DE102017109034B4 - Plug connection, electrical connector and method for establishing an electrical connection - Google Patents

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Abstract

Steckverbindung (100) auf einem metallischen Leiterrahmen (110) insbesondere einem Stanzgitter (110) für einen elektrischen Stecker (200), eine Platine oder eine Leiterplatte, wobei der Leiterrahmen (110) zumindest einen Kontaktbereich (130) mit einer Ausnehmung (136) aufweist, umfassend zumindest ein mit der Ausnehmung (136) korrespondierendes Steckelement (120), wobei die Steckverbindung (100) gefügt ist durch eine Presspassung zwischen der Ausnehmung (136) und dem zumindest teilweise durch die Ausnehmung (136) hindurchragenden Steckelement (120),wobei die Ausnehmung (136) derart ausgestaltet ist, dass die Ausnehmung (136) bei Herstellen der Presspassung zwischen dem Steckelement (120) und der Ausnehmung (136) aufgeweitet wird,wobei die Ausnehmung (136) durch einen ersten Randbereich (132) begrenzt ist, wobei der erste Randbereich (132) eine vorgegebene erste Kontur (132') aufweist,wobei der zweite Randbereich (134) eine zum ersten Randbereich (132) korrespondierende zweite Kontur (134') aufweist,dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kontur (132') und die zweite Kontur (134') einen um eine jeweilige mittlere Konturlinie (133) variierenden Verlauf aufweisen.Plug connection (100) on a metallic leadframe (110), in particular a stamped grid (110) for an electrical connector (200), a circuit board or a printed circuit board, the leadframe (110) having at least one contact area (130) with a recess (136) , comprising at least one plug element (120) corresponding to the recess (136), the plug connection (100) being joined by a press fit between the recess (136) and the plug element (120) protruding at least partially through the recess (136), wherein the recess (136) is designed in such a way that the recess (136) is widened when the press fit is produced between the plug-in element (120) and the recess (136), the recess (136) being delimited by a first edge region (132), wherein the first edge region (132) has a predetermined first contour (132 '), the second edge region (134) having a second contour (1st contour) corresponding to the first edge region (132) 34 '), characterized in that the first contour (132') and the second contour (134 ') have a course varying around a respective middle contour line (133).

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Steckverbindung auf einem metallischen Leiterrahmen (Leadframe), insbesondere einem Stanzgitter für einen elektrischen Stecker, einem Leiterrahmen für einen elektrischen Stecker gemäß dem Patentanspruch 1, auf einen elektrischen Stecker nach Anspruch 8 sowie auf ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einem Leiterrahmen und zumindest einem Steckelement nach Anspruch 10.The present invention generally relates to a plug connection on a metallic leadframe (leadframe), in particular a stamped grid for an electrical connector, a leadframe for an electrical connector according to claim 1, an electrical connector according to claim 8 and a method of production an electrical connection between a lead frame and at least one plug element according to claim 10.

Zur Herstellung von Leiterrahmen in Form von Stanzgittern für elektronische Bauelemente werden als Ausgangsmaterial Bleche aus einer Kupfer- oder Eisennickellegierung verwendet. Die Leiterrahmen werden auf einem isolierenden Träger oder in einem Gehäuse montiert, wobei eine elektrische Verbindung zwischen einem Leiterrahmen und zumindest einem Steckelement grundsätzlich über elektrische Leitungen erfolgen kann, deren Kontaktbereiche jeweils mit einem entsprechenden Steckelement verbunden werden.For the production of lead frames in the form of stamped grids for electronic components, sheets made of a copper or iron-nickel alloy are used as the starting material. The lead frames are mounted on an insulating support or in a housing, an electrical connection between a lead frame and at least one plug-in element being possible in principle via electrical lines, the contact areas of which are each connected to a corresponding plug-in element.

Grundsätzlich können verschiedene Steckelemente zur Herstellung einer elektrischen, lötfreien Steckverbindung zum Einpressen in einen Kontaktbereich eines Leiterrahmens verwendet werden. Die für eine sichere Steckverbindung notwendige Presspassung wird dabei durch eine plastische Verformung der Steckelemente erreicht.In principle, different plug-in elements can be used to produce an electrical, solderless plug-in connection for pressing into a contact area of a leadframe. The press fit necessary for a secure plug connection is achieved by plastic deformation of the plug elements.

Aus dem Stand der Technik sind daher Steckelemente mit unterschiedlich gestaffelten Verformungszonen bekannt. Diese Form der Einpresstechnik wird auch als Nadelöhrtechnik bezeichnet. Plug elements with differently staggered deformation zones are therefore known from the prior art. This type of press-fit technique is also known as the eye-needle technique.

Hierbei wird das Steckelement im Bereich seiner plastisch deformierbaren Einpresszone zusammengedrückt. Diese dabei erzeugte Vorspannung des Steckelements sorgt dafür, dass eine sichere Verbindung zwischen dem Leiterrahmen und dem Steckelement entsteht. Dabei erweist es sich als nachteilig, dass durch eine derartige Verformungszone am Steckelement herkömmliche bzw. günstig hergestellte runde Steckelemente nicht mehr verwendet werden können und die Herstellung der Steckelemente aufwändig und kostenintensiv ist.Here, the plug-in element is compressed in the area of its plastically deformable press-in zone. This pre-tensioning of the plug-in element that is generated in the process ensures that a secure connection is created between the lead frame and the plug-in element. It turns out to be disadvantageous that, due to such a deformation zone on the plug-in element, conventional or inexpensive round plug-in elements can no longer be used and the production of the plug-in elements is complex and cost-intensive.

