DE29724785U1 - Spring contact esp for printed circuits - has metal component integrated into circuit board as edge metallisation of through hole in conducting track structure or soldered on; component forms holder for elastic shaped part, pref. by shape locking - Google Patents

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Abstract

The spring contact consists of a metal component and a rubber elastic shaped part of electrically conducting plastic and forms a connection with a defined electrical and HF impedance. The metal component is integrated into the circuit board as edge metallisation of a through hole in the conducting track structure or is soldered on and forms a holder for the elastic shaped part, pref. by shape locking. The elastic shaped part (8) exerts a spring effect by selection of a suitable elastomer and by structural measures, pref. a suitable cross-sectional shape.

Description

Die Erfindung betrifft ein periphäres Kontaktelement für den elektrischen Anschluß insbesondere von gedruckten Schaltungen an weiterführende Netzwerke und an Leitungen, durch das Löt- und Steckverbindungen ersetzt bzw. vereinfacht werden sollen.The invention relates to a peripheral contact element for the electrical connection especially of printed circuits on further networks and on lines, through the solder and plug connections are to be replaced or simplified.

Die Schnittstellen einer elektronischen Schaltung zu externen Komponenten werden in aller Regel dadurch gebildet, daß Leiterbahnen oder leitende Flächen auf der Platine in Teilen von Steckverbindungen enden oder mit Leiterdrähten verlötet sind oder mit Kontaktfedern gepaart werden.The interfaces of an electronic circuit external components are usually formed by that traces or conductive surfaces end on the board in parts of plug connections or are soldered to conductor wires or be paired with contact springs.

Die Verwendung von federnden Kontakten ist ein für viele Anwendungsfälle günstiges Prinzip, da es z.B. den Zusammenbau mit anderen elektrischen oder mit mechanischen Komponenten vereinfachen kann und oft kostengünstiger als Steck- oder Lötverbindungen ist. Als Material für die federnde Kontaktierung sind Metalle und auch elektrisch leitfähige Kunststoffe bekannt. Dabei ist festzustellen, daß bei Ausbildung von federnden Kontaktelementen aus Kunststoff vielfach versucht wird, die bei metallischen Federelementen üblichen Konstruktionsprinzipe anzuwenden. Der Übertragung dieser Prinzipe sind jedoch technologische Grenzen gesetzt, und sei es nur das Problem der notwendigen andersartigen Verbindungstechniken.The use of springy contacts is one for many use cases favorable Principle because e.g. assembly with other electrical or can simplify with mechanical components and often cheaper as plug or solder connections is. As material for the resilient contacts are metals and also electrically conductive plastics known. It should be noted that when training resilient Plastic contact elements have been tried many times metallic spring elements usual Design principle to apply. The transfer of this principle however, there are technological limits, if only the problem the necessary different connection techniques.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein universelles Verbindungsteil aus einem elektrisch leitenden, elastischen Kunststoff vorzugsweise unlösbar auf einem mit Leiterbahnen versehenen Trägermaterial zu positionieren, so daß das Verbindungsteil als Schnittstelle zur leitenden Anbindung von externen Bauelementen und Netzwerken geeignet ist, mit deren Leiterbahnen oder Anschlüssen eine Verbindung vorzugsweise durch flächiges Anpressen hergestellt wird.The invention is based on the object universal connector made of an electrically conductive, elastic Plastic preferably insoluble to position on a carrier material provided with conductor tracks, so that Connection part as an interface for the conductive connection of external Components and networks is suitable, with their conductor tracks or connectors one Connection preferably by flat Pressing is produced.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Hauptanspruch angegebenen Merkmalen gelöst. Die Unteransprüche enthalten bevorzugte Ausführungsvarianten und -details.This object is achieved with the Features specified in the main claim solved. The sub-claims included preferred design variants and details.

