DE102012110057A1 - Cable printed circuit board connection structure has metallic mandrel that is penetrated through wire of cable positioned on printed circuit board, and contacted with metalized hole formed on circuit board arranged underneath wire - Google Patents

Cable printed circuit board connection structure has metallic mandrel that is penetrated through wire of cable positioned on printed circuit board, and contacted with metalized hole formed on circuit board arranged underneath wire Download PDF

Info

Publication number
DE102012110057A1
DE102012110057A1 DE201210110057 DE102012110057A DE102012110057A1 DE 102012110057 A1 DE102012110057 A1 DE 102012110057A1 DE 201210110057 DE201210110057 DE 201210110057 DE 102012110057 A DE102012110057 A DE 102012110057A DE 102012110057 A1 DE102012110057 A1 DE 102012110057A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
circuit board
cable
printed circuit
wire
mandrel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE201210110057
Other languages
German (de)
Inventor
Lothar Auerswald
Sven-Matthias Scheibe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Endress and Hauser Conducta GmbH and Co KG
Original Assignee
Endress and Hauser Conducta Gesellschaft fuer Mess und Regeltechnik mbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Endress and Hauser Conducta Gesellschaft fuer Mess und Regeltechnik mbH and Co KG filed Critical Endress and Hauser Conducta Gesellschaft fuer Mess und Regeltechnik mbH and Co KG
Priority to DE201210110057 priority Critical patent/DE102012110057A1/en
Publication of DE102012110057A1 publication Critical patent/DE102012110057A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/24Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands
    • H01R4/2404Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having teeth, prongs, pins or needles penetrating the insulation
    • H01R4/2406Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having teeth, prongs, pins or needles penetrating the insulation having needles or pins
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50Fixed connections
    • H01R12/51Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/53Fixed connections for rigid printed circuits or like structures connecting to cables except for flat or ribbon cables
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/325Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by abutting or pinching, i.e. without alloying process; mechanical auxiliary parts therefor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70Coupling devices
    • H01R12/7005Guiding, mounting, polarizing or locking means; Extractors
    • H01R12/7011Locking or fixing a connector to a PCB
    • H01R12/7017Snap means
    • H01R12/7023Snap means integral with the coupling device
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10227Other objects, e.g. metallic pieces
    • H05K2201/10356Cables
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10431Details of mounted components
    • H05K2201/1059Connections made by press-fit insertion
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10431Details of mounted components
    • H05K2201/10598Means for fastening a component, a casing or a heat sink whereby a pressure is exerted on the component towards the PCB
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10613Details of electrical connections of non-printed components, e.g. special leads
    • H05K2201/10954Other details of electrical connections
    • H05K2201/10962Component not directly connected to the PCB

Abstract

The connection structure (1) has a metallic mandrel which is pressed into a wire (3) of a cable through a wire isolation portion (4). A printed circuit board (2) is penetrated into the metallic mandrel. The metallic mandrel is penetrated through the wire of cable positioned on the printed circuit board and contacted with a metalized hole formed on the printed circuit board arranged underneath the wire. A metallization portion of the metalized hole is connected with a strip conductor of the printed circuit board.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kabel-Leiterkarten-Verbindung, umfassend einen metallischen Dorn, welcher durch eine Aderisolierung in eine Ader eines Kabels gepresst ist, wobei eine Leiterkarte von dem Dorn durchdrungen ist.The invention relates to a cable printed circuit board connection, comprising a metallic mandrel, which is pressed by a wire insulation in a vein of a cable, wherein a printed circuit board is penetrated by the mandrel.

Kabel bzw. einzelne Adern eines Kabels können auf vielfältige Weise an einer Leiterkarte mechanisch befestigt und elektrisch kontaktiert werden. So ist beispielsweise die Verwendung von Steckkontakten möglich, wobei sowohl die Leiterkarte als auch das Kabel einen separaten Steckverbinder benötigen, die ineinander gesteckt werden. Eine solche Kabel-Leiterkarten-Verbindung ist sehr teuer, weil das Kabel bereits mit dem Steckverbinder konfektioniert sein muss. Darüber hinaus benötigt eine solche Steckverbindung viel Bauraum.Cables or individual wires of a cable can be mechanically fastened in a variety of ways to a printed circuit board and electrically contacted. For example, the use of plug contacts is possible, with both the circuit board and the cable need a separate connector that are plugged into each other. Such a cable PCB connection is very expensive because the cable must already be assembled with the connector. In addition, such a connector requires a lot of space.

Eine andere Möglichkeit, ein Kabel mit einer Leiterkarte elektrisch zu verbinden, besteht im Anlöten der abisolierten Ader an der Leiterkarte. Dabei handelt es sich um einen langwierigen Prozess, da die Adern auf die Länge zugeschnitten, abisoliert und gegebenenfalls verzinnt werden müssen. Nach dieser Vorbereitung werden die Adern einzeln auf die Leiterkarte aufgelötet, wozu geschultes Personal benötigt wird.Another way to electrically connect a cable to a printed circuit board is to solder the stripped wire to the circuit board. This is a tedious process, as the wires have to be cut to length, stripped and optionally tinned. After this preparation, the wires are individually soldered onto the circuit board, which requires trained personnel.

