DE102006048337B3

DE102006048337B3 - Metallic pin for electronic components, to fit into circuit board holes, has a pressed-in zone giving structured legs with a center link between them

Info

Publication number: DE102006048337B3
Application number: DE102006048337A
Authority: DE
Inventors: Florian Geissler
Original assignee: Individual
Current assignee: Hirschmann Automotive At GmbH
Priority date: 2006-10-12
Filing date: 2006-10-12
Publication date: 2008-02-14
Anticipated expiration: 2026-10-13

Abstract

The metallic contact pin, for electronic components, has a pressed-in zone with two legs (5,6) and a center link (7). The legs have a bell-shaped cross section with convex (8) and concave (9) sections. The edges are rounded into curved foot surfaces. The convex section has a stronger curvature.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen metallischen Kontaktstift für ein elektronisches Bauteil mit einer verformbaren Einpreßzone, die zwei über einen Mittelsteg miteinander verbundene aufgeweitete Schenkel aufweist. Derartige Kontaktstifte dienen insbesondere der Kontaktierung des betreffenden Bauteils in einem metallisierten Loch einer Leiterplatte.The The present invention relates to a metallic contact pin for electronic Component with a deformable press-in zone, the two over one Middle web has interconnected flared legs. Such pins are used in particular for contacting the relevant component in a metallized hole of a printed circuit board.

In der EN 60352-5 ist die sog. Einpreßtechnik eingehend dargelegt, wie sie verbreitet insbesondere zur – mit vergleichsweise geringem Aufwand verbundenen – mechanischen Anbringung elektronischer Bauteile an Leiterplatten, welche mit vorgegebene Durchmesser aufweisenden, an die gedruckte Schaltung angeschlossenen Leiterplattenlöchern versehen sind, unter Herstellung von lötfreien elektrisch leiten Kontaktierungen eingesetzt wird. Kontaktstifte der vorstehend angegebenen Art, die im Rahmen der Einpreßtechnik verwendet werden, zählen in verschiedensten Ausgestaltungen zum Stand der Technik. Typische gattungsgemäße Kontaktstifte mit unterschiedlich gestalteten Einpreßzonen sind beispielsweise bekannt aus der EP 152769 B1 , der US 4758187 , der EP 132704 A2 , der US 4223970 , der DE 2930560 A1 , der DE 3623453 A1 und der DE 8714341 U1 .In the EN 60352-5 the so-called press-in technology is set out in detail, as they spread in particular - associated with comparatively little effort - mechanical attachment of electronic components to printed circuit boards, which are provided with predetermined diameter, connected to the printed circuit board holes, under production of solderless electrically conductive contacts is used. Contact pins of the type specified above, which are used in the context of Einpreßtechnik count in various designs of the prior art. Typical generic pins with differently shaped press-in zones are known, for example from the EP 152769 B1 , of the US 4758187 , of the EP 132704 A2 , of the US 4223970 , of the DE 2930560 A1 , of the DE 3623453 A1 and the DE 8714341 U1 ,

Nach der EP 152769 B1 weist der Mittelsteg beidseitig Verdickungen auf, die zueinander symmetrisch ausgebildet sind, wodurch beim Einpressen des Kontaktstifts und der dabei erfolgenden plastischen Verformung ein seitliches Ausweichen des Materials innerhalb der Stau chungszone ausgeschlossen werden soll. Die einen etwa triangelförmigen Querschnitt aufweisenden Schenkel sollen beim Einpressen des Kontaktstifts ohne eine Verformung radial zur Achse des Kontaktstifts zusammengedrückt werden, wobei Material radial in die Mitte des Kontaktstifts verdrängt werden soll.After EP 152769 B1 has the central web on both sides of thickening, which are symmetrical to each other, whereby a lateral deflection of the material within the accumulation zone should be excluded during pressing of the contact pin and the resulting plastic deformation. The approximately triangular-shaped cross-section legs are to be compressed during insertion of the contact pin without deformation radially to the axis of the contact pin, wherein material is to be radially displaced in the center of the contact pin.

Die DE 4002486 offenbart einen asymmetrisch ausgeführten Kontaktstift mit einem im Wesentlichen M-förmigen Querschnitt. Hierzu ist der Verbindungssteg zwischen den beiden Schenkeln – gegenüber den massiven Schenkeln – vergleichsweise dünn ausgeführt und nach Art eines Zylindermantels gewölbt. Und an jenen Flanken, zu der der Verbindungssteg hin ausgewölbt ist, sind die beiden Schenkel jeweils durch zwei längs einer mehr oder weniger ausgeprägten Kante ineinander übergehende konkav gewölbte Oberflächenbereiche begrenzt, wobei die beiden inneren, benachbart zu dem Mittelsteg angeordneten Oberflächenbereiche mit stärkerer Wölbung stetig in den entgegengesetzt gewölbten Mittelsteg übergehen.The DE 4002486 discloses an asymmetrically shaped contact pin having a substantially M-shaped cross-section. For this purpose, the connecting web between the two legs - compared to the massive legs - made comparatively thin and curved in the manner of a cylinder jacket. And on those flanks to which the connecting web is arched out, the two legs are bounded in each case by two along a more or less pronounced edge into one another passing concave surface areas, the two inner, arranged adjacent to the central web surface areas with greater curvature steadily in go over the opposite arched center bar.

