CN112470344A - 边缘插接器和印刷电路板组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于印刷电路板(50)的边缘插接器(1)，其包括：具有第一壳体部分(20)和第二壳体部分(30)的至少一个两部分式壳体(10)，其中，所述第一壳体部分(20)具有凹槽(25)，在所述凹槽(25)中布置有至少一个导体(15)，其中，所述至少一个导体(15)具有第一支脚(16)和第二支脚(18)，所述第一支脚(16)具有第一端部(17)，所述第二支脚(18)具有第二端部(19)；其中，所述壳体(10)包括第一平面(11)中的第一区域(12)，所述相应的第一端部(17)沿安装方向(5)从所述壳体(10)伸到所述第一区域(12)中以与所述印刷电路板(50)的导体迹线(54)连接，其中，所述壳体(10)包括第二平面(13)中的第二区域(14)，所述第二平面(13)沿所述安装方向(5)平行于所述第一平面(11)并与所述第一平面(11)隔开一定距离布置，其中，所述第二支脚(18)与所述第一支脚(16)成90°角布置，并且所述第二支脚(18)沿插入方向(6)伸到所述第二壳体部分(30)中的配合插塞凹槽(35)中。本发明还涉及一种具有至少一个这种边缘插接器的印刷电路板组件(2)。

Description

边缘插接器和印刷电路板组件
技术领域
本发明涉及具有权利要求1的特征的用于印刷电路板的边缘插接器和具有权利要求16的特征的印刷电路板组件。
背景技术
边缘插接器从现有技术中已知采用各种设计方案，并且还以英文名称“EdgeMount Connector”提供。边缘插接器典型地布置在印刷电路板的侧边缘的区域中，以便将电信号通过边缘插接器从远程布置的传感器或天线与以电绝缘的方式布置在印刷电路板中的导体迹线电连接。信号常常是高频(HF)信号。为了确保信号的无干扰传输，信号借助同轴电缆被传输，该同轴电缆通过外导体被屏蔽免受电场和/或电磁场的影响，该外导体环绕信号引导导体。因此，现有技术中已知的插接器典型地构成为同轴插接器，其外壳体形成外导体，并且一方面围绕侧边缘以紧固印刷电路板，另一方面与另一导体迹线电连接，以便实现接地以导出电场和/或电磁场。
该现有技术已证实不利的是，现有技术中已知的边缘插接器仅实现导体的同时连接。还已证实不利的是，由于导体迹线与插接器直接接触，插接的反复松动和重复建立导致印刷电路板上的导体迹线损坏，当前已知的边缘插接器的安装复杂，并且只能在SMT工艺中有限地安装到印刷电路板上。
发明内容
这里提出本发明。
本发明的目的是提供一种用于印刷电路板的边缘插接器，该边缘插接器实现至少一个导体、优选多个导体的同时连接，并且同时具有尽可能低的结构高度，由此尽可能有效地利用了可用于印刷电路板组件的结构空间。此外，边缘插接器应将无源互调的发生减少到最小程度，并确保导体最好地屏蔽免受电场和/或电磁场的影响。另外，边缘插接器应是实现SMD的构件，该构件能够使用常规制造工艺以低成本和全自动的方式实现印刷电路板组件的制造。
上述目的通过具有权利要求1的特征的边缘插接器和具有权利要求16的特征的印刷电路板组件来实现。
从属权利要求规定了所述边缘插接器和所述印刷电路板组件的其他有利设计方案。
根据本发明的用于印刷电路板的边缘插接器包括具有第一壳体部分和第二壳体部分的至少一个两部分式壳体，其中，所述第一壳体部分具有凹槽，在所述凹槽中布置有至少一个导体。
