DE1916160B2 - Loesbare elektrische kontakte zwischen mikrobaugruppen und/oder verdrahtungsplatten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft lösbare elektrische Kontakte, insbesondere für vielpolige Verbindungen zwischen

ao durch eine Vorrichtung zusammengedrückten Mikrobaugiuppen und/oder Verdrahtungsplatten, deren wenigstens eine Seite mit Kontaktflächen versehen sind, bei denen sich diese Seiten verschiedener Mikrobaugruppen oder Verdrahtungsplatten mit ihren Kontakt-

a₅ flächen paarweise gegenüberstehen und bei denen zwischen den Kontaktflächen durch einen isolierenden Träger gehaltene und der Herstellung einer galvanischen Verbindung zwischen diesen dienende Kontaktelemente angeordnet sind.

Lösbare elektrische Kontakte, die aus zwischen Kontaktflächen angeordneten Kontaktelementen bestehen, finden in der Hochfrequenztechnik vielfach Verwendung; beispielsweise in Form von Federbändern zum hochfrequenzdichten Verschluß von Abschirmgehäusen oder Hohlleiterflanschverbindungen sowie als galvanisch kontaktierende Abstimmkolben für Mikrowellenleitungen. Derartige Kontakte sind nur für großflächige Verbindungen geeignet.

Lösbare Kontakte sind auch aus einem Baugruppenverband nach der deutschen Patentschrift 1 075 691 bekannt. Sie dienen dort der Verbindung paralleler Schaltungsplatten über wenigstens eine Verbindungsplatte, bei der sich die Kontaktteile vorzugsweise in Richtung der Ebene der Verbindungsplatte erstrecken.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 1 891 042 ist eine Baugruppe bekannt, bei der ebene Kontaktflächen zweier paralleler Verdrahtungsplatten über in einer lösbaren Verbindungsplattc angeordnete Kontaktelemente und Bauelemente verbunden sind.

Ip. der deutschen Auslegeschrift 1 275 170 ist schließlich eine Anordnung beschrieben, bei der eine starre Verbindungsplaite mit S-förmigen Kontaktelementen die Verbindung zwischen den Kontaktflächen zweier Schaltungsplatten herstellt.

A!le beschriebenen Lösungen zur Verbindung von Baugruppen und Verdrahtungsplatten weisen den Nachteil auf, daß ihre Kontakle Induktivitäten einer Größe aufweisen, die für viele Anwendungen bei höchsten Frequenzen störend sind.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, für derartige Kontakte eine Lösung anzugeben, die eine extrem kleine und induktivitätsarme Ausführung vieler Kontakte auf engstem Raum gestaltet, die zugleich die Bildung angenähert koaxialer Hochfrequenzübergänge und einen guten Wärmeübergang ermöglicht.

Ausgehend von den einleitend geschilderten Kontakten wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch

gelöst, daß Kontaktelemente mit einer Strompfadiänge kleiner als 1 mm vorgesehen sind, und daß als isolierender Träger eine membranartig wirkende Isolierfolie vorgesehen ist

Eine Membran hat die Eigenschaft, daß im Arbeitsbereich alle ihre Punkte senkrecht zu ihrer Ebene beweglich und längs ihrer Ebene unbeweglich sind. Die erfindungsgemäß vorgesehene, membranartig wirkende Isolierfolie ermöglicht daher, daß die Kontaktelemente zwischen jedem einzelnen Kontaktflächenpaar eine optimale Lage einnehmen können, wodurch sie sehr klein ausbildbar sind.

Die Kleinheit der Kontaktelemente ermöglicht wiederum, daß die Kontaktflächen und -elemente in einem Raster mit einem Rastermaß gleich oder kleiner 2,54 mm angeordnet sein können. Das Rastermaß ist der Abstand benachbarter Linien in einem Netz, in dessen Kreuzungspunkten sich die Kontakte befinden.

Für die praktische Ausführung des Erfindungsgegenstandes ist es vorteilhaft, wenn als Kontakt- elemente in Ausnehmungen der membranartigen Isolierfolie befestigte elastische Metallhohlkugeln oder Drahtknäuel vorgesehen sind, deren Durchmesser größer als die Stärke der elastischen Isolierfolie sind.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind als Kontaktelemente in der Dicke verstärkte Kreuzungspunkte eines Netzes einer Elastomere vorgesehen, die beidseitig durch die Maschen hindurch metallisiert sind.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung des Erfindungsgegenstandes sind als Kontaktelemente von der membranarligen Isolierfolie gehaltene Federbleche vorgesehen, die innen zwei- oder mehrfach sternförmig geschlitzt sind und deren dadurch gebildete Segmente wechselseitig nach einer der beiden Seiten gebogen sind.

