DE202010013738U1 - Electrical connector - Google Patents
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Abstract
Elektrischer Verbinder, der insbesondere zum Verbinden von Leiterplatten (9) geeignet ist, wobei der Verbinder (1) mehrere parallele, voneinander beabstandete Leiter (2) gleicher Länge aufweist, die in ein elektrisch isolierendes Material unter Ausbildung einer Isolationszone (3), in der die Leiter (2) in einer Ebene verlaufen, eingebettet sind und mit ihren Enden (4) über die Querkanten der Isolationszone (3) hinausragen, wobei die Enden (4) eine Krümmung oder Abwinklung in eine Richtung orthogonal zu der Ebene aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche der Isolationszone (3), die an eine Querkante angrenzen, jeweils unter Ausbildung eines Fixierungselementes (5) mit einem Kunststoffmaterial ummantelt sind, wobei jedes Fixierungselement (5), bezogen auf die Ebene, einen U-förmigen Querschnitt aufweist und sich die Schenkel (10) des Fixierelementes (5) in der Ebene in Richtung der an der Querkante hinausragenden Enden (4) erstrecken, so dass diese zwischen den beiden Schenkeln (10) liegen, und an den beiden äußeren Enden der Schenkel (10) Positionierungsstifte...An electrical connector particularly suitable for connecting printed circuit boards (9), the connector (1) comprising a plurality of parallel, spaced conductors (2) of equal length formed in an electrically insulating material to form an insulating zone (3) in which the conductors (2) extend in a plane, are embedded and project with their ends (4) over the transverse edges of the isolation zone (3), the ends (4) having a curvature or angling in a direction orthogonal to the plane, characterized in that the regions of the isolation zone (3) adjoining a transverse edge are each encased with a plastic material to form a fixing element (5), each fixing element (5) having a U-shaped cross-section with respect to the plane and the limbs (10) of the fixing element (5) extend in the plane in the direction of the ends (4) projecting at the transverse edge, so that they extend between the two shims (10) lie, and at the two outer ends of the legs (10) positioning pins ...
Description
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Verbinder, der insbesondere zum elektrischen Verbinden von Leiterplatten geeignet ist.The The invention relates to an electrical connector, in particular is suitable for electrically connecting printed circuit boards.
Zum
Verbinden zweier Leiterplatten sind elektrische Verbinder erforderlich,
die den Stromfluss zwischen den Leiterbahnen der einen Leiterplatte und
den Leiterbahnen der anderen Leiterplatte ermöglichen können.
Ein derartiger elektrischer Verbinder ist aus der
Es ist jedoch erforderlich, die bekannten elektrischen Verbinder weiter zu verbessern. Insbesondere müssen die elektrischen Verbinder an die veränderten Montagebedingungen und höhere Belastungen angepasst werden und so beispielsweise für die Montage im Reflow-Verfahren geeignet sein. Dabei werden die Leiterplatten und der elektrische Verbinder typischerweise einer Temperatur von mehr als 200°C ausgesetzt, um eine Lötverbindung zwischen den Leiterbahnen der Leiterplatten und den Kontaktenden des elektrischen Verbinders herzustellen. Höhere Belastungen ergeben sich darüber hinaus auch bei der Montage der elektrischen Verbinder mittels Durchsteckmontage (engl.: through-hole technology, THT). Bei der THT-Montage werden bedrahtete elektronische Bauelemente eingesetzt. Im Gegensatz zur Oberflächenmontage weisen bei der Durchsteckmontage die Bauelemente Drahtanschlüsse auf, weshalb diese Bauelemente auch als bedrahtete Bauelemente bezeichnet werden. Die Drahtanschlüsse werden bei der Montage über Kontaktlöcher, die in der Leiterplatte ausgebildet sind, durch die Leiterplatte gesteckt und anschließend durch Löten, beispielsweise durch Reflow-Löten verbunden.It however, it is necessary to continue the known electrical connectors to improve. In particular, the electrical connectors to the changed installation conditions and higher Loads are adjusted and so for example the installation in the reflow process be suitable. Here are the Printed circuit boards and the electrical connector typically one Temperature of more than 200 ° C exposed to a solder joint between the tracks of the circuit boards and the contact ends of the electrical connector. Higher loads also result in the assembly of electrical Connectors via through-hole technology (through-hole technology, THT). THT mounting involves wired electronic components used. As opposed to surface mounting in the through-hole mounting the components wire connections on why these components also referred to as wired components become. The wire connections are over during assembly Contact holes formed in the circuit board, through put the circuit board and then solder, for example, connected by reflow soldering.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektrischen Verbinder anzugeben, der insbesondere für das Verbinden von Leiterplatten mittels des Reflow-Lötens geeignet ist. Darüber hinaus soll der elektrische Verbinder für eine Durchsteckmontage geeignet sein. Zudem soll der elektrische Verbinder flexibel zwischen den Leiterplatten wirken. Toleranzen und Bewegungen zwischen den Leiterplattenebenen sollen ausgeglichen werden.task The invention is to provide an electrical connector, the in particular for connecting printed circuit boards by means of of reflow soldering is suitable. Furthermore the electrical connector should be suitable for through-hole mounting be. In addition, the electrical connector should be flexible between the Printed circuit boards act. Tolerances and movements between PCB levels should be compensated.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.These The object is solved by the features of claim 1. Expedient embodiments of the invention result from the features of the subclaims.
