DE202006015669U1

DE202006015669U1 - Metallic contact pin for use with electronic circuit boards has a profile having formed spring link between contact pads

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Publication number: DE202006015669U1
Application number: DE202006015669U
Authority: DE
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Priority date: 2006-10-12
Filing date: 2006-10-12
Publication date: 2006-12-14
Anticipated expiration: 2016-10-13

Abstract

A metallic contact pin used on an electronic circuit board is pressed into a connecting hole. The pin is of a part circular profile that has two bell shaped contact pads [12,14]. These are integrally formed with a thin connecting strip in between [7]. When the pin is pushed in the contact hole the strip deforms to provide a holding force.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen metallischen Kontaktstift für ein elektronisches Bauteil, insbesondere für dessen Kontaktierung in einem metallisierten Loch einer Leiterplatte, mit einer verformbaren Einpreßzone, die zwei über einen Mittelsteg miteinander verbundene aufgeweitete Schenkel aufweist.The The present invention relates to a metallic contact pin for electronic Component, in particular for its contacting in a metallized hole of a printed circuit board, with a deformable press-in zone, the two over Having a central web interconnected flared legs.

In der EN 60352-5 ist die sog. Einpreßtechnik eingehend dargelegt, wie sie verbreitet insbesondere zur – mit vergleichsweise geringem Aufwand verbundenen – mechanischen Anbringung elektronischer Bauteile an Leiterplatten, welche mit vorgegebene Durchmesser aufweisenden, an die gedruckte Schaltung angeschlossenen Leiterplattenlöchern versehen sind, unter Herstellung von lötfreien elektrisch leiten Kontaktierungen eingesetzt wird. Kontaktstifte der vorstehend angegebenen Art, die im Rahmen der Einpreßtechnik verwendet werden, zählen in verschiedensten Ausgestaltungen zum Stand der Technik. Typische gattungsgemäße Kontaktstifte mit unterschiedlich gestalteten Einpreßzonen sind beispielsweise bekannt aus der EP 152769 B1 , der US 4758187 , der EP 132704 A2 , der US 4223970 , der DE 2930560 A1 , der DE 3623453 A1 und der DE 8714341 U1 .In the EN 60352-5 the so-called press-in technology is set out in detail, as they spread in particular - associated with comparatively little effort - mechanical attachment of electronic components to printed circuit boards, which are provided with predetermined diameter, connected to the printed circuit board holes, under production of solderless electrically conductive contacts is used. Contact pins of the type specified above, which are used in the context of Einpreßtechnik count in various designs of the prior art. Typical generic pins with differently shaped press-in zones are known, for example from the EP 152769 B1 , of the US 4758187 , of the EP 132704 A2 , of the US 4223970 , of the DE 2930560 A1 , of the DE 3623453 A1 and the DE 8714341 U1 ,

An Kontaktstifte der eingangs angegebenen Art bzw. die unter deren Verwendung herzustellende mechanische Verbindung und elektrische Kontaktierung eines elektronischen Bauteils werden verschiedene, miteinander teilweise im Konflikt stehende Anforderungen gestellt.At Contact pins of the type specified or under the Use to be made mechanical connection and electrical Contacting an electronic component will be different, partially conflicting requirements.

