DE2642242C3

DE2642242C3 - Lösbare Verbindungsanordnung für eine flexible gedruckte Schaltung mit einer starren gedruckten Schaltungsplatte

Info

Publication number: DE2642242C3
Application number: DE2642242A
Authority: DE
Inventors: Andrew Frank Sharpsville Pa. Rodondi (V.St.A.)
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1975-09-22
Filing date: 1976-09-20
Publication date: 1979-11-15
Also published as: JPS5240767A; AU498561B2; DE2642242B2; GB1518220A; CA1037577A; US3977756A; JPS5437297B2; IT1066494B; AU1753376A; DE2642242A1

Description

Die Erfindung betrifft eine lösbare Verbindungsanordnung für eine flexible gedruckte Schaltung mit einer starren gedruckten Schaltungsplatte gemäß der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art

Bei einer solchen bekannten Verbindungsanordnung (GB-PS 11 80 229) wird davon ausgegangen, daß die flexible gedruckte Schaltung wesentlich schmaler ist als die Kante der starren gedruckten Schaltungsplatte, um die sie herumgelegt wird. Demgemäß besteht die Positioniervorrichtung im wesentlichen aus einem in dieser Kante vorgesehenen Einschnitt, dessen Breite der Breite der flexiblen gedruckten Schaltung entspricht. Darüberhinaus ist die flexible Schaltung an ihrem freien Ende mit zwei seitlich abstehenden Nasen versehen, die hinter die Unterseite der starren gedruckten Schaltungsplatte greifen und hierdurch die Fixierung der relativen Lage der beiden Schaltungen zueinander erleichtern sollen. Die einstückige Kappe weist eine Breite auf, die nur geringfügig größer als die Breite der flexiblen gedruckten Schaltung und beträchtlich kleiner als die Breite der starren gedruckten Schaltungsplatte ist. Sie ist von der Seite her, an der die flexible gedruckte Schaltung an die starre gedruckte Schaltungsplatte zum Anliegen kommt, auf die starre gedruckte Schaltungsplatte aufsetzbar und weist mehrere in Aufsetzrichtung vorstehende, hakenförmige Rastnasen auf, die beim Aufsetzten auf die starre gedruckte Schaltungsplatte durch in dieser Platte vorgesehene Schlitze hindurch treten, um mit der gegenüberliegenden Oberfläche der starren gedruckten Schaltungsplatte in Rasteingriff zu treten, wodurch sowohl die Kappe als auch die zwischen ihr und der starren gedruckten Schaltungsplatte liegende flexible gedruckte Schaltung mit der starren gedruckten Schaltungsplatte verbunden werden. Um den elektrischen Kontakt zwischen den Leitern der flexiblen gedruckten Schaltung und den Leitern der starren gedruckten Schaltungsplatte zu verbessern, sind im Innenraum der Kappe eine Vielzahl von in Längsrichtung verlaufenden Blattfedern vorgesehen, die im nichtaufgesetzten Zustand der Kappe so weit in Aufsetzrichtung vorstehen, daß sie beim Befestigen der Kappe an der starren gedruckten Schaltungsplatte verformt werden und somit mit definierter Kraft die flexible gedruckte Schaltung an die starre Piaite anpressen.

Bei dieser bekannten Vorrichtung sind demnach, zur Befestigung der Kappe an der starren gedruckten Schaltungsplatte mehrere Rastvorrichtungen und zum Andrücken der flexiblen gedruckten Schaitung an die starre Schaltungsplatte eine Reihe von Blattfedern erforderlich. Auch ist der Zusammenbau einer solchen Anordnung relativ schwierig, da die bekannte Positioniervorrichtung während des Zusammenbaus nur eine seitliche Verlagerung der flexiblen gedruckten Schaltung gegen die starre Schaltungsplatte, nicht aber eine l.ängsverschiebung zu verhindern vermag. Schließlich wirkt sich auch noch ungünstig aus, daß die flexible gedruckte Schaltung mit ihrem freien Ende unter der

Befestigungskappe hervorsteht und somit einen weiteren Ansatzpunkt für die Verbindung lösende oder zu einer Beschädigung führende Krafteinwirkungen bietet

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verbindungsanordnung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die unter Verwendung möglichst weniger und einfacher Teile auf einfache und zeitsparende Weise zusammengebaut und wieder gelöst werden kann, im zusammengebauten Zustand eine feste, kontaktsichere Verbindung zwischen den beiden Schaltungen herstellt und gleichzeitig als Schutz für die miteinander verbundenen Teile dient

Zur Lösung dieser Aufgabe sind erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale vorgesehen.