Bei der Verwendung von Schraubklemmen weisen die Kabel-Leiterkarten-Kontakte eine relativ große Baugröße auf, wobei die Adern des Kabels vor der Montage ebenfalls abisoliert und gegebenenfalls gegen die Bedingungen in der Schraubklemme durch Verzinnen geschützt werden müssen.When using screw terminals, the cable PCB contacts have a relatively large size, the wires of the cable must also be stripped before assembly and possibly must be protected against the conditions in the screw by tinning.

Eine ebenfalls relativ große Baugröße benötigen Federkontakte. Auch hier müssen die Adern vor der Montage abisoliert und verzinnt werden. Unter Verguss verliert ein solcher Federkontakt seine Druckkraft, so dass die Stabilität der elektrischen Verbindung nicht gewährleistet ist. Eine relativ große Baugröße ist auch bei der Verwendung von Schneidklemmen erforderlich.A likewise relatively large size require spring contacts. Again, the wires must be stripped and tinned before assembly. Under encapsulation such a spring contact loses its pressure force, so that the stability of the electrical connection is not guaranteed. A relatively large size is required even when using insulation displacement terminals.

Bei Piercing-Kontakten, bei welchen ein mit einem elektrischen Bauelement verbundener metallischer Dorn durch die Leiterplatte hindurch in eine Ader des Kabels gestoßen wird, treten hohe elektrische Widerstände auf, die sich im Lebenszyklus der Kabel-Leiterkarten-Verbindung noch vergrößern können. Darüber hinaus besteht die Gefahr, dass die Ader sich in der Verbindung lockern kann, was durch eine mechanische Bewegung oder durch eine thermische Ausdehnung unterstützt wird und zu einer Unterbrechung der elektrischen Verbindung führt.In piercing contacts, in which a metal mandrel connected to an electrical component is pushed through the printed circuit board into a wire of the cable, high electrical resistances occur, which can increase in the life cycle of the cable printed circuit board connection. In addition, there is a risk that the wire can loosen in the connection, which is supported by a mechanical movement or by a thermal expansion and leads to an interruption of the electrical connection.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Kabel-Leiterkarten-Verbindung anzugeben, welche einen geringen Bauraum benötigt und trotzdem eine sichere elektrische Verbindung gewährleistet.The invention is therefore an object of the invention to provide a cable PCB connection, which requires a small space and still ensures a secure electrical connection.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Dorn die auf der Leiterkarte positionierte Ader des Kabels durchstößt und eine unterhalb der Ader angeordnete metallisierte Bohrung der Leiterkarte durchdringt und diese dabei kontaktiert, wobei eine Metallisierung der Bohrung mit mindestens einer Leiterbahn der Leiterkarte verbunden ist. Eine solche Kabel-Leiterkarten-Verbindung hat den Vorteil, dass sie nur eine geringe Bauhöhe benötigt und trotzdem eine prozesssichere elektrische Verbindung zulässt. Bei der Herstellung einer solchen Kabel-Leiterkarten-Verbindung wird der Zeitaufwand und somit der Fertigungsaufwand reduziert, wodurch Herstellungskosten eingespart werden. Der Dorn hat keine direkte elektrische Verbindung zur Leiterbahn, da die elektrische Verbindung in der Reihenfolge Ader-Dorn und Dorn-Metallisierung der Bohrung realisiert wird. Die Ader ist gegenüber der Metallisierung der Bohrung durch die Aderisolierung abgeschottet.According to the invention, this object is achieved in that the mandrel pierces the wire of the cable positioned on the printed circuit board and penetrates a metallized bore of the printed circuit board arranged underneath the wire and makes contact therewith, wherein a metallization of the bore is connected to at least one printed conductor of the printed circuit board. Such a cable PCB connection has the advantage that it requires only a small height and still allows a reliable electrical connection. In the production of such a cable PCB interconnection of the time and thus the manufacturing cost is reduced, thereby reducing manufacturing costs. The mandrel has no direct electrical connection to the trace because the electrical connection is realized in the order of the core-mandrel and mandrel metallization of the bore. The core is sealed off from the metallization of the bore by the core insulation.

Vorteilhafterweise weist der Dorn eine Verdickung auf, welche annähernd den Durchmesser der metallisierten Bohrung der Leiterkarte aufweist und in diese eingreift. Mittels dieser Verdickung wird der elektrische Kontakt zwischen dem Dorn und der Metallisierung der Bohrung zuverlässig gewährleistet, da die Verdickung die Bohrung vollständig ausfüllt und ein Herausrutschen des Dorns aus der Bohrung unterbunden wird. Somit wird eine dauerhafte elektrische Verbindung des metallischen Dorns zur Leiterkarte auch unter Verguss dieser Anordnung gewährleistet.Advantageously, the mandrel has a thickening which has approximately the diameter of the metallized bore of the printed circuit board and engages in this. By means of this thickening of the electrical contact between the mandrel and the metallization of the bore is reliably ensured because the thickening completely fills the hole and slipping out of the mandrel is prevented from the bore. Thus, a permanent electrical connection of the metallic mandrel to the printed circuit board is guaranteed even by potting this arrangement.

