DE2849418C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Verbinder zum Verbinden einer planaren zuleitungslosen elektronischen Baueinheit mit einem Träger nach dem Oberbegriff des An­ spruchs 1.

Ein solcher Verbinder ist aus der US-PS 39 40 786 bekannt. Derartige Verbinder dienen insbesondere dazu, integrierte Schaltungen in Form von Chips mechanisch und elektrisch mit einer Schaltungsplatine zu verbinden.

Bei dem bekannten Verbinder nach der US-PS wird das elek­ tronische Bauteil in dem Gehäuse angeordnet, wozu der Ge­ häuserand eine innere Ausnehmung besitzt. Dann wird auf dem Gehäuserand ein das Bauteil teilweise überlappender Rahmen aufgeschraubt. Bei diesem Rahmen handelt es sich um ein starres Teil, ebenso wie bei dem Träger (Platine), dem Gehäuse, dem Deckel- Rahmen und dem Bauteil selbst. Da die Bauteile sehr klein sind und dementsprechend auch die Abmessungen der Verbinder-Teile relativ klein sind, ist die Kontaktkraft der Kontaktglieder, die an den starren Leitungszügen anliegen, relativ gering. Verwendet man nun - wie bei dem obenerwähnten bekannten Verbinder - eine starre Platte, so hat das Bauteil keinerlei Möglichkeit, in irgendeiner Richtung auszuweichen. Aufgrund der völlig starren Befestigung können sich Schwankungen in den Ab­ messungen der anzuschließenden Bauteile dahingehend aus­ wirken, daß die Kontaktgabe unterschiedlich zuverlässig ist. Durch die Schraubverbindung des Deckels gestaltet sich die Montage der Baueinheit zeitaufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Verbinder der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß eine stets gleichbleibend gute Kontaktgabe zwischen den elektrischen Kontaktgliedern und den Leitungszügen von Baueinheit und Träger gewährleistet ist. Außerdem soll das rasche Austauschen einer in dem Verbinder befindlichen Baueinheit gegen eine andere Baueinheit möglich sein.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Durch die Scharnier-Verbindung zwischen Gehäuse und Deckel braucht der Deckel nur hochgeklappt zu werden, um die Baueinheit (das Chip) entnehmen und gegen eine andere Bau­ einheit austauschen zu können. Ein weiterer Unterschied gegenüber dem bekannten Verbinder nach der US-PS 39 40 786 ist darin zu sehen, daß es sich bei dem Deckel nicht um ein starres Bauteil handelt, sondern daß der Deckel L-förmige Federglieder aufweist. In einer speziellen Aus­ führungsform sind die L-förmigen Federglieder derart angeordnet, daß sich ihre Schenkel am Innenrand des rahmen­ förmigen Deckels erstrecken, wobei die freien Enden der Federglieder elastisch nachgiebig an der Oberseite der Baueinheit anliegen und diese in federnden Kontakt mit den im Bereich des Gehäuses befindlichen Kontaktgliedern bringen. Auch wenn etwas unterschiedlich dicke Baueinheiten in das Gehäuse eingesetzt werden, wird stets eine gleich­ bleibend gute Kontaktgabe erzielt.

Aus der DE-OS 25 40 186 ist es bekannt, für eine lötfreie Masseverbindung für elektrische Schaltungen auf Träger­ platten ein gewölbtes Federblech zu verwenden, dessen Ränder teilkreisförmig umgebogen sind und von Druckgliedern einer festgeschraubten Deckelplatte beaufschlagt werden.

Bei der bekannten Anordnung geht es also nicht um das Problem, eine Baueinheit mit einer Anzahl von elektrischen Kontakten, z. B. ein Chip, mit einem Träger zu verbinden. Außerdem be­ sitzt die bekannte Anordnung eine Schraubverbindung für das dort verwendete Gehäuse.

Das Verbinden von Gehäuseteilen über Scharniere und Rast­ elemente ist bereits bekannt (FR-PS 21 55 614). Allerdings hat dort der Deckel keinerlei federnde Elemente.

Bei Verbindern für Baueinheiten mit Anschlußdrähten sind schwenkbare, verrastbare Gehäusedeckel bekannt, die auch federnde Elemente aufweisen, welche auf die Anschlußdrähte zum Zwecke der Halterung drücken. Die elektrische Kontak­ tierung wird jedoch von starren Vorsprüngen des Deckels be­ wirkt, die die Anschlußdrähte soweit verformen, daß sie an den Kontaktgliedern sicher anliegen (US-PS 33 91 383).

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Perspektivansicht eines Verbinders,

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II nach Fig. 1, und

Fig. 3 eine perspektivische, auseinandergezogene Dar­ stellung einer Einzelheit des Verbinders nach Fig. 1, die zeigt, wie die Kontaktglieder in dem Gehäuse befestigt sind.