An Kontaktstifte der eingangs angegebenen Art bzw. die unter deren Verwendung herzustellende mechanische Verbindung und elektrische Kontaktierung eines elektronischen Bauteils werden verschiedene, miteinander teilweise im Konflikt stehende Anforderungen gestellt. Hierzu zählen, um nur die wichtigsten zu nennen, eine hohe Zuverlässigkeit und Langlebigkeit der hergestell ten mechanischen Verbindung und elektrischen Kontaktierung, möglichst kleine Abmessungen der Kontaktstifte und der unter deren Verwendung hergestellten Verbindung sowie möglichst geringe Herstellungskosten. Im Hinblick auf die Zuverlässigkeit und Langlebigkeit der hergestellten mechanischen Verbindung und elektrischen Kontaktierung ist dabei beispielsweise zu beachten, daß die Einrichtung, zu der das betreffende elektronische Bauteil zählt, ggfs. erheblichen mechanischen Erschütterungen unterliegen kann. Ebenso können die in Anwendung der Einpreßtechnik hergestellten Verbindungen im Einzelfall für deren Zuverlässigkeit und Langlebigkeit nachteiligen Umgebungsbedingungen (z.B. Gase, Feuchtigkeit, Dämpfe, Temperaturschwankungen) ausgesetzt sein. Insbesondere im Leistungsbereich kann sich überdies der Kontaktstift selbst aufgrund der hohen Ströme in erheblichem Maße aufheizen, was namentlich auf die Materialeigenschaften des Kontaktstifts in der Einpreßzone Auswirkungen haben und die Zuverlässigkeit der Verbindung beeinträchtigen kann. Schließlich kann die Zuverlässigkeit und Langlebigkeit der hergestellten Bindung auch durch Fertigungstoleranzen des Kontaktstifts und des Leiterplattenlochs beeinträchtigt werden, nämlich wenn die tatsächlichen Dimensionen von Kontaktstift und/oder Leiterplattenloch toleranzbedingt in einem erheblichen Maße von dem Nennmaß abweichen. Gerade der zuletzt genannte Aspekt erweist sich in der Praxis deshalb als recht problematisch, weil die zwischen Kleinst- und Größtmaß liegende Toleranz des metallisierten Leiterplattenlochs aufgrund der verfahrensbedingten Abweichungen beim Metallisieren der Leiterplattenbohrung – je nach dem Nenndurchmesser des metallisierten Loches – zwischen 10% und 20% betragen kann. Werden bekannte Kontaktstifte so dimensioniert, daß sie auch in Leiterplattenlöchern, deren Durchmesser jeweils an der oberen Grenze der hierfür maßgeblichen Toleranz liegt (Größtmaß), einen festen mechanischen Halt haben und eine zuverlässige elektrische Kontaktierung herstellen, so besteht die Gefahr, daß diese Kontaktstifte beim Einpressen in Leiterplattenlöcher, deren Durchmesser jeweils an der unteren Grenze der hierfür maßgeblichen Toleranz liegt (Kleinstmaß), beschädigt werden, insbesondere indem der Mittelsteg bricht. In diesem Falle büßt der betreffende Kontaktstift allerdings einen wesentlichen Anteil seiner für den dauerhaften mechanischen Halt auch unter ungünstigen Bedingungen (s.o.) in dem Leiterplattenloch ausschlaggebenden Elastizität, d.h. seine Rückstellkraft ein, was früher oder später einen Ausfall der entsprechenden Verbindung nach sich zieht. Im umgekehrten Fall, d.h. wenn ein Kontaktstift, der beim Einpressen in ein Leiterplattenloch mit Kleinstmaß zuverlässig nicht überlastet wird, in ein Leiterplattenloch mit Größtmaß eingepreßt wird, besteht die Gefahr einer unzureichend festen Verbindung und Kontaktierung.At contact pins of the type specified or to be produced using their mechanical connection and electrical contacting of an electronic component are various, sometimes conflicting requirements. These include, to name just the most important, high reliability and longevity of the manufac tured mechanical connection and electrical contact, the smallest possible dimensions of the pins and the connection made using their use and the lowest possible cost. With regard to the reliability and longevity of the manufactured mechanical connection and electrical contacting, it should be noted, for example, that the device to which the electronic component in question counts, if necessary, can be subject to considerable mechanical shocks. Likewise, the compounds produced in the application of the injection molding technique may be exposed to adverse environmental conditions (eg gases, moisture, vapors, temperature fluctuations) in an individual case for their reliability and longevity. In particular, in the power range, moreover, the contact pin itself can heat up to a considerable extent due to the high currents, which in particular have an effect on the material properties of the contact pin in the press-in zone and can impair the reliability of the connection. Finally, the reliability and longevity of the bond produced can also be affected by manufacturing tolerances of the contact pin and the printed circuit board hole, namely, if the actual dimensions of the contact pin and / or printed circuit board hole deviate to a significant extent from the nominal size due to tolerances. The latter aspect in particular proves to be quite problematic in practice because the tolerance between the metallized printed circuit board hole due to process-related deviations in the metallization of the printed circuit board hole - depending on the nominal diameter of the metallized hole - between 10% and 20%. can amount. Are known contact pins dimensioned so that they are in PCB holes whose diameter is in each case at the upper limit of this relevant tolerance (maximum size), have a solid mechanical support and produce a reliable electrical contact, there is a risk that these pins during insertion in PCB holes whose diameter is in each case at the lower limit of this relevant tolerance (small size), damaged, in particular by the central web breaks. In this case, however, the relevant contact pin loses a substantial portion of its for permanent mechanical support even under unfavorable conditions (see above) in the PCB hole decisive elasticity, ie its restoring force, which sooner or later causes a failure of the corresponding compound. In the opposite case, ie If a contact pin, which is reliably not overloaded when pressed into a printed circuit board hole with small size, is pressed into a printed circuit board hole with the largest possible size, there is a risk of insufficiently strong connection and contacting.

