DE102006027014A1

DE102006027014A1 - Steckerwanne

Info

Publication number: DE102006027014A1
Application number: DE200610027014
Authority: DE
Original assignee: LEONHARDY GmbH
Current assignee: Hartmann Codier GmbH and Co KG
Priority date: 2006-06-08
Filing date: 2006-06-08
Publication date: 2007-12-20
Anticipated expiration: 2026-06-09
Also published as: DE102006027014B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steckerwanne zur Befestigung auf einer elektronischen Leiterplatte (8), mit einem nicht lötbaren, im Wesentlichen wannenförmigen Gehäuse (10), in welchem zumindest ein Steckerpin (12) senkrecht vom inneren Wannenboden (14) in Richtung der Wannenöffnung (16) hervorsteht. Aus dem Gehäuse (10) ist ein sich in Richtung auf die Leiterplatte erstreckendes lötbares Kontaktelement (18) zur Kontaktierung der Leiterplatte (8) herausgeführt. Das Kontaktelement (18) ist im Wesentlichen U-förmig mit zwei sich parallel zueinander erstreckenden Kontaktschenkeln (20, 22) und einem senkrecht dazu stehenden Verbindungssteg (24) ausgebildet. Der erste Kontaktschenkel (20) bildet den Steckerpin (12). Der zweite Kontaktschenkel (22) oder alternativ der Verbindungssteg lassen sich in lötbaren Kontakt zur Leiterplatte (8) bringen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steckerwanne zur Befestigung auf einer elektronischen Leiterplatte, mit einem nicht lötbaren, im Wesentlichen wannenförmigen Gehäuse, in welchem zumindest ein Steckerpin senkrecht vom inneren Wannenboden in Richtung der Wannenöffnung hervorsteht, und mindestens einem aus dem Gehäuse herausgeführten, sich in Richtung auf die Leiterplatte erstreckenden lötbaren Kontaktelement zur Kontaktierung der Leiterplatte.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, eine Steckerwanne mit einem nicht lötbaren Gehäuse im Durchsteckverfahren bzw. in THT-Technologie (through hole technology) auf einer Leiterplatte zu befestigen. Dabei werden die aus dem wannenförmigen Gehäuse vorstehenden Kontaktierungsstifte der Steckerwanne in vorgefertigte Löcher auf der Leiterplatte eingebracht und anschließend verlötet. Nachteilhaft ist hierbei, dass in aufwendigen Verfahrensschritten die Kontaktierungslöcher in die Leiter platte eingebracht werden müssen. Zudem können jeweils nur vorbestimmte Steckerwannen in das Lochraster eingesetzt und dort befestigt werden. Da Löcher für die THT-Bestückung vorzusehen sind, ist der Bestückungsplatz für eine herkömmliche Steckerwanne relativ groß zu bemessen, wodurch die Packungsdichte auf der Leiterplatte eingeschränkt ist.
Weiterhin nachteilhaft bei der bekannten THT-Bestückung einer Leiterplatte mit einer Steckerwanne ist, dass sich die bekannten Steckerwannen nur in einer aufgrund der Anordnung der aus dem Gehäuse vorstehenden Kontaktierungsstifte definierten Lage auf der Leiterplatte aufbringen lassen. Es ist mit einer vorgegebenen Steckerwanne deshalb beispielsweise nur möglich, diese entweder liegend auszurichten und zu verlöten, wobei der Gegenstecker von der Seite eingeführt wird. Mit derselben Steckerwanne ist es beispielsweise nicht möglich, diese alternativ auch stehend auszurichten und zu verlöten, wobei der Gegenstecker von oben eingeführt wird. Deshalb ist es notwendig, je nach gewünschter Steckerzuführrichtung eine dementsprechende Steckerwanne einzusetzen. Es sind deshalb mehrere Varianten von Steckerwannen zu bevorraten, die aufgrund des Aufbaus aus unterschiedlich geformten Teilen jeweils aufwendig herzustellen sind.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Steckerwanne zur Befestigung auf einer elektronischen Leiterplatte anzugeben, welche einfach und kostengünstig herzustellen ist und bei Vermeidung von Durchstecklöchern in der Leiterplatte eine löttechnische Verbindung mit einer an die Zuführrichtung des Gegensteckers einfach anzupassenden Ausrichtung ermöglicht. Darüber hinaus soll die erfindungsgemäße Steckerwanne nur einen minimalen Platzbedarf bei der Bestückung aufweisen.