In einer Ausgestaltung ist mindestens ein Dorn in einer bügelähnlichen Vorrichtung gehalten, welche mindestens ein Befestigungselement, vorzugsweise ein Schnappelement, aufweist, das nach dem Eindringen des Dornes in die Ader und in die metallisierte Bohrung die Leiterkarte auf der, der bügelähnlichen Vorrichtung abgewandten Seite hintergreift. Ein solcher Schnappmechanismus ist einfach zu handhaben und auch in einem automatisierten Montageprozess einfach einzusetzen. Darüber hinaus wird durch die feste Verankerung der bügelähnlichen Vorrichtung an der Leiterkarte ein Herausrutschen der Ader aus dem Dorn zuverlässig verhindert. Aufgrund des höheren Druckes, welcher durch die bügelähnliche Vorrichtung auf den Dorn ausgeübt wird, und die Verdickung des Dorns wird der Übergangswiderstand verringert, so dass eine elektrische Verbindung zuverlässig gewährleistet ist.In one embodiment, at least one mandrel is held in a bow-like device which has at least one fastening element, preferably a snap element, which engages behind the printed circuit board on the side facing away from the bow-like device after penetration of the mandrel into the wire and into the metallized hole. Such a snap mechanism is easy to handle and easy to use even in an automated assembly process. In addition, slipping out of the core from the mandrel is reliably prevented by the firm anchoring of the bow-like device to the circuit board. Due to the higher pressure exerted by the bow-like device on the mandrel, and the thickening of the mandrel, the contact resistance is reduced, so that an electrical connection is reliably ensured.

In einer Variante weist die bügelähnliche Vorrichtung eine Ausnehmung zur Aufnahme der Ader auf, durch welche sich der Dorn annähernd mittig erstreckt. Ein Verrutschen der Ader in der Ausnehmung wird somit nicht nur durch die Kontaktierung mit dem Dorn sondern auch durch die Formgestaltung der Ausnehmung verhindert. Durch diese Ausnehmung wird die durchstoßene Aderisolierung auf die Leiterkarte gedrückt, wodurch die Kontaktfläche zwischen Dorn und Leiterkarte gegen Verguss wirkungsvoll abgedichtet ist.In a variant, the bracket-like device has a recess for receiving the wire, through which the mandrel extends approximately centrally. Slipping of the vein in the Recess is thus prevented not only by the contact with the mandrel but also by the shape of the recess. Through this recess, the pierced wire insulation is pressed onto the circuit board, whereby the contact surface between the mandrel and printed circuit board is sealed against encapsulation effectively.

In einer Weiterbildung ist die Ausnehmung beidseitig von je einer Abstützung begrenzt. Eine solche seitliche Abstützung der Ader verhindert, dass sich die Ader im Bereich des Dorns beliebig aufweiten kann, wodurch der elektrische Kontakt zuverlässig beibehalten wird. Eine Unterbrechung des elektrischen Kontaktes wird durch diese seitliche Abstützung unterbunden.In one embodiment, the recess is bounded on both sides by a respective support. Such lateral support of the wire prevents that the wire can expand in the area of the mandrel, whereby the electrical contact is reliably maintained. An interruption of the electrical contact is prevented by this lateral support.

Vorteilhafterweise entspricht der Durchmesser der Ader des Kabels annähernd der Höhe der Ausnehmung der bügelähnlichen Vorrichtung. Dadurch wird die Ader von der Ausnehmung gegen die Leiterkarte gedrückt. Die Abstützungen, die seitlich zur Ader ausgebildet sind, begrenzen ein Aufweiten der durchstoßenen Aderisolierung, wobei der durch die bügelähnliche Vorrichtung ausgeübte Druck auf die Ader aufrechterhalten wird.Advantageously, the diameter of the core of the cable approximately corresponds to the height of the recess of the bow-like device. As a result, the wire is pressed by the recess against the circuit board. The supports formed laterally to the wire limit expansion of the pierced core insulation, thereby maintaining the pressure on the wire exerted by the clip-like device.

In einer weiteren Ausführungsform besteht die bügelähnliche Vorrichtung aus einem elektrisch nicht -leitfähigen Material. Damit wird sichergestellt, dass Kurzschlüsse zwischen den einzelnen Adern des Kabels unterbunden werden.In a further embodiment, the clip-like device consists of an electrically non-conductive material. This ensures that short circuits between the individual wires of the cable are prevented.

Vorteilhafterweise weist die, sich über mehrere nebeneinander auf der Leiterkarte angeordnete Adern des Kabels erstreckende bügelähnliche Vorrichtung eine Breite auf, welche wesentlich größer ist als deren Tiefe. Die Breite der bügelähnlichen Vorrichtung wird dabei in erster Linie durch die Anzahl der zu kontaktierenden Adern des Kabels bestimmt. Die Tiefe dagegen ergibt sich in Abhängigkeit des Durchmessers des Dorns und der Auflagefläche. Durch die überdurchschnittliche Breite der bügelähnlichen Vorrichtung gegenüber deren Tiefe wird eine stabile Halterung der Dorne in der Leiterkarte gewährleistet.Advantageously, the bow-like device extending over a plurality of wires of the cable arranged next to one another on the printed circuit board has a width which is substantially greater than their depth. The width of the bow-like device is determined primarily by the number of wires to be contacted of the cable. The depth, however, results depending on the diameter of the mandrel and the support surface. Due to the above-average width of the bow-like device against the depth of a stable support of the mandrels is ensured in the printed circuit board.