根据本发明，所述凹槽中的所述至少一个导体设计用于传输高频电信号，尤其是天线的高频电信号。另外，所述相应的至少一个导体包括第一支脚和第二支脚，所述第一支脚具有第一端部，所述第二支脚具有第二端部，其中，所述第一端部设置成建立与印刷电路板的导体迹线的电连接，并且所述第二端部设置成建立与配合插接器的对应的电触点的电连接。所述壳体还包括第一平面中的第一区域，所述至少一个导体的所述相应的第一端部沿安装方向从所述壳体伸到所述第一区域中以与所述印刷电路板的导体迹线连接。因此，在所述第一区域中，所述壳体的下侧设置成在所述第一平面中搁置在所述印刷电路板的上侧上，其中，所述相应的导体的所述相应的第一端部从所述第一平面沿安装方向伸出，所述相应的第一端部例如通过所述印刷电路板中的通孔突出，以与所述印刷电路板的下侧上的导体迹线连接。另外，所述壳体包括构成在至少一个第二平面中的第二区域，所述第二平面沿所述安装方向平行于所述第一平面并与所述第一平面隔开一定距离布置。因此，在所述第二区域中，所述壳体的下侧构成为伸入或贯穿加工到所述印刷电路板中的凹部。由此实现了具有根据本发明的边缘插接器的印刷电路板组件的总高度的减小。因此，所述壳体的所述第二区域因此穿过所述印刷电路板的所述凹部。另外，根据本发明规定的是，所述第二支脚与所述第一支脚成角度优选为90°布置，并且所述第二支脚沿插入方向伸到所述第二壳体部分中的配合插塞凹槽中。因此，所述至少一个导体的所述第二支腿处的所述第二端部自由地竖立在所述插塞凹槽中，并且可以通过所述配合插接器的对应的触点建立与所述配合插接器的电连接。
根据本发明的另一个有利的设计方案规定的是，所述第一壳体部分与所述第二壳体部分牢固地连接，并且所述第二壳体部分由非导电材料、尤其是塑料制成。通过所述第二壳体部分的这种设计方案避免了根据本发明的边缘插接器的所述壳体内的金属与金属接触，由此减少了无源互调(PMI)的发生。另外，例如，所述两个壳体部分可以采用注塑工艺来制造，其中，特别优选地，所述第一壳体部分由导电材料制成，并且所述第二壳体部分由塑料、尤其是实现SMT的材料制成，该塑料材料承受在电触点的钎焊时占主导的温度。
还有利的是，所述边缘插接器构成为边缘多重插接器并且具有至少两个导体，所述至少两个导体彼此隔开一定距离布置，并且其相应的第二支脚伸入到所述第二壳体部分的所述配合插塞凹槽中。优选地，所述至少两个导体沿垂直于所述插入方向的方向彼此隔开一定距离。
本发明的另一个有利的设计方案规定的是，所述边缘多重插接器的所述至少两个导体彼此平行地布置成至少两排，其中，进一步优选地，所述相应的排平行于所述第一平面布置或平行于所述印刷电路板的表面布置。
有利的是，所述第一壳体部分和/或所述第二壳体部分构成第二区域。因此，所述第一壳体部分和所述第二壳体部分穿过所述印刷电路板中的所述凹部，由此，一方面，所述第二区域中的至少两个导体通过所述第一壳体部分被屏蔽免受电场和/或电磁场的影响，另一方面，所述第一壳体部分通过所述第二壳体部分与所述印刷电路板电镀隔离地保持。
尤其地，在这里有利的是，所述第二壳体部分在所述第二区域中横向于所述插入方向完全包围所述第一壳体部分。在这里，还有利的是，所述第二壳体部分形状配合地保持在所述第一壳体部分处，由此除了上述优点之外，还实现根据本发明的边缘插接器的特别简单的安装。
本发明的另一个有利的设计方案规定的是，所述第一壳体部分中的所述凹槽沿插入方向针对所述至少一个导体各具有一个通孔，所述相应的至少一个导体的所述相应的第二支脚通过所述通孔被引导，并且在所述相应的通孔中，所述相应的至少一个导体借助电介质支承地保持在所述第一壳体部分处。在这里，根据本发明特别有利的是，仅所述相应的至少一个导体保持在所述壳体或所述第一壳体部分处的所述通孔中。
还已证实有利的是，在所述相应的至少一个导体的所述第二端部的周围以同轴插接器的方式布置有外导体。所述外导体以套筒状围绕所述相应的至少一个导体，其中，所述相应的至少一个导体同轴于所述外导体沿所述插入方向通过电介质与所述外导体电隔离地保持在所述外导体中。