Der erfindungsgemäße Federkontakt wird praktisch wie ein Schaltungs-Bauelement gehandhabt, unabhängig davon,
– ob er nur aus einem elastischen Formteil besteht, das in eine durchmetallisierte Bohrung eines Leiterbahnträgers, z.B. einer Leiterplatte, gedrückt wird, oder
– ob eine aufzulötende oder aufzucrimpende Hülse aus Metall ein elastisches Formteil umschließt oder
– ob ein Draht- oder dünnes Bandmaterial ein elastisches Formteil umschließt oder durchdringt und die Endabschnitte des Draht- oder Bandmaterials z.B. durch Löten mit Leiterbahnen auf dem Trägermaterial verbunden werden.The spring contact according to the invention is practically handled like a circuit component, regardless of
- Whether it consists only of an elastic molded part which is pressed into a through-metallized hole in a conductor track carrier, for example a printed circuit board, or
- Whether a metal sleeve to be soldered or crimped encloses an elastic molded part or
- Whether a wire or thin strip material encloses or penetrates an elastic molded part and the end sections of the wire or strip material are connected, for example by soldering, to conductor tracks on the carrier material.

Dieser Baustein kann gleichermaßen als SMD-Teil (für Oberflächenbestückung und Reflow-Lötung) wie auch für herkömmliche bedrahtete Technik ausgebildet werden. Das Charakteristikum der Erfindung besteht darin, daß ein einfaches, in beliebiger Form kostengünstig herzustellendes federndes Teil aus einem elektrisch leitenden Kunststoff auf einer leitenden Fläche oder Leiterbahn positioniert und gehalten, d.h. einseitig befestigt wird und daß durch Andrücken eines Gegenkontakts beliebiger Form bzw. Fläche eine leitende Verbindung mit externen Komponenten herstellbar ist. Das Prinzip bietet die Möglichkeit, einzelne separate und auch Reihenanordnungen von lösbaren, aber dauerbeständigen, nicht durch Korrosion oder nachlassende Federkräfte gefährdeten Verbindungen mit vergleichsweise geringem Aufwand herzustellen. Das Kunststoff Teil ist auswechselbar. Man kann also nachträglich geänderte Kontaktierungsbedingungen berücksichtigen, Maßtoleranzen ausgleichen sowie beschädigte oder Formteile aus gealtertem Material durch neue ersetzen.This module can also be used as an SMD part (for surface mounting and Reflow soldering) like also for conventional wired technology to be trained. The characteristic of Invention is that a simple, resilient to produce inexpensively in any form Part made of an electrically conductive plastic on a conductive area or track positioned and held, i.e. attached on one side will and that through press a mating contact of any shape or surface a conductive connection can be manufactured with external components. The principle offers Possibility, individual separate and also row arrangements of detachable, but permanent, not comparatively vulnerable connections due to corrosion or decreasing spring forces to manufacture with little effort. The plastic part is interchangeable. So you can do it later modified Consider contacting conditions, dimensional tolerances compensate as well as damaged or replace molded parts made of aged material with new ones.

Der erfindungsgemäße Federkontakt ist für alle bekannten planen Leiterplatten-Ausführungen, für Schaltungsträger in 3-D-Technik (MID, moulded interconnected device) und darüber hinaus für elektrische Kontakte bei beliebigen Konstruktions- und Verbindungs- und Bauelementen unterschiedlichster Gestaltung anwendbar.The spring contact according to the invention is known to all plan circuit board designs for circuit carriers in 3-D technology (MID, molded interconnected device) and also for electrical Contacts for any construction and connection and building elements different design applicable.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigenThe invention is set out below Hand of working examples explained in more detail. In the associated Show drawing

1. Metallhülse mit elastischem Formteil 1 , Metal sleeve with elastic molded part

2. Leiterbahnträger mit Bohrung oder Sackloch und elastischem Formteil 2 , Conductor carrier with hole or blind hole and elastic molded part

3. Federkontakt mit Draht oder Band als metallische Halterung 3 , Spring contact with wire or tape as a metallic holder

4. Maßnahmen zur Erhöhung der mechanischen Elastizität des Formteils im Kontaktierungsbereich 4 , Measures to increase the mechanical elasticity of the molded part in the contact area

Die in 1 bis 4 in schematischer Darstellung gezeigten Varianten sprechen für sich; es wird verdeutlicht, daß bei dem erfindungsgemäßen Federkontakt in jedem Fall eine metallische Komponente den mechanischen und elektrischen Mittler zwischen dem Leiterbahnträger und dem Formteil aus Kunststoff darstellt.In the 1 to 4 Variants shown in a schematic representation speak for themselves; it is clarified that in the spring contact according to the invention a metallic component in any case represents the mechanical and electrical mediator between the conductor track carrier and the molded part made of plastic.

