DE2456366C3 - Losbares Verbindungselement zur reflexionsarmen elektrischen Verbindung von Schaltungsplatten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein lösbares Verbindungselement zur reflexionsarmen elektrischen Verbindung von auf einer Unterlage nebeneinander liegenden Schaltungsplatten gegebenenfalls unterschiedlicher Höhe, deren gedruckte Leiterbahnen tragende Oberflächen parallel verlaufen, oder von einer gedruckten Schaltungsplatte mit einer Koaxialleitung, deren Innenleiter parallel zur Oberfläche der Schaltungsplatte verläuft, unter Verwendung eines auf den miteinander zu kontaklierenden Leiterbahnen aufliegenden Kontaktelementes in Form eines flachen Leiterstückes, auf dem ein unter Federwirkung stehendes Druckelement im Bereich der Kontaktierungsstellen zwischen Kontaktelement und Leiterbahnen etwa senkrecht aufliegt.

Ein solches Verbindungselement ist bereits Gegenstand des Hiiuptpiitcntcs 2348Ib¹S; es ist im wesentlichen durch die US-PS 35 97b6O bekannt. Das Kontaktelement besteht dabei aus einer Isolierstoffolie mit aufgedruckten Leitern. Die Isolierstoffolien sind jeweils längs des Randes von Modulplatten angeordnet und dienen der Verbindung von deren Anschlüssen mit korrespondierenden Anschlüssen.

Durch die US-PS 37 19 917 ist ein Verbindungselement für gedruckte Schaltungen bekannt, das aus einem U-förmigen Bügel besteht, längs dessen Mittelteil beidseitig in Richtung der Leiterplatte verlaufende Beine angeordnet sind und deren beide mit Nasen versehene Schenkel in Ausnehmungen der Leiterplatte einrasten. Über die Beine wird der Kontaktdruck von den Modulen auf die Leiterbahnen der Leiterplatte hergestellt. Bei einer anderen Ausführungsform gemäß dieser Patentschrift ist eine Blattfeder vorgesehen, die mit ihrem Mittelteil auf einem mit seitlich angeordneten Beinen versehenen Körper aufliegt und mit ihren abgewinkelten Enden in die Leiterplatte einrastet. Auch hierbei handelt es sich um ein Verbindungselement zur Herstellung einer Vielzahl von elektrischen Verbindungen.

Bei einer Anordnung gemäß der FR-PS 21 03 336 ist eine doppelschichtige Leiterplatte mit an gegenüberliegenden Seiten herausragenden Anschlüssen auf einem Rahmen mit U-Profil aufgesetzt. Zur Verbindung dieser Anschlüsse mit den Leiterbahnen einer weiteren, den Rahmen tragenden Leiterplatte ist eine Leiste mit eingesetzten Federelementen vorgesehen, die im Kontaktierungsbereich der Anschlüsse mit den Leiterbahnen jeweils auf den Anschlüssen aufliegen.

Durch die DE-OS 21 17 844 ist eine Kontaktierungsanordnung zum Anschluß von elektrischen Leitungen an die Anschlußfahnen eingebauter integrierter Schaltkreisbausteine (IC-Baustein) bekannt, bei der ein in Länge und Breite mit dem IC-Baustein übereinstimmender quaderförmiger Körper vorgesehen ist, innerhalb dessen Längsseiten entsprechend der Anschlußfahnenzahl des IC-Bausteins senkrecht öffnungen verlaufen. In die öffnungen sind unten in axialer Richtung auf Federn gelagerte und nach außen zugespitzte Kontaktstifte eingelassen, die innerhalb der Öffnungen zum oberen Austritt hin eine elektrisch leitende Verbindung besitzen. An den Kopfenden des quaderförmigen

Körpers sind schwenkbare Bügel angebracht, durch die der quaderförmige Körper zangenartig in der Weise auf den IC-Baustein geklemmt werden kann, daß die Koniaktstifte auf die Anschlußfahnen des IC-Bausteins stoßen.