尤其有利的是，所述套筒状的外导体与所述第一壳体部分电连接。所述至少一个导体的所述至少外导体可以通过所述第一壳体部分共同接地，由此实现了根据本发明的边缘插接器的特别简单的结构方式。
还有利的是，所述至少一个导体的所述至少一个外导体局部地布置在所述第一平面和所述第二平面之间。优选地，所述至少一个外导体的尽可能较大的比例位于所述第一平面的面向所述第二水平的侧部上。根据本发明的设计方案，所述至少一个外导体在所述第一平面的面向所述第二平面的侧部上的比例为约50％，从而在该特定的和优选的设计方案中，所述相关的外导体的所述至少一个导体近似布置在所述第一平面中。由此，根据本发明的具有至少一个根据本发明的边缘插接器的印刷电路板组件的结构方式特别紧凑。
本发明的另一个有利的设计方案规定的是，所述第二壳体部分垂直于所述插入方向具有至少一个在所述第一平面中突出的肩部，所述肩部优选地设置成搁置在所述印刷电路板的上侧和/或下侧上。所述肩部将所述边缘插接器的所述壳体支撑在所述印刷电路板上，并因此在插入或拔出插接时保护导体和印刷电路板的导体迹线之间的电连接免受机械影响。导体和导体迹线之间的电连接典型地形成为钎焊连接。
本发明的另一个有利的设计方案规定的是，所述至少一个导体的所述第一支腿自由地竖立在所述第一壳体部分的所述凹槽中。特别优选地，所述凹槽如此构成，使得所述至少一个导体可以分别沿插入方向插入到所述凹槽中，其中，所述相应的至少一个导体的所述第二支腿可以穿过所述通孔被引导并然后借助所述电介质和所述套筒状的外导体紧固在那里。尤其地，在这里，已证实有利的是，设置有第三壳体部分，所述第三壳体部分封闭所述第二壳体部分的所述凹槽。还优选的是，所述第三壳体部分由导电材料制成，由此所述第一壳体部分的所述凹槽被屏蔽免受电场和/或电磁场的影响。
本发明的另一个方面涉及一种具有至少一个根据本发明的边缘插接器、尤其是边缘多重插接器的印刷电路板组件。在这里，根据本发明规定的是，所述印刷电路板包括引入到边缘中的凹部，并且所述边缘插接器的所述壳体的所述第一区域布置在所述印刷电路板上的所述第一平面中，并且所述壳体的所述第二区域伸入到所述凹部中。
在这里，本发明的另一个优选的设计方案规定的是，所述第二壳体部分的所述肩部沿插入方向与所述第一平面中的所述凹部相邻地搁置在所述印刷电路板上，由此所述插接器的所述壳体以电绝缘的方式支撑在所述印刷电路板上。
附图说明
下面参照附图示例性地描述本发明的根据本发明的实施例。在附图中：
图1示出了根据本发明的具有边缘插接器的印刷电路板组件的简化立体图，该边缘插接器具有具有四个导体；和
图2示出了根据图1的印刷电路板组件的简化的局部剖视图。
具体实施方式
图1示出了印刷电路板组件2，该印刷电路板组件2包括印刷电路板50和边缘插接器1，该边缘插接器1构成为边缘多重插接器1。在附图中，为了简化起见，仅部分地示出了印刷电路板50，其中，印刷电路板50具有上侧51、下侧52和边缘53，该边缘53将上侧51与下侧52连接并围绕印刷电路板50的整个周边延伸。
印刷电路板50由非导电材料制成并且可以在下侧52上具有多个导体迹线54，这些导体迹线54可以设置成建立与电气构件(未示出)的电连接，这些电气构件可以例如布置在印刷电路板50的上侧51上。
为了建立导体迹线54的电连接，尤其是为了建立与布置成与印刷电路板50隔开一定距离的电气构件例如传感器或天线的电连接，在印刷电路板50的上侧51上在边缘53的区域中布置有边缘插接器，可以将配合插接器(未示出)沿插入方向6插入到该边缘插接器中。插入方向6平行于印刷电路板50的上侧51和纵向轴线X取向并且在图1和图2中借助箭头来表示。当将配合插接器插入到配合插塞凹槽35中时，插入方向6对应于边缘插接器1的相对运动。
