DE102004036829A1

DE102004036829A1 - Feinstdrahtkontaktierung

Info

Publication number: DE102004036829A1
Application number: DE200410036829
Authority: DE
Inventors: Claus-Peter Hinke
Original assignee: Sennheiser Electronic GmbH and Co KG
Current assignee: HINKE, CLAUS-PETER, 31303 BURGDORF, DE
Priority date: 2004-07-29
Filing date: 2004-07-29
Publication date: 2006-03-23

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Kontaktierung eines Feinstdrahtes (5), insbesondere eines Drahtes (5) mit einem Nenndurchmesser von etwa 100 µm oder weniger, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen elektrischen Kontaktes. Um eine Kontaktierung eines Feinstdrahtes (5) und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen elektrischen Kontaktes anzugeben, die so einfach und sicher sind, dass eine Automatisierung möglich ist und die Herstellungskosten für die elektrische Kontaktierung gering sind, wird eine elektrische Kontaktierung eines Feinstdrahtes (5), insbesondere eines Drahtes (5) mit einem Nenndurchmesser von etwa 100 µm oder weniger, vorgeschlagen mit:
- zwei gegenüberliegenden Platten (2, 3),
- einem Kontaktierungsbereich (6) der ersten Platte (2) und
- einer zum Kontaktierungsbereich (6) korrespondierenden Aussparung (4)
der zweiten Platte (3), wobei der Draht (5) zwischen dem Kontaktierungsbereich (4) der ersten Platte (2) und der Aussparung (4) der zweiten Platte (3) eingeklemmt ist und mit wenigstens einer Platte (2, 3) in elektischem Kontakt steht.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Kontaktierung eines Feinstdrahtes, insbesondere eines Drahtes mit einem Nenndurchmesser von etwa 100 μm oder weniger, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen elektrischen Kontaktes.

Bei einer elektrischen Kontaktierung von Feinstdrähten mit einer Kontaktbuchse, wie sie z.B. in WO 81/00328 offenbart ist, wird im Kontaktbereich zwischen Draht und einer röhrförmigen Kontaktbuchse ein Keil so eingebracht, dass der Draht mit der Kontaktbuchse verklemmt ist und ein elektrischer Kontakt entsteht. Diese Art von elektrischer Kontaktierung von Feinstdrähten ist jedoch sehr arbeitsintensiv, weil eine Automatisierung praktisch nicht möglich ist und somit die Herstellung des Kontaktes manuell durchgeführt werden muss.

Um die elektrische Kontaktierung von Feinstdrähten mit der Kontaktbuchse zu vereinfachen und sicherer zu machen, so dass auch eine Automatisierung möglich ist und die Herstellungskosten für die elektrische Kontaktierung verringert werden, wird in DE 197 27 973 eine Kontaktierung vorgeschlagen, bei der der Draht zwischen zwei Platten einer Kontaktbuchse in einem Bereich eingeklemmt ist, in dem der Plattenabstand geringer ist als in den anderen Plattenbereichen.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine alternative Kontaktierung eines Feinstdrahtes und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen elektrischen Kontaktes anzugeben, die so einfach und sicher sind, dass auch eine unaufwändige Automatisierung möglich ist und die Herstellungskosten für die elektrische Kontaktierung gering sind.

Diese Aufgabe wird durch eine elektrische Kontaktierung eines Feinstdrahtes, insbesondere eines Drahtes mit einem Nenndurchmesser von etwa 100 μm oder weniger, mit zwei gegenüberliegenden Platten, einem Kontaktierungsbereich der ersten Platte und einer zum Kontaktierungsbereich korrespondierenden Aussparung der zweiten Platte gelöst, wobei der Draht zwischen dem Kontaktierungsbereich der ersten Platte und der Aussparung der zweiten Platte eingeklemmt ist und mit wenigstens einer Platte in elektrischem Kontakt steht.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein Draht zwischen einem Kontaktierungsbereich und einer korrespondierenden Aussparung, insbesondere am Rand der Aussparung, mit einfachen Mitteln sicher eingeklemmt/eingequetscht werden kann und dabei weiterhin sichergestellt werden kann, dass er mit wenigstens einer Platte derart in Kontakt steht, dass die entsprechende Grenzfläche elektrisch ausreichend durchlässig ist.

