DE2228953C3

DE2228953C3 - Pin-shaped connection element for printed circuit boards

Info

Publication number: DE2228953C3
Application number: DE19722228953
Authority: DE
Inventors: Werner 8031 Olehing; Kinzel Hermann 8000 München Keller
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Filing date: 1972-06-14
Publication date: 1976-04-08

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein stiftförmiges Antchlußelement entsprechend dem Oberbegriff des Palentanspruches. The invention relates to a pin-shaped connector element according to the generic term of the Palent claim.

Ein solches Anschlußelement ist z. B. unter der Bereichnung Lötfahne aus dem DT-Gbm 17 68 260 bekannt. Ausgangsmaterial des bekannten Anschlußelements ist ein durch einen Abschnitt eines Halbrund-Drahtes oder durch einen Streifen Flachmetall gebildetes Metallstäbchen, dessen Profil bei der Herstellung des Anschlußelements im wesentlichen unverändert bleibt. Daher sind z. B. eine als Stützpunkt für einen mit dem Anschlußelement zu verbindenden Draht vorgesehene Lötöse am Scheitelpunkt des Anschlußelements und auch zur Begrenzung der Einstecktiefe wirksame Anschläge, sowie an dem Anschlußelement vorgesehene Schultern durch eine entsprechend gekrümmte Führung des Metallstäbchens im Bereich der Schenkel des Anschlußelements außerhalb des in die Bohrung einzusteckenden Abschnitts hergestellt. Infolgedessen bietet dieses Anschlußelement für seine Handhabung, insbesondere beim Einstecken der aneinandergelegten Schenkelabschnitte in eine Leiterplattenbohrung, nur geringe Angiffspunkte, wenn man berücksichtigt, daß die Leiterplattenbohrungen neuerdings nur einen Durchmesser von kaum mehr als von etwa 1 mm haben und demzufolge die maximale Breite des Metallstäbchens bei dem bekannten Anschlußelement nicht über dieses Maß hinausgent. Außerdem macht das am Scheitelpunkt sich befindende Lötauge das Anschlußelement für die neuerdings immer mehr verwendete lötfreie Anschlußtechnik, welche auch unter dem Namen »wire wrapw-Technik bekannt ist, ungeeignet, da hierfür ein Anschlußelement an seinem von der Leiterplatte abgewandten Ende (Scheitelpunkt) im wesentlichen eine durchgehend pfostenförmige Form mit möglichst quadratischem Querschnitt aufweisen soll.Such a connection element is z. B. under the area Soldering lug known from DT-Gbm 17 68 260. Starting material of the known connection element is a section of a half-round wire or a strip of flat metal formed Metal rod, the profile of which is essentially unchanged during the manufacture of the connection element remains. Therefore z. B. one provided as a support point for a wire to be connected to the connecting element Solder lug at the apex of the connection element and also effective for limiting the insertion depth Stops and shoulders provided on the connecting element by means of a correspondingly curved guide of the metal rod in the area of the legs of the connecting element outside of the one to be inserted into the bore Section manufactured. As a result, this connector provides for its handling, in particular when inserting the juxtaposed leg sections into a PCB hole, only low points of attack, if you take into account that the PCB holes recently only one Have a diameter of little more than about 1 mm and therefore the maximum width of the metal rod in the known connection element not beyond this level. Plus, it does that at the apex The solder eye located is the connection element for the solder-free connection technology that has recently been used more and more, which is also known under the name of »wire wrapw technology, is unsuitable because a Connection element at its end remote from the printed circuit board (vertex) essentially one should have a continuous post-shaped shape with a cross-section that is as square as possible.

Ein weiteres die Spreizwirkung seiner federnden Schenkel zu einer vor dem Verlöten wirksamen Vorabfixierung in einer Leiterplattenbohrung ausnutzendes Anschlußelement ist aus dem DT-Gbm 17 68 261, insbesondere aus den Fig. 25 bis 27 und dem zugehörigen Text dieser Literaturstelle, bekannt. Auch dieses Anschlußelement besteht aus einem Metallstreifen mit im wesentlichen durchgehend gleichem Profil, wobei dies Profil kleiner ist als der Durchmesser einer Leiterplattenbohrung. Lediglich in dem für die Aufnahme in einer Leiterplattenbohrung vorgesehenen Abschnitt ist das Profil, unter Bildung zweier abrupter Abstützschultern -an jedem Schenkel des AnschluBelements noch weiter verkleinert. Führt man das Anschlußelement nach dem Zusammendrücken seiner Schenkel mit den freien Enden in eine Leiterplattenbohrung ein, so verspreizt sich das Anschlußelement nach dem Loslassen der Schenkel in der Bohrung und die Abstützschultern verriegeln das Anschlußelement sowohl in Einsteckrichtung als auch entgegengesetzt hierzu. Ein solches Anschlußelement ist jedoch im wesentlichen nur für Leiterplatten geeignet, deren Stärke ziemlich genau dem Abstand der Abstützschultern an einem der Schenkel entspricht.Another is the spreading effect of its resilient legs for a preliminary fixation that is effective before soldering The connector element that utilizes a printed circuit board bore is from DT-Gbm 17 68 261, in particular from FIGS. 25 to 27 and the associated text of this reference, known. Also this connection element consists of a metal strip with essentially the same profile throughout, whereby this Profile is smaller than the diameter of a PCB hole. Only in the one for inclusion in a PCB hole provided section is the profile, forming two abrupt support shoulders -At each leg of the connecting element further reduced. If you lead the connection element after Compressing its legs with the free ends in a printed circuit board bore, it expands the connection element after releasing the legs in the bore and the support shoulders lock the Connection element both in the direction of insertion and in the opposite direction. Such a connection element However, it is essentially only suitable for printed circuit boards, the strength of which corresponds to the spacing of the support shoulders corresponds to one of the legs.