Die metallische Komponente ist vorzugsweise unlösbar durch Stoff oder Formschluß mit dem Leiterbahnträger verbunden, oder sie ist in den mechanischen und Leitungsaufbau des Trägermaterials integriert. Sie bildet die Aufnahme für das Kunststoff-Formteil, und die Arretierung des eleastischen Formteils in dem Metallelement erfolgt vorzugsweise durch Formschluß.The metallic component is preferred unsolvable through fabric or form fit with the conductor carrier connected, or it is in the mechanical and line structure of the Integrated carrier material. It is the reception for the plastic molded part, and the locking of the elastic molded part in the metal element is preferably carried out by positive locking.

Die metallische Komponente kann z.B. als Hülse 3, Bügel 4 oder als schellenartiges Teil 5 ausgebildet sein, oder man wählt eine durchmetallisierte Bohrung 6 in einer Leiterplatte 1 oder ein Sackloch 7 in einer in MID-Technik mit Leiterbahnen versehenen Innenwandung eines Schaltungsgehäuses 2, wobei auch hier eine Randmetallisierung die Verbindung zu einer Leiterbahn herstellt.The metallic component can be used, for example, as a sleeve 3 , Hanger 4 or as a clamp-like part 5 be trained, or you choose a through-metallized hole 6 in a circuit board 1 or a blind hole 7 in an inner wall of a circuit housing provided with conductor tracks using MID technology 2 , with an edge metallization here also establishing the connection to a conductor track.

Eine Alternative speziell zur Variante mit durchmetallisierter Bohrung stellt ein seitlicher Schlitz in Platinenrand dar; der Schlitz sollte sich – zur besseren Halterung eines vom Rand aus eingeschobenen Formteils – zum Rand hin in seiner Breite etwas verjüngen.An alternative specifically to the variant with through-metallized hole creates a side slot in Board edge; the slot should be - for better mounting a The molded part is pushed in from the edge - somewhat in width towards the edge rejuvenate.

Das Formteil aus dem elastischen leitfähigen Kunststoff ist bei den hier gezeigten Bespielen u.a. als einfacher Zylinder-Abschnitt 8, als zylindrisches Teil 9.1 mit einer Einschnürung 9.1, als tonnenartiger Körper 10 mit Flansch 10.1 und als Schlauchabschnitt 11 dargestellt.The molded part made of the elastic conductive plastic is in the examples shown here, inter alia, as a simple cylinder section 8th , as a cylindrical part 9.1 with a constriction 9.1 , as a barrel-like body 10 with flange 10.1 and as a hose section 11 shown.

Bei Anwendung der Tönnchenvariante sollte der Durchmesser des Formteils 10 in seinem bauchigen Bereich etwas größer als der Durchmesser des Sacklochs 7 sein.When using the barrel variant, the diameter of the molded part should be 10 in its bulbous area slightly larger than the diameter of the blind hole 7 his.

Bei der Variante mit dem schlauchartigen Formteil kann man, wie aus 4a zu erkennen, durch geeignete Wahl der Schlauchdurchmesser die Federungswirkung und den Federungsweg beeinflussen. Dem gleichen Zweck dient die Profilierung 12 der Oberfläche des Formteils in 4b.In the variant with the hose-like molded part, you can see how 4a to recognize, influence the suspension effect and the suspension travel by a suitable choice of the hose diameter. Profiling serves the same purpose 12 the surface of the molded part in 4b ,

Ein für die zuletzt als Aufnahme erwähnte Variante mit dem seitlichen Schlitz in der Platine geeignetes Formteil sollte mit einer Nut ähnlich der Einschnürung 9.1 im Zylinder 9 versehen sein.A molded part suitable for the variant mentioned last as a receptacle with the side slot in the board should have a groove similar to the constriction 9.1 in the cylinder 9 be provided.