Hierzu zählen, um nur die wichtigsten zu nennen, eine hohe Zuverlässigkeit und Langlebigkeit der hergestell ten mechanischen Verbindung und elektrischen Kontaktierung, möglichst kleine Abmessungen der Kontaktstifte und der unter deren Verwendung hergestellten Verbindung sowie möglichst geringe Herstellungskosten. Im Hinblick auf die Zuverlässigkeit und Langlebigkeit der hergestellten mechanischen Verbindung und elektrischen Kontaktierung ist dabei beispielsweise zu beachten, daß die Einrichtung, zu der das betreffende elektronische Bauteil zählt, ggfs. erheblichen mechanischen Erschütterungen unterliegen kann. Ebenso können die in Anwendung der Einpreßtechnik hergestellten Verbindungen im Einzelfall für deren Zuverlässigkeit und Langlebigkeit nachteiligen Umgebungsbedingungen (z.B. Gase, Feuchtigkeit, Dämpfe, Temperaturschwankungen) ausgesetzt sein. Insbesondere im Leistungsbereich kann sich überdies der Kontaktstift selbst aufgrund der hohen Ströme in erheblichem Maße aufheizen, was namentlich auf die Materialeigenschaften des Kontaktstifts in der Einpreßzone Auswirkungen haben und die Zuverlässigkeit der Verbindung beeinträchtigen kann. Schließlich kann die Zuverlässigkeit und Langlebigkeit der hergestellten Bindung auch durch Fertigungstoleranzen des Kontaktstifts und des Leiterplattenlochs beeinträchtigt werden, nämlich wenn die tatsächlichen Dimensionen von Kontaktstift und/oder Leiterplattenloch toleranzbedingt in einem erheblichen Maße von dem Nennmaß abweichen. Gerade der zuletzt genannte Aspekt erweist sich in der Praxis deshalb als recht problematisch, weil die zwischen Kleinst- und Größtmaß liegende Toleranz des metallisierten Leiterplattenlochs aufgrund der verfahrensbedingten Abweichungen beim Metallisieren der Leiterplattenbohrung – je nach dem Nenndurchmesser des metallisierten Loches – zwischen 10% und 20% betragen kann. Werden bekannte Kontaktstifte so dimensioniert, daß sie auch in Leiterplattenlöchern, deren Durchmesser jeweils an der oberen Grenze der hierfür maßgeblichen Toleranz liegt (Größtmaß), einen festen mechanischen Halt haben und eine zuverlässige elektrische Kontaktierung herstellen, so besteht die Gefahr, daß diese Kontaktstifte beim Einpressen in Leiterplattenlöcher, deren Durchmesser jeweils an der unteren Grenze der hierfür maßgeblichen Toleranz liegt (Kleinstmaß), beschädigt werden, insbesondere indem der Mittelsteg bricht. In diesem Falle büßt der betreffende Kontaktstift allerdings einen wesentlichen Anteil seiner für den dauerhaften mechanischen Halt auch unter ungünstigen Bedingungen (s.o.) in dem Leiterplattenloch ausschlaggebenden Elastizität, d.h. seine Rückstellkraft ein, was früher oder später einen Ausfall der entsprechenden Verbindung nach sich zieht. Im umgekehrten Fall, d.h. wenn ein Kontaktstift, der beim Einpressen in ein Leiterplattenloch mit Kleinstmaß zuverlässig nicht überlastet wird, in ein Leiterplattenloch mit Größtmaß eingepreßt wird, besteht die Gefahr einer unzureichend festen Verbindung und Kontaktierung.For this counting, to name only the most important, a high reliability and longevity of the manufactured mechanical connection and electrical Contact, if possible small dimensions of the pins and the use thereof produced compound and the lowest possible Production costs. In terms of reliability and longevity the produced mechanical connection and electrical contact For example, note that the device to which the relevant electronic component counts, if necessary. Significant mechanical shocks may be subject. Likewise in application of the press-in technique in individual cases for their reliability and longevity of adverse environmental conditions (e.g. Moisture, vapors, Temperature fluctuations). Especially in the power range can also be the contact pin itself heat up to a considerable extent due to the high currents, what in particular on the material properties of the contact pin in the press-in zone impacts have and the reliability interfere with the connection can. After all can the reliability and longevity of the bond produced also by manufacturing tolerances the pin and PCB hole are affected, namely if the actual Dimensions of contact pin and / or PCB hole tolerances to a considerable extent deviate from the nominal size. The latter aspect in particular proves itself in practice as quite problematic, because the lying between the smallest and the largest Tolerance of the metallized PCB hole due to the process-related Deviations when metallizing the PCB hole - depending on the nominal diameter of the metallized hole - between 10% and 20% can. Are known contact pins dimensioned so that they too in circuit board holes, the diameter of each at the upper limit of this relevant Tolerance is (maximum size), one have firm mechanical support and a reliable electrical contact produce, so there is a risk that these pins during the Pressing in PCB holes, the diameter of each at the lower limit of this relevant Tolerance is (minimum), damaged especially as the center bridge breaks. In this case the relevant loses Contact pen, however, a substantial share of his for the permanent mechanical hold even under unfavorable Conditions (see above) in the printed circuit board hole of decisive elasticity, i. his restoring force one, what used to be or later a failure of the corresponding connection entails. in the reverse case, i. if a contact pin when pressing in a printed circuit board hole with small size is reliably not overloaded, in a PCB hole is pressed with the largest possible size, there is a risk of insufficiently strong connection and contacting.