In einer Ausgestaltung ist die metallisierte Bohrung der mit elektrischen Bauelementen versehenen Leiterkarte vor der Montage des Dorns als Kontaktfläche für eine Elektronikprüfung verwendbar. Da die, die Dorne tragende bügelähnliche Vorrichtung erst nach der Bestückung der Leiterkarte mit elektronischen Bauelementen auf die Leiterkarte montiert wird, können die metallisierten und verzinnten Bohrungen in der Leiterkarte als Kontaktfläche verwendet werden, da sie zu diesem Zeitpunkt noch freiliegen.In one embodiment, the metallized bore of the printed circuit board provided with electrical components can be used before the assembly of the mandrel as a contact surface for an electronic test. Since the arbor-like device supporting the mandrels is mounted on the printed circuit board only after the electronic board has been assembled, the metallized and tinned holes in the circuit board can be used as the contact surface since they are still exposed at this time.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.The invention allows numerous embodiments. One of them will be explained in more detail with reference to the figures shown in the drawing.

Es zeigt:It shows:

1: ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kabel-Leiterkarten-Verbindung, 1 : An embodiment of the cable circuit board connection according to the invention,

2: Ansicht der bügelähnlichen Vorrichtung, 2 Image: View of the bow-like device,

3: eine Schnittdarstellung der Kabel-Leiterkarten-Verbindung nach 1. 3 : A sectional view of the cable PCB connection after 1 ,

Gleiche Merkmale sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.Identical features are identified by the same reference numerals.

1 zeigt eine Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Kabel-Leiterkarten-Verbindung 1. Auf einer Leiterkarte 2, welche mit nicht weiter dargestellten elektronischen Bauelementen beidseitig bestückt ist, sind vier Adern 3 nebeneinander aufgelegt. Im Weiteren wird ein Kabel mit mehreren nebeneinander angeordneten Adern 3 betrachtet, die einzeln an der Leiterkarte 2 kontaktiert werden sollen. Alternativ können aber auch mehrere einadrige Kabel nebeneinander auf der Leiterkarte 2 angeordnet und kontaktiert werden. 1 shows a schematic diagram of the cable circuit board connection according to the invention 1 , On a circuit board 2 , which is equipped on both sides with electronic components not shown, are four wires 3 placed next to each other. In the following, a cable with several juxtaposed wires 3 considered individually on the circuit board 2 to be contacted. Alternatively, however, several single-core cables can be side by side on the printed circuit board 2 be arranged and contacted.

Alle Adern 3 sind von einer Aderisolierung 4 umgeben. Die Adern 3 werden dabei von einer bügelähnlichen Vorrichtung 5 gegen die Leiterkarte 2 gedrückt, wobei die bügelähnliche Vorrichtung 5 beidseitig zu ihrer Breitenerstreckung je ein Schnappelement 6 aufweist, welche die Leiterkarte 2 auf der den Adern 3 abgewandten Seite hintergreifen. Die Schnappelemente 5 sind dabei einteilig aus der bügelähnlichen Vorrichtung 5 ausgebildet. Die aus einem Kunststoff bestehende bügelähnliche Vorrichtung 5 weist für jede Ader 3 eine Ausnehmung 7 auf. In diese Ausnehmung 7 ist je eine Ader 3 eingelegt und wird nach dem Verclipsen der Schnappelemente 6 der bügelähnlichen Vorrichtung 5 mit der Leiterkarte 2 gegen diese gepresst.All veins 3 are from a wire insulation 4 surround. The veins 3 be doing of a bow-like device 5 against the circuit board 2 pressed, the temple-like device 5 on both sides to its width extension ever a snap element 6 which has the printed circuit board 2 on the veins 3 behind the far side. The snap elements 5 are in one piece from the bow-like device 5 educated. The temple-like device consisting of a plastic 5 points for each vein 3 a recess 7 on. In this recess 7 is ever a vein 3 is inserted and is after the clipping of the snap elements 6 the bow-like device 5 with the circuit board 2 pressed against this.

In 2 ist eine Ansicht einer unmontierten bügelähnlichen Vorrichtung 5 mit den seitlichen Schnappelementen 6 sowie mehreren Dornen 8 dargestellt, wobei die Anzahl der Dorne 8 der Anzahl der zu durchstoßenden Adern 3 entspricht. Jeder Dorn 8 ist dabei mittig in einer Ausnehmung 7 befestigt, wobei jede Ausnehmung 7 gegenüber der nächsten Ausnehmung 7 durch eine Abstützung 9 getrennt ist. Die Ausnehmungen 7 sind parallel zur Leiterkarte 2 leicht oval geformt, um die durch die bügelähnliche Vorrichtung 5 zusammengepresste und verformte Ader 3 aufnehmen zu können.In 2 is a view of an unmounted bow-like device 5 with the side snap elements 6 as well as several thorns 8th shown, with the number of spines 8th the number of wires to be pierced 3 equivalent. Every thorn 8th is in the middle in a recess 7 attached, with each recess 7 opposite the next recess 7 by a support 9 is disconnected. The recesses 7 are parallel to the circuit board 2 slightly oval shaped to fit through the temple-like device 5 compressed and deformed vein 3 to be able to record.