Die Möglichkeit einer einfachen Automatisierung ergibt sich damit, dass während des gesamten Kontaktierungsprozesses die Vorrichtung, die die elektrische Kontaktierung erhalten soll, beispielsweise ein elektro-akustisches Wandlerchassis, nicht von ihrer Position bewegt werden muss und nur Stanzvorrichtung und Spulendrahtführung aufeinander abgestimmt werden müssen. Es ergibt sich zudem der Vorteil, dass bereits konstruierte Vorrichtungen nahezu oder gänzlich unverändert entsprechend der Erfindung mit einer elektrischen Kontaktierung versehen werden können.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die zwei Platten Teil eines Kontaktbleches. Durch einfaches Umbiegen lassen sich zwei Teile eines Kontaktbleches in eine gegenüberliegende Position bringen. Auf diese Weise sind beide Platten elektrisch miteinander verbunden, und es wird zudem die Anzahl der unabhängig voneinander zu handhabenden Bauteile für die Kontaktierung auf ein Minimum reduziert.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Kontaktierungsbereich zumindest teilweise von der ersten Platte abgetrennt. Wenn der Kontaktierungsbereich nicht in seiner Gänze mit der ersten Platte verbunden ist, muss zur Verformung der ersten Platte zum Einklemmen des Drahtes zwischen dem Kontaktierungsbereich und der Aussparung weniger Arbeit aufgewendet werden.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind der Kontaktierungsbereich und die zweite Platte miteinander verbunden, insbesondere durch Verschweißung oder Verklebung. Durch diese Verbindung wird das Risiko einer Trennung zwischen dem Kontaktierungsbereich und der ersten Platte und einer damit eventuell verbundenen Unterbrechung des elektrischen Kontaktes minimiert, wobei jedoch mit dem Verschweißen oder Verkleben keine Auswirkungen auf den elektrischen Kontakt an sich vorgesehen sind.

In weiteren Ausgestaltungen der Erfindung hat der Draht einen Nenndurchmesser von weniger als 100 μm, insbesondere 70 μm oder weniger, vorzugsweise etwa 40 μm. Je geringer der Nenndurchmesser ist, desto schwieriger gestaltet sich eine elektrische Kontaktierung mit konventionellen Mitteln.