So ist aus EP 2 312 703 A1 ein Anschlussrelaiselement mit einer Vielzahl von Relaisanschlüssen, von denen jeder einen Körperabschnitt, in dem eine Öffnung ausgebildet ist, um den Körperabschnitt zu durchdringen, und einen Anschlussabschnitt, der mit der Leiterplatte zu verbinden ist, umfasst bekannt. Die Öffnung ist so konfiguriert, dass durch Einsetzen eines Anschlussstifts eines Verbinders in die Öffnung ein Teil des Körperabschnitts um die Öffnung herum in Richtung einer Innenwand des Lochs des Abdeckungsabschnitts verformt wird, um den Anschlussstift zu kontaktieren.So it's over EP 2 312 703 A1 a terminal relay element having a plurality of relay terminals each including a body portion in which an opening is formed to penetrate the body portion and a terminal portion to be connected to the circuit board is known. The opening is configured such that, by inserting a terminal pin of a connector into the opening, a part of the body portion around the opening is deformed toward an inner wall of the hole of the cover portion to contact the terminal pin.

Aus DE 10 2015 100 149 A1 ist ein elektrisches Funktionsbauteil mit zumindest einer elektrisch leitenden Leiterbahn bekannt, wobei an der Leiterbahn zumindest ein Kontaktstift angebracht ist, der mit einem funktionskomplementären Kontaktelement kontaktierbar ist, und wobei zwischen Leiterbahn und Kontaktstift eine Kontaktzone vorgesehen ist, die die Leiterbahn und den Kontaktstift elektrisch leitend miteinander verbindet, wobei die elektrisch leitende Kontaktzone in der Art einer ringförmigen, kaltpressgeschweißten Übergangszone ausgebildet ist, wobei das Oberflächenmaterial der Leiterbahn und/oder das Oberflächenmaterial des Kontaktstifts in der Übergangszone zumindest eine Kaltumformzone aufweist, und wobei an oder in zumindest einer Kaltumformzone zumindest bereichsweise eine Schweißzone vorhanden ist, in der der Kontaktstift und die Leiterbahn elektrisch leitend stoffschlüssig miteinander verbunden sind.the end DE 10 2015 100 149 A1 An electrical functional component with at least one electrically conductive conductor track is known, at least one contact pin being attached to the conductor track, which contact element can be contacted with a functionally complementary contact element, and a contact zone is provided between the conductor track and the contact pin, which the conductor track and the contact pin are electrically conductive with one another connects, wherein the electrically conductive contact zone is designed in the manner of an annular, cold-press-welded transition zone, the surface material of the conductor track and / or the surface material of the contact pin in the transition zone having at least one cold forming zone, and wherein at or in at least one cold forming zone at least partially a welding zone is present, in which the contact pin and the conductor track are connected to one another in an electrically conductive material manner.

Aus DE 10 2007 018 762 A1 ist ein Steckverbinder mit einem isolierenden Gehäuse und einer darin befindlichen elektrischen Kontaktstruktur, dessen Endabschnitte aus dem Gehäuse herausgeführt sind, bekannt, wobei die Kontaktstruktur aus mehreren Kontaktelementen besteht, welche über eine Pressverbindung miteinander verbunden sind.the end DE 10 2007 018 762 A1 a plug connector with an insulating housing and an electrical contact structure located therein, the end sections of which are led out of the housing, is known, the contact structure consisting of several contact elements which are connected to one another via a press connection.

Aus EP 2 579 393 A1 ist eine elektrische Verbindungsanordnung und ein elektrisches Element mit einer elektrischen Verbindungsanordnung bekannt.the end EP 2 579 393 A1 an electrical connection structure and an electrical element having an electrical connection structure are known.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine Steckverbindung auf einem metallischen Leiterrahmen (Leadframe), insbesondere einem Stanzgitter für einen elektrischen Stecker bereitzustellen, die einerseits kostengünstig und rationell herstellbar ist und die andererseits gute und reproduzierbare mechanische und elektrische Kontakteigenschaften aufweist, wobei die vorgenannten Nachteile überwunden werden. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde einen entsprechenden elektrischen Stecker sowie ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einem Leiterrahmen und zumindest einem Steckelement anzugeben.The object of the present invention is therefore to provide a plug connection on a metallic leadframe, in particular a stamped grid for an electrical connector, which on the one hand can be produced inexpensively and efficiently and on the other hand has good and reproducible mechanical and electrical contact properties, overcoming the aforementioned disadvantages will. The invention is also based on the object of specifying a corresponding electrical connector and a method for producing an electrical connection between a leadframe and at least one plug element.

Diese Aufgaben werden durch eine Steckverbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch einen elektrischen Stecker nach Anspruch 8 sowie durch ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einem Leiterrahmen und zumindest einem Steckelement nach Anspruch 10 gelöst. These objects are achieved by a plug connection with the features of claim 1 and by an electrical plug according to claim 8 and by a method for producing an electrical connection between a leadframe and at least one plug element according to claim 10.

Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Preferred developments are given in the dependent claims.

