DE102017210948A1 - Connector and contact arrangement - Google Patents
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Abstract
Ausgegangen wird hierbei von einem Steckverbinder zum Anschluss an einen Schaltungsträger, umfassend zumindest einen elektrisch isolierenden Steckerkörper. Der Steckerkörper weist eine Vielzahl von in einer Musteranordnung beabstandeten Leitungsdrähten auf. Mit ihrem jeweils einem Ende bilden die Leitungsdrähte dabei ein Steckerkontaktschema zum elektrischen Kontaktieren bzw. Anschluss eines Gegensteckers aus. Mit ihrem jeweils entgegengesetzten Ende der Leitungsdrähte ist wiederrum ein Anschlusskontaktschema für korrespondierende Kontaktstellen des Schaltungsträgers ausgebildet. Die Leitungsdrähte sind zumindest auf der Seite des Anschlusskontaktschemas in ihrer Anordnung relativ zueinander durch eine Positionier- und/oder Ausrichtplatte orientiert, indem die Positionier- und/oder Ausrichtplatte gleichgerichtete Führungsöffnungen aufweist, die jeweils durch einen Leitungsdraht mit Spiel durchdrungen sind. Durch den Steckerkörper und die Positionier- und/oder Ausrichtplatte ist zumindest eine Rastverbindung ausgebildet, mittels welcher der Steckerkörper und die Positionier- und/oder Ausrichtplatte in zumindest einer Raststellung gehalten sind. The starting point here is a connector for connection to a circuit carrier, comprising at least one electrically insulating plug body. The plug body has a plurality of lead wires spaced apart in a pattern arrangement. With one end at a time, the lead wires form a plug contact scheme for the electrical contacting or connection of a mating plug. With its respective opposite end of the lead wires in turn a terminal contact scheme is formed for corresponding contact points of the circuit substrate. The lead wires are oriented at least on the side of the terminal contact scheme in their arrangement relative to each other by a positioning and / or alignment plate by the positioning and / or alignment plate has rectified guide openings, which are each penetrated by a conductor wire with game. By the plug body and the positioning and / or alignment plate at least one latching connection is formed, by means of which the plug body and the positioning and / or alignment plate are held in at least one detent position.
Description
Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder, eine Kontaktanordnung zwischen dem Steckverbinder und einem Schaltungsträger sowie ein Verfahren zum Ausrichten und/oder Positionieren von Leitungsdrähten des Steckverbinders gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.The invention relates to a connector, a contact arrangement between the connector and a circuit carrier and a method for aligning and / or positioning of lead wires of the connector according to the preambles of the independent claims.
Stand der TechnikState of the art
In vielen Fällen weisen elektrische und/oder elektronische Module für einen einfachen elektrischen Anschluss einen Steckverbinder auf, welcher durch einen entsprechenden Gegenstecker kontaktierbar ist. Derartige Stickverbinder sind im Allgemeinen auch als Messerleisten oder Stiftleisten bekannt. Sie weisen in der Regel einen isolierenden Steckerkörper auf, aus welchen beidseitig gerichtet eine Vielzahl von Leitungsdrähten herausragen. Die eine Seite bildet durch die Leitungsdrähte ein Steckerkontaktschema für den Gegenstecker aus. Auf der anderen Seite sind die Leitungsdrähte entsprechend einem Anschlusskontaktschema mit Kontaktstellen eines Schaltungsträgers elektrisch verbunden. Zum Anschluss an den Schaltungsträger weisen die Leitungsdrähte jeweils beispielsweise einen Einpresspin auf, welche mit korrespondierenden Öffnungen in dem Schaltungsträger jeweils einen Einpresskontakt ausbilden. Aufgrund der mechanischen Beanspruchung im Bereich des Einpresskontaktes kennt man bei bestimmten Pinmaterialien und/oder Pinbeschichtungen, beispielsweise Reinzinn, bereits die Problematik eines zeitlich fortschreitenden Whiskerwachstums. Gelöste Whiskerpartikel und/oder beim Einpressvorgang gelöste Freipartikel bergen die Gefahr einer Kurzschlussbrückenbildung während des Betriebes des elektrischen und/oder des elektronischen Modules. Zum prozesssicheren elektrischen Verbinden der Leitungsdrähte mit einem Schaltungsträger ist es ferner erforderlich, dass die Leitungsdrähte jeweils relativ zueinander in einer definierten Anordnung stehen.In many cases, electrical and / or electronic modules for a simple electrical connection to a connector which can be contacted by a corresponding mating connector. Such stick connectors are generally known as male or male headers. As a rule, they have an insulating plug body, from which a plurality of lead wires project on both sides. One side forms a plug contact scheme for the mating connector through the lead wires. On the other hand, the lead wires are electrically connected to pads of a circuit carrier in accordance with a terminal contact scheme. For connection to the circuit carrier, the lead wires each have, for example, a press-in pin which in each case forms a press-fit contact with corresponding openings in the circuit carrier. Due to the mechanical stress in the region of the press-in contact, the problem of temporally progressive whisker growth is already known for certain pin materials and / or pin coatings, for example pure tin. Dissolved whisker particles and / or loose particles released during the press-fitting process bear the risk of a short-circuit bridge formation during operation of the electrical and / or the electronic module. For reliable electrical connection of the lead wires to a circuit carrier, it is further required that the lead wires are each relative to each other in a defined arrangement.