Im Lichte der vorstehend dargelegten Problematik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kontaktstift der eingangs angegebenen Art zu schaffen, unter dessen Verwendung sich, ohne daß dies zu Mehrkosten führen würde, Verbindungen mit einer gegenüber dem Stand der Technik gesteigerten Zuverlässigkeit herstellen lassen.in the Light of the problem set out above is the present Invention, the object of a contact pin of the beginning specified type, under whose use, without that this lead to additional costs would, connections with one opposite The reliability of the prior art can be increased.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabenstellung dadurch gelöst, daß bei einem Kontaktstift der gattungsgemäßen Art die beiden Schenkel dergestalt einen glockenförmigen Querschnitt aufweisen, daß die je weilige Kontur benachbart zu dem Mittelsteg angeordnete konvexe Verläufe aufweist, die in sich hieran anschließende konkave Verläufe übergehen. Die erfindungsgemäße Querschnittsform der beiden Schenkel der Einpreßzone wirkt sich, wenn der Kontaktstift in ein Leiterplattenloch eingepreßt wird, in einem solchen Kraftfluß innerhalb der Einpreßzone und insbesondere in einer solchen Krafteinleitung in den Mittelsteg aus, daß die Gefahr, daß dieser bricht, reißt oder auf sonstige Weise Schaden nimmt, maßgeblich abnimmt, verglichen mit bekannten gattungsgemäßen Kontaktstiften. Die erfindungsgemäß ausgeführten Kontaktstifte erhalten, verglichen mit dem Stand der Technik, über einen größeren Bereich der Verformung ihre für die korrekte Funktion maßgebliche Elastizität. Dementsprechend sind Kontaktstifte nach der vorliegenden Erfindung in besonderem Maße in der Lage, auch unter ungünstigen Voraussetzungen ihre federnde Nachgiebigkeit und somit Rückstellkräfte bzw. Anpreßkräfte an die Wandung des betreffenden Leiterplattenlochs im Bereich der Auslegung zu erhalten. Dies in wiederum hat zur Folge, daß sich in Anwendung der vorliegenden Erfindung die Zahl der Ausfälle von unter Einsatz der Einpreßtechnik hergestellten Verbindungen spürbar reduzieren läßt.According to the present invention, this object is achieved in that in a contact pin of the generic type, the two legs have such a bell-shaped cross-section that the per spective contour adjacent to the central web arranged convex courses, which pass into subsequent thereto concave curves. The inventive cross-sectional shape of the two legs of the press-in zone has an effect, when the contact pin is pressed into a PCB hole, in such a power flow within the press-in zone and in particular in such an introduction of force into the central web that the Danger that this breaks, tears or otherwise damaged, significantly decreases compared with known generic contact pins. The inventively designed pins obtained, compared with the prior art, over a larger range of deformation their decisive for the correct function elasticity. Accordingly, contact pins according to the present invention are particularly able to obtain their resilient compliance and thus restoring forces or contact forces against the wall of the relevant printed circuit board hole in the field of design, even under unfavorable conditions. This, in turn, has the consequence that, in application of the present invention, the number of failures of compounds made using the press-fitting technique can be appreciably reduced.

Mehr noch, bei Anwendung von nach der vorliegenden Erfindung gestalteten Kontaktstiften ist es ggfs. sogar möglich, für jeweils eine Mehrzahl von Leiterplattenloch-Nenndurchmessern, die zwischen 0,5mm und 0,9mm mit Stufen von jeweils 0,05mm gestaffelt sind, einen einzigen Kontaktstift zu verwenden, so daß für die – nach der EN 60352-5 vorgesehenen – insgesamt neun Leiterplattenloch-Nenndurchmesser zwischen 0,5mm und 0,9mm weniger als neun verschiedene Kontaktstifte benötigt werden. Dies ist unter Kostengesichtspunkten sehr attraktiv; denn auf diese Weise lassen sich der mit dem Bereithalten und Handhaben von vielen verschiedenen Kontaktstiften verbundene logistische Aufwand reduzieren und Fehlerquellen (Fehlbestückung) vermeiden.More nor, when using designed according to the present invention Pins may even be possible, for each of a plurality of PCB hole nominal diameters, graded between 0.5mm and 0.9mm with steps of 0.05mm each are to use a single contact pin, so that for - after the EN 60352-5 - total nine PCB hole nominal diameter between 0.5mm and 0.9mm less than nine different pins are needed. This is under Cost aspects very attractive; because leave in this way Getting one ready and handling many different pins reduce associated logistical effort and avoid sources of error (incorrect assembly).

