DE2024563C3 - Vorrichtung zum Herstellen einer lösbaren elektrischen Verbindung - Google Patents

Description

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeich- Das Schema einer gebräuchlichen Steckverbindung net durch einen Kontaktstift (8), der an dem der (Elektronik 1966, Heft 10, S. 311 bis 315) zeigt die Kontaktierungsfläche (6) zugekehrten Ende (9) 40 Fiel. Die Flachbaugruppen werden direkt gesteckt, abgerundet ist und der am anderen Ende (10) ein Die für die Verbindung vorgesehenen Leiterbahnen im Winkel von etwa 45" befestigtes Umlenk- sind in der Nähe einer Seitenkante in der Leiterplättchen (11) trägt, platte 1 verbreitert und galvanisch verstärkt. Am

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeich- Punkt A haben sie Kontakt mit den Kontaktfedern 2 met durch einen Druckstift (13), der an dem am 45 des Steckers 3. Die Kontaktfedern sind am Punkt S !abgeschrägten Ende (10) des Kontaktstiftes (8) mit den Leiterbahnen der mehrlagigen Verdrahtungsanliegenden Ende (15) abgerundet ist und der am platte verlötet. Da die Kontaktfedern am Punkt A anderen Ende (16) einen Teller (17) trägt, der als einen ausreichend hohen Kontaktdruck hervorrufen Widerlager einer Feder (14) dient. sollen, der sich auch bei häufigem Stecken nicht we-

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeich- 50 Fintlich verringern darf, muß ihre freie Länge genünet durch einen abnehmbaren Deckel (20) des gend groß sein. Sie müssen außerdem in dem Isolier-. Steckerkörpers (3), der im Bereich der Feder- teil des Steckers fest gelagert sein, da die Verdrahkammern (19) eine Metallisierung (21) und eine tungsplatte4 das durch die seitliche Auslenkung der Durchkontaktierung (22) aufweist. Feder verursachte Drehmoment nicht aufnehmen

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- 53 kann. Damit ergibt sich aber zwischen den Punkkennzeichnet, daß die Umlenkplättchen (11) be» ten A und B eine Entfernung von etwa 15 bis 20 mm, nachbarter Kontaktstifte (8) um 180° gegenein- die aus konstruktiven Gründen kaum unterschritten ander verdreht angeordnet sind. werden kann. Durch die Kontaktfedern gebildeten

relativ langen Leitungsabschnitte begünstigen nicht 60 nur das übersprechen zwischen benachbarten Leitungen, sondern besitzen auch einen wesentlich hö-

heren Wellenwiderstand als die Streifenleitungen auf

dem mehrlagigen Aufbau- und Verdrahtungsplatten.

Die Stoßstellen verursachen eine Verformung der

65 Impulse, die über diese Leitungsabschnitte laufen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung Da bis zur eigentlichen Auswertung bzw. Weiterver-2um Herstellen einer lösbaren elektrischen Verbin- arbeitung der Impulse das Abklingen der Eindung zwischen einander gegenüberliegenden Lei- Schwingvorgänge erst abgewartet werden muß, ent-

steht daraus eine Verminderung der Schaltgeschwin- Druckstift in einer Buhrung den Steckerkörpers ge-

digkeit. Zwar kann durch Anbringen der Erdungs· führt ist, der die Kraft einer in einer Federkammer

platte 3« (Fig. !) an der Außenseite des Steckers des Steckerkörpers zwischen den Druckstift und

das L/C-Verhäitnis des Leitungsabsehnittcs inner- einen abnehmbaren Deckel des Steckköipers einge-

hülb ites Steckers verringert und damit das Leitiings- 5 spannten Feder auf den Kontaktslift überträgt,

verhalten verbessert werden, doch gelingt die Anpas- Andere Weiterbildungen der Erfindung sind in

sung an den verhältnismäßig niedrigen Wellenwider- Unieransprüchen gekennzeichnet,

stand der Sireifenleitungen nicht. Wenngleich grund- Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen

sätziich auch die erforderlichen Maßnahmen für die insbesondere darin, daß die Signalwege um ein Viel-