Demgemäß ist das Kontaktelement im Wesentlichen U-förmig mit zwei sich parallel zueinander erstreckenden Kontaktschenkeln und einem senkrecht dazu stehenden Verbindungssteg ausgebildet. Der erste Kontaktschenkel bildet dabei den Steckerpin, wohingegen der zweite Kontaktschenkel oder alternativ der Verbindungssteg in lötbaren Kontakt zur Leiterplatte gebracht werden kann.
Da entweder der zweite Kontaktschenkel des U-förmigen Kontaktelement oder aber alternativ der dazu senkrecht stehende Verbindungssteg mit der Leiterplatte verlötet werden kann, ist es einerseits möglich, die Steckerwanne liegend auszurichten und zu verlöten, wobei der Gegenstecker von der Seite eingeführt werden kann. Demzufolge kann das wannenförmige Gehäuse derart auf der elektronischen Leiterplatte ausgerichtet werden, dass sich der den Steckerpin bildende erste Kontaktschenkel in Richtung senkrecht zur Leiterplatte von dieser weg weisend erstreckt, wobei der Verbindungssteg in lötbaren Kontakt zur Leiterplatte gebracht wird.
Andererseits lässt sich dieselbe Steckerwanne alternativ auch stehend ausrichten und verlöten, wobei sich der Gegenstecker von oben einführen lässt. Demzufolge kann das wannenförmige Gehäuse derart auf der elektronischen Leiterplatte ausgerichtet werden, dass sich der den Steckerpin bildende erste Kontaktschenkel in Richtung parallel zur Leiterplatte erstreckt, wobei der zweite Kontaktschenkel in lötbaren Kontakt zur Leiterplatte gebracht wird.
Sowohl der zweite Kontaktschenkel als auch bei alternativer Ausrichtung der Verbindungssteg lassen sich auf einfache Weise im SMD-Verfahren auf der Leiterplatte aufbringen, so dass die erfindungsgemäße Steckerwanne ein oberflächenbestückbares Bauteil bzw. SMD-Bauteil (surface mounted device) bildet. Hierdurch müssen keine Bestückungslöcher in der Leiterplatte angebracht werden, was zum einen den Bestückungsaufwand und zum anderen den Platzbedarf minimiert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, die sich durch besonders einfache Herstellung auszeichnet, kann der Verbindungssteg sich zumindest teilweise entlang des äußeren Wannenbodens und der zweite Kontaktschenkel sich zumindest teilweise entlang einer äußeren Wannenwandung erstrecken. Dabei erstreckt sich der erste Kontaktschenkel durch eine Ausnehmung im Wannenboden hindurch.
Je nach Anforderung bzw. Vorgabe durch den Gegenstecker kann eine Mehrzahl von sich parallel zueinander erstreckenden Kontaktelementen an dem wannenförmigen Gehäuse angeordnet und mit diesem verbunden sein.
Um eine besonders feste Verbindung zwischen der Steckerwanne und der Leiterplatte zu ermöglichen, kann zumindest ein im Wesentlichen L-förmiges Halteteil mit zwei senkrecht zueinander stehenden Halteschenkeln am wannenförmigen Gehäuse angeordnet sein. Dabei erstrecken sich der erste Halteschenkel entlang des äußeren Wannebodens und der zweite Halteschenkel entlang einer äußeren Wannenwandung. Das Halteteil kann beim Lötvorgang in lötbaren Kontakt mit der Leiterplatte gebracht werden, wodurch eine feste Verbindung mit der Leiterplatte geschaffen wird. Dazu kann das Halteteil aus einem lötbaren Material gebildet sein.
Gemäß einer bevorzugten und besonders einfach aufgebauten Ausführungsform kann das L-förmige Halteteil parallel zum Kontaktelement angeordnet sein, wobei sich der erste Halteschenkel parallel zum Verbindungssteg und der zweite Halteschenkel parallel zum zweiten Kontaktschenkel erstrecken. Dieser Aufbau vereinfacht auch insbesondere den Lötvorgang.
Um eine besonders feste Verbindung zwischen dem Halteteil und dem Gehäuse zu erreichen, kann der erste sich entlang des äußeren Wannebodens ersteckende Halteschenkel einen sich in Richtung auf das Gehäuse vorstehenden Halteansatz aufweisen. Dieser erstreckt sich zumindest teilweise in eine korrespondierende Ausnehmung im Gehäuse hinein und bildet somit eine sichere Verankerung.