Im Lichte der vorstehend dargelegten Problematik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kontaktstift der eingangs angegebenen Art zu schaffen, unter dessen Verwendung sich, ohne daß dies zu Mehrkosten führen würde, Verbindungen mit einer gegenüber dem Stand der Technik gesteigerten Zuverlässigkeit herstellen lassen.in the Light of the problem set out above is the present Invention, the object of a contact pin of the beginning specified type, under whose use, without that this lead to additional costs would, connections with one opposite The reliability of the prior art can be increased.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabenstellung dadurch gelöst, daß bei einem Kontaktstift der gattungsgemäßen Art die beiden Schenkel dergestalt einen glockenförmigen Querschnitt aufweisen, daß die je weilige Kontur benachbart zu dem Mittelsteg angeordnete bezogen auf die durch die Schenkel verlaufende Mittellinie paarweise gegenüberliegende konvexe Verläufe aufweist, die in sich hieran anschließende konkave Verläufe übergehen und anschließend jeweils über abgerundete Ränder in Fußflächen übergehen. Die erfindungsgemäße Querschnittsform der beiden Schenkel der Einpreßzone wirkt sich, wenn der Kontaktstift in ein Leiterplattenloch eingepreßt wird, in einem solchen Kraftfluß innerhalb der Einpreßzone und insbesondere in einer solchen Krafteinleitung in den Mittelsteg aus, daß die Gefahr, daß dieser bricht, reißt oder auf sonstige Weise Schaden nimmt, maßgeblich abnimmt, verglichen mit bekannten gattungsgemäßen Kontaktstiften. Die erfindungsgemäß ausgeführten Kontaktstifte erhalten, verglichen mit dem Stand der Technik, über einen größeren Bereich der Verformung ihre für die korrekte Funktion maßgebliche Elastizität. Dementsprechend sind Kontaktstifte nach der vorliegenden Erfindung in besonderem Maße in der Lage, auch unter ungünstigen Voraussetzungen ihre federnde Nachgiebigkeit und somit Rückstellkräfte bzw. Anpreßkräfte an die Wandung des betreffenden Leiterplattenlochs im Bereich der Auslegung zu erhalten. Dies in wiederum hat zur Folge, daß sich in Anwendung der vorliegenden Erfindung die Zahl der Ausfälle von unter Einsatz der Einpreßtechnik hergestellten Verbindungen spürbar reduzieren läßt.According to the present Invention this object is achieved in that in a contact pin of the generic type the two legs have a bell-shaped cross-section of this type, that the each respective contour adjacent to the central web arranged related on the running through the legs center line in pairs opposite convex courses has, which merge into subsequent concave courses and subsequently each over rounded edges go over into foot areas. The cross-sectional shape according to the invention the two legs of the press-in zone affects when the contact pin is pressed into a PCB hole, in such a power flow within the press-in zone and in particular in such an introduction of force in the middle jetty, that the Danger that this breaks, tears or otherwise damages, decreases significantly with known generic contact pins. The inventively designed contact pins obtained over a wider range compared to the prior art the deformation of their for the correct function significant elasticity. Accordingly are pins according to the present invention in particular Dimensions in the Location, even under unfavorable Conditions their resilient compliance and thus restoring forces or Contact pressure on the Wall of the relevant PCB hole in the field of interpretation too receive. This in turn has the consequence that, in application of the present Invention the number of failures from using the Einpreßtechnik produced Connections noticeable reduce.