Hersteilung stoßfreier Steckverbindungen bekannt io faches verkürzt werden, so daß ein übersprechen

sind, so verbietet sich ihre Anwendung in den vorlie- zwischen benachbarten Leitungen praktisch ausge-

genden Fällen regelmäßig aus Gründen des Platzbe- schaltet und der Wellenwiderstand sehr klein gehal-

darfes und des Aufwandes. Insbesondere beim Auf- ten wird. Es werden keine hohen Anforderungen an

bau eines Systems mit integrierten Bausleinen muß die Hersteliungstoleranzen gestellt. Die Steckvorrich-

praktisch jeder der zur Verfügung siehenden Raster- 15 tnng nach der Erfindung kann leicht zusammenge-

punkte im Abstand von 2,54 mm mit einem Signal- baut und zerlegt werden. Es können alle einzelnen

steckkontakt bestückt werden. Teile leicht ausgewechselt weiden. Der Stecker ist im

line bereits vorgeschlagen.?; Steckvorrichtung geht Betrieb völlig unempfindlich, da alle Kontaktteile ge-

\t!ii der Überlegung aus. die obigen Nachteil da- schützt sind. Weitere Vorteile werden an Hand eines

durch zu vermeiden, daß man die Längen der über so Air.führungsbeispieles aufgezeigt, das in der Zeich-

die Steckvorrichtung führenden Signahvcge verkürzt, nung dargestellt und im fr ^enden näher beschrieben

um so die Reflexion an den vorhandenen Stoßstellen ist. Es zeigt

auf ein nicht mehr störendes MaIj zu verringern. Bei Fig. 1 eine bekannte Steckverbindung im Quer-

dieser Steckvorrichtung stecken starre Stifte auf der schnitt,

nichtbestückten Seite der Bauplatte. Diese Stifte sind 25 F i g. 2 den prinzipiellen Aufbau einer erfindungs-

durch eine Stiftplatte mechanisch gehaltert. Ein gemäßen Vorrichtung und

Gegenstück trägt federnde Stifte. Der Kontakt zwi- Fig. 3 einen Ausschnitt eines Ausführungsbeispieschen Baugruppe und Bauplatte kommt dadurch zu- les der Vorrichtung nach der Erfindung im Querstande, daß in jedes Durchkontaktierungsloch der schnitt.

Bauplatte ein Stiftpaar eingeführt wird, das sich in 30 Die F i g. 2 zeigt den prinzipiellen Aufbau und die dem Durchkontaktierungsloch verkeilt. Ein Nachteil Wirkungsweise der Vorrichtung nach der Erfindung, dieser Steckvorrichtung besteht in den hohen ToIe- Die sich gegenüberliegenden Leitungsanschlüsse, die ranzanforderungen an die Stifte und Bohrungen, da- lösbar miteinander elektrisch verbunden werden jeweils mehr als 300 Stifte gleichzeitig gesteckt wer- sollen, sind als Kontaktfläche 6 und als durchgehenden müssen. 35 des Kontaktierungsloch 7 ausgebildet. In das Kon-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine taktierungsloch 7 ist ein Kontaktstift 8 eingelegt, der

Vorrichtung zum Herstellen einer lösbaren elektri- ein abgeschrägtes Ende 10 a-ifweist. Gegen dieses

sehen Verbindung zwischen einander gegenüberlie- abgeschrägte Ende 10 wirkt eine Kraft P in axialer

gendeu Leitungsanschlüssen einer nur einseitig Bau- Richtung des Kontaktstiftes 8, preßt den Kontaktelemente tragenden Baugruppenplatte mit Leitungs- t° stift8 gegen die Kontaklierungsflächeo und verkeilt

anschlüssen einer vorzugsweise mehrlagigen Ver- ihn gleichzeitig im Kontaktierungsloch 7, wodurch

drahtungsplatte zu schaffen, die auch für Schaltungs- eine sichere elektrische Verbindung zwischen den

anordnungen, die mit Impulslängen im Subnano- beiden Kontaktstellen erreicht wird.

Sekundenbereich arbeiten, noch brauchbar ist und Die F i g. 3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der die nur geringe Anforderungen an die Herstcllungs- 45 Plattenbaugruppe 1 zusammen mit der Verdrah-