Die Offenlegungsschrift
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vorteileadvantages
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Anordnung von Leitungsdrähten eines Steckverbinders hinsichtlich ihrer Ausrichtung und Positionierung untereinander für unterschiedliche Fertigungsphasen prozesssicher und einfach zu halten. Ferner ist es Aufgabe, eine fehlerfreie und fertigungsoptimierte Kontaktanordnung des Steckverbinders mit einem Schaltungsträger zu erhalten.The invention is based on the object, the arrangement of lead wires of a connector with respect to their orientation and positioning among each other for different production phases process reliable and easy to keep. Furthermore, it is an object to obtain a defect-free and production-optimized contact arrangement of the connector with a circuit carrier.
Diese Aufgabe wird durch einen Steckverbinder, eine Kontaktanordnung zwischen dem Steckverbinder und einem Schaltungsträger sowie ein Verfahren zum Ausrichten und/oder Positionieren von Leitungsdrähten des Steckverbinders mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. This object is achieved by a connector, a contact arrangement between the connector and a circuit carrier and a method for aligning and / or positioning of lead wires of the connector with the characterizing features of the independent claims.
Ausgegangen wird hierbei von einem Steckverbinder zum Anschluss an einen Schaltungsträger, umfassend zumindest einen elektrisch isolierenden Steckerkörper. Der Steckerkörper weist eine Vielzahl von in einer Musteranordnung beabstandeten Leitungsdrähten auf. Mit ihrem jeweils einem Ende bilden die Leitungsdrähte dabei ein Steckerkontaktschema zum elektrischen Kontaktieren bzw. Anschluss eines Gegensteckers aus. Mit ihrem jeweils entgegengesetzten Ende der Leitungsdrähte ist wiederrum ein Anschlusskontaktschema für korrespondierende Kontaktstellen des Schaltungsträgers ausgebildet. Die Leitungsdrähte sind bevorzugt jeweils einstückig ausgebildet, beispielsweise mit einem runden oder rechteckigen Querschnitt, wobei eine Längserstreckung ein Vielfaches des kleinsten Querschnittmaßes ausmacht. Alternativ setzt sich ein Leitungsdraht aus unterschiedlichen Abschnittselementen zusammen, zumindest mit einem zur Seite des Steckerkontaktschemas abschließendem ersten Leitungselement und einem zur Seite des Anschlusskontaktschemas abschließendem zweiten Leitungselement, welche untereinander zumindest mittelbar über eine Verbindungsstelle elektrisch miteinander kontaktiert sind. Die Leitungsdrähte sind zumindest auf der Seite des Anschlusskontaktschemas in ihrer Anordnung relativ zueinander durch eine Positionier- und/oder Ausrichtplatte orientiert, indem die Positionier- und/oder Ausrichtplatte gleichgerichtete Führungsöffnungen aufweist, die jeweils durch einen Leitungsdraht mit Spiel durchdrungen sind. Durch den Steckerkörper und die Positionier- und/oder Ausrichtplatte ist zumindest eine Rastverbindung ausgebildet, mittels welcher der Steckerkörper und die Positionier- und/oder Ausrichtplatte in zumindest einer Raststellung gehalten sind. In vorteilhafter Weise ist die Positionier- und/oder Ausrichtplatte dadurch definiert fixiert, was die weitere Montage und das Handling des Steckverbinders innerhalb eines Fertigungsprozesses insgesamt vereinfacht. Dadurch können auch Wegstrecken bei einem Transport überbrückt werden, ohne dass eine zusätzliche Sicherung gegen ein Lösen der Positionier- und/oder Ausrichtplatte erforderlich ist. Zusätzlich ist durch die Fixierung der Positionier- und/oder Ausrichtplatte ausgeschlossen, dass die empfindlichen Leitungsdrähte durch ein schädliches Verrücken und/oder Verkippen verbogen oder beschädigt werden, so dass der Steckverbinder dann für eine weitere Montage unbrauchbar wird.The starting point here is a connector for connection to a circuit carrier, comprising at least one electrically insulating plug body. The plug body has a plurality of lead wires spaced apart in a pattern arrangement. With one end at a time, the lead wires form a plug contact scheme for the electrical contacting or connection of a mating plug. With its respective opposite end of the lead wires in turn a terminal contact scheme is formed for corresponding contact points of the circuit substrate. The lead wires are preferably each formed in one piece, for example with a round or rectangular cross-section, wherein a longitudinal extent accounts for a multiple of the smallest cross-sectional dimension. Alternatively, a line wire is composed of different section elements, at least with a first line element terminating to the side of the plug contact scheme and a second line element terminating to the side of the connection contact scheme, which are electrically connected to each other at least indirectly via a connection point. The lead wires are oriented at least on the side of the terminal contact scheme in their arrangement relative to each other by a positioning and / or alignment plate by the positioning and / or alignment plate has rectified guide openings, which are each penetrated by a conductor wire with game. By the plug body and the positioning and / or alignment plate is formed at least one latching connection, by means of which the plug body and the positioning and / or alignment plate are held in at least one detent position. Advantageously, the positioning and / or alignment plate is thereby defined fixed, which simplifies the overall assembly and handling of the connector within a manufacturing process. As a result, distances can also be bridged during transport, without an additional safeguard against loosening the positioning and / or alignment plate is required. In addition, by fixing the positioning and / or alignment plate excluded that the sensitive wires are bent or damaged by a harmful dislocation and / or tilting, so that the connector is then unusable for further assembly.