Um den elektrischen Kontakt mit einer Metallisierung 11 der Bohrung 10 zu gewährleisten, weist jeder Dorn 8 eine gewölbte Struktur auf. Wie aus den 2 und 3 ersichtlich, verjüngt sich der Dorn 8 zunächst, um dann in eine Verdickung 13 überzugehen, welche etwa dem Durchmesser der Bohrung 10 der Leiterkarte 2 entspricht. Mit dieser Verdickung 13 wird eine zuverlässige elektrische Kontaktierung mit der Metallisierung 11 erreicht, wobei nicht nur eine elektrische sondern auch eine mechanische Verpressung für den festen Sitz des Dorns in der Bohrung 10 sorgt.To make the electrical contact with a metallization 11 the bore 10 to ensure each spike points 8th a domed structure. Like from the 2 and 3 As can be seen, the spine tapers 8th first, then into a thickening 13 to pass, which is about the diameter of the hole 10 the circuit board 2 equivalent. With this thickening 13 becomes a reliable electrical contact with the metallization 11 achieved, with not only an electrical but also a mechanical compression for the tight fit of the mandrel in the bore 10 provides.

3 zeigt eine Schnittdarstellung der Kabel-Leiterkarten-Verbindung gemäß 1. Die bügelähnliche Vorrichtung 5 dient dabei als Halterung für mehrere Dorne 8, wobei jeder Dorn 8, der mit einem Ende in der bügelähnliche Vorrichtung 5 fixiert ist, die Aderisolierung 4 und die Ader 3 selbst durchdringt und anschließend in eine metallisierte Bohrung 10 der Leiterkarte 2 eindringt. 3 shows a sectional view of the cable PCB connection according to 1 , The temple-like device 5 serves as a holder for several mandrels 8th where each spine 8th that has one end in the temple-like device 5 is fixed, the core insulation 4 and the vein 3 penetrates itself and then into a metallized hole 10 the circuit board 2 penetrates.

Durch die Befestigung der bügelartigen Vorrichtung 5 an der Leiterkarte 2 wird die Aderisolierung 4 der Ader 3 in die Ausnehmung 7 gepresst. Dabei geht die Ader 3 etwas auseinander. Das Auseinanderfließen der Aderisolierung 4 wird durch die zwischen den Ausnehmungen 7 ausgebildeten Abstützungen 9 der bügelartigen Vorrichtung 5 verhindert.By attaching the bow-like device 5 on the circuit board 2 becomes the core insulation 4 the vein 3 into the recess 7 pressed. It goes the vein 3 something apart. The flow apart of the core insulation 4 is through the between the recesses 7 trained supports 9 the bow-type device 5 prevented.

Die Anlehnung der Ader 3 an der Abstützung 9 ist insbesondere in dem Quadrat 1 der 3 verdeutlicht. Die Geometrie der bügelähnlichen Vorrichtung 2 ist dabei so gewählt, dass die durchstoßene Aderisolierung 4 auf der Leiterkarte 2 angedrückt wird, wie es im Quadrat 2 dargestellt ist. Somit wird die Kontaktfläche zwischen dem Dorn 8 und der Leiterkarte 2 wirkungsvoll auch gegen einen eventuellen Verguss mit Kunststoff abgedichtet.The style of the vein 3 at the support 9 is especially in the square 1 of the 3 clarified. The geometry of the bow-like device 2 is chosen so that the pierced wire insulation 4 on the circuit board 2 is pressed, as it is in the square 2 is shown. Thus, the contact surface between the mandrel 8th and the circuit board 2 Effectively sealed against any encapsulation with plastic.

Die Bohrung 10 der Leiterkarte 2, in welche der Dorn 8 eingreift, ist als Durchkontaktierung ausgebildet, was bedeutet, dass die Innenfläche der Bohrung 10 vollständig metallisiert ist und gleichzeitig mit mindestens einer Leiterbahn, welche sich auf einer Oberfläche der Leiterkarte 2 erstreckt, elektrisch verbunden ist. Die Verdickung 13 des Dorns 8 ist innerhalb der Bohrung 10 der Leiterkarte 2 gegen die Metallisierung 11 gepresst, wodurch die elektrische Verbindung zwischen Dorn 8 und Metallisierung 11 hergestellt wird. Aufgrund der in der 3 dargestellten Kabel-Leiterkarten-Verbindung erfolgt die elektrische Verbindung von der Ader 3 auf den Dorn 8 und vom Dorn 8 auf die Metallisierung 11 der Bohrung 10. Ein direkter elektrischer Kontakt zwischen der Ader 3 und der Leiterkarte 2 ist nicht gegeben.The hole 10 the circuit board 2 into which the thorn 8th engages, is formed as a via, which means that the inner surface of the bore 10 is completely metallized and at the same time with at least one trace, which is located on a surface of the printed circuit board 2 extends, is electrically connected. The thickening 13 of the thorn 8th is inside the hole 10 the circuit board 2 against the metallization 11 pressed, whereby the electrical connection between mandrel 8th and metallization 11 will be produced. Because of in the 3 shown cable circuit board connection is the electrical connection from the wire 3 on the thorn 8th and from the thorn 8th on the metallization 11 the bore 10 , A direct electrical contact between the wire 3 and the circuit board 2 is not given.