Eine erste bevorzugte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die konvexen Verläufe eine stärkere Krümmung aufweisen als die konkaven Verläufe. Insbesondere kann in diesem Sinne die maximale Krümmung der konvexen Verläufe zwischen dem 1,2-fachen und dem 2,4-fachen, besonders bevorzugt zwischen dem 1,4-fachen und dem 2,0-fachen Wert der maximalen Krümmung der konkaven Verläufe betragen.A first preferred embodiment of the present invention is characterized characterized by the fact that the convex courses a stronger one curvature have as the concave gradients. In particular, in this sense, the maximum curvature of the convex courses between 1.2 and 2.4 times, more preferably between 1.4 times and 2.0 times the maximum curvature of the concave gradients be.

Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Übergänge vom Mittelsteg zu den beiden Schenkeln ausgerundet sind. Auch eine solche Ausrundung ist von Vorteil im Hinblick auf den Kraftfluß innerhalb der Einpreßzone; sie unterstützt auf diese Weise die weiter oben beschriebenen Wirkungen und Vorteile der erfindungsgemäßen Gestaltung der Einpreßzone. Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn der Radius der Ausrundung zwischen dem 0,2-fachen und dem 0,4-fachen Wert der Dicke des Mittelsteges beträgt.According to one Another preferred embodiment of the invention is provided, that the transitions from Middle bridge to the two thighs are rounded. Also such Rounding is beneficial in terms of power flow within the press-in zone; she supports in this way the effects and advantages described above the design of the invention the press-in zone. As has proven particularly advantageous if the radius of the Fillet between 0.2 times and 0.4 times the thickness value of the central pier.

Gemäß einer wiederum anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die Fußflächen der beiden Schenkel, das sind deren von dem Mittelsteg abgewandte, zum Kontakt mit der Metallisierung des Leiterplattenlochs bestimmten Flächen, gewölbt. Besonders günstig ist insoweit, wenn die Krümmung der gewölbten Fußflächen der Schenkel geringer ist als die Krümmung der Kontur des metallisierten Leiterplattenlochs. In entsprechender Weise ist, bezogen auf die übrigen Abmessung des Kontaktstifts selbst, von Vorteil, wenn bei zylindrisch gewölbten Schenkel-Fußflächen der Krümmungsradius der betreffenden Wölbung größer ist als der Abstand zwischen dem Mittelpunkt der Einpreßzone und jenem Punkt auf der Fußfläche des betreffenden Schenkels, der auf der durch die beiden Schenkel verlaufenden Mittellinie liegt. Besonders bevorzugt beträgt in diesem Sinne der Krümmungsradius der Fußflächen zwischen dem 0,9-fachen und dem 1,2-fachen Wert der maximalen Abmessung zwischen den Fußflächen der beiden Schenkel entlang der durch die beiden Schenkel verlaufenden Mittellinie, d.h. der Breite der Einpreßzone.According to one turn another preferred embodiment of the invention are the Foot surfaces of the both legs, which are facing away from the central web, to Contact with the metallization of the PCB hole particular surfaces, arched. Especially Cheap is so far, if the curvature of domed Foot surfaces of the Thigh is less than the curvature the contour of the metallized circuit board hole. In appropriate Way, relative to the rest Dimension of the pin itself, an advantage when cylindrical arched thighs of the foot radius of curvature the curvature in question is larger as the distance between the center of the press-in zone and that point on the foot of the leg on the running through the two legs center line lies. Particularly preferred is in this sense, the radius of curvature the foot areas between 0.9 times and 1.2 times the maximum dimension between the foot surfaces of the both legs along the running through the two legs Centerline, i. the width of the press-in zone.

