DE10000028A1 - Kontaktiereinrichtung, insbesondere Druckkontaktierung - Google Patents

Abstract

Kontaktmittel zur Verbindung eines ersten elektrischen Anschlusses eines ersten Bauteils mit einem zweiten Anschluß eines zweiten Bauteils, wobei die Kontaktmittel mindestens zwei elektrisch und mechanisch miteinander verbundene Kontaktmittelteile aufweisen, nämlich einen ersten Kontaktmittelteil zur Kontaktierung des ersten Anschlusses und einen zweiten Kontaktmittelteil zur Kontaktierung des zweiten Anschlusses.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kontaktiereinrichtung oder ein Kontakt­ mittel zur Verbindung eines ersten elektrischen Anschlusses eines ersten Bauteils mit einem zweiten elektrischen Anschluß eines zweiten Bauteils.

Kontaktmittel der obengenannten Art sind seit langem bekannt und werden auf unterschiedliche Weise ausgeführt.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, auch komplizierte und schwierig herzu­ stellende Kontaktgeometrien zu ermöglichen.

Erfindungsgemäß teilt man die Kontaktmittel (kurz den Kontakt) in eine MID- Komponente (leitfähiger Kunststoff) und einen geometrisch relativ einfachen Metallkontakt auf. Dieser "Restkontakt" wird mittels Einpressen mit dem MID- Kunststoffkontakt verbunden. Durch die erfindungsgemäße Paarung von Metallkontakt/MID mittels einer Einpresstechnik sind schwierige Kontaktgeo­ metrien zwischen ersten elektrischen Anschlüssen eines ersten Bauteils und zweiten elektrischen Anschlüssen eines zweiten Bauteils möglich.

Die Erfindung beabsichtigt ferner, abgewinkelte, insbesondere auch um 90° abgewinkelte Kontakte, insbesondere durch Andruckkontakt zu ermöglichen. Beispielsweise kann auf diese Weise ein um 90° versetzt gegenüber einer Leiterplatte angeordnetes Bauelement nicht lötend unter Verwendung von Druckkontaktierung mit einer Leiterplatte verbunden werden. Erfindungsge­ mäß wird insbesondere eine Metallkontaktfeder vorgesehen, deren vor­ stehendes Ende mittels Druckkontaktierung Kontakt zur Leiterplatte herstellt, während das feststehende Ende der Metallkontaktfeder mittels einer Press/Eindrückverbindung mit einem leitfähigen Kunststoff, insbesondere einem Leitkunststoffteil befestigt ist. Die freistehenden, federnden Kontakt­ enden werden beim Aufschieben auf die Leiterplatte ausgelenkt und über einen Druck auf die Kontaktfelder der Leiterplatte aus. Die nicht federnden, feststehenden Kontaktenden der Metallkontaktfedern werden in leitfähige Taschen/Führungen des Leitkunststoffteils (Kunststoffkörpers) gedrückt. Vorzugsweise erfolgt dies Eindrücken bzw. die Einpressung und die Kontak­ tierung durch Harpunen und Sicken, die an den Metallkontakten ausgebildet sind.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ergibt sich eine schnelle Montage ohne Lötputzes, eine dauerhafte Verbindung durch Federkraft und die ein­ fache Geometrie des Metallkontaktes erlaubt wenige aufwendige Stanz- und Biegewerkzeuge. Der relativ einfache Einpressvorgang des Metallkontakt­ elements oder der Metallkontaktfeder in den Kunststoff erspart eine kom­ plizierte Kontaktmontage oder Umspritzung.

Weitere Vorteile und Ziele der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines an einer Leiterplatte angebrachten Bauelements (Leiterplatte/Bauelement-Kombination) von oben;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des an der Leiterplatte angebrachten Bau­ elements von unten, wo gezeigt ist, wie Metallkontaktfedern von Kontakt­ mitteln gegen Kontaktfelder der Leiterplatte drücken;

Fig. 3 eine Draufsicht (Maßstab 1 : 5) auf die Leiterplatte/Bauelement-Kom­ bination;

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Leiterplatte/Bauelement-Kombination;

Fig. 5 eine Ansicht auf die Leiterplatte/Bauelement-Kombination von unten;

Fig. 6 ein Schnitt längs Linie A-A in Fig. 3;

Fig. 7 eine vergrößerte Darstellung der Fig. 6; und

Fig. 8 eine schematische Einzelheit, die den harpunenartigen Eingriff zwischen einem feststehenden Ende der Metallkontaktfeder und einem Leit­ kunststoffteil zeigt.

In den fig. 1 bis 8 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt.

