DE2624666C3 - Verfahren zum elektrischen Miteinanderverbinden mehrerer übereinanderliegender flexibler Schaltkreise sowie dazu verwendbares nietartiges Kontaktstück - Google Patents

Description

Fig. 2 einen Querschnitt durch die miteinander zu verbindenden flexiblen Schaltkreise an der Verbindungsstelle samt dem zugehörigen Kontaktstück in auseinandergezogener Darstellung, stark vergrößert,

Fig. 3 einen Querschnitt durch oie betreffende Verbindung nach ihrer Fertigstellung,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des Kontaktstücks in einer anderen Ausführungsform,

Fig. 5 einen Axialschnitt durch das Kontaktstück aus Fig. 4,

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des Kontaktstücks in noch einer weiteren Ausführungsform, und

Fig. 7 A bis 71 jeweils einen Querschnitt durch die einzelnen Lagen eines flexiblen Schaltkreises bzw. mehrerer aufeinanderliegender solcher Schaltkreise zur Veranschaulichung der einzelnen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die in Fig. 1 gezeigte Schaltkreisanordnung 10 besteht aus mehreren mit ihrer Verbindungsstelle übereinandergelegten flexiblen Schaltkreisen 12, die unter Verwendung eines hohlnietartigen Kontaktstücks 14 miteinander verbunden sind. Ds Kontaktstück 14 ist durch eine entsprechende Bohrung an der Verbindungsstelle 16 hindurchgeführt.

Jeder der flexiblen Schaltkreise 12 enthält einen flexiblen Träger 18 aus Isoliermaterial, der die leitenden Beläge 20 aus Kupfer od. dgl. trägt. Auf dem Träger 18 mit den Belägen 20 ist eine Decklage 22 aus Isoliermaterial angebracht. Träger wie Decklage können z. B. aus einem Polyesterfilm bestehen.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, weist jeder der miteinander zu verbindenden flexiblen Schaltkreise 12 an der Verbindungsstelle 16 eine durchgehende Bohrung 26 auf, die ein Futter aus Lötmetall 28 besitzt. Das Kontaktstück 14 wird durch die übereinanderliegenden Bohrungen 26 sämtlicher Schaltkreise hindurchgeführt, wie weiter unten noch näher beschrieben.

Gemäß Fig. 2 besitzt das Kontaktstück 14 einen konischen Kontaktteil 30, der bei eingesetztem Kontaktstück mit dem Lötmetall 28 in Berührung kommt. Ein ringförmiger Anschlag 32 schließt sich kopfseitig an den konischen Kontaktteil 30 an, um die Eindringtiefe des Kontaktstücks zu begrenzen. Das andere Ende des Kontaktstücks wird von einem zylindrischen Abschnitt 36 gebildet, der bei eingesetztem Kontaktstück über den untersten flexiblen Schaltkreis hinausragt. Dieser Abschnitt kann daraufhin vernietet, d. h. aufgetrieben und umgebördelt werden, so daß die flexiblen Schaltkreise 12 zwischen dem ringförmigen Anschlag 32 und dem umgebördelten Abschnitt 36 eingeschlossen werden. Infolge der Verdrängungswirkung seitens des konischen Kontaktteils 30 ergibt sich eine Kaltverschweißung des Lötmetalls 28 der einzelnen Schaltkreise unter Einbeziehung des Kontaktteils 30 selbst, wie aus Fig. 3 ersichtlich. Dabei ist es ziemlich unerheblich, wie viele der Schaltkreise IZ auf diese Weise miteinander verbunden werden. Allerdings hängt der öffnungswinkel A (Fig. 2) des konischen Kontaktteils 30 ab von der Anzahl der solcherart miteinander zu verbindenden Schaltkreise. Der durch Versuche leicht zu ermittelnde richtige Winkel ergibt einen sicheren Festsitz vor dem Vernieten und eine gute elektrische wie mechanische Verbindung danach.

Ohne das Lötmetall 28 würde der elektrische Kontakt von der Art der Berührung zwischen den leitenden Belägen 20 und dem Kontaktteil 30 abhängen.

Es wurde gefunden, daß in manchen Fällen die Decklage 22 oder der Träger 18 die gegenseitige Berührung des Kontaktteils 30 und des leitenden Belages 20 beeinträchtigt. Die Anwesenheit des Lötmetalls beseitigt diese Gefahr und schafft einer, gleichmäßig niedrigen Übergangswiderstand.

in den Fig. 4 und 5 ist eine abgeänderte Ausführungsform des Kontaktstücks dargestellt. Das betreffende Kontaktstück 38 hat einen massiven oberen

lu Abschnitt 40 und einen hohlen unteren Abschnitt 42. Ferner besitzt es einen konichen Kontaktteil 44, der sich bis in den hohlen unteren Abschnitt 42 hineinerstreckt. Am Kopfende schließt sich an den Kontaktteil 44 ein ringförmiger Anschlag 46 und am Fußende ein zylindrischer Abschnitt 48 an, womit das Kontaktstück 38 äußerlich dem Kontaktstück 14 aus Fig. 2 gleicht.

