DE19822811C1 - Kontaktträger - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kontaktträger aus einem Isolierkörper und mehreren, darin positionierten elektrischen Kontakten.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kontaktträger aus einem Isolierkörper und mehreren, darin positionierten elektrischen Kontakten, wobei jeder Kontakt eine über den Isolierkörper vorstehende Kontaktzone zur Verlötung auf einem Kontaktabschnitt einer zugehörigen Leiterplatte aufweist.

Ein solcher Kontaktträger für Chipkarten oder IC-Karten ist aus der EP 0 472 692 B1 bekannt. Die elektrischen Kontakte verlaufen überwiegend lagepositioniert (umspritzt) im Isolierkörper, ihre Enden überragen den Isolierkörper jedoch. Jeweils ein Ende (Kontaktende) jedes elektrischen Kontaktes dient zur Verlötung auf einem Kontaktabschnitt einer zugehörigen Leiterplatte während das jeweils andere Ende, welches meist federnd ausgebildet ist, zur Kontaktierung mit korrespondierenden Kontakten der zugehörigen Chipkarte oder IC- Karte dient.

Auf der Leiterplatte werden neben dem Kontaktträger eine Vielzahl weiterer Bauteile angeordnet. Dabei ist es nicht unüblich, daß die Leiterplatte beidseitig bestückt wird. Dies erfordert es, die Leiterplatte nach einseitiger Bestückung mit elektrischen Bauteilen und deren Verlötung umzudrehen und die Leiterplatte nach weiterer Bestückung mit weiteren elektrischen Bauteilen ein zweites Mal durch ein Lötbad zu führen, um die Bauteile auf der zweiten Seite anzulöten.

Aufgrund der Schmelztemperatur des Lötbades kann es dabei insbesondere bei relativ schweren Bauteilen, wie einem Kontaktträger der genannten Art, dazu kommen, daß die Lötstellen des Kontaktträgers auf der ersten Seite der Leiterplatte wieder an- oder aufgeschmolzen werden. Dies kann soweit gehen, daß sich der Kontaktträger oder einzelne elektrische Kontakte des Kontaktträgers unter Gravitationseinfluß wieder von der Leiterplatte lösen. Im Ergebnis erreicht der Kontaktträger zumindest keine voll funktionsfähige Kontaktposition.

In der Praxis ist man deshalb dazu übergegangen, insbesondere größere Bauteile, wie die genannten Kontaktträger, vor dem Lötvorgang auf die Leiterplatte aufzukleben und hierdurch eine zusätzliche Fixierung zu schaffen. Die Verklebung des Bauteils auf der Leiterplatte kann zwar weitestgehend verhindern, daß sich der Kontaktträger bei dem beschriebenen zweiten Lötvorgang von der Leiterplatte ganz oder teilweise wieder löst; die Verklebung erfordert jedoch einen zusätzlichen Arbeitsschritt, der die Konfektionierung der Leiterplatte komplizierter und teurer macht und überdies einen zusätzlichen Zeitaufwand erfordert.

Die DE 295 19 294 U1 betrifft ein elektrisches Gerät, zum Beispiel ein Schalt- und Steuergerät für Kraftfahrzeuge, mit einer Leiterplatte und mindestens einer Kontaktleiste. Ferner ist ein Halteelement in Form eines Metallwinkels vorgesehen, dessen aus einem Isolierkörper vorstehendes Ende verlötfähig sein soll, um den Isolierkörper zu fixieren.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Möglichkeit aufzuzeigen, Kontaktträger der genannten Art auch ohne Kleben sicher an einer zugehörigen Leiterplatte fixieren zu können.

Dabei steht der Begriff "Kontaktträger" stellvertretend für solche elektrischen Bauteile, die an einer Leiterplatte angelötet werden, die aufgrund ihrer Größe und ihres Gewichtes beziehungsweise der Anzahl und Anordnung ihrer Lötverbindungen der Gefahr unterliegen, daß sie sich zumindest teilweise wieder aus der Lötverbindung lösen, sofern die Leiterplatte ein weiteres Mal durch ein Lötbad geführt wird.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß dieses Ziel auf verblüffend einfache Weise durch eine konstruktive und funktionale Ergänzung des Kontaktträgers erreicht werden kann.

Die Überlegung geht dahin, die zur Verfügung gestellte Lötfläche zwischen Kontaktträger und Leiterplatte zu erhöhen. Da die elektrischen Kontakte des Kontaktträgers nur eine begrenzte Größe erlauben und in ihrer Anordnung weitestgehend vorbestimmt sind geht der erfindungsgemäße Lösungsvorschlag dahin, einen gattungsgemäßen Kontaktträger mit weiteren, elektrisch funktionslosen Lötkontakten zur Verbindung mit der Leiterplatte auszubilden.