Je nach Vorgabe an die mechanische Festigkeit der Verbindung zwischen der Steckerwanne und der Leiterplatte kann eine Mehrzahl von sich parallel zueinander erstreckenden Halteelementen an dem wannenförmigen Gehäuse angeordnet und mit diesem verbunden sein. In besonders einfacher und gleichzeitig stabiler Ausführungsform kann an zumindest jedem Endbereich in Längserstreckungsrichtung des wannenförmigen Gehäuses jeweils ein Halteelement angeordnet und mit diesem verbunden sein.
Herstellungstechnisch besonders einfach lässt sich das Gehäuse einstückig aus einem hochtemperaturfähigen Kunststoff ausbilden. Dabei kann das Kontaktelement und/oder das Halteteil durch Umspritzung, Verpressung, Schnappverbindung oder Klebeverbindung mit dem Gehäuse verbunden und der den Steckerpin bildende erste Kontaktschenkel im Wannenboden gehalten sein.
Gemäß einer besonders einfach aufgebauten Ausführungsform kann das Kontaktelement einstückig aus einem lötbaren und elektrisch leitfähigen Metallmaterial gebildet sein. Um einen besonders guten elektrischen Kontakt bei einfacher Handhabung während des Lötvorganges zu erreichen, kann das Kontaktelement verzinnt, versilbert oder vergoldet ausgebildet sein. Ein unveredeltes Kontaktelement lässt sich dagegen besonders günstig herstellen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 in schematischer Ansicht eine Steckerwanne, die auf einer Leiterplatte liegend montiert ist;
2 in schematischer Ansicht die in Figur gezeigte Steckerwanne, die auf der Leiterplatte stehend montiert ist; und
3 in schematischer Ansicht die Anordnung der Kontaktelemente und Halteteile der in 2 stehend montierten Steckerwanne, wobei zur klareren Darstellung das Gehäuse der Steckerwanne und die Leiterplatte ausgelassen sind.
1 zeigt in schematischer Ansicht eine Steckerwanne, die auf einer Leiterplatte 8 liegend montiert ist, so dass ein (nicht gezeigter) Gegenstecker von der Seite, d.h. in 1 in die Zeichenebene hinein in die Steckerwanne eingesteckt werden kann. Die Steckerwanne weist ein nicht lötbares, im Wesentlichen wannenförmiges Gehäuse 10 auf, das einstückig aus einem hochtemperaturfähigen Kunststoff gebildet ist. In dem Gehäuse 10 stehen fünf nebeneinander angeordnete Steckerpins 12 senkrecht vom inneren Wannenboden 14 in Richtung der Wannenöffnung 16 hervor. Der (nicht gezeigte) Gegenstecker weist entsprechend fünf Pinaufnahmen zu elektrischen Kontaktierung auf und ist entsprechend der Gehäuseöffnung 16 ausgeformt. Die Steckerpins 12 werden jeweils durch einen ersten Kontaktschenkel 20 jeweils eines Kontaktelements 18 gebildet. An der in der 1 linken Endbereich 38 des wannenförmigen Gehäuses 10 ist ein L-förmiges Halteteil 30 zu erkennen, welches mit der Leiterplatte 8 durch eine Lötverbindung nach dem SMD-Verfahren verbunden ist.
2 zeigt in schematischer Ansicht die in Figur gezeigte Steckerwanne, die auf der Leiterplatte 8 stehend montiert ist, so dass der (nicht gezeigter) Gegenstecker von oben in die Steckerwanne eingesteckt werden kann. 3 zeigt in schematischer Ansicht die Anordnung der Kontaktelemente 18 und Halteteile 30 der in 2 stehend montierten Steckerwanne, wobei zur klareren Darstellung das Gehäuse 10 der Steckerwanne und die Leiterplatte 8 ausgelassen sind.
Die fünf nebeneinander und parallel zueinander angeordneten fünf Kontaktelemente 18 sind aus dem Gehäuse 10 herausgeführt und erstrecken sich in Richtung auf die Leiterplatte 8. Die Kontaktelemente 18 sind U-förmig mit jeweils zwei sich parallel zueinander erstreckenden Kontaktschenkeln 20 und 22 und einem senkrecht dazu stehenden Verbindungssteg 24 ausgebildet. Der erste Kontaktschenkel 20 bildet den Steckerpin 12. Die Kontaktelemente 18 sind jeweils einstückig aus einem lötbaren und elektrisch leitfähigen Metallmaterial gebildet. Dabei können die Kontaktelemente 18 verzinnt, versilbert, vergoldet oder unveredelt ausgebildet sein.