Vorteilhaft ist es dabei, wenn die Spitzen der Segmente in Richtung zu den Kontaktflächen Butzen aus Kontaktwerkstoff tragen, die aufgelötet, aufgeschweißt oder galvanoplastisch aufgebaut sein können.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß ein Kontakt als Innenleiter und die diesen umgebenden und untereinander galvanisch verbundenen Kontakte als Außenleiter einer Koaxialverbindung dienen.

Eine erfindungsgemäße membranartige Isolierfolie mit Federblechen läßt sich vorteilhaft in der Weise herstellen, daß aus einer Metallfolie die einzelnen, nur durch Stege miteinander verbundenen Federbleche mit ihren sternförmigen Schlitzen nach einem bekannten Verfahren, wie Stanzen oder Ätzen, hergestellt werden, daß auf diese Struktur beidseitig eine Isolierfolie auflaminiert wird, die Durchbrüche für die Segmente der Federbleche aufweisen und daß unerwünschte Stege samt den sie bedeckenden Bereichen der Isolierfolie entfernt werden.

An Hand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

F i g. 1 zeigt elektrische Bauelemente enthaltende Mikrobausteine 1, die über erfindungsgemäße Kontakte 2 mit einer Verdrahtungsplatte 3 verbunden sind. Der erforderliche Kontaktdruck zwischen den Mikrobausteinen 1 und der Verdrahtungsplatte 3 wird durch eine Schraubverbindung 4 erzielt.

F i g. 2 zeigt einen Querschnitt eines Mikrobausteines 1 mit Kontaktflächen S und einer Verdrahtungsplatte 3 mit Kontaktflächen 6. Zwischen den Kontaktflächen 5 und 6 sind Kontaktelemente 7 in Form von Metallhohlkugeln oder Drahtknäueln vorgesehen, die durch eine in senkrechter Richtung zur Verdrahiungsplatte 3 elastische und in paralleler Richtung zur Verdrahtungsplatte 3 unelastische isolierende Folie 8 gehalten werden.

F i g. 3 zeigt eine Draufsicht der Folie 8 einer Stärke von 12,5 um mit den Metallhohlkugeln oder Drahtknäueln 7, die in einem Raster eines Rastermaßes von beispielsweise 2,54 oder 1,27 mm angeordnet sind.

In F i g. 4 ist an Stelle der membranartigen Folie 8 ein Netz aus einer Elastomere, wie Gummi, dargestellt, deren Kreuzungspunkte 10 kugelförmig verstärkt sind. Die Kreuzungspunkte 10 sind derart metallisiert, daß das obere und untere Kugelsegment durch die Maschen hindurch galvanisch verbunden ist. Erforderlichenfalls können auch Stege zwischen einzelnen Kontaktkugeln 10 metallisiert sein.

F i g. 5 zeigt Kontaktelemente 11 aus Berylliumbronze einer Blechstärke von 30 μηι in quadratischer Form mit einer Kantenlänge von 1 mm. Die Kontaktelemente 11 sind innen diagonal geschlitzt und die durch die Schlitze entstandenen Segmente 12 sind wechselseitig nach außen gebogen. Als Kontaktmaterial sowohl für die Kontaktelemente als auch für die Kontaktflächen dient Gold. Pro Kontaktelement ist ein Kontaktdruck von 10 ρ vorgesehen.

F i g. 6 zeigt Federbleche 11, deren Segmente 12 nicht abgebogen sind, sondern deren Spitzen wechselseitig nach außen gerichtete Butzen 13 tragen.

F i g. 7 zeigt eine Struktur aus einem Metallfilm 14, der beidseitig von Isolierfolien 15 bedeckt ist. Die Struktur 14 enthält Federbleche 11, die durch Stege miteinander verbunden sind. Die Folien 15 enthalten quadratische Ausnehmungen 16, die die Segmente 12 der Federbleche 11 freigeben. Die nach dem Zusammenbau überflüssigen Haltestege 17 werden anschließend entfernt. Dies kann durch Ausstanzen, Ausbrennen mit Laser- oder Elektronenstrahl oder Ausschmelzen durch Stromimpulse geschehen.