Mit Hilfe dieser erläuterten Kabel-Leiterplatten-Verbindung wird eine platzsparende Anordnung hergestellt, ohne dass zusätzliche Bauteile auf der Leiterkarte 2 angebracht werden müssen. Die Adern 3 müssen lediglich auf Länge geschnitten werden. Die bügelähnliche Vorrichtung 5 kann durch ein einfaches Werkzeug leicht und schnell montiert werden. Die Baugröße der bügelähnlichen Vorrichtung 5 kann dabei an Leiterkartengrößen von 12 bis 13 mm2 einfach angepasst werden. Eine automatisierte Montage der bügelähnlichen Vorrichtung 5 mit der Leiterkarte 2 ist einfach zu realisieren, wobei eine dauerhafte elektrische Verbindung des Dorns 8 mit der Leiterkarte 2 auch unter Verguss mit einem Kunststoff gewährleistet wird.Using this illustrated cable-PCB connection, a space-saving arrangement is produced without additional components on the circuit board 2 must be attached. The veins 3 just have to be cut to length. The temple-like device 5 Can be easily and quickly mounted by a simple tool. The size of the bow-like device 5 can easily be adapted to PCB sizes from 12 to 13 mm 2 . An automated assembly of the bow-like device 5 with the circuit board 2 is easy to implement, taking a permanent electrical connection of the spine 8th with the circuit board 2 is guaranteed under potting with a plastic.

Basis der erläuterten Kabel-Leiterkarten Verbindung ist die Piercing-Technologie, die dahingehend verbessert wird, dass die Baugröße der Kabel-Leiterkarten-Verbindung verkleinert wird und der elektrische Widerstand über die Lebensdauer der Kabel-Leiterkarten-Verbindung gering gehalten wird. Ein Herauslösen der Adern 3 aus dieser Verbindung infolge einer mechanischen Bewegung oder durch thermische Ausdehnung wird durch die Nutzung der bügelähnlichen Vorrichtung 5 unterbunden.Basis of the Illustrated Cable Boards Connection is the piercing technology, which is improved in that the size of the cable PCB connection is reduced and the electrical resistance over the life of the cable PCB connection is kept low. A detachment of the veins 3 from this connection due to mechanical movement or thermal expansion becomes by the use of the bow-like device 5 prevented.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Kabel-Leiterkarten-Verbindung Cable PCB connection
22
Leiterkarte PCB
33
Ader Vein
44
Aderisolierung wire insulation
55
Bügelähnliche Vorrichtung Strap-like device
66
Schnappelement snap element
77
Ausnehmung recess
88th
Dorn mandrel
99
Abstützung support
1010
Bohrung drilling
1111
Metallisierung metallization
1212
Verdickung des Dorns Thickening of the spine
1313
Leiterbahn conductor path

Claims (9)