Ein besonderer Vorteil ergibt sich dadurch, dass der Steckverbinder mehr als eine mögliche Raststellung von dem Steckerkörper und der Positionier- und/oder Ausrichtplatte aufweist. Auf diese Weise kann eine vorteilhafte Anordnung der Positionier- und/oder Ausrichtplatte relativ zum Steckerkörper in Abhängigkeit von bestimmten Fertigungs- oder Montagephasen berücksichtigt werden. So ist bevorzugt eine mögliche Raststellung als eine Transportraststellung vorgesehen. Hierbei ist es vorteilhaft, dass die Positionier- und/oder Ausrichtplatte möglichst weit in Richtung zur Seite des Kontaktanschlussschemas angeordnet ist, um die Leitungsdrähte vor mechanischer Beschädigung zu schützen. Ein optimierter Schutz ergibt sich insbesondere in einer solchen Anordnung, in welcher zumindest ein jeweiliger Teilabschnitt der zum elektrischen Kontaktieren ausgebildeten Verbindungsbereiche der Leitungsdrähte, bevorzugt ein Einpresspin, innerhalb der Führungsöffnungen angeordnet ist. Insgesamt ist dadurch eine Vormontagegruppe erhältlich, bei welcher eine zeitlich und/oder örtlich nachgesetzte Fertigung zum Anschluss des Steckverbinders an einen Schaltungsträger prozesssicher ermöglicht ist. Eine weitere bevorzugte Raststellung ergibt sich bei einer Endmontageraststellung, bei welcher die Positionier- und/oder Ausrichtplatte beim Anschluss des Steckverbinders an einen Schaltungsträger dauerhaft die Leitungsdrähte voneinander isoliert beabstandet hält. Darüber hinaus lassen sich noch weitere Raststellungen vorsehen, die einen Montagevorgang oder einen Fertigungsprozess vorteilhaft unterstützen. Grundsätzlich ist jede Raststellung durch ein Verschieben der Positionier- und/oder Ausrichtplatte in Richtung der Längserstreckung der Leitungsdrähte erreichbar. Ein Verschieben ist dabei sowohl in Richtung des Kontaktanschlussschemas und/oder auch entgegengesetzt in Richtung des Steckerkontaktschemas ermöglicht.A particular advantage results from the fact that the connector has more than one possible locking position of the plug body and the positioning and / or alignment plate. In this way, an advantageous arrangement of the positioning and / or alignment plate relative to the plug body as a function of certain manufacturing or assembly phases are taken into account. Thus, a possible detent position is preferably provided as a transport locking position. In this case, it is advantageous that the positioning and / or alignment plate is arranged as far as possible in the direction of the side of the contact connection pattern in order to protect the line wires from mechanical damage. An optimized protection results in particular in such an arrangement, in which at least one respective section of the connection areas of the lead wires designed for electrical contacting, preferably a press-in pin, is arranged within the guide openings. Overall, this is a pre-assembly available, in which a temporally and / or locally replicated manufacturing process for connection of the connector to a circuit substrate is made possible process. A further preferred detent position results in a final assembly position, in which the positioning and / or alignment plate when connecting the connector to a circuit board permanently keeps the lead wires spaced apart from each other. In addition, even more locking positions can be provided that support an assembly process or a manufacturing process advantageous. In principle, each detent position can be achieved by displacing the positioning and / or alignment plate in the direction of the longitudinal extension of the lead wires. A displacement is possible both in the direction of the contact connection scheme and / or in the opposite direction in the direction of the plug contact scheme.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Steckverbinders ist die Rastverbindung in einer Raststellung durch Überwinden einer Rasthaltekraft lösbar, insbesondere durch eine Kraftkomponente, die in Richtung der Leitungsdrähte zeigt. Auf diese Weise ist das einfache Verschieben der Positionier- und/oder Ausrichtplatte bis in die nächst folgende Raststellung mit einer gegenüber der Rasthaltekraft verminderten Verschiebekraft ermöglicht. Ausgehend von beispielsweise einer Transportraststellung als einer ersten Raststellung auf der Seite des Anschlusskontaktschemas erfolgt eine solche lösbare Verbindung zum Ermöglichen eines vereinfachten Verschiebens der Positionier- und/oder Ausrichtplatte bevorzugt in Richtung des Steckerkontaktschemas. Dies entspricht in den meisten Fällen den Anforderungen für einen Montagefortgang. In entgegengesetzter Richtung dagegen, also in Richtung des Anschlusskontaktschemas, ist ein Verschieben