Nach Maßgabe der Erfindung ist ein bedrahteter elektrische Verbinder vorgesehen, der insbesondere zum Verbinden von Leiterplatten durch Reflow-Löten mittels der Durchsteckmontage geeignet ist, wobei der Verbinder mehrere parallele, voneinander beanstandete Leiter gleicher Länge aufweist, die in ein elektrisch isolierendes Material unter Ausbildung einer Isolationszone, in der die Leiter in einer Ebene verlaufen, eingebettet sind und mit ihren Enden über die Querkanten der Isolationszone hinausragen, wobei die Enden eine Krümmung oder Abwinklung in eine Richtung orthogonal zur der Ebene aufweisen und wobei beide Bereiche der Isolationszone, die an eine Querkante angrenzen, jeweils unter Ausbildung eines Fixierungselementes mit einem Kunststoffmaterial ummantelt sind, wobei jedes Fixierungselement, bezogen auf die Ebene, einen U-förmigen Querschnitt aufweist und sich die Schenkel des Fixierelementes in der Ebene in Richtung der an der Querkante hinausragenden Enden erstrecken, so dass diese zwischen den beiden Schenkeln liegen, und an den beiden äußeren Enden der Schenkel Positionierungsstifte ausgebildet sind, die sich orthogonal zu der Ebene und gleichsinnig zu den gekrümmten oder abgewinkelten Enden der Leiter erstrecken.To The invention is a wired electrical connector provided, in particular for connecting printed circuit boards through Reflow soldering by means of through-hole mounting is suitable, the connector having several parallel, spaced apart ones Conductor of equal length, which in an electrically insulating Material under formation of an isolation zone in which the conductors run in a plane, are embedded and over with their ends the transverse edges of the isolation zone protrude, the ends of a Curvature or angling in a direction orthogonal to the plane and both areas of the isolation zone, adjacent to a transverse edge, each forming a Fixing element are coated with a plastic material, wherein each fixing element, with respect to the plane, a U-shaped Has cross-section and the legs of the fixing in the plane in the direction of the protruding at the transverse edge ends extend so that they lie between the two legs, and at the two outer ends of the legs positioning pins are formed, which are orthogonal to the plane and in the same direction extend to the curved or angled ends of the ladder.
Der erfindungsgemäße elektrische Verbinder ermöglicht mittels der Positionierungsstifte eine exakte Einbringung der Leiterenden in die komplementären Kontaktlöcher der Leiterplatten. Dazu sind in der Leiterplatte neben den Kontaktlöchern komplementäre Ausnehmungen zur Aufnahme und Führung der Positionierungsstifte bei der Montage des erfindungsgemäßen Verbinders auf der Leiterplatte vorgesehen. Aus diesem Grunde ist der erfindungsgemäße elektrische Verbinder besonders für die Durchsteckmontage geeignet.Of the inventive electrical connector allows by means of the positioning pins an exact introduction of the conductor ends in the complementary contact holes of the circuit boards. These are in the circuit board next to the contact holes complementary recesses for receiving and guiding the Positioning pins during assembly of the invention Connector provided on the circuit board. That's why the electrical connector according to the invention in particular suitable for through-hole mounting.