Eine weitere Abwandlung des Kontaktstücks ist in Fig. 6 dargestellt. Das betreffende Kontaktstück 52

2u trägt einen Kontaktstift 58, der koaxial über das Kopfende seines konischen Kontaktteils 60 hinausragt. Wiederum trägt das Kopfende des Kontaktteils einen ringförmigen Anschlag 62, während sich an das Fußende ein hohlzylindrischer Abschnitt 64 anschließt. Unter Verwendung dieses Kontaktstückes kann eine Verbindung mit: einer anderen Schaltkreisanordnung hergestellt werden, die eine entsprechende Kontaktbuchse aufweist.

Anhand der Fig. 7 A bis 71 sei nun das Verfahren zur Herstellung einer Verbindung nach Fig. 1 im einzelnen beschrieben: Zunächst werden auf den Träger 18 eines jeden flexiblen Schaltkreises 12 die leitenden 3eläge 20 angebracht (Fig. 7 A). Sodann wird an der Verbindungsstelle 16 durch den betreffenden leitenden Belag samt Träger ein Loch hindurchgestanzt oder -gebohrt (Fig. 7B). Die so vorbereiteten Teile 18 und 20 werden nun miteinander einer Schwallötung unterzogen, wodurch in dem Loch 68 ein massiver Lotpfropfen 70 entsteht, der das Loch gänzlich ausfüllt und am oberen Rand darüber hinausragt (Fig. 7C). Hierdurch kommt das Lötmetall in innigen Kontakt mit dem leitenden Belag 20.

Alsdann wird in die isolierende Decklage 22 ein zweites, größeres Loch 72, gestanzt (Fig. 7D). Die so 'vorbereitete Decklage wird auf den Träger 18 mit den leitenden Belägen 20 derart aufgebracht, daß die Löcher 68 und 72 konzentrisch zueinander angeordnet sind (Fig. 7E). Dabei wird der überhöhende Kopf des Lotpfropfens 70 von dem Loch 72 aufgenommen.

so Als nächstes wird in den Lotpfropfen konzentrisch zu den Löchern 68 und 72 ein kleineres Loch, 26, gestanzt (Fig. 7 F), so daß dessen Wandung gänzlich aus dem Lötmetall 28 besteht.

Die so vorbereiteten, miteinander zu verbindenden flexiblen Schaltkreise 12 werden derart aufeinandergelegt, daß ihre Löcher 26 miteinander fluchten (Fig. 7G). Dann wird in die miteinander fluchtenden Löcher 26 ein Kontaktstück, wie z. B. 14, eingetrieben, so daß sein konischer Kontaktteil 30 mit dem Lötmetall 28zum Eingriff kommt (Fig. 7H). Schließlich wird das untere Ende des Kontaktstücks umgebördelt oder auf sonstige Weise vernietet, wodurch die erwähnte Kaltverschweißung erfolgt (Fig. 71 und 3). Durch den umgebördelten Rand des Kontakt-Stücks und dessen ringförmigen Anschlag 32 werden die flexiblen Schaltkreise 12 fest zusammengehalten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1 2 legte Decklage aus Isoliermaterial. Darüber hinaus Patentansprüche: besitzt jeder flexible Schaltkreis eine sogenannte Ver bindungsstelle, an der seine leitenden Beläge mit an-

1. Verfahren zum elektrischen Miteinanderver- deren Schaltmitteln und entsprechend auch mit den binden mehrerer übereinanderliegender flexibler 5 leitenden Belägen weiterer flexibler Schaltkreise verSchaltkreise unter Verwendung eines nietartigen banden werden können.

Kontaktstücks, dadurch gekennzeichnet, Eine größere Anzahl flexibler Schaltkreise dieser

- daß in dem leitenden Belag (20) des flexiblen Art kann dadurch elektrisch miteinander verbunden Schaltkreises (12) und dem Träger (18) des- werden, daß man die flexiblen Schaltkreise mit ihren selben an betreffender Stelle ein Loch (68) io Verbindungsstellen übereinanderlegt, durch die überhergestellt wird (Fig. 7B), einanderliegenden Verbindungsstellen eine Bohrung

- daß dieses Loch (68) mit Lot (Lotpfropfen hindurchführt und in die Bohrung einen Niet oder 70) ausgefüllt wird (Fig. 7C), Hohlniet einzieht. Zuweilen aber läßt die elektrische

- daß in einer eventuellen isolierenden Deck- Kontaktgabe einer solchen Verbindung zu wünschen lage (22) des Schaltkreises an betreffender 15 übrig. Beispielsweise hat sich herausgestellt, daß ein Stelle ein ggf. größeres Loch (72) hergestellt Teil der so hergestellten Einzelverbindungen vorwird (Fig. 7 D), übergehenden Unterbrechungen unterworfen ist oder

- daß die Decklage (22) auf die leitenden Be- zumindest keinen gleichbleibend geringen Überläge (20) des Schaltkreises aufgelegt wird gaugswiderstand besitzt.