der Positionier- und/oder Ausrichtplatte bevorzugt gesperrt. Ein Entsperren erfolgt beispielsweise bei einer Entsperrkraft, welche wesentlich größer ist als die Rasthaltekraft, insbesondere ein Vielfaches davon. Hierbei ist bevorzugt eine Wirkrichtung der Entsperrkraft zu einer Längserstreckung der Leitungsdrähte verschieden. Auf diese Weise ist beispielsweise eine Endmontageraststellung gegen ein unabsichtliches Lösen gesichert.In an advantageous embodiment of the connector, the latching connection is releasable in a latching position by overcoming a latching holding force, in particular by a force component pointing in the direction of the lead wires. In this way, the simple displacement of the positioning and / or alignment plate is made possible to the next following detent position with a relation to the latching force reduced displacement force. Starting from, for example, a transport locking position as a first detent position on the side of the connection contact scheme, such a releasable connection for facilitating a simplified displacement of the positioning and / or alignment plate is preferably in the direction of the plug contact scheme. This corresponds in most cases to the requirements for a mounting progress. In contrast, in the opposite direction, ie in the direction of the connection contact scheme, a displacement of the positioning and / or alignment plate is preferably blocked. Unlocking takes place, for example, at an unlocking force, which is substantially greater than the latching force, in particular a multiple thereof. In this case, a direction of action of the unlocking force is preferably different from a longitudinal extension of the lead wires. In this way, a Endmontageraststellung is secured against unintentional release, for example.
Eine einfache Ausführung einer vorteilhaften Rastverbindung ergibt sich durch einen verfederten Rasthaken, welcher eine vorstehende Rastnase aufweist, die in eine komplementär ausgebildete Rastaussparung eingreift. Hierbei sind Ausführungen denkbar, bei welcher der Rasthaken beispielsweise an der Positionier- und/oder Ausrichtplatte und die Rastaussparung an dem Steckerkörper angeordnet sind oder in einer gerade verdrehten Anordnung ausgeführt sind.A simple embodiment of an advantageous latching connection results from a spring-loaded latching hook, which has a protruding latching nose, which engages in a complementary formed latching recess. Here, embodiments are conceivable in which the latching hook are arranged, for example, on the positioning and / or alignment plate and the latching recess on the plug body or are designed in a straight twisted arrangement.
Insgesamt bevorzugt sind mehrere Rastverbindungen ausgebildet, um eine Krafteinleitung und/oder Krafthaltung auf mehreren Stellen der Positionier- und/oder Ausrichtplatte bzw. dem Steckerkörper vorzusehen. Vorteilhaft sind zumindest zwei Rastverbindungen auf gegenüberliegenden Seiten der Positionier- und/oder Ausrichtplatte ausgebildet. Auf diese Weise ist die Krafteinleitung und/oder Krafthaltung symmetrisch und damit ausgeglichen.Overall, a plurality of latching connections are preferably designed in order to provide a force introduction and / or force retention on a plurality of locations of the positioning and / or alignment plate or the plug body. Advantageously, at least two locking connections are formed on opposite sides of the positioning and / or alignment plate. In this way, the application of force and / or force is symmetrical and thus balanced.
In einer besonderen Ausführungsform des Steckverbinders umfasst der Steckerkörper auf der Seite des Anschlusskontaktschemas eine geschlossene oder teilgeöffnete Aussparung, in welche zumindest Abschnitte der Positionier- und/oder Ausrichtplatte in der zumindest einen Raststellung hineinragen und/oder die Rastverbindung in der Aussparung ausgebildet ist. Dadurch ergibt sich eine kompakte Anordnung, wodurch der Steckverbinder in seiner Baugröße nicht größer ausfällt. Bevorzugt ist die Positionier- und/oder Ausrichtplatte in der Endmontageraststellung vollständig innerhalb der Aussparung angeordnet.In a particular embodiment of the connector of the plug body comprises on the side of the terminal contact scheme a closed or partially open recess, in which at least portions of the Positioning and / or alignment plate protrude in the at least one detent position and / or the latching connection is formed in the recess. This results in a compact arrangement, whereby the connector does not fail in size larger. Preferably, the positioning and / or alignment plate is disposed in the final assembly load position completely within the recess.