Eine erfindungsgemäße Steckverbindung auf einem Leiterrahmen für einen elektrischen Stecker umfasst eine Platine oder eine Leiterplatte, wobei das Leiterrahmen zumindest einen Kontaktbereich mit einer Ausnehmung aufweist und zumindest ein mit der Ausnehmung korrespondierendes Steckelement aufweist. Dabei ist die Steckverbindung durch eine Presspassung zwischen der Ausnehmung und dem zumindest teilweise durch die Ausnehmung hindurchragenden Steckelement gefügt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Ausnehmung derart ausgestaltet ist, dass die Ausnehmung bei Herstellen der Presspassung zwischen dem Steckelement und der Ausnehmung aufgeweitet wird, so dass eine sichere, einfache und flexible Verbindung zwischen dem Steckelement und dem Leiterrahmen ermöglicht wird.A plug connection according to the invention on a leadframe for an electrical connector comprises a circuit board or a printed circuit board, the leadframe having at least one contact area with a recess and having at least one plug element corresponding to the recess. In this case, the plug connection is joined by a press fit between the recess and the plug element protruding at least partially through the recess. According to the invention, it is provided that the recess is designed such that the recess is widened when the press fit is produced between the plug element and the recess, so that a secure, simple and flexible connection between the plug element and the lead frame is made possible.

Die Ausnehmung ist durch einen ersten Randbereich begrenzt, wobei der erste Randbereich eine vorgegebene erste Kontur aufweist. Durch die entstehende Presspassung wird eine plastische Materialverformung der ersten Kontur und des Steckelements und damit eine dauerhafte Kontaktkraft erzielt. Durch den Druck beim Einpressen des Steckelements in die Ausnehmung des Kontaktbereiches herrscht eine ausreichend hohe Presskraft, um die Kontaktflächen fest miteinander zu verbinden. Mit einem federnden Steckelement und einer starren Ausnehmung wäre eine solche Verbindung nicht möglich. Insbesondere ermöglicht die erste Kontur eine Aufnahme von kreisrunden, einfachen Steckelementen.The recess is delimited by a first edge area, the first edge area having a predetermined first contour. The resulting press fit results in a plastic material deformation of the first contour and the plug-in element and thus a permanent contact force. The pressure when the plug-in element is pressed into the recess of the contact area results in a sufficiently high pressing force to firmly connect the contact surfaces to one another. Such a connection would not be possible with a resilient plug-in element and a rigid recess. In particular, the first contour enables circular, simple plug-in elements to be received.

Vorteilhafterweise ist die Ausnehmung im Wesentlichen kreisscheibenförmig und der Kontaktbereich umfasst einen zweiten Randbereich, der in einem vorgegebenen mittleren Abstand zum ersten Randbereich verläuft, sodass der Kontaktbereich im Wesentlichen die Form eines Kreisrings hat.Advantageously, the recess is essentially circular disk-shaped and the contact area comprises a second edge area which runs at a predetermined mean distance from the first edge area, so that the contact area essentially has the shape of a circular ring.

In einer bevorzugten Ausgestaltung schließen die separaten Leiterenden im Bereich des zweiten Gehäuseendes jeweils einen Winkel mit der axialen Richtung ein, wobei der jeweilige Winkel zwischen axialer Richtung und separatem Leiterende einen absoluten Wert zwischen 0° und 180°, vorzugsweise zwischen 45° und 135°, insbesondere einen absoluten Wert von 90° hat. Auf diese Weise können mehrere Kontaktbereiche an einem Leiterrahmen angeordnet werden, ohne, dass diese miteinander in Berührung kommen.In a preferred embodiment, the separate conductor ends in the area of the second housing end each enclose an angle with the axial direction, the respective angle between the axial direction and the separate conductor end having an absolute value between 0 ° and 180 °, preferably between 45 ° and 135 °, in particular has an absolute value of 90 °. In this way, several contact areas can be arranged on a lead frame without them coming into contact with one another.

Der zweite Randbereich weist eine zum ersten Randbereich korrespondierende zweite Kontur auf.The second edge area has a second contour that corresponds to the first edge area.

Die erste Kontur und die zweite Kontur weisen einen um eine jeweilige mittlere Konturlinie variierenden Verlauf auf.The first contour and the second contour have a course that varies around a respective middle contour line.

Dabei ist es von Vorteil, wenn der variierende Verlauf im Wesentlichen sinusförmig, wellenförmig, oder sternförmig ist, so dass während des Fügevorgangs zwischen dem Kontaktbereich und dem Steckelement durch Fließen des Materials eine Ausdehnung der Ausnehmung gewährleistet werden kann.It is advantageous if the varying course is essentially sinusoidal, wave-shaped, or star-shaped, so that during the joining process between the contact area and the plug-in element, an expansion of the recess can be ensured by the flow of the material.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Kontur derart ausgestaltet, dass sich Bereiche des ersten Randbereichs bei Herstellen der Presspassung zwischen dem Steckelement und der Ausnehmung in eine Oberfläche des Steckelements einkrallen, sodass eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Randbereich und dem Steckelement hergestellt wird. Insbesondere bei einfachen, kreisrunden Steckelementen kann auf diese Weise eine sichere und zuverlässige leitende Verbindung gewährleistet werden.In a preferred embodiment, the first contour is designed such that areas of the first edge area claw into a surface of the plug element when the press fit is established between the plug element and the recess, so that a non-positive connection is established between the first edge area and the plug element. In this way, a secure and reliable conductive connection can be ensured, particularly in the case of simple, circular plug-in elements.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Material des Kontaktbereichs derart gewählt, dass der Kontaktbereich nach der Aufweitung der Ausnehmung dauerhaft elastische Rückstellkräfte auf das Steckelement ausübt.In an advantageous embodiment, the material of the contact area is selected in such a way that the contact area permanently exerts elastic restoring forces on the plug-in element after the expansion of the recess.