Eine im Sinne zumindest einer der vorstehend angegebenen Bemessungsregeln erfolgende Dimensionierung weist mehrere Vorteile auf. Denn indem sich in diesem Falle die beim Einpressen des Kontaktstifts in ein Leiterplattenloch auf den Kontaktstift ausgeübten Kräfte auf vier definierte Bereiche konzentrieren, läßt sich zum einen das Entstehen einer erwünschten Kaltverschweißung zwischen dem Kontaktstift und der Metallisierung des Leiterplattenlochs in diesen Bereichen gezielt unterstützen. Im Hinblick auf eine derartige Kaltverschweißung ist von Vorteil, wenn die Oberfläche der Kontaktstifte (galvanisch) verzinnt ist. Weiterhin wirkt die entsprechende Kraftverteilung einem Ausweichen der Schenkel durch Verkanten entgegen, was sich günstig auswirkt auf eine definierte Verformung des Mittelstegs beim Einpressen des Kontaktstifts in das betreffende Leiterplattenloch. Und in Kombination mit der erfindungsgemäßen Glockenform der Schenkel wirkt die Verlagerung der Haupt-Krafteinleitung weg von der Mittellinie in Richtung auf den Rand "Glocke" einer Überlastung des Mittelsteges entgegen. Im Hinblick auf die vorstehend erläuterte Kraftverteilung ist es von besonderem Vorteil, wenn die einander auf den beiden Schenkeln gegenüberliegenden Punkte mit maximalem Abstand zum Mittelpunkt der Einpreßzone um einen Betrag von der durch die beiden Schenkel verlaufenden Mittellinie entfernt sind, der dem 0,12-fachen bis 0,3-fachen Wert der maximalen Abmessung zwischen den Fußflächen der beiden Schenkel entlang der Mittellinie entspricht.A in the sense of at least one of the above-mentioned design rules Successful dimensioning has several advantages. Because by in this case, when pressing the contact pin in a PCB holes focus on the contact pin forces on four defined areas, let yourself on the one hand the emergence of a desired cold welding between the pin and the metallization of the PCB hole in specifically support these areas. With regard to such a cold welding is advantageous if the surface the contact pins (galvanic) is tinned. Furthermore, the effect corresponding force distribution evading the thighs Tilting against, which is favorable affects a defined deformation of the center bar during pressing of the contact pin in the PCB hole in question. And in combination with the bell shape according to the invention the leg acts away the displacement of the main force application from the center line towards the edge "bell" of an overload of the central pier opposite. With regard to the above-described force distribution it is of particular advantage when the one on the two thighs opposite Points at maximum distance from the center of the press-in zone an amount of the passing through the two legs center line which is 0.12 times to 0.3 times the value of the maximum Dimension between the foot surfaces of the corresponds to both legs along the center line.

Bezogen auf das Leiterplattenloch ist es besonders günstig, wenn die maximale Abmessung zwischen den Fußflächen der beiden Schenkel entlang der durch die beiden Schenkel verlaufenden Mittellinie zwischen dem 1,1-fachen und dem 1,3-fachen wert des Nenndurchmessers des metallisierten Leiterplattenlochs beträgt. In diesem Falle lassen sich, auch im Hinblick auf die unvermeidbaren Toleranzen des Leiterplattenlochs (s.o.), sehr gute Verhältnisse erzielen, was die innerhalb der Einpreßzone – insbesondere durch eine elastische Verformung des Mittelstegs – wirkenden Rückstellkräfte und somit die Anpreßkräfte des Kontaktstifts an die Wandung des Leiterplattenlochs angeht. Vor dem gleichen Hintergrund ist es besonders günstig, wenn die Breite des Mittelsteges zwischen dem 0,24-fachen und dem 0,4-fachen Wert der maximalen Abmessung zwischen den Fußflächen der beiden Schenkel entlang der durch die beiden Schenkel verlaufenden Mittellinie beträgt und/oder wenn der Mittelsteg in dem Sinne flach ist, als das Verhältnis von Breite zu Dicke des Mittelstegs zwischen 5 und 12 beträgt.With respect to the printed circuit board hole, it is particularly advantageous if the maximum dimension between the foot surfaces of the two legs along the center line passing through the two legs between 1.1 times and 1.3 times the nominal diameter of the metallized Lei terplattenlochs amounts. In this case, very good conditions can be achieved, also with regard to the unavoidable tolerances of the printed circuit board hole (see above), which is the restoring forces acting inside the press-in zone, in particular by an elastic deformation of the central web and thus the contact pressure of the contact pin on the wall of the PCB hole concerns. Against the same background, it is particularly advantageous if the width of the central web between the 0.24 and 0.4 times the value of the maximum dimension between the foot surfaces of the two legs along the center line extending through the two legs and / or when the central web is flat in the sense that the ratio of width to thickness of the central web is between 5 and 12.

