DE2419735A1

DE2419735A1 - Elektrischer schaltungstraeger

Info

Publication number: DE2419735A1
Application number: DE2419735A
Authority: DE
Inventors: Jack Brochon; Andre Frances
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-06-08
Filing date: 1974-04-24
Publication date: 1975-01-02
Also published as: US3897126A; DE2419735C3; GB1437886A; FR2232907A1; DE2419735B2; FR2232907B1

Description

PATENTANWALT Dlpl.-Ing. Rudolf fticbus 741 Reutlingen/Warft. Hindenburgstr. 65-Telefon 34718

p 2381

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Anmelder:

1. Herr Andre I¹RAITCSS

1 allee des Ajonds, P - 22 300 Lannlon /Prankreich

2. Herr Jack BROOHON

Rue Surcouf P - 22700 Perros-G-uireff /Prankreich

elektrischer SciaaItungsträger

Jie Erfindung "betrifft einen elektrischen Schaltungsträger mit einer "beidseitig mit gedruckten Schaltungen versehenen Earte und einer zugeordneten Steckleiste, wobei die Earte auf beiden Seiten gleichsinnig mit geradlinigen, in gleichen Abständen parallel zueinander verlaufenden aufgedruckten Leiterbahnen, kurz lamellen genannt, versehen ist, die in Plättchen enden, die koaxial von Öffnungen in der Steckleiste durchbrochen sind, welche Öffnungen in zwei parallel zum Steckrand der Steckleiste in einem gegenseitigen Abstand d verlaufenden Linien angeordnet sind, und wobei die Steckleiste mechanisch so an der Earte befestigt ist, daß die Steckleiste eine Seite der Earte auf einer bestimmten Breite bedeckt,

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Die rationelle Ausnutzung der Oberfläche einer Zarte mit gedruckten Schaltungen zwingt wegen der Anzahl der Signaleingangs- und -· ausgangsanschlüsse sowie der Zahl der Versorgungsanschlüsse der aktiven Schaltungskomponenten häufig dazu, eine Zontaktzahl vorzusehen, die eine einzige Steckleiste mit Durchgangskontakten unmöglich liefern kann, oder zwingt mindestens dazu, die Fläche dieser Kontakte zu vermindern oder die Länge der Steckerleisten zu erhöhen, wobei im zweitgenannten lall eine künstliche Verdoppelung oder Verdreifachung der Oberfläche der Platte erreicht werden kann.

Die Erfahrung zeigt aber einerseits, daß die Größe der Kontakte nicht unter einen kritischen Wert verringert werden kann, ohne Schwierigkeiten bei der Herstellung und im Betrieb der Karte zu verursachen, und zeigt andererseits, daß die Abmessungen der jetzt genormten Platten oder Karten nicht vergrößert werden sollten, wenn nicht Durchbiegungen oder Yerbiegungen des Buchsenteils der Steckverbindung des Schaltungsträgers in Kauf genommen werden v/ollen, die schädlich für die Kontaktqtualität sind.

Ein spürbarer "Fortschritt ist durch die Verwendung von doppelseitig bedruckten Karten erzielt worden, deren Leiterbahnen der beiden Seiten, anstatt sich mit den Leiterbahnen der anderen Seite zu kreuzen, paarweise

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angeordnet sind, also eine Leiterbahn des Paares auf der einen und die andere auf der anderen Seite der Zarte.

Es ist bekannt, gedruckte Schaltungskarten mit Durchbruchsverb indungen oder Steckerleisten in JForm von vorgefertigten isolierenden Stäbchen zu bilden, die auf den Karten befestigt sind und bei denen die leiter oder lamellen mechanisch oder galvanoplasbisch hergestellt sind. Hach bestem Wissen der Anmelder gibt es jedoch noch keine Verbindungsteile, die in Verbindung mit doppelseitigen Steckbuchsen verwendet werden könnten.

Aus diesem Grunde sind doppelseitige Karten, die als "auswechselbar" bezeichnet worden waren, wieder verschwunden, deren einer Rand so beschnitten war, daß an ihm ein Band erschien, dessen beide Seiten mit durch Fotogravur geschaffenen und anschließend in gleicher Weise mit wie die lamellen dea? erwähnten Stäbchen der einseitigen Karten behandelten lamellen besetzt waren.

Aber diese doppelseitigen auswechselbaren Karten weisen mehrere schwerwiegende Nachteile auf:

Die Behandlung der Kontaktflächen des Steckerteils und die nachfolgenden lochungen machen die Karten unbeweglich.