Ausgestaltungen der Erfindung finden sich weiterhin als elektro-akustischer Wandler mit einem Zuleitungsdraht (5) und einer erfindungsgemäßen Kontaktierung, sowie als ein elektrisches Gerät, insbesondere Kopfhörer oder Mikrophon, mit einem solchen elektro-akustischen Wandler. Gerade im Bereich von elektro-akustischen Wandler sind oft Kontaktierungen von Feinstdrähten notwendig.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes eines Feinstdrahtes, insbesondere eines Drahtes mit einem Nenndurchmesser von etwa 100 μm oder weniger, mit zwei gegenüberliegenden Platten, wobei die erste Platte einen Kontaktierungsbereich und die zweite Platte eine zum Kontaktierungsbereich korrespondierende Aussparung aufweist, welches die Schritte einer Positionierung des zu kontaktierenden Drahtes zwischen dem Kontaktierungsbereich und der Aussparung und eines Einbringens des Kontaktierungsbereiches in die Aussparung zum Einklemmen des Drahtes zwischen dem Kontaktierungsbereich und der Aussparung aufweist. Durch das Einbringen des Kontaktierungsbereiches in die Aussparung wird entweder der Draht selbst verformt oder derart in den Kontaktierungsbereich oder die Aussparung eingedrückt, so dass die Oberfläche des Drahtes mit einer Oberfläche des Kontaktierungsbereiches oder der Aussparung in elektrischen Kontakt gebracht wird.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist das Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes weiterhin einen Schritt zur Verbindung des Kontaktierungsbereiches mit der zweiten Platte auf, insbesondere durch Verschweißen oder Verkleben.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird bei dem Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes der Kontaktierungsbereich vor dem Einbringen in die Aussparung zumindest teilweise von der ersten Platte getrennt, insbesondere durch Stanzen. Durch das Stanzen oder einen entsprechenden anderen Vorgang wird das Einbringen des Kontaktierungsbereiches in die Aussparung erleichtert, da beim Einbringen selbst die erste Platte nicht oder nur unwesentlich verformt werden muss.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der Kontaktierungsbereich mit dem zur Herstellung der Aussparung verwendeten Werkzeug zumindest teilweise von der ersten Platte getrennt. Werden beispielsweise der Kontaktierungsbereich und die Aussparung durch Stanzen hergestellt, so stellt die Verwendung des identischen Werkzeugs für beide Stanzvorgänge sicher, dass Kontaktierungsbereich und Aussparung identisch geformt sind. Damit treten keine durch unterschiedliche Werkzeuge bedingten Abweichungen zwischen Kontaktierungsbereich und Aussparung auf, die zu Paßungenauigkeiten und einer damit verbundenen fehlerhaften Kontaktierung führen können.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer vorteilhaften Ausführungsform mit Bezug auf die Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
1a bis 1c Querschnitte von Zwischenergebnissen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes,
1d einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße elektrische Kontaktierung,
2a bis 2d den Querschnitten von 1a bis 1d entsprechende Aufsichten und
3 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße elektrische Kontaktierung.
Die 1a und 2a zeigen Ansichten eines Kontaktbleches 1 mit einer ersten Platte 2 und einer zweiten Platte 3, wobei die zweite Platte 3 eine Aussparung 4 aufweist. Diese Aussparung 4 ist hier kreisförmig ausgeführt und durch einfaches Ausstanzen der zweiten Platte 3 erhalten worden.
Das Kontaktblech 1 und der zu kontaktierende Feinstdraht 5 werden so angeordnet, dass sich der Draht 5 quer über die Aussparung 4 erstreckt, wie in den 1b und 2b gezeigt.
Wie in den 1c und 2c gezeigt, wird die erste Platte 2 so umgeklappt, dass sich der Feinstdraht 5 zwischen der ersten Platte 2 und der zweiten Platte 3 befindet. In 2c wird die Aussparung 4 durch die erste Platte 2 verdeckt.
In der hier dargestellten Ausführungsform wird der Kontaktierungsbereich 6 der ersten Platte 2 ausgestanzt und dann so in die Aussparung 4 der zweiten Platte 3 eingebracht, dass der Draht 5 zwischen der Aussparung 4 und dem Kontaktierungsbereich eingeklemmt ist, wie in den 1d und 2d gezeigt.
3 zeigt einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße elektrische Kontaktierung. Der Schnitt verläuft parallel zum Verlauf des Drahtes 5 und somit senkrecht zur Darstellung in 1d. Der Kontaktierungsbereich 6 der ersten Platte 2 ist in die Aussparung 4 der zweiten Platte 3 eingebracht worden und klemmt oder quetscht den Draht zwischen sich und dem Randbereich der Aussparung 4 ein. Hierbei lässt sich eine Gasdichtigkeit erreichen, die beispielsweise eine Korrosion an den Grenzflächen und damit verbundene Verschlechterung des elektrischen Kontaktes verhindert In der hier dargestellten Ausführungsform sind die Kanten 7 der Aussparung 4 abgerundet. Dies hat den Vorteil, dass der Draht 5 beim Einbringen des Kontaktbereiches 6 weniger leicht abreißt. Ein Abreißen des Drahtes wird weiterhin dadurch unterstützt, dass der Draht selbst entweder ausreichend dehnbar ist oder er die Möglichkeit hat, sich beim Einklemmen oder Einquetschen zwischen den Kontaktplatten zu bewegen. Zur besseren Fixierung des Kontaktbereiches 6 in der Aussparung 4 können Kontaktbereich 6 und zweite Platte 3 noch miteinander verschweißt oder verklebt werden.
Entsprechend der Erfindung können grundsätzlich alle Materialien Verwendung finden, die entsprechend zu bearbeiten und elektrisch leitend sind. Darunter fallen insbesondere die Metalle und spezielle Kunststoffe. Besonders geeignet ist Phosphorbronze, das weicher als Edelstahl ist, aber sehr ähnliche Stanz-Eigenschaften aufweist. Messing oder Aluminium sind ebenfalls gut geeignet.
Mit der beschriebenen Kontaktierung kann eine hervorragende elektrische Verbindung eines Feinstdrahtes mit einem Kontaktblech mit einfachen Mitteln erreicht werden. Die dazu nötigen Arbeitsschritte sind automatisierbar und lassen sich damit kostengünstig und effizient ausführen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch dazu geeignet, Feinstdrähte zu kontaktieren, die mit einer isolierenden Schicht umgeben sind, da beim Einbringen des Kontaktierungsbereiches in die Aussparung die isolierende Schutzschicht aufgebrochen und damit eine elektrische Kontaktierung möglich wird.