Bevorzugterweise ist das Material des Kontaktbereichs ein Metall, wobei das Metall vorzugsweise aus der Gruppe bestehend aus Stahl, Edelstahl, Kupfer, Nickel, Aluminium oder einer Legierung dieser Metalle gewählt ist. Als Material werden insbesondere Kupferlegierungen wie z. B. Bronze oder Messing bevorzugt, aber auch Stähle können verwendet werden; generell spricht der Fachmann von kontaktfähigen Metallen und Metall-Legierungen. Es ist auch denkbar, metallisierte Kunststoffe zu verwenden, sofern sie ein ausreichendes Kriechverhalten aufweisen.The material of the contact area is preferably a metal, the metal preferably being selected from the group consisting of steel, stainless steel, copper, nickel, aluminum or an alloy of these metals. In particular, copper alloys such. B. bronze or brass preferred, but steels can also be used; Generally speaking, experts speak of contactable metals and metal alloys. It is also conceivable to use metallized plastics, provided they have sufficient creep behavior.

Einen weiteren Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet ein elektrischer Stecker, der einen Leiterrahmen und zumindest ein Steckelement umfasst, wobei in dem Stecker zumindest eine Steckverbindung zwischen dem Leiterrahmen und dem zumindest einen Steckelement gemäß einem der vorstehenden Ansprüche ausgeführt ist.Another object of the present invention is an electrical connector which comprises a leadframe and at least one plug-in element, at least one plug connection between the leadframe and the at least one plug-in element according to one of the preceding claims being implemented in the plug.

Bevorzugterweise weist der Stecker eine Vielzahl von Steckelementen, insbesondere vier Steckelemente und eine korrespondierende Anzahl Kontaktbereiche auf.The plug preferably has a multiplicity of plug-in elements, in particular four plug-in elements and a corresponding number of contact areas.

Einen weiteren Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einem Leiterrahmen und zumindest einem Steckelement, welches die folgenden Schritte umfasst:

  • • Bereitstellen eines Kontaktbereichs in dem Leiterrahmen;
  • • Herstellen einer im wesentlichen kreisscheibenförmigen Ausnehmung in dem Kontaktbereich;
  • • Bereitstellen eines Steckelements,
  • • Fügen einer Verbindung zwischen dem Steckelement und dem Kontaktbereich, indem das Steckelement in die Ausnehmung unter Ausbildung einer Presspassung eingeführt wird,

wobei die Ausnehmung bei Herstellen der Presspassung zwischen dem Steckelement und der Ausnehmung aufgeweitet wird.Another object of the present invention is a method for producing an electrical connection between a lead frame and at least one plug element, which comprises the following steps:
  • • providing a contact area in the lead frame;
  • • Production of an essentially circular disk-shaped recess in the contact area;
  • • Provision of a plug-in element,
  • • joining a connection between the plug-in element and the contact area by inserting the plug-in element into the recess forming a press fit,

wherein the recess is widened when the press fit is produced between the plug element and the recess.

Bevorzugterweise weist die Aufweitung der Ausnehmung einen Wert von mehr als 2%, vorzugsweise mehr als 5%, besonders bevorzugterweise mehr als 10% auf.The widening of the recess preferably has a value of more than 2%, preferably more than 5%, particularly preferably more than 10%.

Die Ausnehmung ist durch einen ersten Randbereich begrenzt, wobei der erste Randbereich eine vorgegebene erste Kontur aufweist. Bevorzugterweise umfasst der Kontaktbereich des Weiteren einen zweiten Randbereich, der in einem vorgegebenen mittleren Abstand zum ersten Randbereich verläuft, sodass der Kontaktbereich im Wesentlichen die Form eines Kreisrings hat. Der zweite Randbereich weist eine zum ersten Randbereich korrespondierende zweite Kontur auf. Die erste Kontur und die zweite Kontur weisen einen um eine jeweilige mittlere Konturlinie variierenden Verlauf auf, dabei ist der variierende Verlauf im Wesentlichen sinusförmig, wellenförmig, oder sternförmig ist. Auf diese Weise kann eine kontrollierte Aufweitung der Ausnehmung während des Fügevorgangs zwischen dem Kontaktbereich und dem Steckelement gewährleistet werden.The recess is delimited by a first edge area, the first edge area having a predetermined first contour. The contact area preferably further comprises a second edge area, which runs at a predetermined mean distance from the first edge area, so that the contact area essentially has the shape of a circular ring. The second edge area has a second contour that corresponds to the first edge area. The first contour and the second contour have a course that varies around a respective middle contour line, the varying course being essentially sinusoidal, wave-shaped, or star-shaped. In this way, a controlled widening of the recess during the joining process between the contact area and the plug-in element can be ensured.

Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung, welche in den Figuren dargestellt sind. Dabei ist zu beachten, dass die dargestellten Merkmale nur einen beschreibenden Charakter haben und auch in Kombination mit Merkmalen anderer oben beschriebener Weiterentwicklungen verwendet werden können und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken.Further features, possible applications and advantages of the invention emerge from the following description of the exemplary embodiments of the invention, which are shown in the figures. It should be noted that the features shown have only a descriptive character and can also be used in combination with features of other developments described above and are not intended to restrict the invention in any form.

Die Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, wobei für gleiche Merkmale gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Dabei zeigen:

  • 1 eine perspektivische, schematische Darstellung eines Leiterrahmens einer erfindungsgemäßen Steckverbindung;
  • 2 eine perspektivische, schematische Darstellung des Leiterrahmens aus 1 mit Steckelementen;
  • 3 eine perspektivische, schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Steckverbindung für einen elektrischen Stecker; und
  • 4 eine perspektivische, schematische Darstellung eines elektrischen Steckers.
The invention is described in more detail below with reference to the accompanying figures, the same reference symbols being used for the same features. Show:
  • 1 a perspective, schematic representation of a lead frame of a connector according to the invention;
  • 2 a perspective, schematic representation of the lead frame 1 with plug-in elements;
  • 3 a perspective, schematic representation of a connector according to the invention for an electrical connector; and
  • 4th a perspective, schematic representation of an electrical connector.

