DE2533282A1 - Steckverbinder-anordnung fuer gedruckte schaltungsplatten - Google Patents

Description

• Steckverbinder - Anordnung für gedruckte Schaltungsplatten.
• Die Erfindung bezieht sich auf Steckverbindungen für gedruckte Schaltungælatten, die auf einer Trägerplatte (motherboard) befestigbar sind, bzw. auf gedruckte Schaltungsplatten allgemein, als auch für Steckverbindungen für IC's auf gedruckten Schaltungsplatten. Derartige Steckverbinder werden verwendet bei umfangreichen und komplizierten elektronischen Ausrüstungen, weil sie die Möglichkeit schaffen, die auf einzelnen Steckkarten aufgebauten Module, schnell und zuverlässig miteinander zu verschalten. Dies geschieht durch einfaches einstecken dieser Steckkarten in die, auf der Trägerplatte befestigten Steckverbinder. Die Verbindung zwischen Karte und Steckverbinder selbst wird, wie allgemein bekannt, entweder durch einen an der Steckkarte befestigten Gegensteckverbinder (indirektes Stecken), oder durch, an einer Kante der Steckkarte, aufgedruckte Kontaktfinger (direktes Stecken), hergestellt.
• Und die Verbindungen zwischen den einzelnen Punkten der Steckverbinder auf der Trägerplatte werden durch aufgedruckte Leitungen auf der Trägerplatte selbst, und/oder durch Verbinden der Enden der Kontakte der Steckverbinder durch Drahtwickel (wire-wrap) oder Thermi-Point hergestellt.
• Bisher verwendete und allgemein übliche Befestigung der Steckverbinder auf Trägerplatten, erfolgt durch verlöten der mit Lötstiften versehenen Steckverbinder mit den Leiterbahnen der gedruckten Schaltung. Dies geschieht per Handlötung, mit Lötringen, oder mittels eines Lötschwallbades. Dem Fachmann ist bekannt, daß Lötungen die Ursache der verschiedensten Fehlerquellen sind, da mit relativ hohen Temperaturen gearbeitet werden muß. Es treten Spannungen auf, mit der Folge der Verbiegung der Schaltungsplatten, und damit verbanden Rißbildung an den dünnen Schaltungsleitungen. Selbst die Kontakte werden beeinflußt, so ist bei Versuchen festgestellt worden, daß unter die Goldplattierung der Kontakte Unterwanderungen auftreten. Desweiteren bleiben Verunreinigen durch Lötmittelreste bei durehragenden wire-wrap-Pfosten, was zu Störungen bei evtl. nachfolgenden variablen Verdrahtungstechniken führt. Trotzdem findet diese Methode verlnehrt bei einlagigen Trägerplatten Anwendung, weil es trotz aller Schwierigkeiten die wirtschaftlichste Art ist.
• Die o.g. Probleme führten zu einer Entwicklung einer weiteren Art der Befestigung von Steckverbindern auf Trägerplatten, wie das Einpressen von entsprechend ausgebildeten Kontakt enden in die Durchkontaktierungen der Trägerplatte(IJS Patent Nr.
• 3,660,726, sowie das Deutsche Patent Nr.P 22 13 Ob0.9 und G 74 22 768.2 ). Hierbei werden alle die Nachteile des Lötens und der damit verbundenen Temperatureinwirkung ausgeschaltet.
• Doch die dazu erforderliche hohe Präzision der Durchkontaktierung, macht die Schaltungsplatte wesentlich teurer als eine vergleichbare andere Schaltungsplatte, so daß sich der Einsatz dieser Technik von der wirtschaftlichen Seite her, selbst stark einschränkt. Außerdeln kommt diese Technik dem Bedürfnis des Verwenders nicht nach, daß dieser kurzfristig und flexibel den Einpreßvorgang selbst vornehmen kann. So ergibt sich der Einsatz dieser Technik nu bei hohen Stückzahlen desselben Teiles bei gleichzeitiger hoher Belegungsdichte.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Steckverbinder so herzustellen, daß Trägerplatten mit handelsüblichen Schaltungplatten, durchschnittlicher Qualität bezüglich der Durchkontaktierung und erforderlichenfalls durch den Kunden selbst, mit geringen Werkzeugaufwendungen und solchen Steckverbindern, hergestellt werden können, jedoch ohne zu löten.