Claims

Elektrische Kontaktierung eines Feinstdrahtes (5), insbesondere eines Drahtes (5) mit einem Nenndurchmesser von etwa 100 μm oder weniger, mit: – zwei gegenüberliegenden Platten (2, 3), – einem Kontaktierungsbereich (6) der ersten Platte (2) und – einer zum Kontaktierungsbereich (6) korrespondierenden Aussparung (4) der zweiten Platte (3), wobei der Draht (5) zwischen dem Kontaktierungsbereich (4) der ersten Platte (2) und der Aussparung (4) der zweiten Platte (3) eingeklemmt ist und mit wenigstens einer Platte (2, 3) in elektrischem Kontakt steht.
Elektrische Kontaktierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Platten Teil eines Kontaktbleches (1) sind.
Elektrische Kontaktierung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktierungsbereich (6) zumindest teilweise von der ersten Platte (2) abgetrennt ist.
Elektrische Kontaktierung nach einem der vorstehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktierungsbereich (6) und die zweite Platte (3) miteinander verbunden sind, insbesondere durch Verschweißung oder Verklebung.
Elektrische Kontaktierung nach einem der vorstehende Ansprüche mit einem Draht (5) von einem Nenndurchmesser von weniger als 100 μm, insbesondere 70 μm oder weniger, vorzugsweise etwa 40 μm.
Elektro-akustischer Wandler mit einem Zuleitungsdraht (5) und einer Kontaktierung nach einem der vorstehenden Ansprüche.
Elektrisches Gerät, insbesondere Kopfhörer oder Mikrophon, mit einem elektro-akustischen Wandler, nach Anspruch 6.
Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes eines Drahtes (5) mit zwei gegenüberliegenden Platten (2, 3), wobei die erste Platte (2) einen Kontaktierungsbereich (6) und die zweite Platte (3) eine zum Kontaktierungsbereich (6) korrespondierende Aussparung (4) aufweist, mit den Schritten: – Positionierung des zu kontaktierenden Drahtes (5) zwischen dem Kontaktierungsbereich (6) und der Aussparung (4) und – Einbringen des Kontaktierungsbereichs (6) in die Aussparung (4) zum Einklemmen des Drahtes (5) zwischen dem Kontaktierungsbereich (6) und der Aussparung (4).
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Kontaktierungsbereich (6) und die zweite Platte (3) miteinander verbunden werden, insbesondere durch Verschweißen oder Verkleben.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Kontaktierungsbereich (6) vor dem Einbringen in die Aussparung (4) zumindest teilweise von der ersten Platte (2) getrennt wird, insbesondere durch Stanzen.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Kontaktierungsbereich (10) mit dem zur Herstellung der Aussparung (4) verwendeten Werkzeug zumindest teilweise von der ersten Platte (2) getrennt wird.