Für koaxialähnlichc Kontaktverbindungen bleibt die Struktur 14 bis auf die Haltestege 17 erhalten. Die abgetrennten Federbleche 18 ergeben die Innenleiterverbindungen, während die untereinander galvanisch verbundenen Federbleche 11 die Außenleiter abgeben. Durch die geometrischen Verhältnisse von Innenleiterkontakt, Netzmaschenweite und durch die Dielektrizitätskonstante der Isolierfolien ist der Wellenwiderstand der Kontaktverbindung wählbar.

Bei allen gezeigten Ausführungsbeispielen führen die Kontaktelemente beim Aufsetzen auf die zugehörigen Kontaktflächen von Mikrobausteinen und Verdrahtungsplalte eine kleine Reibbewegung aus, wodurch sich die Kontakte selbst reinigen.

Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 6 kann die Höhe der Kontaktbutzen 13 so gewählt werden, daß eine Oberbeanspruchung der Segmente 12 verhindert wird. Andererseits kann das Segment auch so dimensioniert werden, daß die Federbiegegrenze bei Abweichung der Kontaktfläche von der Ebene bewußt überschritten wird. Die plastisch verformten Segmente können für denselben Mikrobaustein am selben Platz der Verdrahtungsplatte wieder verwendet werden. Bei anderer Paarung wird die Folie mit Kontaktelementen erneuert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Lösbare elektrische Kontakte, insbesondere für vielpolige Verbindungen zwischen durch eine Vorrichtung zusammengedrückten Mikrobaugruppen und/oder Verdrahtungsplatten, deren wenigstens eine Seite mit Kontaktflächen versehen sind, bei denen sich diese Seiten verschiedener Mikrobaugruppen oder Verdrahtungsplatten mit ihren Kontaktflächen paarweise gegenüberstehen und bei denen zwischen den Kontaktflächen durch einen isolierenden Träger gehaltene und der Herstellung einer galvanischen Verbindung zwischen diesen dienende Kontaktelemente angeordnet siud, dadurch gekennzeichnet, daß Kontaktelemente mit einer Strompfadlänge kleiner als 1 mm vorgesehen sind, und daß als isolierende Träger eine membranartig wirkende Isolierfolie vorgesehen ist.

2. Elektrische Kontakte nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ihre Anordnung in einem Raster mit einem Rastermaß gleich oder kleiner 2,54 mm.

3. Elektrische Kontakte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kontaktelemente in Ausnehmungen der membranartigen Isolierfolie befestigte elastische Metallhohlkugeln vorgesehen sind, deren Durchmesser größer als die Stärke der Isolierfolie sind.

4. Elektrische Kontakte nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß als Kontaktelemente in Ausnehmungen der membranartigen Isolierfolie befestigte elastische Drahtknäuel vorgesehen sind, deren Durchmesser größer als die Stärke der Isolierfolie sind.

5. Elektrische Kontakte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kontaktelemente in der Dicke verstärkte Kreuzungspunkte eines Netzes einer Elastomere vorgesehen sind, die beidseitig und durch die Maschen hindurch metallisiert sind.

6. Elektrische Kontakte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kontaktelemente von der Isolierfolie gehaltene Federbleche vorgesehen sind, die innen zwei- oder mehrfach sternförmig geschlitzt sind und deren dadurch gebildete Segmente wechselseilig nach einer der beiden Seiten gebogen sind.

7. Elektrische Kontakte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitzen der Segmente in Richtung zu den Kontaktflächen Butzen aus Kontaktwerkstoff tragen.

8. Elektrische Kontakte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß aufgelötete, aufgeschweißte oder galvanoplastisch aufgebaute Butzen vorgesehen sind.

9. Elektrische Kontakte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kontakt als Innenleiter einer Koaxialverbindung und die diesen umgebenden untereinander galvanisch verbundenen Kontakte als Außenleiter dieser Koaxialverbindung vorgesehen sind.

10. Elektrische Kontakte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen auf Zylindermantelflächen angeordnet sind.

11. Verfahren zur Herstellung der von einer

Isolierfolie gehaltenen Federbleche nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß aus einer Metallfolie die einzelnen, nur durch Stege miteinander verbundenen Federbleche mit ihren sternförmigen Schlitzen nach einem bekannten Verfahren, wie Stanzen oder Ätzen, hergestellt werden, daß auf diese Struktur beidseitig eine isolierfolie auflaminiert wird, die Durchbrüche für die Segmente der Federbleche aufweisen und daß unerwünschte Stege samt den sie bedeckenden Bereichen der Isolierfolie entfernt werden.