Die U-förmige Gestaltung der Fixierungselemente sorgt für die notwendige Stabilität des erfindungsgemäßen Verbinders. Die freiliegenden Leiterenden werden, bezogen auf die Ebene, in der die Leiter in der Isolationszone verlaufen, von drei Seiten von den Fixierungselementen umfasst. Bei der Montage werden die freiliegenden Leiterenden mittels der Positionierungsstifte so geführt, dass eine Fehlpositionierung eines Leiterendes und damit dessen Verbiegen ohne Herstellung eines Kontaktes zwischen dem Leiter des erfindungsgemäßen Verbinders und der zugeordneten Leiterbahn der Leiterplatte verhindert wird.The U-shaped design of the fixing elements provides the necessary stability of the connector according to the invention. The exposed conductor ends are covered by the fixing elements from three sides, relative to the plane in which the conductors run in the isolation zone. During assembly, the exposed conductor ends are guided by means of the positioning pins so that a mispositioning of a conductor end and thus its bending verhin without making contact between the conductor of the connector according to the invention and the associated conductor of the circuit board is changed.
Aufgrund dieser Vorteile ist der erfindungsgemäße elektrische Verbinder zur automatischen Montage, beispielsweise mittels der Durchsteckmontage und des Reflow-Lötens geeignet. Zur automatischen Montage eines erfindungsgemäßen elektrischen Verbinders kann folgendermaßen vorgegangen werden:
- (i) Zunächst werden die Bohrungen in der Leiterplatte, in die die abgewinkelten oder gekrümmten Leiterenden eingeführt werden sollen, mittels Siebdruck mit der Lötpaste befüllt.
- (ii) Mittels eines Automaten wird der erfindungsgemäße Verbinder so eingesetzt, dass zunächst die Positionierungsstifte in komplementäre Ausnehmungen der Leiterplatte gelangen, wodurch dann die Leiterenden in die mit Löstpaste gefüllten, komplentären Bohrungen in der Leiterplatte geführt werden.
- (iii) Schließlich werden im Reflow-Ofen die Leiterenden des erfindungsgemäßen Verbinders mit den Leiterbahnen der Leiterplatte verlötet.
- (i) First, the holes in the circuit board into which the angled or curved conductor ends are to be inserted are filled with the solder paste by screen printing.
- (ii) By means of a machine, the connector according to the invention is used so that first the positioning pins get into complementary recesses of the printed circuit board, whereby the conductor ends are then guided into the solder paste filled, complementary holes in the printed circuit board.
- (iii) Finally, in the reflow oven, the conductor ends of the connector according to the invention are soldered to the conductor tracks of the printed circuit board.
Unter dem Begriff „Querkante” der Isolationszone wird hier eine Kante der Isolationszone verstanden, die quer zur Längsrichtung der Leiter verläuft.Under the term "transverse edge" of the isolation zone here understood an edge of the isolation zone, which is transverse to the longitudinal direction the ladder runs.
Die elektrischen Leiter des erfindungsgemäßen Verbinders können Kupferleiter sein. Die Leiter verlaufen parallel zueinander und sind vorzugsweise voneinander gleichmäßig beabstandet. Die über die Querkanten der Isolationszone hinausragenden Enden der Leiter können zylinder- oder hohlzylinderförmig sein. Die Leiter können Runddrähte oder Flachleiter sein. Sind die Leiter Flachleiter, so können die hinausragenden Enden zur Ausbildung der Zylinder- oder Hohlzylinderform gecrimpt werden.The electrical conductor of the connector according to the invention can be copper conductors. The conductors run parallel to each other and are preferably even from each other spaced. The over the transverse edges of the isolation zone protruding ends of the conductors can be cylindrical or hollow cylindrical be. The conductors can be round wires or flat conductors be. If the conductors are flat conductors, they may stick out Ends crimped to form the cylinder or hollow cylinder shape become.