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der ¥iederbeschaffungspreis wird dadurch erhöht, daß die Serien von geringerer Bedeutung sind;

Verbiegungen der SteeklameIlen im Betrieb führen zum Ausschuß der Karte.

Überhaupt hat die Erfahrung gezeigt, daß die Durchgangsverbindungsstellen keine vollkommen gleichmäßige Qualität haben. Sie sind teilweise mittelmäßig und sind in jedem ]?alle die Quelle von Streitigkeiten mit den Lieferanten von Steckbuchsen, deren Gewähr-Ieistungspflicht schwierig zu erreichen ist, weil die Herstellung von durchbrochenen Verbindungen nicht ihre Sache ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vorgefertigtes Steckverbindungsteil für beidseitig bedruckte Schaltungskarten zu schaffen, das in doppelseitige Steckbuchsen einsetzbar ist und die vorstehend genannten Nachteile vermeidet.

Es sind bereits derartige gedruckte ochaltungskarten bekannt, die jedoch den Uachteil haben, daß bei ihnen weder eine Vorfertigung der Steckleisten noch eine Lötverbindung zwischen den Steckleisten und den Earten auf automatischem ¥ege herstellbar ist. Außerdem sind die bekannten Earten nicht allgemein dazu entworfen, Verbindungen durch Drahtwinkel zwischen

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Karte und Steckleiste zu schaffen.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem elektrischen Schaltüngsträger der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die gedruckten Schaltungen der Karte in Plättchen gleicher gegenseitiger Anordnung wie derjenigen der Steckleiste enden, die koaxial von in der Karte ausgebildeten öffnungen durchbrochen sind, die in zwei parallel zum Rand der Karte verlaufenden und voneinander im Abstand d verlaufenden linien angeordnet sind, daß die Karte von der Steckleiste durch eine isolierende Zwischenpälltte getrennt ist, die in gleicher Yeise wie die Steckleiste und die Karte mit öffnungen versehen ist, daß die Karte, Zwischenplatte und Steckleiste miteinander unter deckungsgleicher Anordnung der Löcher verbunden sind, so daß durch die löcher geradlinige leitungsstifte führbar sind, die sich senkrecht zur Kartenebene erstrecken und die zwischen der Karte und der Steckleiste erforderlichen leitungsverbindungen bilden, und daß diese Stifte auf der der Karte entgegengesetzten Seite der Steckleiste mit lötsteilen versehen sind, welche die Verbindung der Stifte mit den Plättchen der einen und der anderen Seite der Steckleiste bilden.

Mit dem erfindungsgemäß ausgebildten Schaltungsträger wird die gestellte Aufgabe vollständig gelöst. Einerseits

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können die metallenen Stifte ocier ösen in die Steckleiste automatisch, eingebracht werden; andererseits können die Lötverbindungsstellen dieser Stifte auf der Steckleiste durch. Eintauchen in ein Zinnbad erzielt werden.

Die lange der Metallstifte ist an die zu schaffende Verbindung zwischen der Karte und der Steckleiste angepaßt. ¥enn die "Verbindungen gelötet werden, ist der Schaltungsträger erfindungsgemäß so ausgebildet, daß die Stifte als relativ kurze Steckteile ausgebildet sind, die auf der dem Stift entgegengesetzten Seite der Karte mit Lötstellen versehen sind, welche die Terbindungen der Stifte mit den Plättchen, in denen die aufgedruckten Leiterbahnen enden, der einen oder der anderen Seite der Karte gewährleisten.

Die Yerbindungen können bei einem Durchgang durch ein Zinnbad verwirklicht werden. (Dieser Durchgang kann gleichzeitig die Iiötbefestigung der Anschlußteile von Schaltungsteilen auf der Karte bewirken).

Wenn die Yerbindungen zwischen der Karte und der Steckleiste durch Drahtwickel gebildet werden, ist die Karte erfindungsgemäß so ausgebildet, daß die Stifte relativ lange Lötösen sind.

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nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes anhand der "beiliegenden Zeichnung näher besehrieben.

Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Vorderseite des Schaltungsträgers, der aus einer gedruckten Schaltungskarte und einer an dieser Karte befestigten Steckleiste besteht (erste Ausführungsform für lötverbindungen zwischen der Karte und der Steckleiste);

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Rückseite des gleichen Schaltungsträgers;

Pig. 3 einen Schnitt durch den SchaItungsträger entlang der linie III-III in ]?ig. 1;

Fig. 4-6 den Pig.1 - 3 entsprechende Ansichten

einer zweiten Ausführungsform des Schaltungsträgers (Drahtwickelverbindungen zwischen Karte und Steckleiste);

3?ig. 7 einen Schnitt durch eine Steckbuchse für die Steckleiste der Schaltungsträger.