Kabel-Leiterkarten-Verbindung, umfassend einen metallischen Dorn (8), welcher durch eine Aderisolierung (4) in eine Ader (3) eines Kabels gepresst ist, wobei eine Leiterkarte (2) von dem Dorn (8) durchdrungen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn (8) die auf der Leiterkarte (2) positionierte Ader (3) des Kabels durchstößt und eine unterhalb der Ader (3) angeordnete metallisierte Bohrung (10) der Leiterkarte (2) durchdringt und diese kontaktiert, wobei die Metallisierung (11) der Bohrung (10) mit mindestens einer Leiterbahn (13) der Leiterkarte (2) verbunden ist.Cable printed circuit board interconnection comprising a metallic mandrel ( 8th ), which by a core insulation ( 4 ) into a vein ( 3 ) of a cable, wherein a printed circuit board ( 2 ) of the thorn ( 8th penetrated), characterized in that the mandrel ( 8th ) on the printed circuit board ( 2 ) positioned wire ( 3 ) of the cable and one below the wire ( 3 ) arranged metallized bore ( 10 ) of the printed circuit board ( 2 ) penetrates and contacts them, the metallization ( 11 ) of the bore ( 10 ) with at least one conductor track ( 13 ) of the printed circuit board ( 2 ) connected is. Kabel-Leiterkarten-Verbindung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn (8) eine Verdickung (12) aufweist, welche annähernd den Durchmesser der metallisierten Bohrung (10) der Leiterkarte (2) aufweist und in diese eingreift. Cable printed circuit board connection according to claim 1, characterized in that the mandrel ( 8th ) a thickening ( 12 ), which approximately the diameter of the metallized bore ( 10 ) of the printed circuit board ( 2 ) and engages in this. Kabel-Leiterkarten-Verbindung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Dorn (8) in einer bügelähnlichen Vorrichtung (5) gehalten ist, welche ein Befestigungselement (6), vorzugsweise ein Schnappelement, aufweist, das nach dem Eindringen des Dorns (8) in die Ader (3) und die metallisierte Bohrung (10) die Leiterkarte (2) auf der, der bügelähnlichen Vorrichtung (5) abgewandten Seite hintergreift.Cable circuit board connection according to claim 1 or 2, characterized in that at least one mandrel ( 8th ) in a bow-like device ( 5 ), which is a fastener ( 6 ), preferably a snap element, which after penetration of the mandrel ( 8th ) into the vein ( 3 ) and the metallized bore ( 10 ) the printed circuit board ( 2 ) on the bow-like device ( 5 ) side facing away from behind. Kabel-Leiterkarten-Verbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die bügelähnliche Vorrichtung (5) eine Ausnehmung (7) zur Aufnahme der Ader (3) aufweist, durch welche sich der Dorn (8) annähernd mittig erstreckt.Cable printed circuit board connection according to claim 3, characterized in that the bow-like device ( 5 ) a recess ( 7 ) for receiving the wire ( 3 ), through which the mandrel ( 8th ) extends approximately centrally. Kabel-Leiterkarten-Verbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (7) beidseitig von je einer Abstützung (9) begrenzt ist.Cable printed circuit board connection according to claim 4, characterized in that the recess ( 7 ) on both sides of each support ( 9 ) is limited. Kabel-Leiterkarten-Verbindung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchmesser der Ader (3) des Kabels annähernd einer Höhe der Ausnehmung (7) der bügelähnlichen Vorrichtung (5) entspricht.Cable printed circuit board connection according to claim 4 or 5, characterized in that a diameter of the wire ( 3 ) of the cable approximately at a height of the recess ( 7 ) of the bow-like device ( 5 ) corresponds. Kabel-Leiterkarten-Verbindung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die bügelähnliche Vorrichtung (5) aus einem elektrisch nichtleitenden Material besteht.Cable circuit board connection according to at least one of the preceding claims 3 to 6, characterized in that the bow-like device ( 5 ) consists of an electrically non-conductive material. Kabel-Leiterkarten-Verbindung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die sich über mehrere nebeneinander auf der Leiterkarte (2) angeordnete Adern (3) des Kabels erstreckende bügelähnliche Vorrichtung (5) eine Breite aufweist, welche wesentlich größer ist als deren Tiefe.Cable printed circuit board connection according to at least one of the preceding claims 3 to 7, characterized in that the several side by side on the printed circuit board ( 2 ) arranged cores ( 3 ) of the cable extending bracket-like device ( 5 ) has a width which is substantially greater than its depth. Kabel-Leiterkarten-Verbindung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die metallisierte Bohrung (10) der mit elektrischen Bauelementen versehenen Leiterkarte (2) vor der Montage der bügelähnlichen Vorrichtung (5) als Kontaktfläche für eine Elektronikprüfung verwendbar ist.Cable circuit board connection according to at least one of the preceding claims, characterized in that the metallized bore ( 10 ) of the circuit board provided with electrical components ( 2 ) before mounting the bow-like device ( 5 ) is usable as a contact surface for an electronic test.
DE201210110057 2012-10-22 2012-10-22 Cable printed circuit board connection structure has metallic mandrel that is penetrated through wire of cable positioned on printed circuit board, and contacted with metalized hole formed on circuit board arranged underneath wire Pending DE102012110057A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201210110057 DE102012110057A1 (en) 2012-10-22 2012-10-22 Cable printed circuit board connection structure has metallic mandrel that is penetrated through wire of cable positioned on printed circuit board, and contacted with metalized hole formed on circuit board arranged underneath wire

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201210110057 DE102012110057A1 (en) 2012-10-22 2012-10-22 Cable printed circuit board connection structure has metallic mandrel that is penetrated through wire of cable positioned on printed circuit board, and contacted with metalized hole formed on circuit board arranged underneath wire

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102012110057A1 true DE102012110057A1 (en) 2014-04-24

Family

ID=50436895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201210110057 Pending DE102012110057A1 (en) 2012-10-22 2012-10-22 Cable printed circuit board connection structure has metallic mandrel that is penetrated through wire of cable positioned on printed circuit board, and contacted with metalized hole formed on circuit board arranged underneath wire

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102012110057A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015121832A1 (en) * 2015-12-15 2017-06-22 Lisa Dräxlmaier GmbH Connector for direct electrical contact and plug connection
DE102015226113A1 (en) * 2015-12-18 2017-06-22 Robert Bosch Gmbh Sensor device and sensor system