在边缘插接器1的区域中，将凹部55锯切、加工或模制到印刷电路板50中，边缘插接器1局部地伸入到该凹部55中，如下面将详细说明的那样，以实现印刷电路板组件2的尽可能紧凑的结构形式。在这里，凹部55以近似矩形或U形的形式沿插入方向6从边缘53伸到印刷电路板50中。
如尤其从图2可以看出，边缘插接器1包括具有第一壳体部分20和第二壳体部分30的至少一个两部分式壳体10。壳体10具有下侧、上侧、后侧、连接侧以及两个端侧。
第一壳体部分20由导电材料、尤其是金属制成，而第二壳体部分30由电绝缘材料、尤其是塑料制成。第二壳体部分30在面向连接侧的侧部上沿插入方向6具有通孔，该通孔构成为用于收纳配合插接器(未示出)的配合插塞凹槽35，并且如从图1的立体图可以看出，构成为规定配合插接器的位置取向。
壳体10或壳体10的下侧可以分为第一区域12和第二区域14，其中，在第一区域中，壳体10的下侧构成在第一平面11中并且搁置在印刷电路板50的上侧51上。在第二区域14中，壳体10的下侧沿安装方向5与第一区域12隔开一定距离布置在第二平面13中，并且穿过凹部55并在电印刷电路板50的下侧52上突出。安装方向5垂直于印刷电路板50或其上侧51取向，其中，方向从上侧51指向下侧52。
在第二区域14中，壳体10大致在纵向轴线上平行于插入方向6对称地构成，并且第二壳体部分30围绕第一壳体部分20。
边缘多重插接器1包括至少一个导体15。该至少一个导体15构成为将电信号，尤其是高频电信号从配合插接器的对应的触点(未示出)传输到印刷电路板50的相应的对应的导体迹线54。在所示的实施例中，边缘多重插接器1包括四个导体15，该四个导体15各自彼此平行且隔开一定距离布置成两排，即第一排和第二排。根据本发明的边缘插接器的替代设计方案包括一个、两个、三个、四个、五个、六个以及更多个导体15，其中，边缘多重插接器优选地包括偶数个导体15。
相应的导体15包括第一支脚16和第二支脚18，其中，第一支脚16具有相应的导体15的第一端部17，第二支脚18具有相应的导体15的第二端部19。在所示的实施例中，导体15构成为L形，使得第一支脚16垂直于第二支脚18取向。
从图2可以看出，第一支脚16垂直于印刷电路板50的上侧51取向，并且导体15的第一端部17沿安装方向5从第一壳体部分20突出。导体15的相应自由突出的第一端部17在边缘插接器1安装在印刷电路板50上的状态下相应穿过印刷电路板50中的通孔56，以便与布置在下侧52上的导体迹线54建立电连接。印刷电路板50中的通孔56的取向规定了安装方向5，导体15的自由的第一端部17必须沿该安装方向5导入到印刷电路板中用于安装目的。
第一壳体部分20包括凹槽25，该凹槽25收纳导体15，并且在该凹槽25中以电绝缘的方式保持导体15。凹槽25从壳体10的后侧沿插入方向6模制或加工到第一壳体部分20中，并且在边缘插接器1安装之后使用第三壳体部分40来封闭。
另外，第一壳体部分20针对每个导体15包括通孔26，该通孔26彼此隔开一定距离并平行于纵向轴线X穿过第一壳体部分20。相应的导体50的第二支脚18借助电介质27以支承的方式保持在相应的通孔26中，其中，在通孔26的外壁和电介质27之间布置有套筒状的外导体24，该套筒状的外导体24同轴于第二支脚18取向并且与导体15的第二端部19一起沿插入方向6伸到第二壳体部分30的配合插塞凹槽35中。
导体15或其第二支脚18以第一排和第二排彼此平行地隔开一定距离并且平行于印刷电路板50的上侧51布置。在这里，第一排直接与上侧51或第一平面11相邻地布置。