Schließlich ist aus der französischen Patentschrift 12 68 834 ein ebenfalls aus einem Metallstreifen gebildetes Anschlußelement bekannt, dessen in eine Leiterplattenbohrung einsteckbares Fußteil eine an beiden Enden mit dem Basisblech des Elementes zusammenhängende, im übrigen jedoch freigeschnittene Zunge aufweist. Basisblech und Zunge sind in einem mittleren Bereich derart voneinander weggebogen, daß sie beim Einstecken des Fußteils in die Leiterplattenbohrung durch die Bohrungswand federnd gegeneinander gedrückt werden und so das Element in der Bohrung halten. Die Einstecktiefe dieses Elements in eine Leiterplattenbohrung wird durch Schultern begrenzt, die durch eine abrupte Verbreiterung des Metallstreifens gebildet sind. Das bei diesem Element erforderliche Gegeneinanderdrücken von Zunge und Basisblech durch die Bohrungswand einer Leiterplattenbohrung kann jedoch beim Einstecken eines solchen Elements in eine Leiterplattenbohrung leicht zu einer Beschädigung, insbesondere einer Abschälung der Bohrungsmetallisierung führen.Finally, from French patent specification 12 68 834, one is also formed from a metal strip Connection element known whose foot part which can be inserted into a printed circuit board bore one on both Ends connected to the base plate of the element, but otherwise cut free tongue having. The base plate and tongue are bent away from one another in a central area so that they when Insertion of the foot part into the printed circuit board bore pressed against each other by the wall of the bore and thus hold the element in the hole. The depth of insertion of this element into a PCB hole is limited by shoulders created by an abrupt widening of the metal strip are formed. The pressing of tongue and base plate against one another, which is required for this element through the bore wall of a circuit board bore, however, when inserting such an element in a printed circuit board hole can easily be damaged, in particular a peeling off of the hole metallization to lead.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Anschlußelement der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß es einerseits als Anschlußpfahl für die sogenannte »wire-wrap« Anschlußtechnik verwendet und andererseits auch für die konventionelle Befestigung eines Drahtes mit Hilfe eines Lötauges herangezogen werden kann, wobei eine äußerste Schonung einer etwaigen Bohrungsmetallisierung beim Einstecken des Anschlußelements in eine Leiterplattenbohrung weiter aufrechterhalten werden soll und das Anschlußelement mit dem Methoden rationeller Massenfertigung hergestellt werden kann.It is therefore the object of the invention to develop a connection element of the type mentioned at the outset so that that it is used on the one hand as a connection post for the so-called "wire-wrap" connection technology and on the other hand can also be used for the conventional fastening of a wire with the aid of a soldering eye can, with extreme protection of a possible hole metallization when inserting the connection element to be maintained in a circuit board hole and the connection element with the methods of efficient mass production can be produced.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs entsprechende Ausbildung eines solchen AnschJußelements gelöst.According to the invention, this object is achieved by one of the characterizing features of the claim Formation of such a connection element solved.

Aus dieser Ausbildung eines Anschlußelements ergibt sich der Vorteil, daß der von der Bohrung entfernte Scheitelabschnitt des Anschlußelements ohne weiteres mit einer für die sogenannte »wire-wrap«-Technik optimalen Profilierung versehen werden kann, während der verbreiterte Abschnitt des Anschlußelements es ermöglicht, das Anschlußelement beim Einstecken in eine Leiterplattenbohrung bequem zu handhaben und in diesem Bereich eine beide Schenkel durchdringende Bohrung, die einen geeigneten Lötstützpunkt für einen in üblicher Weise mit dem Anschlußelement zu verbindenden Draht zur Verfügung stellt, vorzusehen.This formation of a connection element has the advantage that the removed from the bore The apex section of the connection element easily with a so-called "wire-wrap" technique optimal profiling can be provided, while the widened section of the connection element allows the connection element when plugged into a printed circuit board hole to handle and in this area a hole penetrating both legs, which is a suitable soldering point for a provides wire to be connected to the connecting element in the usual manner.