In einer Ausführungsform der Erfindung sind die Leiter innerhalb der Isolationszone flach, während die hinausragenden Enden einen runden Querschnitt haben.In an embodiment of the invention are the conductors within the isolation zone flat, while the protruding ends have a round cross-section.
Die Leiter können in zwei transparente Kunststofffolien unter Bildung einer Sandwichstruktur eingebettet sein. Diese Sandwichstruktur bildet dann die Isolationszone der Vorrichtung. Innerhalb der Sandwichstruktur verlaufen die Leiter in einer Ebene. Die beiden Kunststofffolien können miteinander verklebt sein. Ebenso kann jede andere Weise zur Herstellung der Sandwichstruktur verwendet werden, beispielsweise ein Laminierungsverfahren.The Heads can be placed in two transparent plastic sheets Forming a sandwich structure embedded. This sandwich structure then forms the isolation zone of the device. Within the sandwich structure the ladder run in one plane. The two plastic films can be glued together. Likewise, each other Be used for producing the sandwich structure, for example a lamination process.
Der Begriff „Ebene” bezieht sich in der vorliegenden Erfindung auf die Ebene, in der die Leiter innerhalb der Isolationszone verlaufen.Of the Term "level" refers in the present Invention to the level in which the conductors within the isolation zone run.
Die Fixierungselemente weisen, bezogen auf die Flächenrichtung der Ebene, ein U-förmiges Profil auf. An den Enden der beiden Schenkel des Profils sind die Fixierungselemente ausgebildet, die sich in dieselbe Richtung wie die gekrümmten oder abgewinkelten Abschnitte der hinausragenden Leiterenden erstrecken. Vorzugsweise entspricht der Abstand zwischen einem Schenkel und dem nächstliegenden hinausragenden Ende eines Leiters in der Ebene dem Abstand zwischen zwei benachbarten Leitern. Damit entspricht der Abstand zwischen der Innenkante eines Schenkels und dem ihm nächstliegenden Ende eines Leiters dem Abstand zwischen den Leitern.The Fixing elements have, based on the surface direction the level, a U-shaped profile on. At the ends of the both legs of the profile, the fixing elements are formed, which are in the same direction as the curved or angled ones Extend portions of the projecting conductor ends. Preferably equals the distance between one leg and the nearest protruding end of a ladder in the plane the distance between two adjacent ladders. This corresponds to the distance between the inner edge of a leg and its nearest End of a conductor the distance between the conductors.
Die Positionierungsstifte weisen vorzugsweise einen kegelzylinderförmigen Mantel auf und verjüngen sich ausgehend von den Schenkeln der Fixierungselemente. Dies erleichtert die Montage des erfindungsgemäßen Verbinders auf eine Leiterplatte.The Positioning pins preferably have a conical cylindrical Coat up and taper off the thighs the fixing elements. This facilitates the assembly of the invention Connector on a circuit board.
Es ist nicht zwingend erforderlich, dass ein Fixierungselement ausschließlich einen Bereich der Isolationszone ummantelt, der an eine von deren Querkanten angrenzt. Ebenso kann ein Fixierungselement auch einen an die Querkante angrenzenden Bereich der hinausragenden Enden der Leiter ummanteln, wobei die Krümmung oder Abwinklung der Enden außerhalb der Ummantelung ausgebildet sein sollte.It is not mandatory that a fixing element exclusively encasing a portion of the isolation zone adjacent one of its transverse edges borders. Likewise, a fixing element also one to the transverse edge encasing the adjacent area of the projecting ends of the conductors, being the curvature or bending of the ends outside the sheath should be formed.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist das Fixierungselement eine quaderförmige Basis mit zwei kongruenten Flächen auf, die parallel zu der Ebene, in der die Leiter verlaufen, ausgebildet sind, wobei an den Stirnseiten der quaderförmigen Basis die Schenkel ausgebildet sind und wobei die Schenkel einen rechteckigen Querschnitt aufweisen und an ihrem der Basis abgewandten Ende abgerundet sind. An diesen Enden der Schenkel sind dann die Positionierungsstifte ausgebildet.In An embodiment of the invention has the fixing element a cuboid base with two congruent surfaces on, which are formed parallel to the plane in which the conductors extend, wherein at the end faces of the cuboid base, the legs are formed and wherein the legs have a rectangular cross-section have and rounded at its end facing away from the base. At these ends of the legs are then the positioning pins educated.