为了实现印刷电路板组件2与边缘插接器1一起的尽可能低的结构高度，如图2所示，第一排中的导体15尽可能地布置在第一平面11。为了保持第二支脚18和印刷电路板50之间所需的最小距离，导体15的该第二支脚18放置在第一平面11上并且沿插入方向6伸到第二壳体部分30的配合插塞凹槽35中。配属于该导体15的套筒状的外导体24局部地伸到凹部55中并且与第一平面11相交，其中，特别优选地，一个套筒状的外导体24的特别大的一部分布置在第一平面11和第二平面13之间。
套筒状的外导体24与第一壳体部分20电连接并且为此牢固地插入到第一壳体部分20的通孔26中。因此，由导电材料制成的第二壳体部分30也形成外导体的一部分，并且也可以通过对应的预防措施与印刷电路板的下侧52上的导体迹线55连接。
为了在未示出的配合插接器与导体15和套筒状的外导体24之间实现最佳的电接触，导体15和/或外导体24可以由贵金属、尤其是银或金制成，或者具有这种贵金属的涂层。还有利的是，套筒状的外导体24沿插入方向6伸出相应的导体15。
配合插塞凹槽35可以构成为在转移到插入状态时进行配合插接器的对中心，由此避免了配合插接器的触点与相应的导体15的第二端部和外导体24之间的角度偏移。
因此，根据本发明，提供了边缘插接器1和印刷电路板组件2，其实现多个导体15与对应的配合插接器的同时连接，并且同时具有尽可能低的结构高度，由此尽可能有效地利用了可用于印刷电路板组件2的结构空间。此外，通过避免金属与金属接触，将边缘插接器1中的无源互调的发生减少到最小程度，并且保证了导体15得到最佳屏蔽免受电场和/或电磁场的影响。
附图标记说明：
1 插接器
2 印刷电路板组件
5 安装方向
6 插入方向
10 壳体
11 第一平面
12 第一区域
13 第二平面
14 第二区域
15 导体
16 第一支脚
17 第一端部
18 第二支脚
19 第二端部
20 第一壳体部分
24 外导体
25 凹槽
26 通孔
27 电介质
30 第二壳体部分
31 肩部
35 配合插塞凹槽
40 第三壳体部分
50 印刷电路板
51 上侧
52 下侧
53 边缘
54 导体迹线
55 凹部

Claims (17)

1.一种用于印刷电路板(50)的边缘插接器(1)，其包括：
－具有第一壳体部分(20)和第二壳体部分(30)的至少一个两部分式壳体(10)；
－其中，所述第一壳体部分(20)具有凹槽(25)，在所述凹槽(25)中布置有至少一个导体(15)；
－其中，所述至少一个导体(15)具有第一支脚(16)和第二支脚(18)，所述第一支脚(16)具有第一端部(17)，所述第二支脚(18)具有第二端部(19)；
－其中，所述壳体(10)包括第一平面(11)中的第一区域(12)，所述相应的第一端部(17)沿安装方向(5)从所述壳体(10)伸到所述第一区域(12)中以与所述印刷电路板(50)的导体迹线(54)连接；
－其中，所述壳体(10)包括第二平面(13)中的第二区域(14)，所述第二平面(13)沿所述安装方向(5)平行于所述第一平面(11)并与所述第一平面(11)隔开一定距离布置；
－其中，所述第二支脚(18)与所述第一支脚(16)成90°角布置，并且所述第二支脚(18)沿插入方向(6)伸到所述第二壳体部分(30)中的配合插塞凹槽(35)中。
2.根据权利要求1所述的边缘插接器(1)，其特征在于，所述第一壳体部分(20)与所述第二壳体部分(30)牢固地连接，并且所述第二壳体部分(30)由非导电材料、尤其是塑料制成。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的边缘插接器(1)，其特征在于，所述第一壳体部分(20)由导电材料制成。