Mehr noch, bei Anwendung von nach der vorliegenden Erfindung gestalteten Kontaktstiften ist es ggfs. sogar möglich, für jeweils eine Mehrzahl von Leiterplattenloch-Nenndurchmessern, die zwischen 0,5mm und 0,9mm mit Stufen von jeweils 0,05mm gestaffelt sind, einen einzi gen Kontaktstift zu verwenden, so daß für die – nach der EN 60352-5 vorgesehenen – insgesamt neun Leiterplattenloch-Nenndurchmesser zwischen 0,5mm und 0,9mm weniger als neun verschiedene Kontaktstifte benötigt werden. Dies ist unter Kostengesichtspunkten sehr attraktiv; denn auf diese Weise lassen sich der mit dem Bereithalten und Handhaben von vielen verschiedenen Kontaktstiften verbundene logistische Aufwand reduzieren und Fehlerquellen (Fehlbestückung) vermeiden.More nor, when using designed according to the present invention Pins may even be possible, for each of a plurality of PCB hole nominal diameters, graded between 0.5mm and 0.9mm with steps of 0.05mm each are to use a single contact pin, so that for - after the EN 60352-5 - total nine PCB hole nominal diameter between 0.5mm and 0.9mm less than nine different pins are needed. This is under Cost aspects very attractive; because leave in this way Getting one ready and handling many different pins reduce associated logistical effort and avoid sources of error (incorrect assembly).

Eine erste bevorzugte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die konvexen Verläufe eine stärkere Krümmung aufweisen als die konkaven Verläufe. Insbesondere kann in diesem Sinne die maximale Krümmung der konvexen Verläufe zwischen dem 1,2-fachen und dem 2,4-fachen, besonders bevorzugt zwischen dem 1,4-fachen und dem 2,0-fachen Wert der maximalen Krümmung der konkaven Verläufe betragen.A first preferred embodiment of the present invention is characterized characterized by the fact that the convex courses a stronger one curvature have as the concave gradients. In particular, in this sense, the maximum curvature of the convex courses between 1.2 and 2.4 times, more preferably between 1.4 times and 2.0 times the maximum curvature of the concave gradients be.

Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Übergänge vom Mittelsteg zu den beiden Schenkeln ausgerundet sind. Auch eine solche Ausrundung ist von Vorteil im Hinblick auf den Kraftfluß innerhalb der Einpreßzone; sie unterstützt auf diese Weise die weiter oben beschriebenen Wirkungen und Vorteile der erfindungsgemäßen Gestaltung der Einpreßzone. Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn der Radius der Ausrundung zwischen dem 0,2-fachen und dem 0,4-fachen Wert der Dicke des Mittelsteges beträgt.According to one Another preferred embodiment of the invention is provided, that the transitions from Middle bridge to the two thighs are rounded. Also such Rounding is beneficial in terms of power flow within the press-in zone; she supports in this way the effects and advantages described above the design of the invention the press-in zone. As has proven particularly advantageous if the radius of the Fillet between 0.2 times and 0.4 times the thickness value of the central pier.

Gemäß einer wiederum anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die Fußflächen der beiden Schenkel, das sind deren von dem Mittelsteg abgewandte, zum Kontakt mit der Metallisierung des Leiterplattenlochs bestimmten Flächen, gewölbt. Besonders günstig ist insoweit, wenn die Krümmung der gewölbten Fußflächen der Schenkel geringer ist als die Krümmung der Kontur des metallisierten Leiterplattenlochs. In entsprechender Weise ist, bezogen auf die übrigen Abmessung des Kontaktstifts selbst, von Vorteil, wenn bei zylindrisch gewölbten Schenkel-Fußflächen der Krümmungsradius der betreffenden Wölbung größer ist als der Abstand zwischen dem Mittelpunkt der Einpreßzone und jenem Punkt auf der Fußfläche des betreffenden Schenkels, der auf der durch die beiden Schenkel verlaufenden Mittellinie liegt. Besonders bevorzugt beträgt in diesem Sinne der Krümmungsradius der Fußflächen zwischen dem 0,9-fachen und dem 1,2-fachen Wert der maximalen Abmessung zwischen den Fußflächen der beiden Schenkel entlang der durch die beiden Schenkel verlaufenden Mittellinie, d.h. der Breite der Einpreßzone.According to one turn another preferred embodiment of the invention are the Foot surfaces of the both legs, which are facing away from the central web, to Contact with the metallization of the PCB hole particular surfaces, arched. Especially Cheap is so far, if the curvature of domed Foot surfaces of the Thigh is less than the curvature the contour of the metallized circuit board hole. In appropriate Way, relative to the rest Dimension of the pin itself, an advantage when cylindrical arched thighs of the foot radius of curvature the curvature in question is larger as the distance between the center of the press-in zone and that point on the foot of the leg on the running through the two legs center line lies. Particularly preferred is in this sense, the radius of curvature the foot areas between 0.9 times and 1.2 times the maximum dimension between the foot surfaces of the both legs along the running through the two legs Centerline, i. the width of the press-in zone.