Der Verbinder dient zum Befestigen einer in Planartechnik aus­ geführten zuleitungslosen elektronischen Baueinheit 100 (vgl. Fig. 2) auf einem Träger 200 in Form einer gedruckten Lei­ tungsplatte, wobei an der Baueinheit vorgesehene elektrische Leitungszüge 101 mit Leitungszügen 201 auf der gedruckten Leiterplatte 200 elektrisch verbunden werden.

Der Verbinder umfaßt ein aus isolierendem Kunststoff geformtes Gehäuse 1 in Form eines viereckigen Kastens oder Rahmens mit vier Seitenwänden 2 und einem Boden 3. Jede Seitenwand 2 ist mit mehreren durch Trennglieder 5 voneinander getrennten Aus­ nehmungen 4 ausgebildet, deren jede ein elektrisches Kontakt­ glied 6 aufnimmt. Wie am besten aus Fig. 2 hervorgeht, ist jedes Kontaktglied 6 im wesentlichen S-förmig, wobei der obere Schenkel 7 einen ersten Kontaktpunkt 8 zur Anlage an einem Leitungszug 101 an der Baueinheit 100 und der untere Schenkel 9 einen zweiten Kontaktpunkt 10 zur Anlage an einem Leitungszug 201 auf der gedruckten Leiterplatte 200 bildet. Alle ersten Kontaktpunkte 8 liegen im wesentlichen in einer ersten Ebene, und alle zweiten Kontaktpunkte 10 liegen im wesentlichen in einer zweiten Ebene, die von der ersten Ebene beabstandet ist und parallel dazu verläuft; die erste Ebene ist durch die die Leitungszüge 101 tragende Fläche der Bau­ einheit 100, wenn diese an dem Verbinder montiert ist, ge­ bildet, und die zweite Ebene ist durch die die Leitungszüge 201 aufweisende Fläche der gedruckten Leiterplatte 200 ge­ bildet.

Die Innenfläche des Bodens 3 des Gehäuses 1 ist von einer Me­ tallplatte 11 bedeckt, die in ihrer Mitte ein Gewindeloch aufweist, und der Verbinder wird auf der gedruckten Leiter­ platte 200 mittels eines Gewindebolzens 12 befestigt, der die Leiterplatte 200 und den Boden 3 des Gehäuses 1 durch­ setzt und in das Loch in der Platte 11 geschraubt ist. Der Boden 3 des Gehäuses 1 ist mit vier nach außen vorspringenden zylindrischen Vorsprüngen 20 ausgebildet, die jeweils an einer der vier Ecken vorgesehen sind und in Löcher in der Leiterplatte 200 eingreifen, so daß der Verbinder genau fest­ gelegt ist.

Jedes Kontaktglied 6 weist einen L-förmigen hinteren Befesti­ gungsteil 13 auf, der von dem unteren Schenkel 9 nach oben (in den Fig. 2 und 3) verläuft, und die Kontaktglieder 6 an jeder Wand 2 des Gehäuses 1 sind in ihren Ausnehmungen 4 mittels einer gemeinsamen Befestigungsvorrichtung gesichert, die einen ersten Stab 14 aus isolierendem Kunststoff, der im wesentlichen L-förmig ist und mehrere Ausnehmungen 15 hat, deren jede das Knie des hinteren Befestigungsteils 13 eines Kontaktglieds 6 aufnimmt, und einen zweiten Stab 16 aus Isolier-Kunststoff, der in den Knien der hinteren Befesti­ gungsteile 13 der Kontaktglieder 6 anliegt und diese in ihren Ausnehmungen 15 in dem ersten Stab 14 hält, umfaßt. Die Stäbe 14 und 16 sind an ihren Enden an dem Gehäuse 1 entweder durch einen Klebstoff, durch Ultraschallschweißen oder einfach dadurch befestigt, daß sie im Festsitz in ge­ eignet ausgelegten Ausnehmungen sitzen; damit sind die Kon­ taktglieder 6 in ihren jeweiligen Ausnehmungen 4 in den Ge­ häuseseitenwänden 2 fest mit dem Gehäuse verbunden.

Ein solches Verfahren zum Festlegen der Kontaktglieder 6 im Gehäuse 1 resultiert darin, daß die Fertigung und Montage des Verbinders einfach und damit relativ kostengünstig ist, während gleichzeitig gewährleistet ist, daß die Kontaktglie­ der 6 relativ zu den Leitungszügen auf der Baueinheit und dem Träger genau festgelegt sind.

Das Gehäuse 1 hat einen Deckel 17, der aus Federmetall be­ steht und an dem Gehäuse 1 durch zwei daran ausgebildete Scharniere 18 gesichert ist. Die Scharniere 18 sind so aus­ gebildet, daß der Deckel 17 über dem Gehäuse 1, jedoch außer Berührung damit, angeordnet und dann auf das Gehäuse 1 zu bewegt werden kann und am Gehäuse 1 auf dessen Rand überall gleichzeitig anliegt.