Auf diese Weise kann die Lötfläche - rein mechanisch betrachtet - vergrößert werden, ohne die elektrischen Kontakte des Kontaktträgers verändern zu müssen.

Die erhöhte Kontaktfläche der Lötverbindung insgesamt schafft unter anderem aufgrund einer entsprechend größeren Haftreibung auch dann eine sichere Positionierung des Kontaktträgers an der Leiterplatte, wenn diese durch beziehungsweise über ein zweites Lötbad geführt wird und es im Bereich der zuvor hergestellten Lötverbindungen zu einem Anschmelzen oder Aufschmelzen der Lötkontakte kommt.

Nach einer Ausführungsform bestehen die (zusätzlichen) Lötkontakte aus Kontaktstreifen, die mit einem ersten Ende im Kontaktträger verankert sind und mit einem zweiten Ende über den Isolierkörper vorstehen.

Diese Ausführungsform läßt sich in einem konkreten Ausführungsbeispiel wie folgt beschreiben: Die am Kontaktträger notwendigen und vorhandenen elektrischen Kontakte werden durch sogenannte "Blindkontakte" ergänzt, die jedoch eine rein mechanische und keine elektrische Funktion haben.

Dabei sind die Lötkontakte mit ihrem, über den Isolierkörper vorstehenden Ende formgleich zu den über den Isolierkörper vorstehenden Kontaktzonen der elektrischen Kontakte angeordnet. Hierdurch reduziert sich die Zahl der vorzuhaltenden Bauteile und die Koplanarität des Bauteils wird optimiert.

Stehen beispielsweise an einem Ende des Kontaktträgers zwei elektrische Kontakte vor, die an der Leiterplatte verlötet werden sollen, so können an diesem Ende beispielsweise zwei, drei, vier oder mehr weitere Blindkontakte angeordnet werden, mit denen sich die maximale Lötfläche an diesem Ende beispielsweise verdoppeln oder verdreifachen läßt, und zwar ohne zusätzlichen Arbeitsschritt.

Insoweit können die Lötkontakte vorzugsweise neben den elektrischen Kontakten angeordnet werden. Sie enden jedoch "blind" im Isolierkörper, wo sie bei der Herstellung des Kontaktträgers beispielsweise mit einem Kunststoffmaterial umspritzt werden.

Die Zahl der Lötkontakte kann so gewählt werden, daß die Summe der Lötflächen der elektrischen Kontakte und der Lötkontakte an der Leiterplatte mindestens 25% größer ist als die Summe der Lötflächen der elektrischen Kontakte alleine.

Dieser Wert kann auch Werte über 40% annehmen und ist nach oben allenfalls durch die räumlichen Verhältnisse des Kontaktträgers begrenzt.

Der Ort der Anordnung der Lötkontakte wird sich überwiegend daran zu orientieren haben, wo Platz ist. Darüber hinaus sollte die Anordnung der Lötkontakte so erfolgen, daß eine möglichst gleichmäßige Verteilung der einzelnen Lötflächen der elektrischen Kontakte und der Lötkontakte erreicht wird.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche sowie den sonstigen Anmeldungsunterlagen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Dabei zeigen Fig. 1 eine Aufsicht und Fig. 2 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Kontaktträger(s) für eine Chipkarte.

Der prinzipielle Aufbau und die Funktion des Kontaktträgers, einschließlich seiner elektrischen Kontakte, ergibt sich aus der EP 0 472 692 B1, auf die insoweit Bezug genommen wird.

Zur Erläuterung der Erfindung werden nachstehend nur die wesentlichsten Komponenten noch einmal erwähnt:

Der Kontaktträger trägt insgesamt das Bezugszeichen 10 und besteht aus einem Isolierkörper 12 mit hier sechs elektrischen Kontakten 14.1 bis 14.6, die bis auf ihre freien Enden ortsfest im Isolierkörper 12 einliegen. Jeweils ein Ende 14.1e bis 14.6e steht seitlich (in der Figur: rechts) über den Isolierkörper 12 vor und ist dort, wie Fig. 2 zeigt, abgekröpft ausgebildet. Auf diese Weise werden Lötflächen 16 auf der Unterseite der elektrischen Kontakte 14.1 bis 14.6 gebildet.

Die jeweils anderen Enden 14.1a bis 14.6a ragen über eine obere Grundfläche 18 vor und dienen der Kontaktierung mit Kontakten einer zugehörigen (nicht dargestellten) Chipkarte.