Eine im Sinne zumindest einer der vorstehend angegebenen Bemessungsregeln erfolgende Dimensionierung weist mehrere Vorteile auf. Denn indem sich in diesem Falle die beim Einpressen des Kontaktstifts in ein Leiterplattenloch auf den Kontaktstift ausgeübten Kräfte auf vier definierte Bereiche konzentrieren, läßt sich zum einen das Entstehen einer erwünschten Kaltverschweißung zwischen dem Kontaktstift und der Metallisierung des Leiterplattenlochs in diesen Bereichen gezielt unterstützen. Im Hinblick auf eine derartige Kaltverschweißung ist von Vorteil, wenn die Oberfläche der Kontaktstifte (galvanisch) verzinnt ist. Weiterhin wirkt die entsprechende Kraftverteilung einem Ausweichen der Schenkel durch Verkanten entgegen, was sich günstig auswirkt auf eine definierte Verformung des Mittelstegs beim Einpressen des Kontaktstifts in das betreffende Leiterplattenloch. Und in Kombination mit der erfindungsgemäßen Glockenform der Schenkel wirkt die Verlagerung der Haupt-Krafteinleitung weg von der Mittellinie in Richtung auf den Rand "Glocke" einer Überlastung des Mittelsteges entgegen. Im Hinblick auf die vorstehend erläuterte Kraftverteilung ist es von besonderem Vorteil, wenn die einander auf den beiden Schenkeln gegenüberliegenden Punkte mit maximalem Abstand zum Mittelpunkt der Einpreßzone um einen Betrag von der durch die beiden Schenkel verlaufenden Mittellinie entfernt sind, der dem 0,12-fachen bis 0,3-fachen Wert der maximalen Abmessung zwischen den Fußflächen der beiden Schenkel entlang der Mittellinie entspricht.A sizing in the sense of at least one of the above-mentioned sizing rules has several advantages. Because in this case the forces exerted on the contact pin during pressing in of the contact pin into a printed circuit board hole concentrate on four defined areas, on the one hand the emergence of one can be achieved ner targeted cold welding between the contact pin and the metallization of the printed circuit board hole in these areas targeted support. With regard to such a cold welding is advantageous if the surface of the contact pins (galvanic) is tinned. Furthermore, the corresponding force distribution counteracts a deflection of the legs by tilting, which has a favorable effect on a defined deformation of the central web during the pressing of the contact pin in the PCB hole in question. And in combination with the bell shape of the legs according to the invention, the displacement of the main force introduction away from the center line in the direction of the edge "bell" counteracts an overloading of the central web. In view of the above-described force distribution, it is particularly advantageous if the points located opposite one another on the two legs are at a maximum distance from the center of the press-in zone by an amount from the center line passing through the two legs, which is 0.12 times to 0.3 times the value of the maximum dimension between the foot surfaces of the two legs along the center line.

Bezogen auf das Leiterplattenloch ist es besonders günstig, wenn die maximale Abmessung zwischen den Fußflächen der beiden Schenkel entlang der durch die beiden Schenkel verlaufenden Mittellinie zwischen dem 1,1-fachen und dem 1,3-fachen Wert des Nenndurchmessers des metallisierten Leiterplattenlochs beträgt. In diesem Falle lassen sich, auch im Hinblick auf die unvermeidbaren Toleranzen des Leiterplattenlochs (s.o.), sehr gute Verhältnisse erzielen, was die innerhalb der Einpreßzone – insbesondere durch eine elastische Verformung des Mittelstegs – wirkenden Rückstellkräfte und somit die Anpreßkräfte des Kontaktstifts an die Wandung des Leiterplattenlochs angeht. Vor dem gleichen Hintergrund ist es besonders günstig, wenn die Breite des Mittelsteges zwischen dem 0,24-fachen und dem 0,4-fachen Wert der maximalen Abmessung zwischen den Fußflächen der beiden Schenkel entlang der durch die beiden Schenkel verlaufenden Mittellinie beträgt und/oder wenn der Mittelsteg in dem Sinne flach ist, als das Verhältnis von Breite zu Dicke des Mittelstegs zwischen 5 und 12 beträgt.Based on the PCB hole, it is particularly favorable if the maximum dimension between the foot surfaces of the both legs along the running through the two legs Centerline between 1.1 times and 1.3 times the nominal diameter of the metallized one PCB hole amounts. In this case can be, also with regard to the unavoidable Tolerances of the PCB hole (s.o.), achieve very good conditions, what's inside the press-in zone - especially by an elastic deformation of the central web - acting Restoring forces and thus the contact pressure of the Contact pin on the wall of the circuit board hole angeht. In front In the same background, it is particularly favorable if the width of the center bar between 0.24 and 0.4 times the maximum dimension between the foot areas of the both legs along the running through the two legs Centerline is and / or if the central bridge is shallow in the sense that the ratio of Width to thickness of the center bar is between 5 and 12.