Der Verbindungssteg 24 erstreckt sich entlang des äußeren Wannenbodens 26. Der zweite Kontaktschenkel 22 erstreckt sich entlang einer äußeren Wannenwandung 28, wobei sich der erste Kontaktschenkel 20 durch eine Ausnehmung im Wannenboden 14 hindurcherstreckt.
In der Darstellung der 2 ist das wannenförmige Gehäuse 10 derart auf der elektronischen Leiterplatte 8 ausgerichtet, dass sich die die Steckerpins 12 bildenden ersten Kontaktschenkel 20 in Richtung senkrecht zur Leiterplatte 8 von dieser weg weisend erstrecken. Dabei sind die Verbindungsstege 24 jeweils im SMD-Verfahren mit der Leiterplatte 8 verbunden.
Demgegenüber ist in der Darstellung der 1 das wannenförmige Gehäuse derart auf der elektronischen Leiterplatte 8 ausgerichtet, dass sich die die Steckerpins 12 bildenden ersten Kontaktschenkel 20 in Richtung parallel zur Leiterplatte 8 erstrecken. Dabei sind die zweiten Kontaktschenkel 22 im SMD-Verfahren mit der Leiterplatte 8 verbunden.
An den beiden Endbereichen 38 und 40 in Längserstreckungsrichtung des wannenförmigen Gehäuses 10 ist jeweils ein L-förmiges Halteelement 30 angeordnet. Jedes Halteteil 30 ist mit zwei senkrecht zueinander stehenden Halteschenkeln 32 und 34 am wannenförmigen Gehäuse 10 angeordnet. Der erste Halteschenkel 32 erstreckt sich entlang des äußeren Wannebodens 26 und der zweite Halteschenkel 34 erstreckt sich entlang einer äußeren Wannenwandung 28. Dabei sind die L-förmigen Halteteile 32 parallel zu den Kontaktelementen 18 angeordnet, wobei sich jeweils die ersten Halteschenkel 32 parallel zu den Verbindungsstegen 24 und die zweiten Halteschenkel 34 parallel zu den zweiten Kontaktschenkeln 22 erstrecken. Bei zur Leiterplatte 8 parallelen Ausrichtung der Steckerwanne gemäß der 1 ist der zweite Halteschenkel 34 im SMD-Verfahren mit der Leiterplatte 8 verbunden, wohingegen bei zur Leiterplatte 8 senkrechten Ausrichtung der Steckerwanne gemäß der 2 der erste Halteschenkel 32 im SMD-Verfahren mit der Leiterplatte 8 verbunden ist. Dabei ist jedes Halteteil 30 aus einem lötbaren Material gebildet, wobei es verzinnt, versilbert, vergoldet oder unveredelt ausgebildet sein kann.
Wie anhand der 3 deutlich wird, weist jeweils der sich entlang des äußeren Wannebodens 24 ersteckende erste Halteschenkel 32 einen sich in Richtung auf das Gehäuse 10 vorstehenden Halteansatz 36 auf. Dieser Halteansatz 36 erstreckt sich in eine (nicht gezeigte) korrespondierende Ausnehmung im Gehäuse 10 hinein und verankert das jeweilige Halteteil 30 am Gehäuse 10.
Die Kontaktelemente 18 und die Halteteile 30 sind durch Umspritzung mit dem Gehäuse 10 verbunden, wobei die die Steckerpins 12 bildenden ersten Kontaktschenkel 20 im Wannenboden 14 gehalten sind. Alternativ können die Kontaktelemente 18 und die Halteteile 30 durch Verpressung, Schnappverbindung oder Klebeverbindung mit dem Gehäuse 10 verbunden sein.