Am gegenüberliegenden Ende (in den Figuren: links) sind zwei weitere elektrische Kontakte 14.7 und 14.8 zu erkennen, die mit ihrem einen Ende (in den Figuren: rechts) ebenfalls über die Grundfläche 18 des Isolierkörpers 12 vorstehen und die Funktion von Schaltkontakten übernehmen, deren weiteren Funktion in der EP 0 472 692 B1 erläutert ist.

An ihrem gegenüberliegenden Ende (in den Figuren: links) überragen die elektrischen Kontakte 14.7, 14.8 mit ihren Enden 14.7e, 14.8e den Isolierkörper 12 analog den elektrischen Kontaktenden 14.1e bis 14.6e am gegenüberliegenden Ende. Auch die Enden 14.7e, 14.8e dienen mit ihren als Lötflächen ausgebildeten unteren Flächen 16 der Verlötung auf einer zugehörigen Leiterplatte.

Der vorstehend anhand der Fig. 1, 2 beschriebene Kontaktträger ist Stand der Technik.

Fig. 1 zeigt, daß neben den Kontaktenden 14.7e und 14.8e vier weitere Kontakte 22.1 bis 22.4 verlaufen, deren über den Isolierkörper 12 vorstehende Enden 22.1e bis 22.4e in gleicher Weise ausgebildet sind wie die Enden 14.7e, 14.8e der elektrischen Kontakte 14.7, 14.8.

Die Kontakte 22.1 bis 22.4 verlaufen ebenfalls in den Isolierkörper 12 hinein, enden dort jedoch mit kurzem Abstand hinter der zugehörigen Stirnfläche 12 s des Isolierkörpers 12 und bilden so "Blindkontakte" ohne jede elektrische Funktion.

Insgesamt ergibt sich damit auf beiden Seiten des Kontaktträgers 10 optisch eine identische Anordnung von Kontakten, wobei jedoch lediglich die Kontakte 14.1 bis 14.8 eine elektrische Funktion besitzen.

Die ergänzten Blindkontakte 22.1 bis 22.4 haben lediglich die Funktion, auf ihrer Unterseite zusätzliche Lötflächen 16 zur Verfügung zu stellen und damit die Lötfläche des Kontaktträgers 10 insgesamt gegenüber der (nicht dargestellten) Leiterplatte zu erhöhen, und zwar hier, bei geometrischer Baugleichheit der beschriebenen Kontakte, um exakt 50% (Erhöhung der Zahl der Kontaktflächen 16 von acht auf zwölf).

Claims (6)

1. Kontaktträger (10) aus einem Isolierkörper (12) und mehreren, darin positionierten elektrischen Kontakten (14.1 . . . 14.8), wobei jeder Kontakt (14.1 . . . 14.8) eine, über den Isolierkörper (12) vorstehende Kontaktzone (14.1e . . . 14.8e) zur Verlötung auf einem Kontaktabschnitt einer zugehörigen Leiterplatte aufweist, der Kontaktträger (10) mit weiteren, elektrisch funktionslosen Lötkontakten (22.1 . . . 22.4) zur Verbindung mit der Leiterplatte ausgebildet ist und die Lötkontakte (22.1 . . . 22.4) mit ihrem, über den Isolierkörper (12) vorstehenden Ende (22.1e . . . 22.4e) formgleich zu den über den Isolierkörper (12) vorstehenden Kontaktzonen (14.1e . . . 14.8e) der elektrischen Kontakte (14.1 . . . 14.8) angeordnet sind.

2. Kontaktträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lötkontakte (22.1 . . . 22.4) aus Kontaktstreifen bestehen, die mit einem ersten Ende im Kontaktträger (10) verankert sind und mit einem zweiten Ende (22.1e . . . 22.4e) über den Isolierkörper (12) vorstehen.

3. Kontaktträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lötkontakte (22.1 . . . 22.4) neben den elektrischen Kontakten (14.7, 14.8) angeordnet sind.

4. Kontaktträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Lötkontakte (22.1 . . . 22.4) so gewählt ist, daß die Summe der Lötflächen (16) der elektrischen Kontakte (14.1e . . . 14.8e) und der Lötkontakte (22.1 . . . 22.4) an der Leiterplatte mindestens 25% größer ist als die Summe der Lötflächen (16) der elektrischen Kontakte (14.1 . . . 14.8).

5. Kontaktträger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Lötkontakte (22.1 . . . 22.4) so gewählt ist, daß die Summe der Lötflächen (16) der elektrischen Kontakte (14.1e . . . 14.8e) und der Lötkontakte (22.1 . . . 22.4) an der Leiterplatte mindestens 40% größer ist als die Summe der Lötflächen (16) der elektrischen Kontakte (14.1 . . . 14.8).

6. Kontaktträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lötkontakte (22.1 . . . 22.4) mit den elektrischen Kontakten (14.1 . . . 14.8) baugleich sind.