In den Fig. 1 und 2 sind perspektivische Ansichten einer Leiterplatte/Bauele­ ment-Kombination bestehend aus einer Leiterplatte 10 und einem Bauelement 14 dargestellt. An der in Fig. 2 gezeigten Oberseite 9 der Leiterplatte 10 sind vier Kontaktfelder 12 ausgebildet. An der Leiterplatte 10 ist ein Bauelement 14 vorzugsweise ein plattenförmiges Bauelement, wie gezeigt, unter einem Winkel von 90° gegenüber der Leiterplatte 10 befestigt. Kontaktmittel (kurz: Kontakte) 15 sind am Bauelement 14 befestigt und verbinden die Kontaktfelder 12 mit noch näher zu beschreibenden Anschlüssen von Kompo­ nenten 31 (Fig. 1), die auf einem Kunststoffplättchen bzw. Isolierkunststoffteil 30 des Bauelements 14 angeordnet sind. Das Kunststoffplättchen 30 besitzt eine Oberseite 32 und eine Unterseite 33. Auf der Oberseite 32 befinden sich die genannten Komponenten 31, deren elektrische Anschlüsse auf der Oberseite 32 sitzen. Für eine Komponente 31 ist in Fig. 7 einer der An­ schlüsse mit 18 bezeichnet.

Insbesondere die Fig. 7 zeigt die erfindungsgemäße Ausbildung der Kontakt­ mittel 15. Diese weisen ein erstes Kontaktmittelteil, vorzugsweise in der Form einer Metallkontaktfeder 16 und ein zweites Kontaktmittelteil, vorzugsweise in der Form eines Leitkunststoffteils 17 auf. Die Metallkontaktfeder 16 und der Leitkunststoffteil 17 sind mit jeweils zwei Enden verbunden. Das andere freistehende Ende 21 der Metallkontaktfeder 16 steht mit einem Kontaktfeld 11 auf der Leiterplatte 10, vorzugsweise durch Andruck, in Verbindung. Das andere Ende des Leitkunststoffteils 17 steht mit dem Anschluß 18 in Ver­ bindung.

Die Metallkontaktfeder 16 besitzt ein feststehendes Ende 20 und das frei­ stehende Ende 21. Das freistehende Ende 21 ist gegenüber dem fest­ stehenden Ende 20 vorzugsweise um 90° nach unten abgewinkelt. Im einzelnen weist das freistehende Ende 21 einen Abwinkelteil 21a und daran anschließend einen entgegengesetzt abgewinkelten Abwinkelteil 21b auf. Der Abwinkelteil 21b bildet eine Kontaktkuppe 21c, die auf die Kontaktfelder 12 drückt, wenn das Bauelement 14 in der gezeigten Weise an der Leiterplatte 10 befestigt ist.

Das Kunststoffplättchen 30 ist vorzugsweise durch Spritzguß hergestellt. Es besteht zum größten Teil aus einem Isolierkunststoffteil 40. Im Bereich jedes der vier Metallkontaktfedern 16 sind in dem Isolierkunststoffteil 40 die er­ wähnten Leitkunststoffteile 17 vorgesehen, die beispielsweise eingespritzt sein können. Die Leitkunststoffteile 17 können auch dadurch gebildet sein, daß lediglich deren Oberfläche leitend ist.

In Fig. 7 ist im einzelnen dargestellt, wie für die gezeigte Metallkontaktfeder 15 der Leitkunststoffteil 17 von der Unterseite 33 zur Oberseite 32 hin ver­ läuft. Der Leiterkunststoffteil 17 bildet an der Oberfläche 33 eine leitende Kunststofftasche 70, die einstückig in einen Leiterkunststoffteilabschnitt 71 übergeht.

Die Metallkontaktfeder 16 ist mit ihrem feststehenden Ende 20 in dieser leiten­ den Kunststofftasche 70, beispielsweise durch Einpressen verankert. Die elektrische Verbindung geht sodann vom Kontaktfeld 12 zur Metallkontakt­ feder 16, dann zur Kunststofftasche 70 und über einen Leitkunststoffteilab­ schnitt 71, einen Leitkunststoffteil-Verbindungsabschnitt und einen Leitkunst­ stoffteil-Kontaktabschnitt 73 zum Anschluß 18.

Wie in Fig. 5 gezeigt, besitzt die Leitkunststofftasche 70 aus leitendem Kunst­ stoff gebildete Wände 75 und 76, die voneinander beabstandet sind und in die vorzugsweise harpunen- oder widerhakenförmige Vorsprünge (vgl. Fig. 8) des feststehenden Endes 20 der Metallkontaktfeder 16 eingreifen.

Vorzugsweise kann die Erfindung zur Realisierung eines Tastkontakts/Vor­ gangs vorzugsweise unter 90° zur Leiterplatte 10 eingesetzt werden. Insbe­ sondere in den Fig. 2, 6 und 7 erkennt man die bevorzugte Druckkon­ taktierung der Leiterplatte 10, so daß keine Lötkontaktierung erforderlich ist. Das federnde, freistehende Ende 21, insbesondere dessen Abwinkelteil 21b wird beim Aufschieben auf die Leiterplatte 10 ausgelenkt und übt einen Druck auf das entsprechende Kontaktfeld 12 der Leiterplatte 10 aus. Dadurch ergibt sich eine schnelle Montage ohne Lötprozess und eine dauerhafte Verbindung durch Federkraft.