(Fig. 7E), 20 Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zu-

- daß in dem erstarrten Lot (Lotpfropfen 70) gründe, ein Verfahren zum elektrischen Miteinanderinnerhalb des ersten Loches (68) etwa kon- verbinden mehrerer übereinanderliegender flexibler zentrisch ein engeres Loch (26) hergestellt Schaltkreise zu schaffen, das bei einfacher, kostenwird (Fig. 7F), günstiger Herstellbarkeit in Massenfertigung eine

- daß die so gebildeten bzw. vorbereiteten 25 dauerhaft zufriedenstellende Verbindung ergibt. Schaltkreise (12) aufeinandergelegt werden Diese Aufgabe ist durch die im Patentanspruch 1 anderart, daß sich die betreffenden Löcher (26) gegebene Erfindung gelöst.

decken (Fig. 7G), Durch das in die vorausgehend gebildeten Lot-

- daß in diese sich deckenden Löcher (26) ein pfropfen der aufeinanderliegenden flexiblen Schaltnietartiges Kontaktstück (14) eingesteckt 30 kreise eingetriebene Kontaktstück wird eine Art Kaltwird (Fig. 7H), und verschweißung dieser Lotpfropfen geschaffen, wo-

- daß das Kontaktstück (14) jenseits des un- durch eine dauerhaft zuverlässige elektrische Verbintersten Schaltkreises (12) vernietet wird. dung der Beläge sämtlicher betroffener Schaltkreise

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- zustande kommt, während das nietartige Kontaktkennzeichnet, daß das Aasfüllen der ersten Löcher 35 stück selbst noch die wünschenswerte mechanische (68) mit Lot durch Schwallötung geschieht. Festigkeit der Verbindung gewährleistet. Dies gilt um

3. Nietartiges Kontaktstück zur Verwendung im so mehr, wenn das Kontaktstück gemäß Anspruch 3 Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- in seinem maßgeblichen Bereich konisch gestaltet ist. kennzeichnet, daß es im Bereich seines Hindurch- Zwar ist es beispielsweise aus den US-PSen tritts durch die aufeinanderliegenden miteinander 40 3391375, 3504328, 3573707 und 3777303 sowie zu verbindenden Schaltkreise (12) konisch ist. der FR-OS 2167 345 bereits bekannt, in Bohrungen

4. Kontaktstück nach Anspruch 3, dadurch ge- gedruckter Schaltungen nietartige Kontaktstücke einkennzeichnet, daß es zumindest im Bereich seines zuziehen und diese mit den anschließenden Belägen zu vernietenden Endes hohl ist. zu verlöten, doch dienen hier die Kontaktstücke nicht

5. Kontaktstück nach Anspruch 3 oder 4, da- 45 zum Miteinanderverbinden mehrerer solcher Schaltdurch gekennzeichnet, daß sein zu vernietendes kreise, sondern zur Aufnahme von Anschlußdrähten. Ende (36, 48, 64) zunächst zylindrisch ist. Darüber hinaus wird das Lot erst nach dem Einbrin-

6. Kontaktstück nach einem der Ansprüche 3 gen der Kontaktstücke angebracht, was im Falle der bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den Erfindung zu keiner befriedigenden Miteinanderverkonischen Abschnitt (30, 44, 60) kopfseitig ein so bindung sämtlicher betroffener Beläge führen würde, ringförmiger Anschlag (32, 46, 62) anschließt. da das Lot nicht weit genug einzudringen vermöchte.

7. Kontaktstück nach einem der Ansprüche 3 Durch die Erfindung indessen wird eine mechanisch bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es kopfseitig wie elektrisch dauerhafte Verbindung einer Mehrzahl durch einen Stift (58) verlängert ist. übereinanderliegender flexibler Schaltkreise geschaf-

53 fen, dessenungeachtet, daß diese Schaltkreise infolge ihrer Flexibilität zum Gegeneinanderverschieben nei-

gen. Darüber hinaus sind sämtliche Vorgänge des erfindungsgemäßen Verfahrens vorzüglich für eine Massenfertigung geeignet.

60 Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestal-

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum tungsmöglichkeiten der Erfindung an.
elektrischen Miteinanderverbinden mehrerer über- Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Er-

einanderliegender flexibler Schaltkreise unter Ver- findung anhand der Zeichnung im einzelnen beschriewendung eines nietartigen Kontaktstücks sowie auf ben. Es zeigt

ein solches Kontaktstück. es Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfin-

Ein flexibler Schaltkreis enthält normalerweise ei- dungsgemäß hergestellten Verbindung mehrerer mit nen flexiblen Isoliermaterialträger mit darauf ange- ihren Verbindungsstellen übereinanderliegender flebrachten leitenden Belägen sowie eine darauf aufge- xibler Schaltkreise,