Bei dieser erfindungsgemäßen Anordnung wird bereits beim Zusammenbau die flexible gedruckte Schaltung sowohl in Quer- als auch in Längsrichtung relativ zur starren Schaltungsplatte dadurch eindeutig festgelegt, daß sie mit dem in ihr vorgesehenen Schlitz über den von der Kante der starren Schaltungsplatte nasenförmig abstehenden Vorsprung geschoben wird. Auch die Tatsache, daß die flexible Schaltung nicht nur mit einer 90°-Knickung um die Kante der starren Schaltungsplatte halb herumgelegt, sondern vollständig um diese Kante herumgewickelt wird, trägt zu einer Verbesserung der Lagefixierung der beiden Schaltungen bereits beim Zusammenbau der Anordnung bei, der somit wesentlich vereinfacht wird. Die hülsenartig auf das so gebildete Schaltungspaket aufschiebbare Kappe umgreift dann das Ende der starren Schaltungsplatte sowohl von den beiden breiten Seitenflächen, als auch von drei Schmalkanten her und bietet somit einen optimalen Schutz gegen ein nachträgliches Verrutschen oder irgendwelche Beschädigungen. Auch wird es durch die Tatsache, daß die Kappe den Verbindungsbereich der beiden gedruckten Schaltungen praktisch allseitig umschließt, möglich, mit nur einer einzigen Schnappverbindung einen absolut sicheren Sitz der Verbindungsanordnung zu erzielen, und die von dem nasenförmigen Vorsprung ausgeübte Doppelfunktion — als Teil der Positioniervorrichtung einerseits und als Teil der Schnappverbindung andererseits — führt zu einem sehr einfachen und bequem zu handhabenden Gesamtaufbau, dessen Teilezahl sich noch dadurch weiter verringert, daß anstelle einer Vielzahl von Blattfedern ein durchgehendes elastisches Polster zwischen der Kappe und der gegen die starre Schaltungsplatte gepreßten flexiblen Schaltung vorgesehen ist.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, daß bei ihr die im'Stand der Technik gegebene Bedingung wegfällt, daß die flexible Schaltung schmaler sein muß, als die m^;t ihr zu verbindende starre Schaltungsplatte.

Zwar ist aus der US-PS 36 29 787 eine Verbindungsanordnung für eine flexible gedruckte Schaltung mit einer starren gedruckten Schaltungsplatte bekannt, bei der die einstückige Verbindungskappe den Verbindungsbereich der beiden gedruckten Schaltungen nicht nur von der einen Breitseite her abdeckt, sondern auch noch die Endkante der starren Schaltungsplatte teilweise übergreift, wobei der Andruck der gedruckten Schaltung durch ein zwischen der Verbindungskappe und der Oberfläche der flexiblen Schaltung angeordnetes federbelastetes elastomeres Polster erfolgt. Bei dieser Anordnung braucht zumindest in der einen Ausführungsform die starr·: Schaltungsplatte nicht breiter zu sein als die flexible gedruckte Schaltung, jedoch ist keine von der Verbindungskappe unabhängige Positioniervorrichtung zur Lagefixierung der flexiblen Schaltung gegenüber der starren Schaltungsplatte vorgesehen. Darüberhinaus vermag diese Verbindungs- ϊ vorrichtung nur ein seitliches Verschieben der flexiblen Schaltung gegenüber der starren Schaltungsplatte wirksam zu verhindern und ist nicht in der Lage, in Längsrichtung wirkende Zugkräfte aufzunehmen.
Aus der DE-OS 19 20 988, der DE-OS 20 17 066, der

lu US-PS 30 82 398 und der US-PS 31 14 587 sind jeweils Stecker zum Verbinden von flexiblen gedruckten Schaltungen miteinander oder mit einer starren Schaltungsplatine bekannnt, bei denen die flexiblen gedruckten Schaltungen um starre, jedoch keine Leitbahnen tragende Körper herumgewickelt sind, um ihr Festklemmen in einer Steckbuchse bzw. einem Stecker zu ermöglichen, die bzw. der dann mit einem komplementären, entsprechend aufgebauten Steckerteil in Eingriff bringbar ist, wobei auch eine Positioniervor-