• Ebenso, daß eine derartige Herstellung für Anfangsserien und Serien intressant ist.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß solche Steckverbinder an der Befestigungsseite so ausgebildet sind, daß nach dem Durchstecken durch die Bohrungen in der Schaltungsplatte, entsprechend angeformte Enden auf die Leiterbahnen der Schaltungsplatte aufgequetscht werden können.
• Um der gestellten Aufgabe gerecht zu werden, werden diese Verbindungen mit einem Vielfachwerkzeug, zweckmäßigerweise entsprechend der Polzahl des Steckverbinder, in einem Arbeitsgang hergestellt. Da erfahrungsgemäß die meisten Firmen, für alle Geräte, die sie herstellen, denselben Steckverbindertyp verwenden, bedeutet das für sie einen genau kalkulierbaren Fert igungsablauf.
• Um solche Steckverbinder mit einer Quetschverbindung auf einfache Weise zu befestigen, ist das in der Schaltungsplatte hineinragende Teil als eine Art Hülse ausgebildet, wenn ohne zusätzlichen Anschluß-Stift gearbeitet wird, oder mit ein-oder mehreren freien Enden neben den Anschluß-Stift. In die Bohrungen der Schaltungsplatten eingefädelt, ist das Ende des Verbindungsteiles so gestaltet, daß dies aus der anderen Seite der Bohrung herausragt und mit einem entsprechend geformten Werkzeug durch Druck in, oder gegen Richtung der Steckrichtung das oder die Enden umgebogen werden und auf die Leiterbahnen der Schaltungsplatte gequetscht werden.
• Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß : die Befestigung und Kontaktierung für einschichtige Trägerplatten mit einer oder zwei Leiterbahnebenen, durchkontaktiert oder nicht durchkontaktiert, hergestellt werden kann.
• -die Befestigung für zweischichtige Trägerplatten mit vier Leiterbahnebenen, durchkontaktiert, hergestellt werden kann.
• - mehr oder weniger Toleranz der Durchkontaktierungen, weder Funktion noch Befestigung beeinträchtigen.
• - keinerlei Wärmeeinwirkung erforderlich ist.
• - die Fertigungsgeschwindigkeit den bisher üblichen Verfahren in keiner Weise nachsteht.
• - solche Quetschverbindungenzuverlässige Kontaktierungen herstellen. Dem Fachmann ist bekannt, daß für hochzuverlässige Applikationen, z.B. Raumfahrtprogramm, Quetschverbindunn allgemein Einsatz finden.
• - daß solche Steckverbinder in der Herstellung nicht aufwendiger sind und daher im Verkauf nicht teurer sein müssen.
• Die Erfindung und deren Variabilität wird an mehreren Ausführungsbeispielen beschrieben. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen: Fig.1 eine vergrößerte perspektivische Teilansicht einer Steckverbinderanordnung für indirecktes Stecken ohne Anschluß-Pfosten.
• Fig.2 einen Detailausschnitt der eigentlichen Verbindung aus Fig. 1.
• Fig.3 einen Querschnittdurch eine Steckverbinderanordnung für direktes Stecken, mit Wire-Wrap-Pfosten.
• Fig,4 eine vergrößerte perspektivische Teilansicht einer IC -Fassung, ohne Anschluß-Pfosten und ohne Gehäuse.
• Fig.5 eine vergrößerte perspektivische Teilansicht einer IC - Fassung, mit Wire-Wrap-Pfosten, im Gehäuse.
• Die Steckverbinderanordnung nach Fig. 1 zeigt eine Federleiste für indirektes Stecken. Gehäuse t und Federkontakt 2 sind heute übliche Ausfilhrungeformen derartiger Steckverbinder.