Zwar ist ein in eine Leiterplattenbohrung einsteckba-Although a plug-in in a PCB hole

res Anschlußelement, das mit seinem aus der Bohrung vorsiehenden Bereich einen Anschlußpfahl für das sogenannte »wire-wrap« Verfahren biidet, bereits aus der US-PS 28 11 702 bekannt. Bei diesem bekannten Element sind auch geringfügig oberhalb der Plattenoberfläche sich befindende durch eine Verbreiterung des Elements geschaffene Schultern vorgesehen. Das aus einem ungefalteten Metallstab bestehende Element muß jedoch mit seinem Anschlußpfahl voraus durch eine Leiterplattenbohrung gesteckt werden. Daher können die Schultern nicht über den Bohrungsdurchmesser hinaus verbreitert werden. Die Schultern dienen im übrigen auch nur dazu, um eine Abspaltung und Abspreizung von Kantenbereichen der Schultern zu ermöglichen, wodurch das Element entgegengesetzt zur Einsteckrichtung an der Leiterplatte festgelegt wird.res connection element, with its area provided from the hole, a connection post for the so-called "Wire-wrap" process biidet, already known from US Pat. No. 2,811,702. With this known element are also located slightly above the plate surface due to a widening of the Elements created shoulders provided. The element consisting of an unfolded metal rod must, however, be inserted through a PCB hole with its connection post in advance. Hence the shoulders cannot be widened beyond the bore diameter. The shoulders serve otherwise only to enable the edge areas of the shoulders to be split off and splayed off, whereby the element is fixed opposite to the insertion direction on the circuit board.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand einer Figur noch näher eriäutert.The invention is explained in more detail below with reference to a figure.

Das in der Figur gezeigte Anschlußelement ist als einstückiges Stanz-Biegeteil durch Aneinanderklappen zweier symmetrischer Schenkel 1 gebildet. Die beiden Schenkel 1 sind dabei V-förmig angeordnet. Infolge der Ausbildung als Stanz-Biegeteil ist das Anschlußelement vollautomatisch in großen Stückzahlen und damit kostensparend herstellbar. Der einsteckbare Abschnitt des Anschlußelements wird durch Zusammendrücken der freien Enden 2 der Schenkel 1 gebildet. Die Querschnitts-Kontur des einsteckbaren Abschnius ist dabei kleiner als der Querschnitt der entsprechenden Bohrung der Leiterplatte bemessen. Das Anschlußelement weist damit ähnlich einer Pinzette zwei federnde Schenkel 1 auf. Diese Federwirkung und die als Anschläge 4 für die Leiterplatte wirkenden abrupten Schenkelverbreiterungen in Form von Schultern ermöglicheii einen festen und senkrechten Sitz des Anschlußelements in der Leiterplattenbohrung bereits vor dem Lötvorgang, wobei große Fertigungstoleranzcn an der Leiterplatte sowohl hinsichtlich des Bohrungsdurchmessers als auch der Plattendicke zulässig sind. Die Federwirkung der symmetrischen Schenkel 1 des Anschlußelements kann ferner sogar so gewählt werden, daß ein- und dasselbe Anschlußelement für Bohrungen unterschiedlicher Durchmesser verwendbar ist. Das somh erhaltene Anschlußelement ist zum Einsatz in ein- und mehrlagigen Leiterplatten gleichermaßen geeignet. Nachdem die Querschnittskontur des einsteckbaren Abschnitts kleiner als der Querschnitt der entsprechenden Leiterplaaenbohrungen ist, bleibt eine in der Bohrung befindliche Metallisierung beim Einstecken des Anschlußelements praktisch unbeschädigt, was insbesondere bei Mehrlagenplatten von großer Bedeutung ist.The connection element shown in the figure is a one-piece stamped and bent part by folding together two symmetrical legs 1 formed. The two legs 1 are arranged in a V-shape. As a result of Training as a stamped and bent part, the connection element is fully automatic in large numbers and thus cost-saving manufacturable. The insertable portion of the connecting element is pressed together the free ends 2 of the legs 1 formed. The cross-sectional contour of the insertable section is included dimensioned smaller than the cross-section of the corresponding hole in the circuit board. The connection element thus has two resilient legs 1, similar to tweezers. This spring action and the stops 4 for the printed circuit board acting abrupt leg extensions in the form of shoulders enable a firm and vertical seat of the connection element in the PCB hole already before the soldering process, with large manufacturing tolerances on the printed circuit board, both in terms of the bore diameter and the plate thickness. The spring action of the symmetrical legs 1 of the connection element can also be selected so that that one and the same connection element can be used for bores of different diameters. The connecting element thus obtained is used equally suitable in single and multi-layer printed circuit boards. After the cross-sectional contour of the insertable Section is smaller than the cross-section of the corresponding conductor plate holes, one remains The metallization in the bore is practically undamaged when the connection element is inserted, which is particularly important for multilayer boards.