>o richtung in Form einer Nase vorgesehen ist, die einen schlitzförmigen Durchbruch der flexiblen Schaltung durchdringt (DE-OS 20 17 066). Bei diesen Vorrichtungen handelt es sich zumeist um äußerst aufwendige, aus vielen Einzelteilen bestehende Steckverbindungen, die

j·") die der Erfindung zugrundeliegende Forderung nach einer möglichst einfachen Anordnung nicht erfüllen.

Zwar ist es aus der US-PS 28 58 515 und der US-PS 35 00 289 bekannt, eine Vielzahl von in einen Stecker eingeführten flexiblen Einzeldrähten bzw. durch eine

in Steckvorrichtung hindurchgehende Flachleiterkabel mit Hilfe von elastischen Polstern an eine starre gedruckte Schaltungsplatte anzupressen. Auch ist bei der Verbindungsanordnung gemäß der US-PS 35 00 289 das flexible Flachleiter-Kabel perforiert so daß Verriegeln lungszapfen hindurchgreifen können, wie dies auch bei der flexibelen Schaltungsanordnung gemäß der GB-PS 13 92 278 der Fall ist. Jedoch weisen diese Verbindungsvorrichtungen ansonsten keine Übereinstimmungen mit dem Erfindungsgegenstand auf.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt

π Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer lösbaren Verbindungsanordnung,

F i g. 2 eine perspektivische Teilschnittansicht, in der die Verbindungsanordnung der Fig. 1 teilweise zusammengebaut ist,

">'i Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 aus Fig. 1, und

F i g. 4 eine Teilschnittansicht der in den F i g. 1 bis 3 dargestellten Verbindungsanordnung in Richtung der Linie 4-4 aus F i g. 3 gesehen.

i"> In den F i g. 1 und 2 ist eine Verbindungsanordnung 10 dargestellt, die einen Endabschnitt 12 einer starren gedruckten Schaltungsplatte 14, durchlaufende Abschnitte 16, 18 und 20 an einem Ende einer flexiblen gedruckten Schaltung 22 und eine einstückige Kappe 24

on aus formbarem, starrem, isolierendem Material, wie Nylon oder andere Kunststoffmaterialien aufweist.

Die starre gedruckte Schaltungsplatte 14 umfaßt eine starre, nicht leitende, ebene Platte 26, auf der eine Vielzahl von in Längsrichtung verlaufenden Leitbahnen

»"> 28 aus Kupfer oder ancierem Metall angebracht und in Querrichtung voneinander beabstandet sind. Die Leiterbahnen 28 enden angrenzend an den quer verlaufenden Rand 30 der Platte 26, die einen sich in Längsrichtung

erstreckenden nasenförmigen Vorsprung 32 mit verminderter Breite aufweist, der von dem Rand 30 nach vorne weg ragt. Dieser nasenförmige Vorsprung 32 ist mit einer viereckigen Ausnehmung 34 ausgestattet, die mit der Kappe 24 so zusammenwirken kann, daß diese an der starren Schaltungsplatte verriegelt wird. Der nasenförmige Vorsprung ist näher an einer Längskante der starren Schaltungsplatte 26 — also außermittig — angeordnet, damit er die flexible gedruckte Schaltung 22 richtig positioniert, wie dies nachstehend beschrieben wird.