Der Mittelsteg kann insbesondere eben sein. Allerdings kommt im Einzelfall auch in Betracht, daß der Mittelsteg leicht gewölbt ist; dies kann eine definierte Verformung des Mittelstegs durch Ausbiegen in eine bestimmte, durch die Vorwölbung vorgegebene Richtung schon bei einer vergleichsweise geringen Krafteinwirkung unterstützen und auf diese Weise jeglicher plastischen Verformung entgegenwirken.Of the Central bar can be particularly even. However, in individual cases also considered that the Middle bridge slightly arched is; This can be a defined deformation of the center bar by Bend in a certain, given by the bulge direction support even with a comparatively low force and counteract any plastic deformation in this way.

Lediglich zur Klarstellung ist darauf hinzuweisen, daß sich die vorstehend dargelegten und erläuterten Bemessungsregeln auf den unverformten Kontaktstift beziehen, d.h. auf den nicht in ein Leiterplattenloch eingepreßten Kontaktstift.Only for the sake of clarity, it should be noted that the above and explained Refer to the design rules on the undeformed pin, i. on the not pressed into a PCB hole pin.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand eines in der Zeitung veranschaulichten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigtin the The following is the present invention based on one in the newspaper illustrated preferred embodiment explained in more detail. there shows

1 einen Querschnitt durch die Einpreßzone eines Kontaktstifts nach der vorliegenden Erfindung vor dem Einpressen in ein Leiterplattenloch und 1 a cross section through the press-in zone of a contact pin according to the present invention before being pressed into a circuit board hole and

2 ebenfalls im Querschnitt die Einpreßzone des Kontaktstifts gemäß 1 nach dem Einpressen in ein Leiterplattenloch. 2 also in the cross-section of the press-in zone of the contact pin according to 1 after being pressed into a circuit board hole.

Nachdem für den metallischen Kontaktstift nach der vorliegenden Erfindung lediglich die Querschnittsform der Einpreßzone bedeutsam ist, der Kontaktstift im übrigen hingegen dem hinlänglich bekannten Stand der Technik entspricht bzw. entsprechen kann, ist in der Zeichnung durch zwei Schnittansichten lediglich der Querschnitt der Einpreßzone vor und nach dem Einpressen in ein Leiterplattenloch veranschaulicht.After this for the metallic contact pin according to the present invention only the cross-sectional shape of the press-in zone Significantly, the contact pin on the other hand, the well-known State of the art corresponds or can correspond, is in the drawing by two sectional views, only the cross section of the press-in before and illustrated after pressing into a circuit board hole.

Soweit im folgenden zu bestimmten Abmessungen der Einpreßzone absolute Angaben gemacht werden, beziehen sich diese auf die beispielhaft ausgeführte Abstimmung der Einpreßzone auf ein in einer Leiterplatte 1 angeordnetes metallisiertes Leiterplattenloch 2 mit einem Nenndurchmesser von 1,0mm, d.h. einen Nenn-Innendurchmesser D_M der Metallisierung 3 von 1,0mm bei einem Nenn-Durchmesser D_B der Leiterplattenbohrung 4 von 1,15mm. Aus dieser beispielhaften Angabe konkreter Abmessungen, die lediglich das Verständnis erleichtern und unterstützen soll, können ersichtlich keinerlei Beschränkungen der vorliegenden Erfindung abgeleitet werden, was die tatsächlichen Dimensionen der Einpreßzone erfindungsgemäßer Kontaktstifte betrifft.Insofar as absolute details are given in the following regarding certain dimensions of the press-in zone, these relate to the exemplary tuning of the press-fit zone to a printed circuit board 1 arranged metallized PCB hole 2 with a nominal diameter of 1.0 mm, ie a nominal inner diameter D _{M of} the metallization 3 of 1.0mm at a nominal diameter D _{B of} the PCB bore 4 of 1.15mm. Obviously, no limitation of the present invention can be derived from this exemplary indication of specific dimensions which is intended to facilitate and assist understanding of the actual dimensions of the press-fit zone of contact pins according to the invention.