• Erst der Schaft 3 im unteren Gehäuseteil 4 ist in diesem Ausführungsbeispiel für das anschließende Verbindungsteil 5, zweckmäßig so angeordnet, daß daran noch der Anlageflansch 6 anformbar ist. Das Verbindungsteil 5 steckt durch die Durchkontaktierungen 9 der beiden Schaltungsplatten 8. Das Ende 7 des Verbindungsteiles wurde auf die Leiterbahn 9 mit einem entsprechenden Werkzeug aufgedrückt und stellt so sowohl die elektrische Kontaktierung als auch die mechanische Verbindung her.
• Fig. 2 ist lediglich eine Detailansicht aus Fig. 1, zeigt aber hier die Funktion mit einer nicht durchkontaktierten 10 Schaltungsplatte 11.
• Big. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Steckverbinders für direktes Stecken, bei gleichzeitiger Ausführung mit einem Anschluß-Pfosten, der hier als Wire-Wrap-Pfosten dargestellt ist. Gehäuse 12 und Kontaktfeder 14 sind ebenfalls heute übliche Ausführungsformen. Der Einsteckschlitz 13 ist zur Vorführung der Steckkarte beim Einschieben vorhanden. Doch das Ende der meist geteilten Kontaktfeder 14, ist rechtwinklig dazu mit einem verbreiterten Anlageflansch15 versehen, welcher übergeht zum einen in einen geteilten Wire-wrap-Pfosten 18 und zum anderen in ein parallel dazu verlaufendes Verbindungsteil 16, welches aus der Mitte der Kontaktfeder 14 ausgestanzt wurde. Der Wire-Wrap-Pfosten 18, mit den beiden Verbindungsteilen 16, welche am unteren Ende17 angeschrägt zulaufen, zum besseren einfädeln in die Bohrung 19 der Schaltungsplatte 20, ragen durch diese Bohrungen 19 hindurch. Das Ende 17 des Verbindungsteiles hat eine zweite Anschrägung von innen nach außen, damit das Montagewerkzeug eingreifen kann und diese Enden auf- bzw. umbiegen kann.
• Fig. 4 zeigt einen Teil einer IC-Fassung. Die Kontaktbülsen 20 sind vor dem Einsetzen in die Bohrungen der Schaltungsplatte 24 auf sogenannte "dummy", hier nicht gezeigt, aufgesteckt, welchenach dem Einsetzen entfernt werden. In den Kontakthülsen 20, eckig oder rund geformt, sind die Kontaktfedern 21 eingeformt, ebenso Einsteckschrägen 22 zum besseren einfädeln der Kontaktbeinchen der IC's. In diesem Ausführungbeispiel sind in den Kontaktfedern 21, nochmals gegenläufige Kontaktfedern 23 eingeformt, zum besseren verkrallen der IC-Beinchen.
• Am unteren Ende der Kontakthülse ist das Verbindungsteil 27 so angeformt, daß es oben gleichzeitig den Anlageflansch 26 bildet, welcher die Kontaktierung zur Leiterbahn 25 herstellt.
• Dae Ende des Verbindungsteiles 28, hier zweiteilig, ist außen und innen so angeschrägt, daß einerseits gut in die Bohrungen der Schaltungsplatte einzufädeln ist und andererseits den Angriff des Montagewerkzeuges gewährleistet.
• Fig. 5 zeigt eine IC-Fassung, welche im Gegensatz zu den anderen Ausführungsbeispielen unten in einem Gehäuse 37 gefaßt ist und die Kontakthülse selbst zur Verbindung mit herangezogen wird. Dazu sind, wie in Fig.4, Kontaktfedern und Einsteckschrägen eingeformt, doch auch gleichzeitig der Anlageflansch 35, welcher die Kontaktierung auf der einen Seite, mit der Leiterbahn 31 bildet. Die andere Seite der Kontaktierung und Verbindung wird hier mit dem oberen Ende der Kontakthülse 32 in Form von zwei ausgebogenen Flanschen 34, hergestellt. Der Pfosten 36 ist hier dreiseitig ausgeformt.
• Die Erfindung ist an vier Ausführungsbeispielen beschrieben worden und ist für jeden Steckverbinder für Schaltungsplatten anwendbar. Die gezeigten, verschiedenen Möglichkeiten sind untereinander austäuschbar und an keine bestimmte Form des Kontaktes und des Verbindungsteiles gebunden.