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Die Fig.i bis 3 zeigen einen Schaltungsträger, bestehend aus einer beidseitig bedruckten Earte 100 und einer Steckleiste 10. Zarte und Steckleiste sind beispielsweise beide aus Flachmaterial, beispielsweise aus Eunstglas, gefertigt.

Die Figuren zeigen, daß die Earte 100 vordere Leiterbahnen 101 und hintere Leiterbahnen 102 aufweist, die auf jeder Seite der Earte in gleichen Abständen voneinander verlaufen und, von einer Seite zur anderen der Earte gesehen, paarweise einander gegenüberliegend angeordnet sind.

Auf der Earte 100 enden die hinteren Leiterbahnen 102 in Plättchen, die koaxial durch Löcher 10Og, die durch die Earte hindurchführen und in einer parallel zum benachbarten Rand der Earte in einem Abstand c+d verlaufend ω. Linie angeordnet sind, durchbrochen sind. Die vorderen Leiterbahnen 101 weisen seitlich um den halben Zwischenraum zwischen den Leiterbahnen ausgelenkte Abschnitte auf, so daß die Öffnungen 100g umgehen, und enden dann in Plättchen, die koaxial von Öffnungen 10Of durchbrochen sind, welche durch die Earte hindurchgehen und in einer im Abstand c vom Rand der Earte entfernt verlaufenden Linie angeordnet sind. Die Öffnungen 10Of tragen einen Metallbelag oäex: sind jeweils mit einer durchgehenden Metallbuchse versehen, während die Öffnungen iOOg keinen Hetallbelag aufweisen.

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Die Karte ist außerdem mit zwei Befestigungsöffnungen 10Oa, 100b versehen, die nachfolgend noch ■beschrieben werden.

Die I?ig. 1 bis 5 zeigen auch, daß die Steckleiste vordere Leiterbahnen 11 und hintere Leiterbahnen aufweist, die der Einfachheit halber Lamellen genannt werden.-"Diese Lamellen sind ebenfalls, von einer Seite zur anderen Seite der Karte betrachtet, paarweise aufeinander ausgerichtet und mit gleichmäßigem Abstand, der dem Abstand der Leiterbahnen der Karte entspricht, voneinander angeordnet.

Auf der Steckleiste 10 enden die vorderen Lamellen in Plättchen, die koaxial von Öffnungen 1Of durchbrochen sind. Die öffnungen 1Of gehen durch die Steckleiste hindurch und sind in einer Linie ausgerichtet, die vom Steckrand der Steckleiste eine Entfernung f+d hat. Die hinteren Lamellen 12 sind in ihrem Endbereich zunächst seitlich ausgelenkt, um die Öffnungen 1Of zu umgehen, und enden dann in Plättchen, die koaxial von Öffnungen 10g durchbrochen sind. Die Öffnungen 10g gehen ebenfalls durch die Steckleiste hindurch und sirdin einer Linie ausgerichtet, die in einem Abstand f vom Steckrand der Steckleiste verläuft. Die Öffnungen 10g sind mit einem Metallbelag versehen (oder jeweils mit einer metallenen Durchgangsöse versehen), während die Öffnungen 1Of keinen Metallbelag aufweisen.

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Die Steckleiste 10 ist auch mit zwei Sefestigungsöffnungen 10a und 10b versehen, die mit den Befestigungsöffnungen der Karte so zusammenfallen, daß alle gleichen öffnungen der Earte und der Steckleiste einander paarweise zugeordnet sind. Die Steckleiste weist einen freien Band 10c auf, der von beiden Seiten her angeschrägt ist. Zur elektrischen Isolierung der Earte von der Steckleiste ist eine Zwischenplatte 30 vorgesehen, die beispielsweise aus wärmehärtbarem Kunststoff mit 0,5mm Stärke gefertigt ist und · mit den Öffnungen 10Of, 100g, 100a, 100b der Earte und den Öffnungen 1Of, 10g, 10a, 10b der Steckleiste zusammenfallende Öffnungen aufweist.

