DE2610823A1

DE2610823A1 - Elektrische steckverbindung

Info

Publication number: DE2610823A1
Application number: DE19762610823
Authority: DE
Inventors: Franz Czeschka
Original assignee: ERNI Electronics GmbH and Co KG
Current assignee: ERNI Electronics GmbH and Co KG
Priority date: 1976-03-15
Filing date: 1976-03-15
Publication date: 1977-09-22

Description

Elektrische Steckverbindung
Die Erfindung betrifft eine elektrische Steckverbinddung mit einem mit dem Randbereich einer Leiterplatte über eine Stoßfuge fest verbundenen Steckverbinderteil, z.B. eine Nesserleiste oder eine Federleiste, dessen Kontaktstifte mit ihren plattenseitigen freien Enden die Leiterplatte von der Vorderseite her durchdringen und an der Rückseite der Leiterplatte verlötet sind.
Bei der Herstellung derartiger elektrischer Steckverbindungen treten folgende Probleme auf: Ublicherweise werden Steckverbinderteile aus Thermoplasten gefertigt, die in der Regel nur bis ca. 1300 C eine gewisse Zeit lang wärmebeständig sind. Da nun zum Verlöten der Kontaktstifte höhere Temperaturen von bis zu etwa 27000 verwendet werden, besteht deshalb herkömmlicherweise die Gefahr, daß sich beim Verlöten der Kontaktstifte Bereiche des Steckverbinderteiles infolge der Temperatureinwirkung verformen und ihre ursprüngliche Gestalt verlieren, so daß das Steckverbinderteil für einen weiteren Gebrauch nicht mehr geeignet ist und Ausschußware darstellt. Ferner stellt die genannte Stoßfuge zwischen dem Steckverbinderteil und der Leiterplatte insofern eine Gefahrenquelle dar, als beim Verlöten der Kontaktstifte die zum Verlöten verwendeten Mittel, beispielsweise Kolophonium, die Stoßfuge durchdringen bzw.
durch diese hindurchkriechen können, was häufig zu Kontaktschwierigkeiten an der Vorderseite der Leiterplatte führt.
Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die erwähnten Probleme auf optimale Weise zu lösen, d.h.
eine elektrische Steckverbindung zu schaffen, bei deren Herstellung weder eine Temperaturverformung des Steckverbinderteiles noch ein #indurchkriechen von Lötmitteln durch die Stoßfuge befürchtet werden muß. Dabei sollen die hierzu notwendigen Schutzmaßnahmen möglichst wenig Aufwand erfordern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Steckverbinderteil eine lösbar an ihm befestigbare kappenartige Abdeckung zugeordnet ist, die in ihrem befestigten Zustand mit einer Deckwand die Stoßfuge zur Rückseite der Leiterplatte hin abdeckt sowie zumindest die der Rückseite der Leiterplatte zugewandte Wandung des Steckverbinderteiles umhüllt, wobei die Abdeckung aus einem bei der Löttemperatur beständigen Material, z.B. aus Kunststoff oder Metall besteht.
Während des Verlötens der Kontaktstifte wird die abdeckung am Steckverbinderteil befestigt, so daß aufgrund der erwähnten Maßnahmen keine Lötmittel von der Rückseite der Leiterplatte her in die Stoßfuge eindringen können. Des weiteren sind die der Rückseite der Leiterplatte zugewandten Bereiche des Steckverbinderteiles gegen eine zu hohe Wärmeeinwirkung abgeschirmt. Nach dem Lötvorgang kann die abdeckung abgenommen und wieder verwendet werden, so daß für eine Vielzahl elektrischer Steckverbindungen nur eine einzige abdeckung gebraucht wird, was den notwendigen Aufwand denkbar gering hält.
Zweckmäßigerweise ist die Abdeckung auf das Steckverbinderteil aufsteckbar und mit Hilfe einer Rastverbindung, Klemmverbindung oder dergleichen befestigbar. Dabei fluchtet bei einer bevorzugten Ausführungsform die der Rückseite der Leiterplatte zugewandten Wandung des Steckverbinderteiles mit der Rückseite der Leiterplatte und die Abdeckung ist in der Pluchtebene auf das Steckverbinderteil aufschiebbar. Bei dieser Ausführungsform steht das Steckverbindetteil günstigerweise parallel zur Leiterplatte über diese mr, wobei die Deckwand eine größere Tiefe besitzt als der überstehende Bereich des Steckverbindungsteiles, so daß die Stoßfuge von der Deckwand abgedeckt wird. Handelt es sich um eine flemmverbindung zwischen der Abdeckung und dem Xteckverbinderteil, so kann die Abdeckung eine zur Deckwand parallel verlaufende Klemmleiste besitzen, zwischen die und die Deckwand das Steckverbinderteil eingreift, zweckmäßigerweise mit seitier mit der Rückseite der Leiterplatte fluchtenden Wandung.