Die flexible gedruckte Schaltung 22 umfaßt eine dünne Schicht 36 aus verhältnismäßig biegsamem isolierendem Material, auf der eine Vielzahl von sich in Längsrichtung erstreckenden Leitbahnen aus Kupfer oder anderem Metal! angebracht und in Querrichtung voneinander beabstandet sind; das Abstandsmuster der Leiterbahnen 38 ist ein Spiegelbild des Abstandsmusters der Leiterbahnen 28, so daß die Leiterbahnen 38 und 28 elektrisch miteinander verbunden sind, wenn die flexible gedruckte Schaltung 22 richtig auf der starren gedruckten Schaltungsplatte 14 angeordnet ist. Die Leiterbahnen 38 enden kurz vor der Stelle, an der der erste Endabschnitt 16 der flexiblen gedruckten Scha! tung 36 in den Mittelteil 18 übergeht, wie dies in F i g. 3 dargestellt ist. Diese Ausbildung ermöglicht es, die Abschnitte 16, 18 und 20 der flexiblen gedruckten Schaltung über den Endabschnitt 12 der starren Schaltungsplatte 14 in Längsrichtung zu wickeln. Dadurch, daß ein rechteckiger schlitzförmiger Durchbruch 40 im Mittelteil 18 vorgesehen ist, der an den nasenförmigen Vorsprung 32 der starren Schaltungsplatte 14 angepaßt ist, wird die richtige Positionierung der flexiblen gedruckten Schaltung 22 unterstützt und zudem eine Zugentlastung für die flexible gedruckte Schaltung 22 wenigstens während ihres Zusammenbaus mit der starren gedruckten Schaltungsplatte 14 geschaffen. Die Schicht 36 der flexiblen gedruckten Schaltung ist vorzugsweise an der Verbindungsstelle zwischen dem Mittelteil 18 und den Endabschnitten 16 und 20 vorgebogen, so daß ihre Anbringung an der starren gedruckten Schaltungsplatte 26 zur Bildung eines Schaltungspakets 41 erleichtert ist.

Die hülsenförmige Kappe 24 besitzt einen Innenraum 44 mit im wesentlichen rechteckigem, an die Abmessungen des Schaltungspakets 41 angepaßtem Querschnitt. Der Innenraum 44 besitzt an dem einen Ende der Kappe 24 eine Einstecköffnung 42, die so bemessen ist, daß durch sie das Schaltungspaket 41 in die Kappe 24 eingeführt werden kann. Das gegenüberliegende Ende der Kappe weist einen Schlitz 46 auf, der eine geringere Breite und eine kleinere Höhe als die Einstecköffnung 42 besitzt und der das Hindruchtreten des nasenförmigen Vorsprungs 32 der starren gedruckten Schaltungsplatte 14 ermöglicht. Weiterhin ist die Kappe 24 mil einem sich in Längsrichtung erstreckenden Finger 48 ausgestattet, der im Bereich des Schlitzes 46 von der einen Breitwand der Kappe in Einsteckrichtung nach vorne ragt; das Ende des Fingers 48 ist zur starrer

ίο Schaltungsplatte 14 hin umgebogen und besitzt eine Rampe 50 sowie eine Riegelhöker 52. Die wirksame Länge des Fingers 48 und somit seine elastische Auslenkbarkeit im rechten Winkel zur Ebene der Bodenwand der Kappe bzw. zur Ebene der starren Schaltungsplatte 14 kann durch Schlitze 54 vergrößert werden, die den Finger von benachbarten Teilen der Bodenwand trennen. Die Kappe 24 weist auch innere Seitenschienen 56 auf, die von der einen Breitseite des Innenraums 44 zur anderen Breitseite hin vorstehen und den ersten Endabschnitt 16 der flexiblen gedruckten Schaltung 22 führen, wenn das Schaltungspaket 41 in die Kappe 24 eingeschoben wird. Im zusammengebauten Zustand werden die Leiterbahnen 28 und 38 durch ein elastisches roister 58 gegeneinander gedrückt; das Polster 58 besteht aus einem Polyäthylen-Schaum oder einem ähnlichen Material und kann am ersten Endabschnitt 16 der flexiblen gedruckten Schaltung 22 mittels eines Streifens 60 aus einem schicht- bzw. lagenförmigen Material befestigt sein. Der Streifen 60

JO ist seinerseits an seinem vorderen und hinteren Ende an der den Leitbahnen 38 abgewandten Oberfläche der flexiblen Schicht 36 befestigt Das Polster 58 und der Streifen 60 weisen verminderte Querabmessungen auf, damit sie mit den Seitenschienen 56 der Kappe 24 nicht störend zusammentreffen.