Claims (7)

Patentans ,orüche

1. Steckverbinderanordnung, bestehend aus einem beliebigen Gehäuse, z.B. für direktes Stecken, für Feder- und Nesserleisten, für IC-Fassungen usw. und mindestens einer Kontaktreihe, zum Aufquetschon solcher Kontaktreihen auf gedruckten Schaltungsplatten in einem Arbeitsgang, dadurch g e k e n n z e 1 c h n e t , daß das auf der Unterseite der Gehäuse 1,12 herausragende Anschlußteil 5,16,27 der Kontakte 2,14,21, so zweckmäßig geformt ist, daß diese Enden 7,17,28 dieses Anschlußteiles, z.B. rund umlaufend, eckig, ein- oder mehrlappig, geteilter Stift und ähnliche Variationen, durch verschiedene Grade des auf- bzw. umbiegens, unirollens,etc. dieser Enden auf die Leiterbahnen 9,10,19,25,31 der Schaltungsplatten, zum Herstellen von Kontaktierungen und/oder Verbindungen dienen, vorsugsweise Quetschverbindungen dienen.

2 Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußteil 5,16,27 oben oder unten einen beliebig angeformten Anlageflansch 6,15,26, z.B. rund umlaufend, eckig, ein- oder mehrlappig ausgestellt, etc., aufweist, gegen den die eine Seite der Schaltungsplatte mit den zugehörigen Leiterbahnen anliegt und die Kontaktierung und/oder Verbindung herstellt, während die andere Seite, sowohl von unten, als auch von der Kontaktseite her, wie unter Anspruch 1 dargestellt, zur montagemäßigen Verbindungsherstellung dient.

3. Steckverbinder nach Anspruch 1 + 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Anschlußteil 5,16,27 als runde Hülse, eckige Hülse, geteilter Stift, Stauchstift, ein- oder mehrteiliges Teil ausgeführt ist.

4. Steckverbinderanordnung nach Anspruch 1 + 2, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle eines angeformten Anschlußteiles, die Steckhülse 32,20 selbst auf zweckmäßige Weise, z.B. Fig.5, zur Herstellung der Quetschverbindung dient, indem Anlageflansch 55 und Verbindungsflansch 54 auf beliebige Art an dieser Steckhülse 32 angeformt sind.

5. Steckverbinderanordnung nach Anspruch 1,2,3 + 4, dadurch gekennzeichnet, daß auch Steckverbinder mit zusätzlichen Anschluß-Pfosten, wie z.B. Wire-Wrap-Pfosten 18,36 verwendet werden können.

6. Steckverbinder nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte sowohl aus einer einlagigen als auch mehrlagigen, durchkontaktierten oder nicht durchkontaktierten Schaltungsplatte bestehen kanntund die Kontaktierung des Verbindungsteiles mit den Leiterbahnen sowohl am Querschnitt als auch auf der Oberfläche der Leiterbahnen erfolgen kann.

7. Steckverbinderanordnung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung der Verbindung mit einem Mehrfachwerkzeug, zweckmäßigerweise der Polzahl des Steckverbinders entsprechend, geschaffen werden kann und so gestaltet ist, daß es der geforderten Form der Verbindung entspricht.

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