Die Einpreßzone des Kontaktstifts weist zwei Schenkel 5 und 6 auf, die über einen Mittelsteg 7 miteinander verbunden sind. Der Mittelsteg ist flach und eben mit einem Verhältnis von Breite B_S (0,4mm) zu Dicke D_S (0,06mm) von etwa 7. Die beiden Schenkel 5 und 6 weisen einen glockenförmigen Querschnitt auf, indem ihre Kontur jeweils benachbart zu dem Mittelsteg 7 angeordnete konvexe Verläufe 8 aufweist, die in sich hieran anschließende konkave Verläufe 9 übergehen. Die Krümmung der konvexen Verläufe 8, d.h. die maximale Krümmung (kleinster Krümmungsradius R₈ = 0,06mm) innerhalb der konvexen Abschnitte, ist größer als die Krümmung der konkaven Bereiche 9, d.h. die maximale Krümmung (kleinster Krümmungsradius R₉ = 0,1mm) innerhalb der konkaven Abschnitte.The press-in zone of the contact pin has two legs 5 and 6 on that over a central pier 7 connected to each other. The center bar is flat and even with a ratio of width B _S (0.4mm) to thickness D _S (0.06mm) of about 7. The two legs 5 and 6 have a bell-shaped cross-section, by their contour in each case adjacent to the central web 7 arranged convex courses 8th having, in this subsequent concave gradients 9 pass. The curvature of the convex curves 8th ie, the maximum curvature (smallest radius of curvature R ₈ = 0.06 mm) within the convex portions is greater than the curvature of the concave portions 9 , ie the maximum curvature (smallest radius of curvature R ₉ = 0.1 mm) within the concave sections.

Die Übergänge 10 vom Mittelsteg 7 zu den beiden Schenkeln 5 und 6 sind ausgerundet (R₁₀ = 0,03mm).The transitions 10 from the central pier 7 to the two thighs 5 and 6 are rounded (R ₁₀ = 0.03mm).

Die längs jener Mittellinie 11, die durch die beiden Schenkel 5 und 6 verläuft, gemessene Breite B der Einpreßzone beträgt 1,2mm. Dies ist der Abstand der beiden durch den Schnittpunkt der Fußflächen 12 mit der Mittellinie 11 definierten Punkte 13 voneinander.The along that midline 11 passing through the two thighs 5 and 6 runs, measured width B of the press-in zone is 1.2mm. This is the distance between the two through the intersection of the foot surfaces 12 with the center line 11 defined points 13 from each other.

Im Bereich der Fußflächen 12 weisen die Schenkel 5 und 6 eine vergleichsweise geringe, im wesentlichen zylindrische Wölbung (R₁₂ = 1,225mm) auf, die beträchtlich geringer ist als die Krümmung der Kontur des metallisierten Leiterplattenlochs 2. Die Fußflächen 12 gehen über abgerundete Ränder 14 (R₁₄ = 0,1mm) in die konkaven Verläufe 9 der Schenkel 5 und 6 über. Die einander auf den beiden Schenkeln 5 und 6 paarweise gegenüberliegenden Punkte 15 mit maximalem Abstand zum Mittelpunkt M der Einpreßzone sind 0,24mm von der durch die beiden Schenkel verlaufenden Mittellinie 11 entfernt, d.i. genau 20% der Breite B der Einpreßzone.In the area of the foot areas 12 have the thighs 5 and 6 a comparatively small, substantially cylindrical curvature (R ₁₂ = 1.225 mm), which is considerably less than the curvature of the contour of the metallized printed circuit board hole 2 , The foot surfaces 12 go over rounded edges 14 (R ₁₄ = 0,1mm) in the concave courses 9 the thigh 5 and 6 above. The each other on the two thighs 5 and 6 in pairs opposite points 15 with maximum distance to the center M of the press-in zone are 0.24 mm from the center line passing through the two legs 11 exactly 20% of the width B of the press-fit zone.

Nochmals ist an dieser Stelle darauf hinzuweisen, daß sich sämtliche vorstehend dargelegten absoluten und relativen Bemessungsangaben der Einpreßzone auf deren unverformten Zustand vor dem Einpressen des Kontaktstifts in ein Leiterplattenloch beziehen.again It should be noted at this point that all of the above absolute and relative design information of the press-in zone on their undeformed Condition prior to pressing the contact pin in a PCB hole Respectively.