Claims (6)

Federkontakt für den elektrischen Anschluß gedruckter Schaltungen an Leitungen und weiterführende Netzwerke mit den folgenden Merkmalen: der Federkontakt besteht aus einer metallischen Komponente (3, 4, 5, 6.1, 7.1) und einem gummielastischen Formteil (8, 9, 10, 11) aus einem elektrisch leitfähigen Kunststoffund stellt eine durchgängige leitende Verbindung mit vorbestimmbarem elektrischem und HF-Widerstand dar, – die metallische Komponente ist als Randmetallisierung (6.1, 7.1) eines Durchgangs (6, 7) im Leiterbahnträger (1, 2) in die Leiterstruktur der gedruckten Schaltung integriert oder wird aufgelötet (3, 4, 5) und bildet die Aufnahme und Halterung des elastischen Formteils (8, 9, 10, 11), vorzugsweise durch Formschluß, – das elastische leitende Formteil erhält eine Federungswirkung durch Wahl eines geeigneten Elastomers und durch konstruktive Maßnahmen, vorzugsweise eine geeignete Querschnittsausbildung (11.1, 12).Spring contact for the electrical connection of printed circuits to cables and further networks with the following features: the spring contact consists of a metallic component ( 3 . 4 . 5 . 6.1 . 7.1 ) and a rubber-elastic molded part ( 8th . 9 . 10 . 11 ) made of an electrically conductive plastic and represents a continuous conductive connection with predeterminable electrical and RF resistance, - the metallic component is used as edge metallization ( 6.1 . 7.1 ) a passage ( 6 . 7 ) in the conductor carrier ( 1 . 2 ) integrated in the conductor structure of the printed circuit or is soldered on ( 3 . 4 . 5 ) and forms the holder and holder of the elastic molded part ( 8th . 9 . 10 . 11 ), preferably by positive locking, - the elastic, conductive molded part is given a suspension effect by selecting a suitable elastomer and by means of constructional measures, preferably a suitable cross-sectional configuration ( 11.1 . 12 ). Federkontakt nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Ausbildung der metallischen Komponente in Gestalt einer Hülse (3) mit rundem, eckigem oder schlitzartigem Querschnitt, eines Bügels (4) oder einer Schelle (5).Spring contact according to claim 1, characterized by the formation of the metallic component in the form of a sleeve ( 3 ) with a round, angular or slit-like cross-section, a bracket ( 4 ) or a clamp ( 5 ). Federkontakt nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Ausbildung der metallischen Komponente als durchmetallisierte Bohrung (6, 6.1) in der Leiterplatte (1) oder als Sackloch (7) mit Randmetallisierung (7.1) in einem Schaltungsgehäuse (2), dessen Innenfläche mit einer Leiterstruktur versehen ist.Spring contact according to claim 1, characterized by the formation of the metallic component as a through-metallized bore ( 6 . 6.1 ) in the circuit board ( 1 ) or as a blind hole ( 7 ) with edge metallization ( 7.1 ) in a circuit housing ( 2 ), whose inner surface is provided with a ladder structure. Federkontakt nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Ausbildung der metallischen Komponente und des elastischen Formteils als ein Kompletteil, das vor dem Auflöten zusammengefügt wird, wobei vorzugsweise eine unlösbare Verbindung zwischen der elastischen Komponente und dem Leiterbahnträger hergestellt wird.Spring contact according to claim 1, characterized by the formation of the metallic component and the elastic molded part as a complete part that is put together before soldering, preferably an insoluble one Connection between the elastic component and the conductor track carrier made becomes. Federkontakt nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Ausbildung des elastischen Formteils als nachträglich, vorzugsweise lösbar, in die metallische Komponente einzufügendes Element.Spring contact according to claim 1, characterized by the formation of the elastic molded part as subsequent, preferably solvable element to be inserted into the metallic component. Federkontakt nach Anspruch 1, 3 und 4, gekennzeichnet durch Ausführung des elastischen Formteils derart, daß die Mittel am Formteil zur Halterung in oder an der metallischen Komponente einheitlich ausgebildet sind, der Kontaktierungsbereich jedoch unterschiedlich ausgebildet werden kann und dementsprechend für die Paarung mit verschiedenartigen flächigen Ausbildungen und Gegenkontakten wählbar ist.Spring contact according to claim 1, 3 and 4, characterized by execution of the elastic molding such that the means on the molding for Bracket formed in or on the metallic component uniformly are, however, the contact area formed differently can be and accordingly for mating with different types flat Training and counter contacts is selectable.
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