toleranzen stellt. tungsplatte2 und dem Steckerkörper 3. Die Platten-

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- baugruppe 1 ist auf einer Seite mit Mikrobausteilöst, daß einander zugeordnete Kontaktsteilen jeweils nen4 bestückt. Die Mikrobausteine4 sind mittels als Kontaklierungbfläche einerseits und als Kontak- Durchkontaktierungen5 mit den auf den gegenübertierungsloch andererseits ausgeführt sind und daß in 50 liegenden Seiten befindlichen Kontaktierungsflächen, das Kontaktierungsloch ein Kontaktstift eingelegt ist, die ein Raster bilden, verbunden,
dessen der Kontaktierungsfläche abgewandtes Ende Diese Kontaktierungsflächen 6 sollen mit den abgeschrägt ist, auf das in axialer Richtung eine durchgehenden Kontaktierungr.löchern 7 einer VerKraft derart wirkt, daß der Kontaktstift im Kontak- drahtungspldtte2 elektrisch verbunden werden. Dazu tierungsloch verkeilt und gegen die Kontaktierungs- 55 sind in die Kontaktierungslöcher 7 der Verdrahtungsfläche gepreßt ist. platte 2 Kontaktstifte 8 eingelegt. Diese Kontakt-

Um die Leitungen einer einseitig Bauelemente, stifte 8, die wahlweise eckigen oder runden Quervorzugsweise Mikrobausteine tragenden Baugrup- schnitt haben können, sind an dem einen Ende 9 abpenplatte mit Leitungen einer vorzugsweise mehrlagi- gerundet. Mit ihrem anderen Ende 10, an den ein gen Verdrahtungsplatte zu verbinden, besteht eine 60 Umlenkplättchen 11 im Winkel von etwa 45° befe-Weiterbildung der Erfindung darin, daß ein Raster stigt ist, reichen die Kontaktstifte 8 in eine Kammer von Kontaktierungsflächen auf der nicht mit Bauele- 12 eines Steckerkörpers 3. Dieses Umlenkplättchen menten bestückten Seite der Baugruppenplatte einem Il dient da/.u, die axiale Kraft F, die auf den Kon-Raster von Kontaktierungslöchem in der Verdrah- taktstift 8 wirkt, in eine axiale Komponente Fa und tungsplatte gegenüberliegt, daß die in die Kontaktie- 65 eine radiale Komponente Fr zu zerlegen, so daß die rungslöcher eingelegten Kontaktstift mit ihrem ab- Kontaktstifte 8 gegen die Kontaktierungsflächen 6 geschrägten Ende >n rasterförmig angeordnete Kam- der Plattenbaugruppe 1 gedrückt und im Kontaktiemern eines Steckerkörpers reichen und daß je ein rungsloch 7 verkeilt werden. Diese Kontaktstifte sind

ein/ein in die Durchkonlaktierungslöchcr 7 der Vcrdrahtungsplatte 2 eingelegt, und zwar so. daß benachbarte Umlenkpläitchen 11 um ISO gegeneinander verdreht sind, damit keine Hori/.untalkräftc auftreten. Auf dieses Raster von Kontaktstiften 8 ist ein Steckkörper 3 angesetzt und mit zwei Ilaltescliraubcn. die in F i g. 3 nicht dargestellt sind, an der Verdiahtungsplatlc 2 befestigt. Der Steckkörper 3 enthält die Druckstifte 13 und die Druckfedern 14. welche den Axialdruck auf die Kontaktstift^ 8 erzeugen. Der Druckstift 13. der die Kraft der Feder 14 auf den Kontaktstift 8 überträgt, ist an einem linde 15 abgerundet. Am anderen linde 16 trägt er einen Teller 17. der als Widerlager für die Druckfeder 14 dient. Um die Rauhöhe der Steckvorrichtung gering zu halten, ist der Druckstift 13 so kuiv. ausgeführt, daß gerade noch eine gute axiale Führung in der Bohrung 18 des Steckerkörpers 3 gesichert ist. In F i c. 3 ist als druckerzeimendes lilcncnt eine Schraubenfeder 14 dargcslellt. Derselbe Zweck kann mit jeder anderen Feder, z. B. Teller- oder Stiftfeder erreicht werden. Die Druckstifte 13 und die Federn 14 können einzeln in ihre Führungen 18 bzw. in die Feilet kammern 19 eingelegt werden und sind somit leicht auswechselbar. Die Federn 14 sind durch einen abnehmbaren Deckel 20 vorgespannt und fixiert. Der Deckel 20 besitzt im Bereich der Fcdcrkammcr 19 eine Metallisierung 21 und eine Durchkonlaktierung

ίο 22, damit von außen das elektrische Potential des Kontaktes gemessen werden kann. Hin besonderer Vorteil der Steckvorrichtung is( der problemlose Steckvorgang. Die Plattcnbaiigruppe wird zunächst praktisch ohne Kraft auf ihren Sitzplatz auf der mit dem Steckerkörper verbundenen Verdrahtungsplattc gebracht und dabei durch Führungsleisten positioniert, lirsi dann wird die erforderliche Kontaktierungskraft durch Verschrauben der Plattenbaugruppe mit der Verdrahtungsplatte aufgebracht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. lungsanschiüssen einer nur einseitig Bauelemente tra-

   Patentansprüche: gcnden Baugruppcnplaite mit Lekimgsanscblüssen

   einer vorzugsweise rnehrlaöigen Verdrahtuiigsplatie.