Die Fixierungselemente sind vorzugsweise massive Körper. Die Fixierungselemente können jedoch Ausnehmungen und Öffnungen aufweisen, die den Eingriff von Werkzeugen bei der Montage des Verbinders auf einer Leiterplatte oder die Fixierung der Leiter und der Kunststofffolien bei der Herstellung des erfindungsgemäßen elektrischen Verbinders ermöglichen.The Fixation elements are preferably solid bodies. The However, fixing elements can recesses and openings exhibit the engagement of tools during assembly of the connector on a circuit board or the fixation of the conductors and the plastic films in the manufacture of the electrical according to the invention Enable connector.
Zweckmäßigerweise weisen die hinausragenden Enden der Leiter jeweils einen ersten Abschnitt auf, der sich in der Ebene erstreckt und an eine Querkante der Isolationszone angrenzt, und einen zweiten Abschnitt, der sich orthogonal zu der Ebene erstreckt und mit dem ersten Abschnitt über einen gekrümmten Abschnitt verbunden ist, der zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt angeordnet ist.Conveniently, each protruding end of the ladder has a first one Section that extends in the plane and to a transverse edge adjacent to the isolation zone, and a second section extending orthogonal to the plane and with the first section over one curved portion is connected between the first and second section is arranged.
Die Schenkel zumindest eines Fixierungselementes können sich bis zur maximalen Ausdehnung der Enden der Leiter in Flächenrichtung der Ebene oder darüber hinaus erstrecken. Ferner können sich die Positionierungsstifte, ausgehend von den Schenkeln, bis zur maximalen Ausdehnung der Enden der Leiter orthogonal zur Flächenrichtung der Ebene erstrecken oder auch darüber hinaus.The legs of at least one fixation Elements may extend to the maximum extent of the ends of the conductors in the planar direction of the plane or beyond. Further, the positioning pins can extend from the legs to the maximum extent of the ends of the conductors orthogonal to the plane of the plane or even beyond.
Vorzugsweise habe beide Fixierungselemente dieselbe Gestalt, wobei sie, bezogen auf eine Achse quer zur Längsrichtung der Leiter in der Isolationszone, spiegelsymmetrisch zueinander ausgebildet sind.Preferably both fixation elements have the same shape, where they relate on an axis transverse to the longitudinal direction of the ladder in the Isolation zone, are mirror-symmetrical to each other.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen, die die Erfindung nicht einschränken sollen, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigenThe Invention will be described below with reference to exemplary embodiments, which are not intended to limit the invention, with reference explained in more detail on the drawings. Show
Der
in
Die
beide Leiterenden
Die
Leiterenden
Die
beiden Bereiche der Isolationszone
Jedes
der beiden Fixierungselemente weist, bezogen auf die Leiterebene,
einen U-förmigen Querschnitt auf. Die Schenkel
Die
beiden Schenkel sind über eine quaderförmige Basis
An
den beiden äußeren Enden der Schenkel
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- elektrischer Verbinderelectrical Interconnects
- 22
- Leiterladder
- 33
- Isolationszoneisolation zone
- 44
- Leiterendeconductor end
- 55
- Fixierungselementfixing element
- 66
- erster Abschnitt eines Leiterendesfirst Section of a ladder end
- 77
- zweiter Abschnitt eines Leiterendessecond Section of a ladder end
- 88th
- gekrümmter Abschnitt eines Leiterendescurved Section of a ladder end
- 99
- Leiterplattecircuit board
- 1010
- Schenkel eines Fixierungselementsleg a fixing element
- 1111
- quaderförmige Basiscuboid Base
- 1212
- Positionierungsstiftpositioning pin
- 1313
- Kontaktloch in der Leiterplatte zur Aufnahme der zweiten Abschnitte 7contact hole in the circuit board for receiving the second sections. 7
- 1414
- Ausnehmung in der Leiterplatte zur Aufnahme und Führung der Positionierungsstifte 12recess in the circuit board for receiving and guiding the positioning pins 12th
- 2121
- Lochhole
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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2010
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R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
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|
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