Durch die Öffnungen 1Of der Steckleiste und 10Of der Xarte ragen Stifte 13, durch die Öffnungen 10g der Steckleiste und 100g der Earte ragen Stifte 14. Die Stifte 13,14 sind jeweils während der Herstellung des Schaltungsträgers an ihrem der vorderen Seite der Steckleiste zugekehrten Ende verlötet, jeder Stift 13 mit dem Endplättchen einer Lamelle der Steckleiste, jeder Stift 14 mit dem Endplättehen einer Lamelle 12 der Steckleiste über die Metallschicht der öffnung 10g (oder der in diese Öffnung eingesetzten Buchse). Die Stifte 13,14 werden schließlich, also beim Zusammensetzen der vorgefertigten und mit den angelöteten Stiften versehenen Steckleiste mit der bedruckten und mit Schaltungsteilen besetzten Earte, verlötet. Die Zwischenplatte 30 und die

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Steckleiste 10.werden dabei, durch, die Stifte, welche die Öffnungen der Zwisehenplatte und der Karte durchdringen, und durch rohrförmige Hieten 40a, 40b, die in die Befestigungsöffnungen der drei Elemente eingesetzt sind, verfestigt. Jeder Stift 14 ist also mit einem Sndplättchen einer leiterbahn 102 der Karte verlötet, und jeder Stift 13 ist mit dem Endplättchen einer Leiterbahn 101 der Karte über den Metallbelag der Öffnung 10Of (oder der eingesetzten Metallbuchse) verlötet.

Die S*ig. 4 und 5 zeigen'einen Scnaltungsträger, bestehend aus einer beidseitig bedruckten Schaltungskarte 100 und einer Steckleiste 10, die gegenüber dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel den einzigen Unterschied aufweist, daß die Verbindungen zwischen der Steckleiste und der Earte durch Umwickeln der Drahtenden anstelle von Lötverbindungen gebildet s ind.

Ein Vergleich der 5¹Ig.4 bis 6 mit den 3?ig.1 bis 5 zeigt, daß die Steckleiste vollständig gleich ausgebildet ist und daß nur die Stifte 15 und 14 durch Lötösen 13', 14' ersetzt sind, die wesentlich langer als die Stifte sind (beispielsweise in der Größenordnung von 15mm anstelle von 2mm) und normalerweise einen quadratischen Querschnitt (0,8mm χ 0,8mm) haben. Bei der Karte sind folgende Unterschiede vorhanden:

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Die Earte trägt nicht mehr weder vordere noch, hintere leiterbahnen;

folglich sind die Öffnungen 10Of nicht mehr mit einem Metallbelag versehen;

die Earte trägt dagegen Reihen von Öffnungen 10Ox, 10Oy, die das Einfügen der Halter von Schaltungsteilen 60 durch Lötösen erlauben, die auf der hinteren Seite der Earte herausragen. In Iig.6 sind als Beispiel zwei Drahtwickelverbindungen zwischen der Earte und der Steckbuchse dargestellt.

Aus Ifig.7 ist eine Steckleiste ersichtlich, die nicht Gegenstand der Erfindung ist. Sie weist einen länglichen Eörper 5 auf mit einer Längsrinne 50, in welche die Steckleiste 10 eingeschoben wird. Sie weist außerdem Querrinnen auf, die paarweise einander gegenüberliegend angeordnet sind und in denen Eontakte in iOrrn gebogener Lamellen 51, 52 angeordnet sind, die mit den Lamellen 11, 12 der Steckleiste ausammen-Wirken. Die federnde Ausbildung der Lamellen 51, "bewirkt einerseits ein Festklemmen der Steckleiste und andererseits eine gute Eontaktgabe zwischen den in "Verbindung miteinander kommenden Eontaktteilen.

Die Herstellung der Steckleisten erfolgt normalerweise in folgenden Herstellungsstufen:

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Ausgangsmateiiai ist eine geschichtete und auf "beiden Seiten verkupferte Platte mit einer Fläche, die einer ■bestimmten Anzahl fertiger Steckleisten entspricht. Man durchlocht die Platte an der Stelle einer jeden Steckleiste mit zwei Reihen von löchern für die lamellen sowie für jeweils zwei Befestigungslöcher. Gegebenenfalls werden die Löcher mit einem Metairbelag versehen.

Durch Fotogravur werden auf den "beiden Seiten der Platte an der Stelle einer jeden Steckleiste zwei Reihen von Lamellen gebildet, die am Eopf durch ein Querband miteinander verbunden sind, das seinerseits mit einer gerneinsamen Leiterbahn zur Stromversorgung aller Querbänder bei dem nachfolgenden Verfahrensschritt verbunden ist. Anschließend wird durch Galvanoplastik ein Metallbelag (Nickel, Gold) auf verkupferte Seile der Platte über die Länge der Steckverbindung aufgebracht. Dann wird die Platte entsprechend den Konturen der fertigen Steckleisten zerteilt, wobei die Querleiterbahnen entfernt werden, und es wird das Anschrägen des einen der Ränder einer jeden Steckleiste vorgenommen.