   Vorrichtung /.um Hersidien einer »ösbaren Der ständig zunehmende Einsatz von schnellen inrih^heu Verbindung zwischen einander ge- S legrierten Schaltkreisen in Form von Mikiobausteigenüberüegenden L.eitungsanschlüssen einer nur nen beim Aufbau von großen elektronischen Systeeinseitig Bauelemente tragenden Baugruppen- men, insbesondere von Datenverarbeitungsanlagen, platte mit Leitungsanschlüssen einer Vorzugs- hat nicht nur eine Verringerung des Platzbedarfes weise mehrlagigen Verdrahtungsplaite, da- zur Foigc, sondern ermöglicht vor aHera wegen der durch gekennzeichnet, daß einander zu- 10 geringen erforderlichen Leiiungsiängcn cuts Erhö-' geordnete Kontaktstellen jeweils als Koniaklie- hung der Schallgeschwindigkeit. Eine weitere Vcrrungsfläche (6) einerseits und als Kontaktierungs- besserung des Schaltverhaitens ergibt sich durcn die loch (7) andererseits ausgeführt sind und daß in Ausbildung der Signalleitungen als Streifenleitungen das Kontaktierungsloch (7) ein Kontaktstift (8) mit definiertem Wellenwiderstand. Hierzu werden eingelegt ist, dessen der Kontaktierungsfläche ab- 15 Jie Mikrobausteine auf einem plattenförmigen, gewandtes Ende (10) abgeschrägt ist, auf das in mehrschichtigen Träger aus Isoliermaterial auf geaxialer Richtung eine Kraft (P) derart wirkt, daß baut, wobei auf jeder Schicht geätzte Leiterbahnen der Kontaktstift (8) im Kontaktierungsloch (7) angeordnet sind.

   verkeilt und gegen die Kontaktierungsfläche (6) Kürzeste Signalleitungen mit einem definierten und

   jepreßt ist. 20 in Grenzen wählbaren Wellenwiderstand und somit
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- höchste Schaltgeschwindigkeit würde man erhalten, kennzeichnet, daß ein Raster von Kontaktie- wenn man alle Mikrobausteine eines Systems in einer mngsflächen (6) auf der nicht mit Bauelementen einzigen Großbaugruppe unterbringen würde. Dem (4) bestückten Seite der Baugruppenplatte (1) widerspricht jedoch die Forderung, eine Anlage aus einem Raster von Kontaktierungslöchern (7) in 35 kleinen, leicht lösbaren Baugruppen aufzubauen, um der Verdrahtungsplatte (2) gegenüberliegt, daß eine rasche Wartung zu ermöglichen.

   die in die Kontaktierungslöcher (7) eingelegten Es ist bekannt, jeweils eine Anzahl von Mikrobau-Kontaktstifte (8) mit ihrem abgeschrägten Ende steinen, die selbst aus mehreren Gatter- und/oder (10) in rasterförmig angeordnete Kammern (11) Kippschaltungen in integrierter Schaltkreistechnik eines Stecker' örpers (3) reichen und daß je ein 30 bestehen, in steckbaren Flachbaugruppen zu vereinit)ruckstift (13) in einer Bohrung (18) des gen. Eine solche Baugruppe besteht aus einer mehr-Steckerkörpers (3) geführt ist. der die Kraft einer lagigen Leiterplatte, auf der integrierte Bausteine In einer Federkammer (19) des Steckerkörpers eingelötet sind. Sie wird über Steckkontakte mit einer (3) zwischen den Druckstift (ü3) und einen ab- Verdrahtungsplatte verbunden, die vor allem zur Hehmbaren Deckel (20) des Steckerkörpers (3) 35 Hersteilung definierter Wellenwiderstände der Signaleingespannten Feder (14) auf den Kontaktstift (8) leitungen, aber auch zur Erzielung einer hohen effekliberträgt. tiven Leiterdichte ebenfalls mehrlagig ausgeführt ist.