Die 1 zeigt eine perspektivische, schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines metallischen Leiterrahmens 110 (Leadframe), insbesondere eines Stanzgitters für einen elektrischen Stecker 200 (wie in 4 im Detail dargestellt), eine Platine oder eine Leiterplatte. Der Leiterrahmen 110 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel vier Kontaktbereiche 130 mit jeweils einer Ausnehmung 136 auf. Die vier Kontaktbereiche 130 sind jeweils einem der Leiter 111a, 111b, 111c und 111d zugeordnet, die dazu dienen, ein elektrisches Signal zu führen. Der in 1 dargestellte Leiterrahmen 110 umfasst ferner zwei Brücken 112, die zunächst die Leiter 111a, 111b, 111c und 111d verbinden und die im allgemeinen im Laufe des Zusammenbaus des Steckers entfernt werden müssen, da es sonst zu einem Kurzschluss zwischen den Kontaktbereichen 130 bzw. den Leitern 111a, 111b, 111c und 111d kommen würde.the 1 shows a perspective, schematic representation of an embodiment of a metallic lead frame 110 (Leadframe), in particular a stamped grid for an electrical connector 200 (as in 4th shown in detail), a circuit board or a printed circuit board. The ladder frame 110 has four contact areas in the illustrated embodiment 130 each with a recess 136 on. The four contact areas 130 are each one of the leaders 111a , 111b , 111c and 111d assigned, which serve to carry an electrical signal. The in 1 illustrated lead frame 110 also includes two bridges 112 who first made the ladder 111a , 111b , 111c and 111d connect and which must generally be removed in the course of assembling the plug, otherwise a short circuit between the contact areas 130 or the ladders 111a , 111b , 111c and 111d would come.

Wie der 4 zu entnehmen ist, umfasst ein Stecker 200 vier Steckelemente 120, über die der Stecker 200 ein elektrisches Signal über die Kontaktbereiche 130 auf die Leiter 111a, 111b, 111c und 111d überträgt. 2 zeigt, dass die Steckelemente 120 in die in den Kontaktbereichen 130 befindlichen Ausnehmungen 136 gesteckt werden. Um eine lötfreie dauerhafte Verbindung zu ermöglichen, erfolgt dieses Einstecken unter Herstellung einer Presspassung zwischen jedem der Steckelemente 120 und dem zugeordneten Kontaktbereich. Um wiederum diese Presspassung herzustellen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Ausnehmung 136 derart ausgestaltet ist, dass die Ausnehmung 136 bei Herstellen der Presspassung zwischen dem Steckelement 120 und der Ausnehmung 136 aufgeweitet wird.Again 4th can be seen, includes a connector 200 four plug-in elements 120 over which the connector 200 an electrical signal across the contact areas 130 on the ladder 111a , 111b , 111c and 111d transmits. 2 shows that the plug-in elements 120 in those in the contact areas 130 located recesses 136 be plugged. In order to enable a permanent, solder-free connection, this insertion takes place while producing a press fit between each of the plug-in elements 120 and the assigned contact area. In order to produce this press fit in turn, it is provided according to the invention that the recess 136 is designed such that the recess 136 when producing the interference fit between the plug-in element 120 and the recess 136 is widened.

Um eine kontrollierte Aufweitung in gewünschter Form zu erreichen, weist ein erster Randbereich 132 der Ausnehmung 136 eine vorgegebene erste Kontur 132' auf. Diese erste Kontur 132' weist vorteilhafterweise Bereiche auf, aus denen Material durch das jeweilige Steckelement 120 verdrängt wird, und Bereiche, in welche sich das verdrängte Material ansammeln kann.In order to achieve a controlled expansion in the desired shape, a first edge area has 132 the recess 136 a predetermined first contour 132 ' on. This first contour 132 ' advantageously has areas from which material through the respective plug-in element 120 is displaced, and areas in which the displaced material can accumulate.

In vorteilhafter Weise wird dieser Effekt dadurch verstärkt, dass die Ausnehmung 136 im Wesentlichen kreisscheibenförmig ist und dass der Kontaktbereich 130 des Weiteren einen zweiten Randbereich 134 umfasst, der in einem vorgegebenen mittleren Abstand a zum ersten Randbereich 132 verläuft, sodass der Kontaktbereich 130 im Wesentlichen die Form eines Kreisrings hat.This effect is advantageously reinforced in that the recess 136 is essentially circular disk-shaped and that the contact area 130 furthermore a second edge area 134 comprises, which is at a predetermined mean distance a from the first edge region 132 so that the contact area 130 essentially has the shape of a circular ring.

Ein solcher Kreisring kann sich bei Einführen des Steckelements 120 gleichmäßig unter Mobilisierung einer konstanten Umfangskraft und somit einer konstant über den ersten Randbereich 132 auf das Steckelement 120 übertragenen Rückstellkraft aufweiten, sodass eine homogene Presspassung erreicht wird. Diese Aufweitung hat bevorzugterweise einen Wert von mehr als 2%, vorzugsweise mehr als 5%, besonders bevorzugterweise mehr als 10%, jeweils bezogen auf einen ursprünglichen Umfang der Ausnehmung 136 vor der Aufweitung.Such a circular ring can develop when the plug-in element is inserted 120 uniformly with mobilization of a constant circumferential force and thus a constant over the first edge area 132 on the plug element 120 expand the restoring force transmitted so that a homogeneous interference fit is achieved. This expansion preferably has a value of more than 2%, preferably more than 5%, particularly preferably more than 10%, in each case based on an original circumference of the recess 136 before the expansion.