In einer Weiterbildung des Steckverbinders sind der Steckerkörper und die Positionier- und/oder Ausrichtplatte mittels einer Führung relativ zueinander verschiebbar. Die Führung ist bevorzugt ausgebildet durch komplementäre Führungselemente jeweils am Steckerkörper und an der Positionier- und/oder Ausrichtplatte, insbesondere in Form eine Feder-Nut-Führung. So sind beispielsweise in der Seitenwandung der oben beschriebenen Aussparung entsprechende Führungselemente angebracht oder im Steckerkörper ausgeformt. Diesen gegenüberliegend sind entsprechend komplementär ausgeführte Führungselemente an den Seitenwandungen der Positionier- und/oder Ausrichtplatte angeordnet oder in dieser ausgeformt. In einer bevorzugten Ausführungsform sind zumindest ein Paar von komplementären Führungselementen auf gegenüberliegenden Seiten der Positionier-und/oder Ausrichtplatte wirkverbunden. Auf diese Weise ist eine stabil Führung ohne zu verkanten ermöglicht. Insbesondere ist die Führung derart ausgeführt, das Auffinden einer Raststellung beim Verschieben der Positionier- und/oder Ausrichtplatte entlang der Längserstreckung der Leitungsdrähte zu begünstigen bzw. zu unterstützen. Vorteilhaft sind Führungselemente und Rastelemente unmittelbar nebeneinander am Steckerkörper bzw. an der Positionier- und/oder Ausrichtplatte aufgeführt, so dass die beabsichtigte Rastfunktion und die Führungsfunktion sich nicht negativ beeinflussen.In a development of the connector, the plug body and the positioning and / or alignment plate are displaceable relative to each other by means of a guide. The guide is preferably formed by complementary guide elements in each case on the plug body and on the positioning and / or alignment plate, in particular in the form of a tongue and groove guide. Thus, for example, corresponding guide elements are mounted in the side wall of the recess described above or formed in the plug body. These oppositely correspondingly executed guide elements are arranged on the side walls of the positioning and / or alignment plate or formed in this. In a preferred embodiment, at least one pair of complementary guide elements are operatively connected on opposite sides of the positioning and / or alignment plate. In this way, a stable guidance is possible without tilting. In particular, the guide is designed to favor the finding of a detent position when moving the positioning and / or alignment plate along the longitudinal extent of the lead wires or support. Guide elements and latching elements are advantageously listed immediately adjacent to one another on the plug body or on the positioning and / or alignment plate, so that the intended latching function and the guiding function do not adversely affect each other.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Steckverbinders umfasst die Positionier- und/oder Ausrichtplatte zumindest ein Zentrierelement, welches ausgebildet ist beim Anschluss des Steckverbinders an einen Schaltungsträger, den Schaltungsträger und/oder ein Montagewerkzeug mittels eines Formschlusses relativ zur Positionier- und Ausrichtplatte zu positionieren. Dadurch ist sichergestellt, dass zumindest ein Teilabschnitt der zum elektrischen Kontaktieren ausgebildeten Verbindungsbereiche der Leitungsdrähte den komplementären Kontaktstellen auf dem Schaltungsträger örtlich sehr exakt gegenübergestellt werden können. Dies ergibt sich vorteilhaft durch Vorliegen einer sehr kurzen Toleranzkette, wodurch beispielsweise die Ausbildung einer Vielzahl von parallelen Einpresskontakten prozesssicher durchzuführen ist. Bevorzugt weist das Zentrierelement einen Zentrierdorn auf, welcher den Schaltungsträger durch Eindringen in eine im Schaltungsträger vorliegende Zentrieröffnung ausrichtet. Zusätzlich kann das Zentrierelement einen weiteren Zentrierabschnitt in Form eines Zentrierdornes oder einer Zentrieröffnung aufweisen, welche die Positionier- und/oder Ausrichtplatte wiederrum relativ zum Montagewerkzeug ausrichtet. Der gegenüber dem Schaltungsträger zugewandte Zentrierdorn und der gegenüber dem Montagewerkzeug zugewandte weitere Zentrierabschnitt weisen bevorzugt eine gleiche Zentrierachse auf, beispielsweise durch eine koaxiale Anordnung. Zur Optimierung der beabsichtigten Zentrierung sind mehrere Zentrierelement vorgesehen, bevorzugt auf gegenüberliegenden Seiten der Positionier- und/oder Ausrichtplatte.In a preferred embodiment of the connector, the positioning and / or alignment plate comprises at least one centering element, which is formed when connecting the connector to a circuit carrier, the circuit carrier and / or an assembly tool by means of a positive connection relative to the positioning and alignment plate to position. This ensures that at least a partial section of the connecting regions of the lead wires designed for electrical contacting can be locally very accurately counterposed to the complementary contact points on the circuit carrier. This is advantageously achieved by the presence of a very short tolerance chain, whereby, for example, the formation of a large number of parallel press-fit contacts can be carried out reliably. The centering element preferably has a centering mandrel which aligns the circuit carrier by penetrating into a centering opening provided in the circuit carrier. In addition, the centering element may have a further centering section in the form of a centering mandrel or a centering opening, which in turn aligns the positioning and / or alignment plate relative to the assembly tool. The relative to the circuit carrier facing centering mandrel and facing the mounting tool further centering preferably have a same centering axis, for example by a coaxial arrangement. To optimize the intended centering several centering are provided, preferably on opposite sides of the positioning and / or alignment plate.