In die öffnungen jeder Steckleiste werden Stifte oder Lötösen eingebracht und bestimmte Lötösen gegebenenfalls mit Augen versehen, ua den Metallbelag der entsprechenden öffnungen der Steckleiste zu ersetzen, und die Stifte

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werden von der Vorderseite der Steckleiste her "bei eines Durchgang durch ein Zinnbad angelötet.

Mit eines Magazin solcher Torgefertigter Steckleisten sowie Zwischenplatten und ösen läßt sich die Befestigung einer Steckleiste an einer gedruckten Leiterkarte auf die folgenden Verfahrensgänge reduzieren:

Man versieht die Karte mit zwei Befestigungsöffnungen. Man stellt die Karte, die Zwischenplatte und die Steckleiste zusammen und verbindet sie miteinander alt Hilfe von swei ösen. Dann werden die Verbindungen zwischen der Karte und der Steckleiste, entweder durch Verlöten von der Rückseite der Karte her heim Durchgang durch ein Zinnbad (bei einen Durchgang, sit welchem üblicherweise auch die Halteteile von Schaltungsteilen mit den Leiterbahnen der Karte verlötet werden), oder mit Hilfe von Drähten, deren Enden um lötösen 13^f, 14* und 10Ox, 100g gewickelt werden, geschaffen.

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Claims

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P a te η, tansprüche

Elektrischer Schaltungsträger mit einer beidseitig mit gedruckten Schaltungen versehenen Earte und einer zugeordneten Steckleiste, wobei die Earte auf beiden Seiten gleichsinnig mit geradlinigen, in gleichen Abständen parallel zueinander verlaufenden aufgedruckten Leiterbahnen, kurz Lamellen genannt, versehen ist, die in Plättchen enden, die koaxial von Öffnungen in der Steckleiste durchbrochen sind, welche öffnungen in zwei parallel zum Steckrand der Steckleiste in einem gegenseitigen Abstand d verlaufenden Linien angeordnet sind, und wobei die Steckleiste mechanisch so an der Earte befestigt ist, daß die Steckleiste eine Seite der latte auf einer bestimmten Breite bedeckt, dadurch gekennzeichnet, daß die gedruckten Schaltungen (101,102) der Earte (100) in Plättchen gleicher gegenseitiger Anordnung wie derjenigen der Steckleiste (10) enden, die koaxial von in der Earte (100) ausgebildeten Öffnungen (10Of, 10Og) durchbrochen sind, die in zwei parallel zum Sand der Earte verlaufenden und voneinander im Abstand d verlaufenden Linien angeordnet sind, daß die Earte (100) von der Steckleiste (10) durch eine isolierende Zwischenplatte (30) getrennt ist, die in gleicher

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Weise wie die Steckleiste und die Earte mit Öffnungen versehen ist, daß die Earte (100), Zwischenplatte (30) und Steckleiste (10) miteinander unter deckungsgleicher Anordnung der Löcher verbunden sind, so daß durch die Löcher geradlinige Leitungsstifte (13,14) führbar sind, die sich senkrecht zur Eartenebene erstrecken und die !zwischen der Earte und der Steckleiste erforderlichen Leitungsverbindungen bilden, und daß diese Stifte auf der der Earte entgegengesetzten Seite der Steckleiste mit Lötstellen versehen sind, welche die Verbindung der Stifte mit den Plattehen der einen und der anderen Seite der Steckleiste bilden.
2. Schaltungsträger nach Anspruch 1 für Lötverbindungen zwischen der Earte und der Steckleiste, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalletifte (13,H) relativ kurz sind und auf der Eartenseite, die der Steckleiste (10) entgegengesetzt ist, mit Lötstellen versehen sind, mit denen die Verbindungen der Stifte mit den Plättchen der einen oder der anderen Seite der Earte (100) geschaffen sind, in denen die aufgedruckten Leiterbahnen (101, 102) enden.
3. Schaltungsträger nach Anspruch 1 für eine Drahtwickelverbindung zwischen der Earte und der Steckleiste, dadurch gekennzeichnet, daß die metallenen Stifte als relativ lange Lötösen (13',H¹) ausgebildet sind.

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L e e r s e i t e