In 1 ist zu erkennen, dass der zweite Randbereich 134 eine zum ersten Randbereich 132 korrespondierende zweite Kontur 134' aufweist, wodurch erreicht wird, dass die oben genannte kontrollierte Aufweitung ohne unerwünschte Verwölbungen des Kontaktbereichs 134 und möglichst in der Blechebene des Leiterrahmens 110 stattfindet.In 1 it can be seen that the second edge area 134 one to the first edge area 132 corresponding second contour 134 ' has, whereby it is achieved that the above-mentioned controlled expansion without undesirable warping of the contact area 134 and if possible in the sheet metal plane of the lead frame 110 takes place.

Dabei ist ebenfalls in den Figuren zu erkennen, dass die erste Kontur 132' und die zweite Kontur 134' einen um eine jeweilige mittlere Konturlinie 133 variierenden Verlauf aufweisen. Dieser Verlauf ist, wie besonders gut in 1 gezeigt, im Wesentlichen sinus- oder wellenförmig, er kann aber auch sternförmig sein oder in jeder für diesen Zweck vorteilhaften Form ausgebildet sein.It can also be seen in the figures that the first contour 132 ' and the second contour 134 ' one around a respective middle contour line 133 show varying course. This gradient is particularly good in how 1 shown, essentially sinusoidal or wave-shaped, but it can also be star-shaped or in any shape advantageous for this purpose.

Die im vorhergehenden beschriebene Ausgestaltung der ersten Kontur 132' bewirkt unter anderem, dass sich Bereiche des ersten Randbereich 132 bei Herstellen der Presspassung zwischen dem Steckelement 120 und der Ausnehmung 136 in die Oberfläche des Steckelements 120 einkrallen, sodass eine kraftschlüssige zwischen dem ersten Randbereich 132 und dem Steckelement 120 hergestellt wird. Hierdurch wird zunächst ein fester punktueller Kontakt zwischen Steckelement 120 und Kontaktbereich 134 erreicht, was eine sichere Signalübertragung gewährleistet.The configuration of the first contour described above 132 ' causes, among other things, that areas of the first edge area 132 when producing the interference fit between the plug-in element 120 and the recess 136 into the surface of the plug element 120 claw in, so that a force-fit between the first edge area 132 and the plug element 120 will be produced. This initially creates a firm punctiform contact between the plug-in element 120 and contact area 134 achieved, which ensures reliable signal transmission.

Überdies können so unter Umständen auf der Oberfläche der Steckelemente 120 vorhandene Oxidschichten oder Verunreinigungen entfernt werden, wodurch der elektrische Kontakt zwischen Steckelement 120 und Kontaktbereich 134 nochmals verbessert wird.In addition, under certain circumstances, on the surface of the plug-in elements 120 Existing oxide layers or impurities are removed, whereby the electrical contact between the plug element 120 and contact area 134 is improved again.

Die genannten vorteilhaften Effekte hinsichtlich der Aufweitung der Ausnehmung 136 und des Aufbaus einer homogenen Presspassung werden unterstützt durch eine geeignete Materialwahl, wobei das Material des Kontaktbereichs 130 ein Metall ist, vorzugsweise aus der Gruppe bestehend aus Stahl, Edelstahl, Kupfer, Nickel, Aluminium oder einer Legierung dieser Metalle.The mentioned advantageous effects with regard to the widening of the recess 136 and the establishment of a homogeneous interference fit are supported by a suitable choice of material, the material of the contact area 130 is a metal, preferably from the group consisting of steel, stainless steel, copper, nickel, aluminum or an alloy of these metals.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem metallischen Leiterrahmen 110 und den vier Steckelementen 120 umfasst also die Schritte

  • • Bereitstellen eines Kontaktbereichs 130 in dem Leiterrahmen 110,
  • • Herstellen einer im wesentlichen kreisscheibenförmigen Ausnehmung 136 in dem Kontaktbereich 130,
  • • Bereitstellen eines Steckelements 120,
  • • Fügen einer Verbindung zwischen dem Steckelement 120 und dem Kontaktbereich 130, indem das Steckelement 120 in die Ausnehmung 136 unter Ausbildung einer Presspassung eingeführt wird.
The method according to the invention for producing an electrical connection between the metallic lead frame 110 and the four plug-in elements 120 So includes the steps
  • • Providing a contact area 130 in the lead frame 110 ,
  • • Production of an essentially circular disk-shaped recess 136 in the contact area 130 ,
  • • Provision of a plug-in element 120 ,
  • • Adding a connection between the plug-in element 120 and the contact area 130 by the plug element 120 into the recess 136 is introduced with the formation of an interference fit.

Dabei werden die Ausnehmungen 136 bei Herstellen der Presspassung zwischen den Steckelementen 120 und den Ausnehmungen 136 aufgeweitet.The recesses 136 when producing the interference fit between the plug-in elements 120 and the recesses 136 widened.

3 zeigt einen Zwischenschritt in dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Steckers 200, bei dem nach Herstellen der Presspassung zwischen Steckelementen 120 und Leiterrahmen 110 und dem Trennen der in Zusammenhang mit 1 diskutierten Brücken 112 ein Vergießen der so entstandenen Steckverbindung 100 erfolgt ist. Ein derart hergestellter Grundkörper 210 kann dann nachfolgend in an sich bekannter Weise zu dem in 4 gezeigten Stecker 200 weiterverarbeitet werden. 3 shows an intermediate step in the method according to the invention for producing the connector according to the invention 200 , in which after establishing the interference fit between plug-in elements 120 and lead frames 110 and separating those related to 1 discussed bridges 112 a potting of the resulting plug connection 100 is done. A base body produced in this way 210 can then subsequently in a manner known per se to the in 4th shown connector 200 are further processed.