Letzteres bringt den Vorteil mit sich, daß unabhängig von der Breite des Steckverbinderteiles jeweils die gleiche Abdeckung verwendet werden kann, vorausgesetzt, die Steckverbinderteile besitzen eine gleich bemessene Wandung.
Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß mindestens der die Stoßfuge abdeckende Längsrandbereich der Deckwand keilförmig ausläuft. Dies trägt zum gleichmäßigen Verteilen des z.B. nach dem Schlapp-Lötverfahren aufgebrachten Lotes bei, da aufgrund des keilförmigen wuslauSens der Deckwand keine Stauungen des Lotes an der Stirnseite der Deckwand auftreten können.
Schließlich sei an dieser Stelle noch erwähnt, daß, um eine einfache Reinigung der iXbdeckung zu ermöglichen, diese aus einem Material bestehen kann, das keine Affinität in bezug auf die zum Verlöten der Kontaktstifte verwendeten Mittel besitzt, d.h. das eine möglichst geringe Benetzungsfreudigkeit mit Bezug auf diese Mittel aufweist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sowie weitere vorteilhafte Maßnahmen werden nun anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 den Längsschnitt einer mit einer Beiterplatte verbundenen Nesserleiste bei aufgesteckter Abdeckung gemäß der Erfindung, Fig. 2 die Vorderansicht der Abdeckung der Anordnung gemäß der Big. 1, Fig. 3 die Anordnung gemäß Fig. 1 im Querschnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1 und Fig. 4 einen Ausschnitt aus Fig. 3 in vergrößertem Maßstab.
Wie aus Fig. 1 in Verbindung mit Fig. 3 zu erkennen ist, ist eine eine gedruckte Schaltung aufweisende Leiterplatte 1 mit Hilfe von Schrauben 2, 3 mit einer Messerleiste 4 fest verbunden. Die Messerleiste 4 enthält eine Vielzahl von eingegossenen Kontaktstiften 5, die mit ihren plattenseitigen freien Enden 6 die Leiterplatte 1 von deren Vorderseite 7 her durchdringen und an der Rückseite 8 der Leiterplatte verlötet sind. Mit ihren gegenüberliegenden freien Enden 8 endigen die Kontaktstifte 5 in einer quaderförmigen Ausnehmung 9 der Nesserleiste, wobei in diese ausnehmung auf nicht dargestellte Weise eine Federleiste zum Herstellen der gewünschten elektrischen Verbindungen eingeführt werden kann.
Die mit dem Randbereich der Leiterplatte 1 fest verbundene Nesserleiste 4 steht parallel zur Leiterplatte 1 über diese vor, wobei die der Rückseite 8 der Leiterplatte 1 zugewandte Wandung 10 der Nesserleiste 4 mit der Rückseite 8 der Leiterplatte 1 fluchtet. Zwischen der Leiterplatte 1 und der Wandung 10 der Nesserleiste 4 ist eine Stoßfuge 11 vorhanden. Ohne eine im einzelnen noch zu beschreibende kappenartige abdeckung 12 könnte nun beim Verlöten der Kontaktstifte an der Rückseite 8 der Leiterplatte 1 beispielsweise in einem Lötbad nach dem Schlepp-Lötverfahren das entsprechende Lötmittel, z.B. Kolophonium, über die Stoßfuge 11 zur Vorderseite 7 der Leiterplatte 1 und über die Kontaktatifte 5 bis an deren Ende, in diesem Falle die- Kontaktseite der Kontaktatifte, gelangen, was zu erheblichen Kontaktschwierigkeiten beim Zusammenstecken mit der Federleiste führen würde, wie die Praxis gezeigt hat. Ferner wäre die Wandung 10 der Nesserleiste 4 verhältnismäßig hohen Temperaturen ausgesetzt, da beim Herstellen der Verlötung Temperaturen bis zu etwa 27000 auftreten. Dies brächte die Gefahr einer Temperaturverformung der Wandung 10 mit sich, da Steckverbinderteile, also Nesserleisten und Federleisten, üblicherweise aus nur bis zu 1300 C wärmebeständigen Thermoplasten hergestellt werden.
Zum Vermeiden eines Eindringens der Lötmittel in die Stoßfuge 11 sowie zur Temperaturabschirmung der der Rückseite 8 der Leiterplatte 1 zugewandten Wandung 10 der Nesserleiste 4 ist der Nesserleiste 4 die kappenartige Abdeckung 12 zugeordnet. Diese ist an der Nesserleiste 4 lösbar befestigt. In ihrem befestigten Zustand deckt sie mit einer Deckwand 13 die Stoßfuge 11 zur Rückseite 8 der Leiterplatte hin ab. Die Deckwand 13 umhüllt ferner die Wandung 10 der Messerleiste 4, wobei die Abdeckung 12 aus einem bei der Löttemperatur beständigem Matei -rial, z.B. aus einem entsprechenden Kunststoffmaterial oder aus Metall besteht. Die Abdeckung 12 bietet also einen Schutz gegen etwaige beim Verlöten der Kontakt~ stifte auftretende nachteilige Folgen. Prinzipiell ist es zwar möglich, die Stoßfuge ii lediglich mit Hilfe eines Klebebandes abzudecken. Diese Möglichkeit bietet Jedoch keine Abschirmung der Wandung 10 gegen die beim Verlöten auftretenden Temperaturen, wobei überdies das Anbringen und das spätere Entfernen des Klebebandes umständlicher ist als die Handhabung der Abdeckung 12.