Der Mittelsteg kann insbesondere eben sein. Allerdings kommt im Einzelfall auch in Betracht, daß der Mittelsteg leicht gewölbt ist; dies kann eine definierte Verformung des Mittelstegs durch Ausbiegen in eine bestimmte, durch die Vorwölbung vorgegebene Richtung schon bei einer vergleichsweise geringen Krafteinwirkung unterstützen und auf diese Weise jeglicher plastischen Verformung entgegenwirken.Of the Central bar can be particularly even. However, in individual cases also considered that the Middle bridge slightly arched is; This can be a defined deformation of the center bar by Bend in a certain, given by the bulge direction support even with a comparatively low force and counteract any plastic deformation in this way.

Lediglich zur Klarstellung ist darauf hinzuweisen, daß sich die vorstehend dargelegten und erläuterten Bemessungsregeln auf den unverformten Kontaktstift beziehen, d.h. auf den nicht in ein Leiterplattenloch eingepreßten Kontaktstift.Only for the sake of clarity, it should be noted that the above and explained Refer to the design rules on the undeformed pin, i. on the not pressed into a PCB hole pin.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand eines in der Zeitung veranschaulichten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigtin the The following is the present invention based on one in the newspaper illustrated preferred embodiment explained in more detail. there shows

1 einen Querschnitt durch die Einpreßzone eines Kontaktstifts nach der vorliegenden Erfindung vor dem Einpressen in ein Leiterplattenloch und 1 a cross section through the press-in zone of a contact pin according to the present invention before being pressed into a circuit board hole and

2 ebenfalls im Querschnitt die Einpreßzone des Kontaktstifts gemäß 1 nach dem Einpressen in ein Leiterplattenloch. 2 also in the cross-section of the press-in zone of the contact pin according to 1 after being pressed into a circuit board hole.

Nachdem für den metallischen Kontaktstift nach der vorliegenden Erfindung lediglich die Querschnittsform der Einpreßzone bedeutsam ist, der Kontaktstift im übrigen hingegen dem hinlänglich bekannten Stand der Technik entspricht bzw. entsprechen kann, ist in der Zeichnung durch zwei Schnittansichten lediglich der Querschnitt der Einpreßzone vor und nach dem Einpressen in ein Leiterplattenloch veranschaulicht.After this for the metallic contact pin according to the present invention only the cross-sectional shape of the press-in zone Significantly, the contact pin on the other hand, the well-known State of the art corresponds or can correspond, is in the drawing by two sectional views, only the cross section of the press-in before and illustrated after pressing into a circuit board hole.

Soweit im folgenden zu bestimmten Abmessungen der Einpreßzone absolute Angaben gemacht werden, beziehen sich diese auf die beispielhaft ausgeführte Abstimmung der Einpreßzone auf ein in einer Leiterplatte 1 angeordnetes metallisiertes Leiterplattenloch 2 mit einem Nenndurchmesser von 1,0mm, d.h. einen Nenn-Innendurchmesser D_M der Metallisierung 3 von 1,0mm bei einem Nenn-Durchmesser D_B der Leiterplattenbohrung 4 von 1,15mm. Aus dieser beispielhaften Angabe konkreter Abmessungen, die lediglich das Verständnis erleichtern und unterstützen soll, können ersichtlich keinerlei Beschränkungen der vorliegenden Erfindung abgeleitet werden, was die tatsächlichen Dimensionen der Einpreßzone erfindungsgemäßer Kontaktstifte betrifft.Insofar as absolute details are given in the following regarding certain dimensions of the press-in zone, these relate to the exemplary tuning of the press-fit zone to a printed circuit board 1 arranged metallized PCB hole 2 with a nominal diameter of 1.0 mm, ie a nominal inner diameter D _{M of} the metallization 3 of 1.0mm at a nominal diameter D _{B of} the PCB bore 4 of 1.15mm. Obviously, no limitation of the present invention can be derived from this exemplary indication of specific dimensions which is intended to facilitate and assist understanding of the actual dimensions of the press-fit zone of contact pins according to the invention.