Der in 4 gezeigte elektrische Stecker 200 umfasst den vorstehend beschriebenen metallischen Leiterrahmen 110, der insbesondere ein Stanzgitter 110 ist, sowie vier Steckelemente 120, wobei die Steckverbindungen 100 zwischen dem Leiterrahmen 110 und den Steckelementen 120 wie vorstehend beschrieben ausgeführt sind. Vorteile des erfindungsgemäßen Steckers 200 umfassen demzufolge eine hohe Stabilität der lötfreien Verbindung zwischen den Steckelementen 120 und dem Leiterrahmen 200 durch die bereits geschilderte Presspassung, wobei die Steckelemente 120 als herkömmliche, günstig hergestellte runde Steckelemente 120 ausgeführt sind.The in 4th electrical connector shown 200 includes the metallic lead frame described above 110 , in particular a lead frame 110 is, as well as four plug-in elements 120 , with the connectors 100 between the lead frame 110 and the plug-in elements 120 are carried out as described above. Advantages of the connector according to the invention 200 consequently include a high stability of the solderless connection between the plug-in elements 120 and the lead frame 200 by the already described press fit, whereby the plug-in elements 120 than conventional, inexpensive, round plug-in elements 120 are executed.

Der Stecker 200 weist ferner eine Flanschplatte zur Montage des Steckers an einem Bauteil sowie einen Anschlussbereich 240 auf, über den der Stecker mit weiterführenden elektrischen Leitern verbunden werden kann. Weitere Gehäuseteile 210, 220 sorgen für eine sichere Aufnahme eines nicht dargestellten Gegensteckers, der mit dem Stecker 200 verbunden wird.The plug 200 also has a flange plate for mounting the plug on a component and a connection area 240 via which the plug can be connected to further electrical conductors. Further housing parts 210 , 220 ensure a secure inclusion of a mating connector, not shown, with the connector 200 is connected.

Obwohl die Erfindung durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele im Detail näher erläutert wurde, können vom Fachmann auch andere Kombinationen der genannten Merkmale vorgesehen sein, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Die Figurenbeschreibung dient lediglich dem Verständnis der Erfindung.Although the invention has been explained in more detail by means of the preferred exemplary embodiments, other combinations of the features mentioned can also be provided by the person skilled in the art without departing from the scope of protection of the invention. The description of the figures serves only to understand the invention.

Claims (13)