Wie in F i g. 2 dargestellt, werden das Schaltungspaket 41 und die Kappe 24 einfach dadurch zusammengefügt, daß das Schaltungspaket 41 mit dem nassnförmigen Vorsprung 32 nach vorne in den Innenraum 44 durch die Eintrittsöffnung 42 eingeschoben wird, bis der nasenförmige Vorsprung 32 durch den Schlitz 46 hindurchtritt und in dieser Stellung durch den Finger 48 verriegelt wird: der Finger 48 verhindert dabei das unbeabsichtigte Herausausziehen des Schallungspakets 41, bis er von Hand nach unten gedruckt wird, wodurch der Riegelhöker 50, 52 aus der Ausnehmung 34 im nasenförmigen Vorsprung 32 austritt und somit ein Herausziehen des Schaltungspakets 41 aus der hülsenförmigen Kappe 24 ermöglicht

Claims

Patentansprüche:

1. Lösbare Verbindungsanordnung für eine flexible gedruckte Schaltung mit einer starren gedruckten Schaltungsplatte, bei der die flexible Schaltung um einen Rand der starren Schaltungsplatte zumindest teilweise herumgelegt und durch eine an diesem Rand befindliche Positioniervorrichtung bezüglich der starren Schaltungsplatte so in ihrer Lage fixiert ist, daß die auf der Unterseite der flexiblen Schaltung und der Oberseite der starren Schaltungsplatte befindlichen, elektrisch zu verbindenden Leiter mit einander zur Deckung kommen, und bei der eine einstückige Kappe aus starrem, isolierendem Magerial mittels einer einschnappbaren Rastverbindung so an der starren Schaltungsplatte befestigbar ist, daß sie den Berührungsbereich der flexiblen Schaltung und der starren Schaltungsplatte zumindest teilweise überdeckt, wobei eine zwischen der Kappe und der flexiblen Schaltung vorgesehene elastische Vorrichtung die beiden Schaltungsträger gegeneinander drückt, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniervoirichtung aus einem in der Ebene der starren Schalungsplatte (14) über deren Rand (30) nasenförmig vorstehenden Vorsprung (32) und einem in der flexiblen Schaltung (22) vorgesehenen schlitzförmigen Durchbruch (40) mit nur geringfügig größeren Abmessungen als der Querschnitt des in den Durchbruch hindurchsteckbaren nasenförmigen Vorsprungs (32) besteht, daß die Kappe (24) als hülsenförmiger Hohlkörper ausgebildet ist, dessen Innenraum (44) einen rechteckigen Querschnitt aufweist und so bemessen ist, daß das aus der starren Schaltungsplatte (14) und der um deren Kante herum bis zur Anlage auf der Unterseite der Schalungsplatte (14) gelegten flexiblen Schaltung (22) gebildete Schaltungspaket durch das eine, offene Endi: (42) der Kappe (24) in den Innenraum (44) einschiebbar ist, wobei das gegenüberliegende Ende der Kappe (24) eine das Hindurchtreten des nasenförmigen Vorsprungs (32) ermöglichende öffnung (46) aufweist, daß die Rastverbindung als ein parallel zur Einschiebebene der starren Schaltungsplatte (14) über das die Durchtrittsöffnung (46) aufweisende Ende der Kappe (24) vorstehender, mit der Kappe (24) verbundener senkrecht zu dieser Ebene elastisch auslenkbarer Finger ausgebildet ist, der im Bereich der öffnung (46) über das Ende der Kappe (24) vorsteht und an seinem freien Ende einen sich in Richtung der starren Schaltungsplatte (14) ersirekkenden Riegelhöker (52) aufweist, der in der eingeschobenen Stellung des Schaltungspaketes (14, 22) in eine Ausnehmung (34) in dem nasenförmige» Vorsprung (32) der starren Schaltungsplatte (14) einrastet, und daß die elastische Vorrichtung aus einem elastomeren Polster (58) besteht, das an der von der starren Schaltungsplatte (14) angewandten Oberfläche der flexiblen Schaltung befestigt ist.

2. Lösbare Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (24) innere Seitenschienen (56) aufweist, die von der einen Breitseite des Innenraums (44) vorstehend zur gegenüberliegenden, den Finger (48) aufweisenden Breitseite hin gerichtet sind und als Führungen für den Endabschnitt der starren Schaltungsplatte (14) und die darum herum gewickelte flexible Schaltung (22) dienen, wenn diese in den Innenraum (44)

eingeführt werden.

3. Lösbare Verbindunganordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elastomere Polster (58) mittels eines an der Oberfläche der flexiblen Schaltung (22) befestigten Streifens (60) aus flächigem Material angebracht isL