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5247768U (en) * 1975-10-01 1977-04-05
JPS55124778U (en) * 1979-02-28 1980-09-04
US4784613A (en) * 1987-11-02 1988-11-15 American Telephone And Telegraph Company, At&T Information Systems Apparatus for joining conductors to circuit boards
JPH03145074A (en) * 1989-10-27 1991-06-20 Canon Inc Connection method for flexible substrate
DE29609177U1 (en) * 1996-05-22 1996-08-14 Hirschmann Richard Gmbh Co Multipole cable connector
US5752851A (en) * 1996-02-05 1998-05-19 Ford Motor Company Circuit clip connector
JP2001332853A (en) * 2000-05-24 2001-11-30 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk Method for connecting sheet type wiring cable and printed board
DE10140910C2 (en) * 2001-08-21 2003-07-17 Lumberg Automation Components Electrical connector
DE10205339A1 (en) * 2002-02-08 2003-08-28 Fct Electronic Gmbh Terminal forming pierced cable connection without insulation stripping, presses enclosed cable end down onto spike making contact
US20060240700A1 (en) * 2005-04-25 2006-10-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Connector and printed circuit board connected to the same
JP2008235107A (en) * 2007-03-22 2008-10-02 Furukawa Electric Co Ltd:The Joint connector for grounding, electric wire connection structure, and electric wire connection method

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5247768U (en) * 1975-10-01 1977-04-05
JPS55124778U (en) * 1979-02-28 1980-09-04
US4784613A (en) * 1987-11-02 1988-11-15 American Telephone And Telegraph Company, At&T Information Systems Apparatus for joining conductors to circuit boards
JPH03145074A (en) * 1989-10-27 1991-06-20 Canon Inc Connection method for flexible substrate
US5752851A (en) * 1996-02-05 1998-05-19 Ford Motor Company Circuit clip connector
DE29609177U1 (en) * 1996-05-22 1996-08-14 Hirschmann Richard Gmbh Co Multipole cable connector
JP2001332853A (en) * 2000-05-24 2001-11-30 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk Method for connecting sheet type wiring cable and printed board
DE10140910C2 (en) * 2001-08-21 2003-07-17 Lumberg Automation Components Electrical connector
DE10205339A1 (en) * 2002-02-08 2003-08-28 Fct Electronic Gmbh Terminal forming pierced cable connection without insulation stripping, presses enclosed cable end down onto spike making contact
US20060240700A1 (en) * 2005-04-25 2006-10-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Connector and printed circuit board connected to the same
JP2008235107A (en) * 2007-03-22 2008-10-02 Furukawa Electric Co Ltd:The Joint connector for grounding, electric wire connection structure, and electric wire connection method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015121832A1 (en) * 2015-12-15 2017-06-22 Lisa Dräxlmaier GmbH Connector for direct electrical contact and plug connection
DE102015121832B4 (en) 2015-12-15 2022-04-14 Lisa Dräxlmaier GmbH Plug connector for direct electrical contact and plug connection
DE102015226113A1 (en) * 2015-12-18 2017-06-22 Robert Bosch Gmbh Sensor device and sensor system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3025396B1 (en) Terminal for contacting an electric conductor
DE102006045808B4 (en) Connector with strain relief
DE102010029205A1 (en) Wire / plate connector
DE102010031588A1 (en) Wire / plate connector
DE102013013458B3 (en) contact element
DE112018001787T5 (en) ELECTRICAL CONNECTOR
EP2200122A2 (en) Connecting device for connecting a multi-strand conductor
WO2011072643A1 (en) Contact device for fastening to a circuit board, method for fastening a contact device to a circuit board, and circuit board
DE10355456A1 (en) Device and method for contacting a printed circuit board by means of a connector
WO2015086539A1 (en) Contacting element
WO2007014797A1 (en) Electrical contact-making element
DE102012110057A1 (en) Cable printed circuit board connection structure has metallic mandrel that is penetrated through wire of cable positioned on printed circuit board, and contacted with metalized hole formed on circuit board arranged underneath wire
EP3117488B1 (en) Arrangement of a circuit board passage terminal on a circuit board
EP3698438B1 (en) Electric contacting device
DE102006000958B4 (en) Electric device
EP2793288B1 (en) Battery system and method for producing an electroconductive connection between a cell connector and an electronics unit of a battery system
EP2543116B1 (en) Jumper bridge
DE202013104811U1 (en) Electrical contact device, in particular electrical pressure terminal and / or base strip
DE202008000942U1 (en) Electrical connector
DE102006000959A1 (en) Electrical device for motor vehicle, has pressing pin that is pressed with end section into switch carrier to establish electrical connection, and another end section of pin is pressed into another carrier to establish connection
DE202007005387U1 (en) Electrical base and multi-pin connector for e.g. computer device, has insulation material housing formed from base and pin housing and cover part, and contact pins positively driven between base and pin housing and cover part
DE102015220432B4 (en) Secured insulation displacement connector and printed circuit board equipped with it
DE3932346C2 (en) Electrical connector
DE202007004496U1 (en) Electrical condenser for printed circuit board assembly, has axial or radial wired model, and is pressed over its axial connections and radial connections in collet of contact element
EP3700018B1 (en) Circuit board direct contact device for making electrical contact and circuit board and electrical device

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: ENDRESS+HAUSER CONDUCTA GMBH+CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: ENDRESS + HAUSER CONDUCTA GESELLSCHAFT FUER MESS- UND REGELTECHNIK MBH + CO. KG, 70839 GERLINGEN, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: HAHN, CHRISTIAN, DIPL.-PHYS. DR.RER.NAT., DE

R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01R0004240000

Ipc: H01R0004240600