Insbesondere aus Fig. 7 erkennt man, daß erfindungsgemäß zur Vermeidung komplizierter und schwierig herzustellender Kontaktgeometrien die Kontakt­ mittel 15 aufgeteilt sind in eine MID-Komponente (leitfähiger Kunststoff) und einen geometrisch relativ einfachen Metallkontakt, insbesondere in der Form einer Metallkontaktfeder 16. Diese als Restkontakt zu bezeichnende Metall­ kontaktfeder 16 wird, wie erläutert, mittels Einpressen mit dem MID-Kunst­ stoffkontakt, insbesondere einem Leitkunststoffteil 17 verbunden. Diese erfin­ dungsgemäße Paarung Metallkontakt/MID mittels Einpresstechnik liefert eine einwandfreie Kontaktgabe, ohne auf Lot zurückgreifen zu müssen.

Die Ausbildung des feststehenden Endes 20 der Metallkontaktfeder 16 (vgl. Fig. 8) mit Harpunen und vorzugsweise zusätzlich mit einer Sicke 90 und das Einpressen in eine leitfähige Tasche/Führung 70 des Kunststoffkörpers er­ reicht man gute Kontakteigenschaften.

Allgemein kann man sagen, daß die Erfindung Kontaktmittel 15 zur Ver­ bindung eines ersten elektrischen Anschlusses (Kontaktfeld 12) eines ersten Bauteils, beispielsweise einer Leiterplatte 10, mit einem zweiten Anschluß, beispielsweise einem Anschluß 18 eines zweiten Bauteils, beispielsweise einer Komponente 31 vorsieht. Diese Kontaktmittel 15 weisen mindestens zwei elektrisch und mechanisch miteinander verbundene Kontaktmittelteile auf, und zwar einen ersten Kontaktmittelteil, beispielsweise eine Metallkontaktfeder 16 zur Kontaktierung des ersten Anschlusses, beispielsweise einem Kontaktfeld 12 und ein zweites Kontaktmittelteil, beispielsweise ein Leitkunst­ stoffteil 17 zur Kontaktierung des zweiten Anschlusses 18.

Claims (11)

1. Kontaktmittel (15) zur Verbindung eines ersten elektrischen An­ schlusses (12) eines ersten Bauteils (10) mit einem zweiten Anschluß (18) eines zweiten Bauteils (31), wobei die Kontaktmittel (15) mindestens zwei elektrisch und mecha­ nisch miteinander verbundene Kontaktmittelteile aufweisen, nämlich einen ersten Kontaktmittelteil (16) zur Kontaktierung des ersten An­ schlusses (12) und einen zweiten Kontaktmittelteil (17) zur Kontak­ tierung des zweiten Anschlusses (18).

2. Kontaktmittel nach Anspruch 1, wobei der erste Kontaktmittelteil eine Metallkontaktfeder (16) ist.

3. Kontaktmittel nach Anspruch 1 oder 2, wobei der zweite Kontaktmittel­ teil ein Leitkunststoffteil (17) ist.

4. Kontaktmittel nach Anspruch 3, wobei der Leitkunststoffteil (17) in einem Isolierkunststoffteil (40) eingebettet oder eingespritzt ist.

5. Kontaktmittel nach Anspruch 4, wobei der Isolierkunststoffteil (40) ein Kunststoffplättchen (30) ist.

6. Kontaktmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Metallkontaktfeder (15) ein feststehendes Ende (20) aufweist, welches in eine leitende Kunststofftasche (70) eingepreßt ist, die als ein Teil des Leitkunststoffteils (17) vorgesehen ist.

7. Kontaktmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für jedes Metallkontaktteil (15) ein unterschiedlicher Leitkunststoffteil (17) vorgesehen ist.

8. Kontaktmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Metallkontaktfeder (16) ein federndes, freistehendes Ende (21) besitzt, welches vorzugsweise V-förmig ausgebildet ist und am äußersten Ende eine Kontaktkuppe (21c) bildet.

9. Kontaktmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das freistehende Ende (21) gegenüber dem feststehenden Ende (20) um etwa 90° abgewinkelt ist.

10. Kontaktmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Leitkunststoffteil (17) zwischen einer Oberseite (32) und einer Unter­ seite (33) eines Bauelements (14) verlaufend angeordnet ist.

11. Kontaktmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein oder mehrere Komponenten (31) auf der Oberseite (32) angeordnet sind und mit ihren Anschlüssen durch jeweils vorgesehene Leitkunst­ stoffteile (10) mit Metall-Kontaktfedern (16) an der Unterseite (33) ver­ bunden sind.