Ferner ist durch die DE-OS 21 27 915 eine lösbare Steckverbindung zum reflexionsarmen Verbinden elektrischer Anschlüsse einer Baugruppe mit einer mehrlagigen Leiterplatte und einer ebenfalls mehrlagigen Verdrahtungsplatte bekannt, bei der zwischen den Leiterbahnen unterschiedlicher Ebenen Kontaktierungsbohrungen angebracht sind, in die Kontaktstifte unter Federdruck eintauchen. Die Leitungen der Kontaklierungsbohrungen tragen dabei ebenfalls auf einer Seite der Verdrahtungsplatte federnde zungenförmige Elemente, die sich im montierten Zustand der Steckverbindung unter dem Druck der Kontaktstifte an die Kontaktflächen der Baugruppe andrücken.

Der Erfindung liegt, entsprechend der Aufgabenstellung des Hauptpalentes. die Aufgabe /ufunde. ein lösbares Verbindungselement der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine verbesserte elektrische Kontaktgabe an den Kontaktierungsstellen bei der Verbindung von IC-Schaltkreisen auf Keramiksubstrai oder Hybridschaltungen auf Kunststoffsubstrat miteinander sowie deren Verbindung mit Koaxialleilungen reflexionsarm bis zu hohen Frequenz gewährleistet und eine einfache Herstellung und Montage ermöglicht.

Diese Aufgabe wird — neben den im Hauptpatent angegebenen Lösungen — durch eine weitere Ausführungsform gemäß der Erfindung in der Weise gelöst, daß das Kontaktelement als von einem Isolierstofftrager gehaltene Kontaktbrücke ausgebildet ist und mit seinen beidseitig den Isolierstoffträger überragenden Enden auf den zu verbindenden Leiterbahnen der Substrate aufliegt, daß das Tragerelement aus Metall besteht und in den Spalt zwischen den die zu kontaktierenden Leiterbahnen tragenden Substraten eingreift und sich an der Unterlage abstützt, sowie eine durchgehende Qnerausnehmung aufweist, durch die die Kontaktbrücke isoliert geführt ist, daß auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Trägerelementes im Bereich oberhalb der frei herausragenden Enden der Kontaktbrücke je ein Haiickloizchen aus Isolierstoff lösbar befestigt ist, das einen Querdurchbruch für die parallel zur Längsrichtung des Trägerelementes angeordnete Druckfeder und eine von dem Durchbruch aus in Längsrichtung des Halteklötzchcns zum Rand verlaufende Bohrung für einen von der sich in der Wandung des Durchbruches abstützende Feder beaufschlagten Druckstift.

Durch das im wesentlichen aus Metall bestehende Verbindungselement ergibt sich eine gute HF-dichte Abschirmung, was beim Einbau derartiger Verbindungselemente an der Übergangsstelle zweier hochfrequenzdicht abzuschirmender Kammern einer Baugruppe sehr vorteilhaft ist. In solchen Fällen ansonsten erforderliche zusätzliche Abschirmungsmaßnahmen können somit entfallen.

Das metallische Trägerelement kann dabei in vorteilhafter Weise mittels eines Gewindebolzens in einem die mit Leiterbahnen versehenen Substrate tragenden Gehäuseboden befestigt werden oder mittels seitlich angeordneter Schraubösen, die auf einem Absatz der Wandung oder Zwischenwand der Baugruppe aufliegen und mit dieser verschraubt werden.

Das Kontaktelement besteht in vorteilhafter Weise aus einem Koaxialleitungsabichnitt, dessen beiderseits aus dem Tragerelement frei heraussagende Innenk-utr mit den Leiterbahnen kontaktieren oder einer Streifenleitung, deren beiderseits über den plättchenfönnigen lsolierstofftrager frei hinausragende Komaktbär.dchen mit den Leiterbahnen kontaktieren.

In vorteilhafter Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, daß zwischen dem Substrat und dem mit Masse verbundenen Gehäuseboden ein Federblech angeordnet ist. wodurch eine gute Masseverbindung zwischen der Massekaschierung auf der Unterseite des Substrats und dem Gehäuseboden gewährleistet ist.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 und 2 in jeweils einer Seitenansicht ein Verh;nc-ungselerreni im eingebauten Zustand, bei dem das Trägereleiiic::¹. einer. Gewindebolzen aufweist und

F i g. 3 und 4 in zwei Seitenansichten eine weitere Ausführungsform eines eingebauten Verbindungselementes, bei dem das Tragerelement mit Schraubösen versehen ist.

