于机械控制地将整个连接元件定位在印制电路板上的吸附区域31。中间可见一个类似于柱子的结构，其中在两根柱子之间的空隙内在此在上面构成一个通口33，在下面的区域内构成一个凹穴34，并且在底座上构成一个杯状槽35。同时用垂直突出的卡轨32保证将接触支架固定在基体10内的T形空隙19内。
最后在图4a、4b中示出的信号触点具有一个U形，其带有向外弯曲的接触区域41和平的焊接脚42。在三个位置上，即在上面的腿端内、在下面的腿端内以及在弯曲的接触区域下方相应弯出三面自由的卡钩43。借助于所示卡钩，信号触点卡锁在通口33、凹穴34和杯状槽35内。
图5示出连接元件1的一种变体1′，其中只有内壁和以不同角度构成的插接侧的卡圈边12内外设有导电涂层，以便在一个完整的插接中获得最佳的高频屏蔽作用。在此也规定，绝缘的用于信号触点40的接触支架30直接成形到基体内。导电涂层未单独示出。
在图6a中示出两个连接元件1或1′，所述连接元件分别装配在一块印制电路板3、5上，互相接触。在此上面的带有印制电路板5的连接元件旋转180°。通过在卡圈内对角成形的切口15、17，两个基体轻微错开地完整地互相插入地插接，其中首先接触卡圈壁的屏蔽涂层，直到稍后两个位于内部的信号触点互相接触。
最后在图6b中示出，不同的高度，同样意味着与印制电路板的不同距离，可以相对容易地用连接元件的不同的高度结构实现。在此首先规定印制电路板距离大约在6-30mm之间。其中延长部分只用于基体的中间区域，而两个插接和焊接侧的卡圈边的结构保持不变。在此设有信号触点的相应延长部分，并且从而也必需有接触支架的延长部分。
图7示出两个插接的连接元件1，其中去除了上面的印制电路板。明显可见两个信号触点40接触，所述信号触点通过向外弯曲的接触区域41产生对角的分力，以便连接元件的基体10始终被挤压到对置的角区域内，并且保证同样可靠的用于传递接地信号的涂层接触。
在图8中示出前面描述的连接元件的一种变体，其中示出一个多重触点40.1，该多重触点在基体10内设置在接触支架30内。在此多重触点40.1在图9a中示出，该多重触点构成为雌雄同体的接触元件，带有两个互相连接的接触腿即一个直的平的接触腿44.1和一个大致呈S形的接触腿41.1，该接触腿与焊接脚42.1结合可以嵌入到印制电路板的一个相应的孔内。为此也规定多重触点的一种可表面装配的方案，该方案在图9b中示出。
最后在图10中示出一种包括印制电路板的一个分件的连接元件1的变体，其中连接元件具有卵形的基体10.1，在该基体内信号触点40借助于接触支架30保持。

Claims (18)

1.印制电路板插塞连接装置，用于两个平行对置的隔开距离的印制电路板(3、5)的电接触，该印制电路板插塞连接装置带有可表面装配的用于互相嵌接的连接元件(1)，所述连接元件具有一个插接侧和一个焊接侧，其特征在于：连接元件(1)具有一个多面的对称的卡圈形的基体(10)，在基体(10)的两个对置的角区域即一个第一角区域(14)和一个第二角区域(16)内设有切口(15、17)，并且在基体(10)内，在两个切口(15、17)之间的一个第三角区域(18)内设有一个用于至少一个指向基体(10)中心的电信号触点(40)的接触支架(30)。
2.根据权利要求1所述的印制电路板插塞连接装置，其特征在于：一个连接元件(1)本身可以与另一个连接元件(1)插接。
3.根据权利要求1所述的印制电路板插塞连接装置，其特征在于：基体(10)设有导电涂层。
4.根据权利要求1所述的印制电路板插塞连接装置，其特征在于：接触支架(30)可以作为单独的部件借助于卡轨(32)固定在第三角区域(18)内，所述卡轨嵌接在基体(10)内的空隙(19)内。
5.根据权利要求1所述的印制电路板插塞连接装置，其特征在于：切口(15、17)的开口宽度至少等于基体(10)的壁厚。
6.根据权利要求1所述的印制电路板插塞连接装置，其特征在于：基体(10)的插接侧的卡圈边(12)具有带有不同斜度的位于内部的斜边(20)和位于外部的斜边(21)。
7.根据权利要求1所述的印制电路板插塞连接装置，其特征在于：为了将基体(10)装配到印制电路板(3、5)上，在接触支架(30)上设有一个用于机械控制的装备的吸附区域(31)。
8.根据权利要求1所述的印制电路板插塞连接装置，其特征在于：基体(10)具有不同高度的卡圈(11)，用于构成两个印制电路板(3、5)之间的不同距离。
9.根据权利要求1所述的印制电路板插塞连接装置，其特征在于：基体(10)在其焊接侧的卡圈边(13)内具有多个孔(23)。
10.根据权利要求1所述的印制电路板插塞连接装置，其特征在于：在基体(10)的焊接侧的卡圈边(13)上成形至少一个固定销(22)。
11.根据权利要求1所述的印制电路板插塞连接装置，其特征在于：为了组合和彼此串连多个连接元件(1)，在对置的第一和第二角区域(14、16)上设有槽-榫-连接(26、27)。
12.根据权利要求11所述的印制电路板插塞连接装置，其特征在于：槽-榫-连接(26、27)相应具有一个筒形的纵向形状，其中槽(26)具有喇叭形扩大的外部区域，而榫(27)两侧具有逐渐变细的外部区域。
13.根据权利要求1所述的印制电路板插塞连接装置，其特征在于：连接元件(1′)的变体具有导电涂层，该涂层施加在基体(10)内侧上，直到插接侧的卡圈边(12)上。
14.根据权利要求13所述的印制电路板插塞连接装置，其特征在于：对于连接元件(1′)的变体在基体(10)的焊接侧的卡圈边(13)上在凹入的空隙(28)内设有焊垫(28)，所述焊垫与导电涂层连接。
15.根据权利要求1所述的印制电路板插塞连接装置，其特征在于：电触点相应构成为相应带有焊脚(42、42.2)的单触点(40)或多重触点(40.1)。
16.根据权利要求15所述的印制电路板插塞连接装置，其特征在于：多重触点(40.1)雌雄同体地构成为叉形元件，其中一个直的接触腿(44.1)在侧面与一个S形弯曲的接触腿隔开距离地设置，并且在插接过程中该接触腿相应接触不同成形的接触腿。
17.根据权利要求15所述的印制电路板插塞连接装置，其特征在于：多个单触点(40)和/或多重触点(40.1)设置在一个相应成形的基体(10)内。
18.根据权利要求15所述的印制电路板插塞连接装置，其特征在于：电触点(40、40.2)构成为可表面焊接的触点。
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