Grundsätzlich vorteilhaft sind Steckverbinder, bei welchen die Leitungsdrähte zur Ausbildung einer Einpresszone in komplementären Aussparungen des Schaltungsträgers zumindest auf der Seite des Anschlusskontaktschemas jeweils in Form eines Einpresspins ausgebildet sind. Hierbei eignen sich vorteilhaft auch solche Leitungsdrähte, die zumindest im Bereich der Einpresspins eine zu Whiskerwachstum neigende Beschichtung oder Materialzusammensetzung aufweisen, insbesondere aus Reinzinn, aus Zink oder aus einer ihrer Legierungen.Basically advantageous are connectors in which the lead wires to form a press-in zone in complementary recesses of the circuit substrate are formed at least on the side of the terminal contact scheme in the form of a Einpresspins. In this case, it is also advantageous to use such lead wires which, at least in the region of the press-fit pins, have a coating or material composition which tends to whisker growth, in particular pure tin, zinc or one of their alloys.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich bei einem Steckverbinder, bei welchem die Führungsöffnungen in der Positionier- und/oder Ausrichtplatte auf der dem Kontaktanschlussschema abgewandten Seite jeweils stetig aufgeweitet sind. Dadurch erfolgt eine kontinuierliche Vergrößerung der Öffnungsweite ohne Sprungstellen, was beispielsweise insbesondere durch eine Anfasung gegeben ist. Durch die Aufweitung liegt ein Art Fangtrichter vor zum vereinfachten erstmaligen Auffädeln der Leitungsdrähte in die Führungsöffnungen der Positionier- und/oder Ausrichtplatte. Dadurch ist die Montage sehr vereinfacht und eine unbeabsichtigte mechanische Beschädigung der Leitungsdrähte vorteilhaft minimiert.A further advantage results in a connector in which the guide openings in the positioning and / or alignment plate are each continuously widened on the side facing away from the contact connection scheme. This results in a continuous increase in the opening width without discontinuities, which is given for example by chamfering example. By widening is a kind of drogue before for simplified first threading the lead wires in the guide holes of the positioning and / or alignment plate. As a result, the assembly is very simplified and advantageously minimized inadvertent mechanical damage to the lead wires.
Eine sehr günstige Ausführungsform des Steckverbinders ergibt sich weiterhing dadurch , dass die Führungsöffnungen auf der dem Kontaktanschlussschema zugewandten Seite von einer zur jeweiligen Führungsöffnung beabstandeten und abstehenden Wandung umschlossen sind und die Wandung einen Hohlraum derart freihält, dass bei einer Verbindung des Steckverbinders mit einem Schaltungsträger ein Auffangreservoir ausgebildet ist zur Aufnahme von an den Leitungsdrähten gewachsenen Whiskerpartikel und/oder von den Leitungsdrähten gelösten Freipartikel. Bevorzugt treten die Führungsöffnungen auf der dem Kontaktanschlussschema zugewandten Seite aus einer ebenen Fläche der Positionier- und/oder Ausrichtplatte heraus, wobei die umschließende Wandung als Senkabsatz in der ebenen Fläche eingebracht ist oder als Formrippe auf der ebenen Fläche absteht. In einer einfachen Ausführung ist der freigehaltene Hohlraum zylindrisch ausgeformt.A very favorable embodiment of the connector results weiterhing in that the guide openings are on the side facing the contact connection scheme enclosed by a respective guide opening and projecting wall and the wall a cavity so free that when connecting the connector with a circuit carrier a collecting reservoir is formed for receiving grown on the lead wires whisker particles and / or detached from the lead wires free particles. Preferably, the guide openings on the side facing the contact connection scheme come out of a flat surface of the positioning and / or alignment plate, wherein the enclosing wall is introduced as a countersink in the flat surface or protrudes as a rib on the flat surface. In a simple embodiment, the freed cavity is cylindrically shaped.
In Weiterbildung des Steckverbinders umfasst die Positionier- und/oder Ausrichtplatte auf der dem Kontaktanschlussschema zugewandten Seite zumindest ein Federelement, welches ausgebildet ist, bei der Verbindung des Steckverbinders mit einem Schaltungsträger die Positionier- und/oder Ausrichtplatte in der zumindest einen Raststellung mittels Federkraft gegen den Schaltungsträger zu verspannen. Dadurch ist vorteilhaft erreicht, dass sowohl die Positionier- und/oder Ausrichtplatte als auch der Schaltungsträger in einfachster Weise schwingungs- und bewegungsfest fixiert bleiben.In a further development of the connector, the positioning and / or alignment plate on the side facing the contact connection scheme comprises at least one spring element which is formed is to clamp in the connection of the connector with a circuit board, the positioning and / or alignment plate in the at least one detent position by means of spring force against the circuit carrier. As a result, it is advantageously achieved that both the positioning and / or alignment plate and the circuit carrier remain fixed in the simplest manner in a manner that is resistant to vibration and movement.