Beim Ausführungsbeispiel nach den F i g. 1 und 2 besteht das Verbindungselement aus einem metallischen Trägerelement 4 mit einem Gewindebolzen 5. In einer Querbohrung des Trägerelementes 4 ist das Kontaktelement isoliert geführt, das aus einem Koaxialleitungsabschnitt 8 besteht, dessen Innenleiter in Form von Kontaktbändern 8' beidseitig aus dem Isolierstoffträger 7 und dem gleichlangen Trägerelemeru 4 herausgeführt ist. Auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Trägerelementes 4 sind im Bereich oberhalb der frei herausragenden Kontaktbänder 8 Halteklötzchen 9 aus Isolierstoff mit Schrauben 10 befestigt, die gefederte Druckelemente enthalten. Diese gefederten Druckelemente bestehen aus jeweils einem Druckstift 13 aus Isolierstoff und einer Druckfeder 12. Zur Aufnahme der gefederten Druckelemente ist in den Halteklötzchen 9 ein Querdurchbruch 11 für die Druckfeder 12 vorgesehen und eine vom Querdurchbruch aus in Längsrichtung des Halteklötzchens 9 zum Rand verlaufende Bohrung für den Druckstift 13. Der Druckstift 13 ist T-förmig ausgebildet und liegt mit seinen Querstegen an der Innenwandung des Querdurchbruchs M auf. Die Druckfeder 12 besteht aus einer Schraubfeder, die an der Stirnseite des Druckstiftes 13 einerseits und an der gegenüberliegenden Wandung des Querdurchbruchs andererseits anliegt. Die Druckstifte 13 liegen auf den aus dem Tragerelement 4 herausragenden Kontaktbändern 8' auf und drücken diese im eingebauten Zustand auf die miteinander zu kontaktierenden Leiterbahnen auf der Oberseite der Substrate 14, die auf dem Gehäuseboden 1 einer mit dem Deckel 2 abgedeckten Mikrowellenbaugruppe unter Zwischenlage eines Federbleches 35 aufliegen. Die Substrate 14, deren Leiterbahnen miteinander zu kontaktieren sind, sind dabei unter einem der Dicke des TVägerelementes 4 entsprechenden Abstand angeordnet, so daß das Tragerelement 4 in diesen Zwischenbereich eingesetzt werden kann. Die Befestigung des Trägerelementes 4 erfolgt durch die Schraubverbindung des in den Gehäuseboden 1 eintauchenden Gewindebolzens 5 und der von der Unterseite des Gehäusebodens i auf den Gewindebolzen 5 aufschraubbaren Mutter 6, die in e.ner Ausnehmung des Gehäusebodens 1 versenkt ist. Mit 3 ist in der Figur die Wand bezeichnet, die zur Bildung hochfrequenzdichter Kammern im Mikrowellengehäuse eingefügt ist und in deren Bereich das Verbindungs-

element angeordnet ist.