Die Abdeckung 12 ist nämlich auf die Nesserleiste 4 aufsteckbar und kann mit Hilfe einer Rastverbindung, Klemmverbindung oder dergleichen lösbar befestigt werden. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Klemmverbindung. Hierzu besitzt die Abdeckung 12 eine zur Deckwand 13, die im übrigen eine größere Tiefe besitzt, als der über die Leiterplatte 1 überstehende Beach der Nesserleiste 4, nämlich als die Wandung 10, parallel verlaufende Klemmleiste 14. Der Zwischenraum 15 zwischen der Deckwand 13 und der Xlemmleiste 14 ist im Querschnitt gesehen konisch ausgebildet, wobei die der Deckwand 13 zugewandte Seite der Klemmleiste 14 eine in bezug auf die Deckwand 13 geneigte Partie 16 enthält. Bei in der Fluchtebene auf die Nesserleiste aufgeschobenen Abdeckung 12 greift nun die Nesserleiste 4 mit ihrer mit der Rückseite 8 der Leiterplate 1 fluchtenden Wandung 10 in den Zwischenraum 15 ein und ist in diesem festgeklemmt. Im Prinzip könnten auch andere Partien der Nesserleiste 4 als die Wandung 10 zum Verklemmen in der dann entsprechend ausgebildeten Abdeckung 12 dienen. Die dargestellte Ausführungsform bringt jedoch den Vorteil mit sich, daß, wie im einzellen später noch ersichtlich werden wird, ein und dieselbe Abdeckung für Nesserleisten mit verschieden breiten Abmessungen 17 verwendet werden kann.
Die dargestellte kappenartige Abdeckung 12 besteht nicht nur aus der Deckwand 13 und der flemmleiste 14 sondern ist derart ausgebildet, daß sie einen etwa quaderförmigen Hohlraum 18 umschließt, der zur Aufnahme der gesamten Messerleiste 4 dient und an seiner der Nesserleiste 4 abgewandten Seite von einem Boden 19 abgeschlossen ist. Hierdurch erhält man bei aufgesteckter Abdeckung einen allseitigen Schutz der Nesserleiste 4 sowie eine große mechanische Festigkeit.
Dabei besitzt die Abdeckung 12 zwei seitliche, rechtwinklig von der Deckwand 13 abstehende Seitenwände 20, 21, deren Tiefe etwa der Tiefe des über die Leiterplatte 1 vorstehenden Bereichs der Nesserleiste 4 entspricht. Die Seitenwände 20, 21 sowie ferner eine parallel zur Deckwand 13 verlaufende und den Hohlraum 18 an seiner der Deckwand 13 gegenüberliegenden Seite abschließende Rückwand 22 sind jedoch nicht unbedingt notwendig. Sind allerdings die Seitenwände 20, 21 sowie die Rückwand 22 vorhanden, so ist der Abstand zwischen der Rückwand 22 und der Deckwand 13 zweckmäßigerweise so bemessen, daß er der Breite des breitesten Steckverbindungsteiles eines Satzes von verschieden breiten Steckverbinderteilen entspricht. In diesem Falle kann nämlich die gleiche Abdeckung zum Abdecken verschieden breiter Nesserleisten dienen, wobei dies dadurch erreicht wird, daß nicht die Deckwand 13 zusammen mit der Rückwand 22 sondern die Deckwand 13 zusammen mit der Klemmleiste 14 zum Herstellen der Klenunverbindung benutzt wird. Die dargestellte Abdeckung 12 kann also für verschiedene Fabrikate von Nesserleisten, ja sogar für vollständige genormte Baureihen angewendet werden.
Wesentlich ist ferner, daß zumindest der die Stoßfuge 1-1 abdeckende Längsrandbereich 23 der deckwand 13 keilförmig ausläuft. Hierdurch kann sich nämlich das Lot beim Eintauchen der Leiterplatte in ein Lötbad im Bereich der Abdeckung gleichmäßiger verteilen und es tritt kein Lotmittelstau im Längsbereich der Deckwand auf.
Wie außerdem aus den Figuren 1 und 2 zu entnehmen ist, besitzt der Boden 19 der Abdeckung 12 noch griffartige seitliche Vorsprünge 24, 25, die die Handhabung der Abdeckung erleichtern.
Schließlich sei noch erwähnt, daß für die Herstellung der Abdeckung günstigerweise ein Material gewählt wird, das keine Affinität in bezug auf die zum Verlöten der Kontaktatifte verwendeten Mittel besitzt, d.h. das eine möglichst geringe Bendzungsfreudigkeit mit Bezug auf diese Mittel aufweist. Eine solche Abdeckung läßt sich in einem Waschbad äußerst einfach reinigen.