Zusätzliche Maßnahmen zur Schonung der Metallschicht, wie z. B. der Einsatz eines Hohlniets, sind nichtAdditional measures to protect the metal layer, such as B. the use of a hollow rivet are not

ίο erforderlich. Das Einsetzen des Anschlußelements in Leiierplattenbohrungen kann sowohl mit einem Bestückungsautomaten als auch von Hand ohne zusätzliche Hilfswerkzeuge erfolgen. Das Anschlußelement weist an den freien Enden 2 seiner Schenkel 1 im Bereich des einsteckbaren Abschnitts eine wannenartige Wölbung 3 auf, die beispielsweise in einem Prägeverfahren hergestellt ist. Die Wölbung 3 ist dabei nach außen gerichtet, wodurch sich der einsteckbare Abschnitt besonders gut an eine Leiterplattenbohrung anpaßt. Durch die Wölbung 3 an den freien Enden 2 der Schenkel 1 wird eine in einer Leiterplattenbohrung vorhandene Metallschicht beim Einstecken des Anschlußelements gegenüber einer ungewölbten Ausführung der Schenkelenden noch mehr geschont.ίο required. The insertion of the connector in Boring plates can be drilled with an automatic pick and place machine as well as by hand without additional Auxiliary tools take place. The connection element has at the free ends 2 of its legs 1 in the area of the insertable section on a trough-like bulge 3, which is for example in an embossing process is made. The curvature 3 is directed outwards, whereby the insertable section adapts particularly well to a PCB hole. Through the curvature 3 at the free ends 2 of the Leg 1 becomes a metal layer present in a printed circuit board bore when the connection element is inserted compared to a curved design of the leg ends even more spared.

Eine Verjüngung 8 am aus der Leiterplatte herausragenden Ende bzw. Schaft des Anschlußelements erleichtert das Aufsetzen eines Prüfadapters. Durch einen derartigen Prüfadapter wird eine Prüfung bestimmter Funktionskreise innerhalb der auf der Leiterplatte aufgebauten Gesamlschaltung ermöglicht. Nach dem Prüfvorgang werden die Anschlußelemente an ihrem freien aus der Leiterplatte herausragenden Ende bzw. Schaft nach dem wire-wrap-Verfahren oder durch Löten verdrahtet, und somit die Funktionskreise zur Gesamtschaltung verbunden. Das Anschlußelement ist damit in vorteilhafter Weise zum Adaptieren, Löten oder »Wrapen« geeignet.A taper 8 at the end or shaft of the connection element protruding from the printed circuit board is facilitated the attachment of a test adapter. A test is determined by such a test adapter Functional circuits within the overall circuit built on the circuit board. After the testing process the connection elements are at their free end or shaft protruding from the circuit board wired according to the wire-wrap process or by soldering, and thus the functional circuits for the overall circuit connected. The connection element is thus advantageously suitable for adapting, soldering or "wrapping" suitable.

Die abrupte Schenkelverbreiterung 4 ist etwa bis zur Hälfte des aus der Leiterplatte 9 herausragenden Schaftes des Anschlußelements weitergeführt, so daß zwei Schultern 11 für die Befestigung eines Drahtes, der z. B. angelötet wird entstehen. Außerdem weist das Anschlußelement in dem aus der Leiterplatte 9 herausragenden Bereich eine Bohrung 13 auf, die zur Aufnahme eines Anschlußdrahtes geeignet ist.The abrupt widening of the legs 4 is approximately up to half of that which protrudes from the circuit board 9 Shank of the connecting element continued so that two shoulders 11 for the attachment of a wire, the z. B. soldered will arise. In addition, the connection element has in the protruding from the circuit board 9 Area has a hole 13 which is suitable for receiving a connecting wire.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Pin-shaped, made from a one-piece stamped and bent part Existing connection element, with one that can be inserted into a bore in a printed circuit board, in the Hole solderable section, the insertion depth is limited by stops and through resilient juxtaposition of the free ends of two symmetrical legs of the connecting element is formed, the connecting element in the bore by the spreading action of these legs is held automatically and at least the free leg ends with an outwardly directed Curved cattle, so that they complement each other to form an essentially cylindrical body, the cross-sectional contour of which is smaller than that of the bore, characterized in that that as stops (4) provided abrupt widening of the legs up to about half of the from the circuit board (9) protruding shaft of the connection element to form two shoulders (11) are continued.