Claims

Steckerwanne zur Befestigung auf einer elektronischen Leiterplatte (8), mit einem nicht lötbaren, im Wesentlichen wannenförmigen Gehäuse (10), in welchem zumindest ein Steckerpin (12) senkrecht vom inneren Wannenboden (14) in Richtung der Wannenöffnung (16) hervorsteht, und mindestens einem aus dem Gehäuse (10) herausgeführten, sich in Richtung auf die Leiterplatte erstreckenden lötbaren Kontaktelement (18) zur Kontaktierung der Leiterplatte (8), dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (18) im wesentlichen U-förmig mit zwei sich parallel zueinander erstreckenden Kontaktschenkeln (20, 22) und einem senkrecht dazu stehenden Verbindungssteg (24) ausgebildet ist, wobei der erste Kontaktschenkel (20) den Steckerpin (12) bildet und der zweite Kontaktschenkel (22) oder alternativ der Verbindungssteg (24) in lötbaren Kontakt zur Leiterplatte (8) bringbar sind.
Steckerwanne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungssteg (24) sich zumindest teilweise entlang des äußeren Wannenbodens (26) und der zweite Kontaktschenkel (22) sich zumindest teilweise entlang einer äußeren Wannenwandung (28) erstreckt, wobei der erste Kontaktschenkel (20) sich durch eine Ausnehmung im Wannenboden (14) hindurcherstreckt.
Steckerwanne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von sich parallel zueinander erstreckenden Kontaktelementen (18) an dem wannenförmigen Gehäuse (10) anordenbar und mit diesem verbindbar sind.
Steckerwanne nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wannenförmige Gehäuse (10) derart auf der elektronischen Leiterplatte (8) ausrichtbar ist, dass sich der den Steckerpin (12) bildende erste Kontaktschenkel (20) in Richtung senkrecht zur Leiterplatte (8) von dieser weg weisend erstreckt, wobei der Verbindungssteg (24) in lötbaren Kontakt zur Leiterplatte (8) bringbar ist.
Steckerwanne nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wannenförmige Gehäuse derart auf der elektronischen Leiterplatte (8) ausrichtbar ist, dass sich der den Steckerpin (12) bildende erste Kontaktschenkel (20) in Richtung parallel zur Leiterplatte (8) erstreckt, wobei der zweite Kontaktschenkel (22) in lötbaren Kontakt zur Leiterplatte (8) bringbar ist.
Steckerwanne nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein im Wesentlichen L-förmiges, Halteteil (30) mit zwei senkrecht zueinander stehenden Halteschenkeln (32, 34) am wannenförmigen Gehäuse (10) angeordnet ist, wobei sich der erste Halteschenkel (32) entlang des äußeren Wannebodens (26) und der zweite Halteschenkel (34) entlang einer äußeren Wannenwandung (28) erstrecken.
Steckerwanne nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das L-förmige Halteteil (32) parallel zum Kontaktelement (18) angeordnet ist, wobei sich der erste Halteschenkel (32) parallel zum Verbindungssteg (24) und der zweite Halteschenkel (34) parallel zum zweiten Kontaktschenkel (22) erstrecken.
Steckerwanne nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste sich entlang des äußeren Wannebodens (24) ersteckende Halteschenkel (32) einen sich in Richtung auf das Gehäuse (10) vorstehenden Halteansatz (36) aufweist, der sich zumindest teilweise in eine korrespondierende Ausnehmung im Gehäuse (10) hineinerstreckt.
Steckerwanne nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Halteteil (30) in lötbaren Kontakt mit der Leiterplatte (8) bringbar ist.
Steckerwanne nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von sich parallel zueinander erstreckenden Halteelementen (30) an dem wannenförmigen Gehäuse (10) anordenbar und mit diesem verbindbar sind.
Steckerwanne nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest jedem Endbereich (38, 40) in Längserstreckungsrichtung des wannenförmigen Gehäuses (10) jeweils ein Halteelement (30) anordenbar und mit diesem verbindbar ist.
Steckerwanne nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) einstückig aus einem hochtemperaturfähigen Kunststoff gebildet ist.
Steckerwanne nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (18) und/oder das Halteteil (30) durch Umspritzung, Verpressung, Schnappverbindung oder Klebeverbindung mit dem Gehäuse (10) verbunden und der den Steckerpin (12) bildende erste Kontaktschenkel (20) im Wannenboden (14) gehalten ist.
Steckerwanne nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (18) einstückig aus einem lötbaren und elektrisch leitfähigen Metallmaterial gebildet ist.
Steckerwanne nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (18) verzinnt, versilbert, vergoldet oder unveredelt ausgebildet ist
Steckerwanne nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteteil (30) aus einem lötbaren Material gebildet ist.