Claims

An sprüche J Elektrische Steckverbindung mit einem mit dem Ran& bereich einer Leiterplatte über eine Stoßfuge fest verbundenen Steckverbinderteil, z.B. eine Messerleiste oder eine Federleiste, dessen Kontaktstifte mit ihren plattenzeitigen freien Enden die Leiterplatte von deren Vorderseite her durchdringen und an der Rückseite der Leiterplatte verlötet sind, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß dem Steckverbinderteil (Messerleiste 4) eine lösbar an ihm befestigbare kappenartige Abdeckung (12) zugeordnet ist, die in ihrem befestigten Zustand mit einer Deckwand (13) die Stoßfuge (11) zur Rückseite (8) der Leiterplatte (1) hin abdeckt sowie zumindest ie der Rückseite (8) der Leiterplatte (i) zugewandte Wandung (10) des Steckverbinderteils (4) umhüllt, wobei die Abdeckung (12) aus einem bei der Löttemperatur beständigen Material, z.B.

aus kunststoff oder Metall besteht.
2. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (12) auf das Steckverbinderteil (4) aufsteckbar und mit Hilfe einer Rastverbindung, klemmverbindung oder dergleichen befestigbar ist.
3. Steckverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der Rückseite (8) der Leiterplatte (1) zugewandte Wandung (io) des Steckverbinderteils (4) mit der Rückseite (8) der Leiterplatte (1) fluchtet und daß die Abdeckung (12) in der Bluchtebene auf das Steckverbinderteil (4) aufschiebbar ist.
4. Steckverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steckverbinderteil (4) parallel zur Leiterplatte (1) über diese vorsteht, wobei die Deckwand (13) eine größere ziele besitzt als der überstehende Bereich des Steckverbinderteils (4).
5. Steckverbindung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung eine zur Deckwand (13) parallel verlaufende Klemmleiste (14) besitzt, zwischen die und die Deckwand (13) das Steckverbinderteil (4) eingreift.
6. Steckverbindung nach Anspruch #, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum (15) zwischen der Deckwand (13) und der Klemmleiste (14) im Querschnitt gesehen konisch ausgebildet ist.
7. Steckverbindung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die der Deckwand (13) zugewandte Seite der Klemmleiste (14) eine in bezug auf die Deckwand (13) geneigte Partie (16) enthält.
8. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Steckverbinderteil (4) mit seiner mit der Rückseite (8) der Leiterplatte Ci) fluchtenden Wandung (10) in den von der Deckwand (13) und der Elemmleiste (14) gebildeten Zwischenraum eingreift.
9. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die kappenartige Abdeckung (12) einen etwa quaderförmigen Hohlraum (18) umschließt, der zur aufnahme des Steckverbinderteils (4) dient und an seiner dem Steckverbinderteil (4) abgewandten Seite von einem Boden (19) abgeschlossen ist.
10. Steckverbindung hach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die wibdeckung (12) zwei seitliche, rechtwinklig von der Deckwand abstehende Seitenwände (20,21) besitzt, deren Tiefe etwa der Tiefe des über die Leiterplatte Ci) vorstehenden Bereichs des Steckverbinderteils (4) entspricht.
11. Steckverbindung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (12) eine parallel zur Deckwand (13) verlaufende und den Hohlraum (18) an seiner der Deckwand gegenüberliegenden Seite abschließende Rückwand (22) besitzt, wobei der Abstand zwischen der Rückwand (22) und der Deckwand (13) so bemessen ist, daß er der Breite des breitesten Steckverbinderteils eines Satzes von verschieden breiten Steckverbinderteilen entspricht.
12. Dteckverbindung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (19) der Abdeckung (12) griffartige seitliche Vorsprünge (24,2#) besitzt.
13. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der die Stoßfuge Cii) abdeckende Längsrandbereich (23) der Deckwand (13) keilförmig ausläuft.
14. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (12) aus einem Material besteht, das keine Affinität in bezug auf die zum Verlöten der Kontaktstifte verwendeten Mittel besitzt, d.h. das eine möglichst geringe Benetzungsfreudigkeit mit Bezug auf diese Mittel aufweist.