Beim Einpressen des Kontaktstifts in ein – hinsichtlich seiner Dimensionierung – auf diesen abgestimmtes metallisiertes Leiterplattenloch 2 werden die beiden Schenkel 5 und 6 der Einpreßzone längs der Mittellinie 11 zusammengedrückt (Pfeile A), wobei die entsprechende Verformung des Mittelstegs 7 auch dann, wenn sie – bei einem Leiterplattenloch mit Kleinstmaß – den Maximalwert erreicht, elastisch bleibt, so daß die beiden Schenkel 5 und 6 aufgrund entsprechender Rückstellkräfte zuverlässig und dauerhaft federnd an die Metallisierung 3 des Leiterplattenlochs angepreßt und gegen diese vorgespannt werden. Zugleich kann es beim Einpressen des – eine galvanische Verzinnung der Oberfläche aufweisenden – Kontaktstifts in den Kontaktbereichen der Schenkel 5 und 6 und der Metallisierung 3 des Leiterplattenlochs 2 zu einer festen Verbindung mittels einer – je nach den spezifischen Bedingungen – mehr oder weniger ausgeprägten Kaltverschweißung kommen.When pressing the contact pin in a - in terms of its dimensions - on this tuned metallized PCB hole 2 become the two thighs 5 and 6 the injection zone along the center line 11 compressed (arrows A), with the corresponding deformation of the central web 7 even if it - reaches the maximum value in a printed circuit board hole with small size, remains elastic, so that the two legs 5 and 6 due to corresponding restoring forces reliable and permanently resilient to the metallization 3 pressed against the PCB hole and biased against it. At the same time it can during pressing of the - a galvanic tinning of the surface having - contact pin in the contact areas of the legs 5 and 6 and the metallization 3 of the PCB hole 2 come to a fixed connection by means of - depending on the specific conditions - more or less pronounced cold welding.

Claims

Metallic contact pin for an electronic component with a deformable press-in zone, the two via a central web ( 7 ) connected flared legs ( 5 . 6 ), characterized in that the two legs ( 5 . 6 ) have a bell-shaped cross-section such that the respective contour adjacent to the central web ( 7 ) arranged in relation to the axis passing through the legs center line pairs opposite convex courses ( 8th ), which in relation thereto to the center line in pairs opposite concave courses ( 9 ) and then each with rounded edges ( 14 ) in foot areas ( 12 ) pass over.

Contact pin according to claim 1, characterized in that the convex curves ( 8th ) have a greater curvature than the concave curves ( 9 ).

Contact pin according to claim 2, characterized in that the maximum curvature of the convex curves ( 8th ) between 1.3 times and 2.4 times the maximum curvature of the concave curves ( 9 ) is.

Contact pin according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the transitions ( 10 ) from the middle bridge ( 7 ) to the two thighs ( 5 . 6 ) are rounded off.

Contact pin according to Claim 4, characterized in that the radius (R ₁₀ ) of the fillet is between 0.2 times and 0.4 times the value of the thickness (D _S ) of the central web ( 7 ) is.

Contact pin according to one of claims 1 to 5, characterized in that the foot surfaces ( 12 ) of the two legs ( 5 . 6 ) are arched.

Contact pin according to claim 6, characterized in that the curvature of the arched foot surfaces ( 12 ) of the thighs ( 5 . 6 ) is less than the curvature of the contour of the metallized PCB hole ( 2 ).

Contact pin according to claim 6 or claim 7, characterized in that the foot surfaces ( 12 ) of the thighs ( 5 . 6 ) are cylindrically curved with a radius of curvature (R ₁₂ ) between 0.9 and 1.2 times the maximum dimension (width B) between the faces ( 12 ) of the two legs ( 5 . 6 ) along the through the two legs ( 5 . 6 ) extending center line ( 11 ) is.

Contact pin according to one of claims 6 to 8, characterized in that the two arms (on the two legs ( 5 . 6 ) opposite points ( 15 ) at a maximum distance from the center (M) of the press-in zone by an amount from the center line passing through the two legs ( 11 ), which is 0.12 times to 0.3 times the maximum dimension (width B) between the foot surfaces (FIG. 12 ) corresponds to the two legs.

Contact pin according to one of claims 1 to 9, characterized in that the maximum dimension (width B) between the foot surfaces ( 12 ) of the two legs ( 5 . 6 ) along the center line extending through the two legs ( 11 ) between 1.1 times and 1.3 times the diameter (D _M _{) of} the metallized circuit board hole ( 2 ) is.

Contact pin according to one of claims 1 to 10, characterized in that the middle web ( 7 ) is flat with a ratio of width (B _s ) to thickness (D _s ) between 5 and 12.

Contact pin according to one of claims 1 to 11, characterized in that the width (B _S ) of the central web ( 7 ) between 0.24 and 0.4 times the maximum dimension (width B) between the faces ( 12 ) of the two legs ( 5 . 6 ) along the center line extending through the two legs ( 11 ) is.

Contact pin according to one of claims 1 to 12, characterized in that, in the case of a shaped contact pin, the middle web ( 7 ) is just.