Insgesamt ist die Positionier- und/oder Ausrichtplatte bevorzugt als einstückiges Kunststoffspritzgussteil ausgebildet, welches neben einem Grundkörper mit eingelassenen Führungsöffnungen zumindest ein Führungselement, ein Rastelement der Rastverbindung, ein Zentrierelement und/oder das Federelement zum federnd Andrücken an einen Schaltungsträger umfasst.Overall, the positioning and / or alignment plate is preferably designed as a one-piece plastic injection molded part, which comprises not only a base body with recessed guide openings at least one guide element, a locking element of the latching connection, a centering element and / or the spring element for resiliently pressing against a circuit carrier.
Die Erfindung betrifft auch eine Kontaktanordnung eines Schaltungsträgers mit einem Steckverbinder in zumindest einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Eine Kontaktanordnung ist ausgebildet, indem zumindest die Leitungsdrähte auf der Seite des Kontaktanschlussschemas mit dem Schaltungsträger elektrisch verbunden sind, insbesondere durch einen Lotkontakt oder durch einen Einpresskontakt.The invention also relates to a contact arrangement of a circuit carrier with a plug connector in at least one of the previously described embodiments. A contact arrangement is formed in that at least the lead wires on the side of the contact connection pattern are electrically connected to the circuit carrier, in particular by means of a solder contact or by a press-fit contact.
In einer bevorzugten Ausführungsform liegt der Schaltungsträger zumindest bereichsweise auf Auflageflächen des Steckerkörpers und der Positionier- und/oder Ausrichtplatte auf, wobei die Positionier- und/oder Ausrichtplatte durch den Schaltungsträger von einer Transportraststellung in eine Endmontageraststellung verschoben ist. Die Auflageflächen können hierbei als Anschläge zur Erreichung der Endmontageraststellung dienen. Zusätzlich werden die Teilabschnitt der zum elektrischen Kontaktieren ausgebildeten Verbindungsbereiche der Leitungsdrähte, beispielsweise in Form eines Einpresspins, zum spätestens Zeitpunkt eines Fertigungsprozess zur Ausbildung einer elektrischen Verbindung mit dem Schaltungsträger, beispielsweise in Form eines Einpresskontaktes, freigegeben.In a preferred embodiment, the circuit carrier is at least partially on contact surfaces of the plug body and the positioning and / or alignment plate, wherein the positioning and / or alignment plate is moved by the circuit carrier from a transport locking position into a final assembly position. The bearing surfaces can serve as stops to achieve the Endmontageraststellung. In addition, the subsection of the connecting regions of the conductor wires designed for electrical contacting, for example in the form of a press-in pin, are released at the latest at the time of a manufacturing process for forming an electrical connection to the circuit carrier, for example in the form of a press-fit contact.
Eine besonders vorteilhaften Ausführung der Kontaktanordnung ergibt sich dadurch, dass durch Auflage des Schaltungsträgers ein zum Schaltungsträger hin jeweils verschlossener Hohlraum im Bereich jeder von einem Leitungsdraht durchdrungenen Führungsöffnung der Positionier- und/oder Ausrichtplatte derart ausgebildet ist, dass ein Auffangreservoir gebildet ist zur Aufnahme insbesondere von an den Leitungsdrähten gewachsenen Whiskerpartikel und/oder von den Leitungsdrähten gelösten Freipartikel.A particularly advantageous embodiment of the contact arrangement results from the fact that a cavity sealed to the circuit carrier is formed in the region of each guide opening of the positioning and / or alignment plate which is penetrated by a conducting wire by supporting the circuit carrier such that a collecting reservoir is formed for receiving in particular Whisker particles grown on the lead wires and / or free particles detached from the lead wires.
Es zeigt sich ferner vorteilhaft, wenn innerhalb der Kontaktanordnung das zumindest eine Federelement der Positionier- und/oder Ausrichtplatte die Positionier- und/oder Ausrichtplatte in der Transportraststellung mittels Federkraft gegen den Schaltungsträger verspannt.It is also advantageous if, within the contact arrangement, the at least one spring element of the positioning and / or alignment plate braces the positioning and / or alignment plate in the transport locking position by means of spring force against the circuit carrier.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Ausrichten und/oder Positionieren von Leitungsdrähten eines Steckverbinders, insbesondere in zumindest einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen, mit den nachfolgenden Verfahrensschritten:
- • Bereitstellen des Steckverbinders und der vom Steckverbinder losgelösten Positionier- und/oder Ausrichtplatte,
- • Auffädeln der Positionier- und/oder Ausrichtplatte von der Seite des Kontaktanschlussschemas derart, dass Leitungsdrähte des Steckverbinders in Führungsöffnungen der Positionier- und/oder Ausrichtplatte eindringen,
- • Verschieben der Positionier- und/oder Ausrichtplatte entlang der Längserstreckung der Leitungsdrähte bis in eine Transportraststellung, in welcher zumindest ein jeweiliger Teilabschnitt der zum elektrischen Kontaktieren ausgebildeten Verbindungsbereiche der Leitungsdrähte innerhalb der Führungsöffnungen angeordnet ist.