Dies ist ein besonders vorteilhaftes Merkmal, da die in Bau­ einheiten verwendeten Träger häufig aus Keramik bestehen; dieser Werkstoff ist brüchig, so daß ein Bauteil durch Be­ aufschlagen mit ungleichmäßigen Kräften leicht beschädigt oder zerbrochen werden kann. Die Scharniervorrichtung des Verbinders stellt sicher, daß die Baueinheit 100 um ihren Rand mit im wesentlichen gleichen Kräften beaufschlagt wird, wenn der Deckel 17 geschlossen wird, um die Baueinheit 100 im Verbinder festzulegen.

Die Scharniere 18 sind an zwei Ecken des Gehäuses 1 angeord­ net, und Rastglieder 19 sind an den beiden anderen Ecken vorgesehen und dienen dazu, den Deckel 17 in seiner Schließ­ stellung zu halten. Der Deckel 17 hat vier L-förmige Feder­ arme 21, die so ausgebildet und angeordnet sind, daß sie an einem Bauteil 100 anliegen, wenn dieses am Verbinder befestigt (vgl. Fig. 2) und der Deckel 17 in seine Schließstellung ge­ bracht ist. Damit dient der Deckel 17 zum Sichern der Baueinheit 100 im Verbinder, und die Federarme 21 dienen dazu, die Ver­ bindung zwischen den ersten Kontaktpunkten 8 der Kontaktglieder 6 und den Leitungszügen 101 an dem Bauteil 100 zu verstärken. Der Deckel 17 ist an seinem Rand durch Flansche 22 verstärkt, die in Ausnehmungen 23 in den Seitenwänden 2 des Gehäuses 1 aufgenommen sind, wenn der Deckel 17 geschlossen ist. Da der Deckel 17 aus Metall besteht und mit der Baueinheit 100 in Be­ rührung gelangt, dient er auch zur Wärmeableitung aus der Baueinheit 100.

Claims (4)

1. Elektrischer Verbinder zum Verbinden einer planaren zu­ leitungslosen elektronischen Baueinheit (100) mit einem Träger (200), mit einem Gehäuse (1) aus elektsich iso­ lierendem Werkstoff, das mehrere federnde elektrische Kontaktglieder (6) trägt, deren jedes einen ersten Kontakt­ punkt (8) zur Anlage an einem Leitungszug (101) der Bau­ einheit (100) und einen zweiten Kontaktpunkt (10) zur An­ lage an einem Leitungszug (201) des Trägers (200) aufweist, wobei sämtliche ersten Kontaktpunkte (8) im wesentlichen in einer ersten Ebene und sämtliche zweiten Kontaktpunkte (10) im wesentlichen in einer zweiten, von der ersten Ebene beabstandeten und dazu parallelen Ebene liegen, und mit einem Gehäusedeckel (17), der in Schließstellung die Bau­ einheit (100) in Anlage an die ersten Kontaktpunkte der Kontaktglieder drückt, und dazu an dem gesamten Gehäuse­ rand in Anlage kommt, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusedeckel (17) mit dem Gehäuse (1) über Scharniere (18) verbunden ist und in seiner Schließstellung von Rast­ gliedern (19) gehalten wird, und daß er L-förmige Federglieder (21) aufweist, deren freie Enden in Schließstellung des Ge­ häusedeckels (17) an der am Verbinder befestigten Baueinheit (100) anliegen und die ersten Kontaktpunkte (8) der Kontakt­ glieder (6) mit den Leitungszügen (101) der Baueinheit (100) in Verbindung bringen.

2. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusedeckel (17) aus Metall besteht.

3. Verbinder nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktglieder (6) in einzelnen Ausnehmungen (4) in Wandungen (2) des Gehäuses (1) aufnehmbar sind, wobei die Kontaktglieder (6) an jeder Wandung (2) in ihren Ausnehmun­ gen (4) durch eine gemeinsame Festlegevorrichtung (14, 16) haltbar sind.

4. Verbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kontaktglied (6) einen L-förmigen hinteren Befesti­ gungsteil (13) aufweist, und daß die gemeinsame Festlegevor­ richtung aufweist: einen ersten, im wesentlichen L-förmigen Stab (14) aus Isolierstoff, der mehrere Ausnehmungen (15) aufweist, deren jede das Knie des hinteren Befestigungsteils (13) jeweils eines Kontaktglieds (6) aufnimmt, und einen zweiten Stab (16) aus Isolierstoff, der in den Knien der hinteren Befestigungsteile (13) der Kontaktglieder (6) an­ liegt und die Kontaktglieder (6) in ihren Ausnehmungen (15) im ersten Stab (14) hält, wobei die Stäbe (14, 16) mit ihren Enden am Gehäuse (1) befestigt sind.