Steckverbindung (100) auf einem metallischen Leiterrahmen (110) insbesondere einem Stanzgitter (110) für einen elektrischen Stecker (200), eine Platine oder eine Leiterplatte, wobei der Leiterrahmen (110) zumindest einen Kontaktbereich (130) mit einer Ausnehmung (136) aufweist, umfassend zumindest ein mit der Ausnehmung (136) korrespondierendes Steckelement (120), wobei die Steckverbindung (100) gefügt ist durch eine Presspassung zwischen der Ausnehmung (136) und dem zumindest teilweise durch die Ausnehmung (136) hindurchragenden Steckelement (120), wobei die Ausnehmung (136) derart ausgestaltet ist, dass die Ausnehmung (136) bei Herstellen der Presspassung zwischen dem Steckelement (120) und der Ausnehmung (136) aufgeweitet wird, wobei die Ausnehmung (136) durch einen ersten Randbereich (132) begrenzt ist, wobei der erste Randbereich (132) eine vorgegebene erste Kontur (132') aufweist, wobei der zweite Randbereich (134) eine zum ersten Randbereich (132) korrespondierende zweite Kontur (134') aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kontur (132') und die zweite Kontur (134') einen um eine jeweilige mittlere Konturlinie (133) variierenden Verlauf aufweisen.Plug connection (100) on a metallic leadframe (110), in particular a stamped grid (110) for an electrical connector (200), a circuit board or a printed circuit board, the leadframe (110) having at least one contact area (130) with a recess (136) , comprising at least one plug element (120) corresponding to the recess (136), the plug connection (100) being joined by a press fit between the recess (136) and the plug element (120) protruding at least partially through the recess (136), wherein the recess (136) is designed in such a way that the recess (136) is widened when the press fit is produced between the plug-in element (120) and the recess (136), the recess (136) being delimited by a first edge region (132), wherein the first edge region (132) has a predetermined first contour (132 '), the second edge region (134) having a second contour corresponding to the first edge region (132) (134 '), characterized in that the first contour (132') and the second contour (134 ') have a course varying around a respective middle contour line (133). Steckverbindung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (136) im wesentlichen kreisscheibenförmig ist und dass der Kontaktbereich (130) des Weiteren einen zweiten Randbereich (134) umfasst, der in einem vorgegebenen mittleren Abstand a zum ersten Randbereich (132) verläuft, sodass der Kontaktbereich (130) im Wesentlichen die Form eines Kreisrings hat.Connector (100) Claim 1 , characterized in that the recess (136) is essentially circular disk-shaped and that the contact area (130) furthermore comprises a second edge area (134) which runs at a predetermined mean distance a from the first edge area (132), so that the contact area ( 130) essentially has the shape of a circular ring. Steckverbindung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufweitung der Ausnehmung (136) einen Wert von mehr als 2%, vorzugsweise mehr als 5%, besonders bevorzugterweise mehr als 10% hat.Plug connection (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the widening of the recess (136) has a value of more than 2%, preferably more than 5%, particularly preferably more than 10%. Steckverbindung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der variierende Verlauf im Wesentlichen sinusförmig, wellenförmig, oder sternförmig ist.Plug connection (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the varying course is essentially sinusoidal, wave-shaped, or star-shaped. Steckverbindung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kontur (132') derart ausgestaltet ist, dass sich Bereiche des ersten Randbereichs (132) bei Herstellen der Presspassung zwischen dem Steckelement (120) und der Ausnehmung (136) in eine Oberfläche des Steckelements (120) einkrallen, sodass eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Randbereich (132) und dem Steckelement (120) hergestellt wird.Plug connection (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the first contour (132 ') is designed in such a way that areas of the first edge area (132) when the press fit is produced between the plug element (120) and the recess (136) claw into a surface of the plug-in element (120) so that a non-positive connection is established between the first edge region (132) and the plug-in element (120). Steckverbindung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Kontaktbereichs (130) derart gewählt ist, dass der Kontaktbereich (130) nach der Aufweitung der Ausnehmung (136) dauerhaft elastische Rückstellkräfte auf das Steckelement (120) ausübt.Plug connection (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the material of the contact area (130) is selected such that the contact area (130) permanently exerts elastic restoring forces on the plug element (120) after the recess (136) is widened. Steckverbindung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Kontaktbereichs (130) ein Metall ist, wobei das Metall vorzugsweise aus der Gruppe bestehend aus Stahl, Edelstahl, Kupfer, Nickel, Aluminium oder einer Legierung dieser Metalle gewählt ist.Plug connection (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the material of the contact area (130) is a metal, the metal preferably being selected from the group consisting of steel, stainless steel, copper, nickel, aluminum or an alloy of these metals . Elektrischer Stecker (200) umfassend einen metallischen Leiterrahmen (110), insbesondere ein Stanzgitter (110) und zumindest ein Steckelement (120), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Steckverbindung (100) zwischen dem Leiterrahmen (110) und dem zumindest einen Steckelement (120) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche ausgeführt ist.Electrical connector (200) comprising a metallic lead frame (110), in particular a stamped grid (110) and at least one plug-in element (120), characterized in that at least one plug connection (100) between the lead frame (110) and the at least one plug-in element (120 ) is carried out according to one of the preceding claims. Elektrischer Stecker (200) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stecker (200) eine Vielzahl von Steckelementen (120), insbesondere vier Steckelemente (120) und eine korrespondierende Anzahl Kontaktbereiche (130) aufweist.Electrical connector (200) according to Claim 8 , characterized in that the plug (200) has a plurality of plug-in elements (120), in particular four plug-in elements (120) and a corresponding number of contact areas (130). Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einem metallischen Leiterrahmen (110), insbesondere ein Stanzgitter (110) und zumindest einem Steckelement (120), umfassend die Schritte • Bereitstellen eines Kontaktbereichs (130) in dem Leiterrahmen (110), • Herstellen einer im wesentlichen kreisscheibenförmigen Ausnehmung (136) in dem Kontaktbereich (130), • Bereitstellen eines Steckelements (120), • Fügen einer Verbindung zwischen dem Steckelement (120) und dem Kontaktbereich (130), indem das Steckelement (120) in die Ausnehmung (136) unter Ausbildung einer Presspassung eingeführt wird, wobei die Ausnehmung (136) bei Herstellen der Presspassung zwischen dem Steckelement (120) und der Ausnehmung (136) aufgeweitet wird, wobei die Ausnehmung (136) durch einen ersten Randbereich (132) begrenzt ist, wobei der erste Randbereich (132) eine vorgegebene erste Kontur (132') aufweist, wobei der zweite Randbereich (134) eine zum ersten Randbereich (132) korrespondierende zweite Kontur (134') aufweist, wobei die erste Kontur (132') und die zweite Kontur (134') einen um eine jeweilige mittlere Konturlinie (133) variierenden Verlauf aufweisen.A method for producing an electrical connection between a metallic leadframe (110), in particular a stamped grid (110) and at least one plug-in element (120), comprising the steps of • providing a contact area (130) in the leadframe (110), • producing a substantially circular disc-shaped recess (136) in the contact area (130), • providing a plug-in element (120), • joining a connection between the plug-in element (120) and the contact area (130) by inserting the plug-in element (120) into the recess (136) Formation of an interference fit is introduced, the recess (136) being widened when the press fit is produced between the plug-in element (120) and the recess (136), the recess (136) being delimited by a first edge region (132), the first edge region (132) being a predetermined one first contour (132 '), the second edge region (134) having a second contour (134') corresponding to the first edge region (132), the first contour (132 ') and the second contour (134') one by one respective middle contour line (133) have varying course. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufweitung der Ausnehmung (136) einen Wert von mehr als 2%, vorzugsweise mehr als 5%, besonders bevorzugterweise mehr als 10% hat.Procedure according to Claim 10 , characterized in that the widening of the recess (136) has a value of more than 2%, preferably more than 5%, particularly preferably more than 10%. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktbereich (130) des Weiteren einen zweiten Randbereich (134) umfasst, der in einem vorgegebenen mittleren Abstand a zum ersten Randbereich (132) verläuft, sodass der Kontaktbereich (130) im Wesentlichen die Form eines Kreisrings hat.Procedure according to Claim 10 or 11 , characterized in that the contact area (130) further comprises a second edge area (134) which runs at a predetermined mean distance a from the first edge area (132) so that the contact area (130) essentially has the shape of a circular ring. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der variierende Verlauf im Wesentlichen sinusförmig, wellenförmig, oder sternförmig ist.Method according to one of the Claims 10 until 12th , characterized in that the varying course is essentially sinusoidal, wave-shaped, or star-shaped.
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