Das Verbindungselement nach den Fig. 3 und 4 unterscheidet sich von dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel nach den Fig.] und 2 in der Weise, daß das metallische i lagerelement 24 anstelle eines Gewindebolzens zur Befestigung im Gehauseboden 21 rirr mn dem Deckel 22 abgeschlossenen Mikrowellenbaugruppe zwei seitlich angeordnete Schraubösen 25 aufweist. Diese Schraubösen 25 sind an den Schmalseiten des Trägerelementes 24 senkrecht zu deren Ebene angeordnet und liegen auf dem Absatz einer stufcnför migen Ausnehmung in der Wand 23 auf. Die Befestigung erlolgt mittels der Schrauben 26 Das Koniaktelement besteht hierbei aus einem K.ontaktbändchen 28', das auf Isolierstofflräger 27 befestigt k,l uie beiderseits über d'"i iKolierMofiträger 27 hinausragenden linden des Kotiti'.klbaiiuL'hens 28' liefen auf den i;,;!cii':i;:dc- /j kontaktirrenden l.ciierbahneri auf der Oberseite der Substrate 34 auf und werden mittels der gefederten Druckelemente auf die Leiterbahnen gcdrüi>:i. Die gefederten Drixkelcmente vnd enisp-^hcnd der Aiisiuhrungsfcrm nach den 1-" i g. I und 2. ausgeführt und besteh;:!! aus jeweils dem Druckstift Si aus Isolierstoff und der Druckfeder il. die in seitlich am Trägerelement iiiiiieis tier Schraube 30 befestigten Halieklöt/ciien 29 angeordnet sind. Der QucrdurchbruLh 31 dknt zui Aufuahir.c der Dr'ickfcder 32. Zwischen den Substrate" 27, 54 und dem ochäuseboden 21 ist ein Federblech 35

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Lösbares Verbindungselement zur reflexionsarmen elektrischen Verbindung von auf einer Unterlage nebeneinander liegenden Schaltungsplatten gegebenenfalls unterschiedlicher Höhe, deren gedruckte Leiterbahnen tragende Oberflächen parallel verlaufen, oder von einer gedruckten Schaltungsplatte mit einer Koaxialleitung, deren Innenleiter parallel zur Oberfläche der Schalungsplatte verläuft, unter Verwendung eines auf den miteinander zu kontaktierenden Leiterbahnen aufliegenden Kontaktelementes in Form eines flachen Lekerstückes, auf dem ein unter Federwirkung stehendes Druckelement im Bereich der Kontaktierungsstellen zwischen Kontaktelement und Leiterbahnen etwa senkrecht aufliegt, gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche i bis b des llauptpütentes 23 48 165, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelemcnt als von einem Isolierstoffträger (7, 27) gehaltene Kontaktbrücke (8; 28) ausgebildet ist und mit seinen beidseitig den !solierstoffträger (7, 27) überragenden Enden auf den zu verbindenden Leiterbahnen der Substrate (14, 34) aufliegt, daß das Trägerelement (4, 24) aus Metall besteht und in den Spalt zwischen den die zu kontaktierenden Leiterbahnen tragenden Substraten (14,34) eingreift und sich an der Unterlage (1,21) abstützt, sowie eine durchgehende Querausnehmung aufweist, durch die die Kontaktbrücke (8,28) isoliert geführt ist, daß auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Trägerelementes (4, 24) im Bereich oberhalb der frei herausragenden Enden der Kontaktbrücke (8; 28) je ein Halteklötzchen (9, 29) aus Isolierstoff lösbar befestigt ist, das einen Querdurchbruch (11, 31) für die parallel zur Längsrichtung des Trägerelementes (4, 24) angeordnete Druckfeder (12, 32) und eine von dem Durchbruch (11, 31) aus in Längsrichtung des Halteklötzchens (9, 29) zum Rand verlaufende Bohrung für einen von der sich in der Wandung des Durchbruches (11, 31) abstützende Feder (12, 32) beaufschlagten Druckstift (13,33).

2. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Trägerelement (4) mittels eines Gewindebolzens (5) in einem die Substrate (14) tragenden Gehäuseboden (1) befestigt ist.

3. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Trägerelement (24) mittels seitlich angeordneter Schraubösen (25) befestigt ist, die auf einem Absatz der Wandung oder einer Zwischenwand (23) aufliegen und mit dieser verschraubt sind.

4. Verbindungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement aus einem Koaxialleitungsabschnitt (8) besteht, dessen beiderseits aus dem Isolierstoffträger (7) frei herausragende Innenleiter (8') mit den Leiterbahnen kontaktieren.

5. Verbindungselement nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement aus einer Streifenleitung (28) besteht, deren beiderseits über den plättchenförmigen Isolierstoffträger (27) frei hinausragende Kontaktbändchen (28') mit den Leiterbahnen kontaktieren.

6. Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Substrat (14, 34) und dem mit Masse verbundenen Gehäuseboden (1, 21) ein Federblech (35) angeordnet ist.