4.根据权利要求1或2中任一项所述的边缘插接器(1)，其特征在于，所述边缘插接器(1)构成为边缘多重插接器(1)并且具有至少两个导体(15)，所述至少两个导体(15)彼此隔开一定距离布置。
5.根据权利要求4所述的边缘插接器(1)，其特征在于，所述至少两个导体(15)平行于所述第一平面(11)布置成至少两排。
6.根据前述权利要求中任一项所述的边缘插接器(1)，其特征在于，所述第一壳体部分(20)和/或所述第二壳体部分(30)构成所述第二平面(13)中的所述第二区域(14)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的边缘插接器(1)，其特征在于，所述第二壳体部分(30)在所述第二区域(14)中横向于所述插入方向(6)包围所述第一壳体部分(20)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的边缘插接器(1)，其特征在于，所述第一壳体部分(20)中的所述凹槽(25)沿插入方向(6)针对每个导体(15)各具有一个通孔(26)，所述导体(15)的所述相应的第二支脚(18)通过所述通孔(26)被引导，并且在所述相应的通孔(26)的区域中，所述相应的导体使用电介质(27)支撑在所述第一壳体部分(20)处。
9.根据前述权利要求中任一项所述的边缘插接器(1)，其特征在于，所述相应的导体(15)的所述第二端部(19)构成为同轴插接器，并且在所述相应的导体(15)的所述第二端部(19)的周围构成有套筒状的外导体(24)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的边缘插接器(1)，其特征在于，所述套筒状的外导体(24)与所述壳体(10)电连接。
11.根据权利要求6所述的边缘插接器(1)，其特征在于，在所述第一平面(11)和所述第二平面(13)之间局部地布置有至少一个外导体(24)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的边缘插接器(1)，其特征在于，所述第二壳体部分(30)垂直于所述插入方向(6)包括在所述第一平面(11)中突出的肩部(31)，所述肩部(31)设置成搁置在所述印刷电路板(50)上。
13.根据前述权利要求中任一项所述的边缘插接器(1)，其特征在于，所述第一壳体部分(20)和所述第二壳体部分(30)彼此形状配合地连接。
14.根据前述权利要求中任一项所述的边缘插接器(1)，其特征在于，所述相应的导体(15)的所述第一支脚(16)自由地竖立在所述第一壳体部分(20)的所述凹槽(25)中。
15.根据前述权利要求中任一项所述的边缘插接器(1)，其特征在于，设置有第三壳体部分(40)，所述第三壳体部分(40)封闭所述第二壳体部分(20)的所述凹槽(25)。
16.一种印刷电路板组件(2)，其具有根据前述权利要求中任一项所述的至少一个边缘插接器(1)，其特征在于，所述印刷电路板(50)包括凹部(55)，所述壳体的所述第一区域(12)布置在所述印刷电路板(50)上，并且所述壳体(10)的所述第二区域(14)伸入到所述凹部(55)中。
17.根据权利要求12所述的印刷电路板组件(2)，其特征在于，所述肩部(31)沿插入方向(6)与所述第一平面(11)中的所述凹部(55)相邻地搁置在所述印刷电路板(50)上。
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