Die Einpreßzone des Kontaktstifts weist zwei Schenkel 5 und 6 auf, die über einen Mittelsteg 7 miteinander verbunden sind. Der Mittelsteg ist flach und eben mit einem Verhältnis von Breite B_S (0,4mm) zu Dicke D_S (0,06mm) von etwa 7. Die beiden Schenkel 5 und 6 weisen einen glockenförmigen Querschnitt auf, indem ihre Kontur jeweils benachbart zu dem Mittelsteg 7 angeordnete konvexe Verläufe 8 aufweist, die in sich hieran anschließende konkave Verläufe 9 übergehen. Die Krümmung der konvexen Verläufe 8, d.h. die maximale Krümmung (kleinster Krümmungsradius R_B = 0,06mm) innerhalb der konvexen Abschnitte, ist größer als die Krümmung der konkaven Bereiche 9, d.h. die maximale Krümmung (kleinster Krümmungsradius R₉ = 0,1mm) innerhalb der konkaven Abschnitte.The press-in zone of the contact pin has two legs 5 and 6 on that over a central pier 7 connected to each other. The center bar is flat and even with a ratio of width B _S (0.4mm) to thickness D _S (0.06mm) of about 7. The two legs 5 and 6 have a bell-shaped cross-section, by their contour in each case adjacent to the central web 7 arranged convex courses 8th having, in this subsequent concave gradients 9 pass. The curvature of the convex curves 8th That is, the maximum curvature (smallest radius of curvature R _B = 0.06 mm) within the convex portions is greater than the curvature of the concave portions 9 , ie the maximum curvature (smallest radius of curvature R ₉ = 0.1 mm) within the concave sections.

Die Übergänge 10 vom Mittelsteg 7 zu den beiden Schenkeln 5 und 6 sind ausgerundet (R₁₀ = 0,03mm).The transitions 10 from the central pier 7 to the two thighs 5 and 6 are rounded (R ₁₀ = 0.03mm).

Die längs jener Mittellinie 11, die durch die beiden Schenkel 5 und 6 verläuft, gemessene Breite B der Einpreßzone beträgt 1,2mm. Dies ist der Abstand der beiden durch den Schnittpunkt der Fußflächen 12 mit der Mittellinie 11 definierten Punkte 13 voneinander.The along that midline 11 passing through the two thighs 5 and 6 runs, measured width B of the press-in zone is 1.2mm. This is the distance between the two through the intersection of the foot surfaces 12 with the center line 11 defined points 13 from each other.

Im Bereich der Fußflächen 12 weisen die Schenkel 5 und 6 eine vergleichsweise geringe, im wesentlichen zylindrische Wölbung (R₁₂ = 1,225mm) auf, die beträchtlich geringer ist als die Krümmung der Kontur des metallisierten Leiterplattenlochs 2. Die Fußflächen 12 gehen über abgerundete Ränder 14 (R₁₄ = 0,1mm) in die konkaven Verläufe 9 der Schenkel 5 und 6 über. Die einander auf den beiden Schenkeln 5 und 6 paarweise gegenüberliegenden Punkte 15 mit maximalem Abstand zum Mittelpunkt M der Einpreßzone sind 0,24mm von der durch die beiden Schenkel verlaufenden Mittellinie 11 entfernt, d.i. genau 20% der Breite B der Einpreßzone.In the area of the foot areas 12 have the thighs 5 and 6 a comparatively small, substantially cylindrical curvature (R ₁₂ = 1.225 mm), which is considerably less than the curvature of the contour of the metallized printed circuit board hole 2 , The foot surfaces 12 go over rounded edges 14 (R ₁₄ = 0,1mm) in the concave courses 9 the thigh 5 and 6 above. The each other on the two thighs 5 and 6 in pairs opposite points 15 with maximum distance to the center M of the press-in zone are 0.24 mm from the center line passing through the two legs 11 exactly 20% of the width B of the press-fit zone.

Nochmals ist an dieser Stelle darauf hinzuweisen, daß sich sämtliche vorstehend dargelegten absoluten und relativen Bemessungsangaben der Einpreßzone auf deren unverformten Zustand vor dem Einpressen des Kontaktstifts in ein Leiterplattenloch beziehen.again It should be noted at this point that all of the above absolute and relative design information of the press-in zone on their undeformed Condition prior to pressing the contact pin in a PCB hole Respectively.