- Providing the connector and the positioning and / or alignment plate detached from the connector,
- Threading the positioning and / or alignment plate from the side of the contact connection scheme such that lead wires of the connector penetrate into guide openings of the positioning and / or alignment plate,
- • Moving the positioning and / or alignment plate along the longitudinal extent of the lead wires to a transport locking position, in which at least a respective portion of the electrical contact contacting areas of the lead wires is disposed within the guide openings.
Auf diese Weise ist vorteilhaft eine Vormontagegruppe ausgebildet, welche zeitlich und/oder örtlich versetzt mit einem Schaltungsträger unter Ausbildung eine Kontaktanordnung in einer der zuvor beschriebenen Ausführungen elektrisch verbunden werden kann. Eine solche Kontaktanordnung lässt sich mit nachfolgenden Verfahrensschritten erreichen:
- • Ausbilden einer relativen Montageanordnung der Leitungsdrähte zu einem Einpresswerkzeug, indem zwischen dem zumindest einen Zentrierelement der Positionier- und/oder Ausrichtplatte und einem korrespondierenden Zentrieraufnahmeelement des Einpresswerkzeuges zumindest ein Formschluss ausgebildet wird,
- • Ausbilden einer relativen Montageanordnung der Leitungsdrähte zu einem zu kontaktierenden Schaltungsträger, indem zwischen dem zumindest einen Zentrierelement der Positionier- und/oder Ausrichtplatte und einem korrespondierenden Zentrieraufnahmeelement des Schaltungsträgers zumindest ein Formschluss ausgebildet wird,
- • Ausbilden eines Einpresskontaktes zwischen jeweils einem Verbindungsbereichs der Leitungsdrähte in Form eines Einpresspins mit korrespondierenden Öffnungen in dem Schaltungsträgers mittels des Einpresswerkzeuges, wobei beim Einpressen die Positionier- und/oder Ausrichtplatte durch Anlagenkontakt mit dem Schaltungsträger in eine Endmontageraststellung verschoben wird.
- Forming a relative mounting arrangement of the lead wires to a press-in tool by forming at least one positive connection between the at least one centering element of the positioning and / or alignment plate and a corresponding centering receiving element of the press-fit tool,
- Forming a relative mounting arrangement of the lead wires to a circuit carrier to be contacted by at least one positive connection is formed between the at least one centering of the positioning and / or alignment plate and a corresponding centering receiving element of the circuit substrate,
- Forming a press-fit contact between in each case one connection region of the lead wires in the form of a press-fit pin with corresponding openings in the circuit carrier by means of the press-in tool, wherein during insertion the positioning and / or alignment plate is displaced by system contact with the circuit carrier in a final assembly position.
Zum Einpressen weist der jeweilige Einpresspin eine ausgeformte Stützschulter auf, auf welche ein Druckbereich des Einpresswerkzeuges kraftbeaufschlagend aufsitzt. For pressing in, the respective press-in pin has a shaped support shoulder on which a pressure area of the press-in tool is force-loaded.
Figurenlistelist of figures
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Diese zeigt in:
-
1a : einen Teilausschnitt eines Steckverbinders zum Anschluss an einen Schaltungsträger in einer perspektivischen Darstellung, -
1b : eine Positionier- und/oder Ausrichtplatte in einer perspektivischen Darstellung vor dem Auffädeln auf Leitungsdrähten des Steckverbinders aus Fig. la, -
2a : die Positionier- und/oder Ausrichtplatte aus1b in einer Transportraststellung innerhalb des Steckverbinders aus Fig. la, -
2b : ein Montagewerkzeug im Eingriff mit der Positionier- und/oder Ausrichtplatte vor einer elektrischen Kontaktierung mit einem Schaltungsträger, -
3a : Kontaktanordnung eines Steckverbinders mit einem Schaltungsträger in einer perspektivischen Darstellung eines Teilausschnittes, -
3b : Kontaktanordnung aus3a mit Darstellung der Positionier- und/oder Ausrichtplatte aus1b in einer Endmontageraststellung innerhalb des Steckverbinders aus Fig. la, -
4 : Kontaktanordnung wie in3b aus einer anderen perspektivischen Sicht.
-
1a FIG. 2: a partial section of a connector for connection to a circuit carrier in a perspective representation, FIG. -
1b a positioning and / or alignment plate in a perspective view before threading on lead wires of the connector of Fig. La, -
2a : the positioning and / or alignment plate off1b in a transport locking position within the connector of Fig. La, -
2 B a mounting tool in engagement with the positioning and / or alignment plate before an electrical contact with a circuit carrier, -
3a : Contact arrangement of a connector with a circuit carrier in a perspective view of a partial section, -
3b : Contact arrangement off3a with representation of the positioning and / or alignment plate1b in a final assembly load position within the connector of Fig. la, -
4 : Contact arrangement as in3b from another perspective view.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
In den Figuren sind funktional gleiche Bauteile jeweils mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.In the figures, functionally identical components are each identified by the same reference numerals.
In
In
In
Zum Anschluss des Schaltungsträgers an den Steckverbinder
Insgesamt liegt eine Kontaktanordnung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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