Beim Einpressen des Kontaktstifts in ein – hinsichtlich seiner Dimensionierung – auf diesen abgestimmtes metallisiertes Leiterplattenloch 2 werden die beiden Schenkel 5 und 6 der Einpreßzone längs der Mittellinie 11 zusammengedrückt (Pfeile A), wobei die entsprechende Verformung des Mittelstegs 7 auch dann, wenn sie – bei einem Leiterplattenloch mit Kleinstmaß – den Maximalwert erreicht, elastisch bleibt, so daß die beiden Schenkel 5 und 6 aufgrund entsprechender Rückstellkräfte zuverlässig und dauerhaft federnd an die Metallisierung 3 des Leiterplattenlochs angepreßt und gegen diese vorgespannt werden. Zugleich kann es beim Einpressen des – eine galvanische Verzindung der Oberfläche aufweisenden – Kontaktstifts in den Kontaktbereichen der Schenkel 5 und 6 und der Metallisierung 3 des Leiterplattenlochs 2 zu einer festen Verbindung mittels einer – je nach den spezifischen Bedingungen – mehr oder weniger ausgeprägten Kaltverschweißung kommen.When pressing the contact pin in a - in terms of its dimensions - on this tuned metallized PCB hole 2 become the two thighs 5 and 6 the injection zone along the center line 11 compressed (arrows A), with the corresponding deformation of the central web 7 even if it - reaches the maximum value in a printed circuit board hole with small size, remains elastic, so that the two legs 5 and 6 due to corresponding restoring forces reliable and permanently resilient to the metallization 3 pressed against the PCB hole and biased against it. At the same time it can during pressing of the - a galvanic binding of the surface having - contact pin in the contact areas of the legs 5 and 6 and the metallization 3 of the PCB hole 2 come to a fixed connection by means of - depending on the specific conditions - more or less pronounced cold welding.

Claims

Metallic contact pin for an electronic component, in particular for contacting it in a metallized hole having a predetermined diameter (US Pat. 2 ) of a printed circuit board ( 1 ), with a deformable press-in zone, the two via a central web ( 7 ) connected flared legs ( 5 . 6 ), characterized in that the two legs ( 5 . 6 ) have a bell-shaped cross-section such that the respective contour adjacent to the central web ( 7 ) arranged convex courses ( 8th ), which have concurrent concave courses ( 9 ) pass over.

Contact pin according to claim 1, characterized in that the convex curves ( 8th ) have a greater curvature than the concave curves ( 9 ).

Contact pin according to claim 2, characterized in that the maximum curvature of the convex curves ( 8th ) between 1.3 times and 2.4 times the maximum curvature of the concave curves ( 9 ) is.

Contact pin according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the transitions ( 10 ) from the middle bridge ( 7 ) to the two thighs ( 5 . 6 ) are rounded off.

Contact pin according to Claim 4, characterized in that the radius (R ₁₀ ) of the fillet is between 0.2 times and 0.4 times the value of the thickness (D _S ) of the central web ( 7 ) is.

Contact pin according to one of claims 1 to 5, characterized in that the foot surfaces ( 12 ) of the two legs ( 5 . 6 ) are arched.

Contact pin according to claim 6, characterized in that the curvature of the arched foot surfaces ( 12 ) of the thighs ( 5 . 6 ) is less than the curvature of the contour of the metallized PCB hole ( 2 ).

Contact pin according to claim 6 or claim 7, characterized in that the foot surfaces ( 12 ) of the thighs ( 5 . 6 ) are cylindrically curved with a radius of curvature (R ₁₂ ) between 0.9 and 1.2 times the maximum dimension (width B) between the faces ( 12 ) of the two legs ( 5 . 6 ) along the through the two legs ( 5 . 6 ) extending center line ( 11 ) is.

Contact pin according to one of claims 6 to 8, characterized in that the two arms (on the two legs ( 5 . 6 ) opposite points ( 15 ) at a maximum distance from the center (M) of the press-in zone by an amount from the center line passing through the two legs ( 11 ), which is 0.12 times to 0.3 times the maximum dimension (width B) between the foot surfaces (FIG. 12 ) corresponds to the two legs.

Contact pin according to one of claims 1 to 9, characterized in that the maximum dimension (width B) between the foot surfaces ( 12 ) of the two legs ( 5 . 6 ) along the center line extending through the two legs ( 11 ) between 1.1 times and 1.3 times the diameter (D _M ) of the metallized circuit board hole ( 2 ) is.

Contact pin according to one of claims 1 to 10, characterized in that the middle web ( 7 ) is flat with a ratio of width (B _s ) to thickness (D _s ) between 5 and 12.

Contact pin according to one of claims 1 to 11, characterized in that the width (B _S ) of the central web ( 7 ) between 0.24 and 0.4 times the maximum dimension (width B) between the faces ( 12 ) of the two legs ( 5 . 6 ) along the center line extending through the two legs ( 11 ) is.

Contact pin according to one of claims 1 to 12, characterized in that the middle web ( 7 ) is just.