DE3107552A1 - Vorrichtung zum mechanischen festlegen einer elektrischen verbindung - Google Patents
Vorrichtung zum mechanischen festlegen einer elektrischen verbindungInfo
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Description
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bildung einer Zwischenverbindung von Gegenständen und kann beispielsweise
verwendet werden, um ein elektrisches Bauteil an einem Gegenstand bzw. einem Substrat anzubringen oder um eine mechanische
Zwischenverbindung zwischen elektrischen Bauteilen
oder zwischen zwei elektrisch leitenden Elementen herzustellen.
Erfindungsgemäß zeichnet sich eine Vorrichtung zum mechanischen Festlegen einer elektrischen Verbindung zwischen
zwei Gegenständen, mit einem einstückig ausgebildeten Vorsprung, der von einer Fläche des ersten Gegenstands in einer
ersten Richtung vorspringt und einem damit zusammenarbeitenden einstückigen Abschnitt des zweiten Gegenstands, der in
Richtung auf die Fläche in einer zweiten Richtung, im allgemeinen in Gegenrichtung zu der ersten Richtung relativ beweglich
ist, um den zusammenarbeitenden Abschnitt in der Nähe des Vorsprungs anzuordnen, dadurch aus, daß der Vorsprungs
oder der zusammenarbeitende Abschnitt wenigstens teilweise aus rückstellfähigem Material derart ausgebildet
ist, daß bei der Rückstellung dem Brechen der elektrischen Verbindung durch den Eingriffszustand von rückgestelltem Vorsprung
oder zusammenarbeitendem Abschnitt mit dem Abschnitt oder dem Vorsprung entgegenwirkt.
Es ist möglich, daß sowohl der Vorsprung, als auch der zusammenarbeitende Abschnitt rückstellfähig sind. Das rückstellfähige
Material kann ein Kunststoff, beispielsweise
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ein wärmerückstellfähiges quervernetztes Polymer, ein Metall oder eine Legierung sein.
Der Vorsprung kann ein Kontakt bzw. ein Stift oder eine Nase sein und die Richtung, in der der Vorsprung von der
Fläche vorsteht, kann etwa senkrecht zu dieser Fläche sein. Der zusammenarbeitende Abschnitt kann eine öffnung sein,
durch die der Stift vorsteht. Wenn in der Beschreibung angegeben ist, daß der Vorsprung und der zusammenarbeitende
Abschnitt einstückig ausgebildet sind, so ist darunter zu verstehen, daß sie einen Teil der Gegenstände bilden und
keine gesonderten Elemente sind. Der zusammenarbeitende Abschnitt des zweiten Gegenstandes kann um den Vorsprung oder
an der Seite des Vorsprungs angeordnet sein.
Ein weiterer Vorsprung, der wenigstens teilweise aus einem wärmerücksteilfähigen Material gebildet ist, kann von der
Fläche des ersten Gegenstandes vorstehen und die beiden Vorsprünge können so zusammenarbeiten, daß sie bei der Wärmerückstellung
dem Lösen des zweiten Elementes von dem ersten Element in einer anderen als der ersten Richtung, beispielsweise
in Querrichtung hierzu, entgegenwirken. Alternativ kann der weitere Vorsprung an dem zweiten Gegenstand ausgebildet
sein. Die mechanische Zwischenverbindung kann selbst
die elektrische Verbindung herstellen oder es können gesonderte elektrische Kontakte vorgesehen sein. Bei einem solchen
Anwendungsfall kann der zweite Gegenstand auf der Oberfläche
des ersten Gegenstandes durch das Ineinandergreifen oder Zusammenwirken der jeweiligen elektrischen Kontakte
angebracht werden, bevor der Vorsprung durch Wärmeeinwirkung rückgestellt wird. Alternativ können der Vorsprung und
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der zusammenarbeitende Abschnitt der jeweiligen Gegenstände
selbst die elektrischen Leiter sein oder einen Teil derselben bilden, so daß die elektrische Zwischenverbindung direkt
durch die mechanische Verbindung hergestellt wird.
Die Erfindung wird nachstehend an zwei Beispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.
Darin zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform, wobei die beiden Gegenstände
vor der Herstellung der Verbindung gezeigt sind,
Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform mit Blickrichtung in Richtung des
Pfeils A, wobei die beiden Gegenstände nach der Herstellung der Zwischenverbindung gezeigt sind,
Fig. 2a eine abgewandelte Ausfuhrungsform von Fig. 2,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform, wobei die beiden Gegenstände
vor der Herstellung der Zwischenverbindung gezeigt sind und
Fig. 4 eine Seitenansicht der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform mit Blickrichtung in Richtung des
Pfeils B, wobei die beiden Gegenstände nach der Herstellung der Zwischenverbindung gezeigt
sind.
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Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 weist ein elektrisches
Bauteil 2 eine im wesentlichen flache elektrische Zuleitung 4 auf, die in einem kreisförmigen Abschnitt 6
endet. Vier weitere Bänder 8- erstrecken sich auf der Oberfläche des Bauteils 2 und enden in leitenden öffnungen lein dem kreisförmigen Abschnitt 6. Eine ovalförmige öffnung
12 befindet sich im Mittelteil des kreisförmigen Abschnittes 6 des Bauteils 2.
Das elektrische Bauteil 2 ist mit einem Substrat bzw. einem Gegenstand 14, wie einer gedruckten Schaltungsplatte,
zu verbinden, die einen Vorsprung 16 hat, dessen Form der öffnung 12 entspricht und der mittig von einer Oberfläche
18 des Gegenstandes vorspringt.
Der kreisförmige Abschnitt 6 des elektrischen Bauteils 2 läßt sich über dem Vorsprung 16 anordnen und von der Fläche
18 nach oben verlaufende elektrische Anschlüsse 2o gehen
durch und greifen in die leitenden öffnungen 1o ein, um
eine elektrische Zwischenverbindung zwischen dem Bauteil 2 und dem Gegenstand bzw. Substrat 14 herzustellen. Der Vorsprung
16 ist wenigstens im Bereich seines freien Endes 22 aus einem wärmerückstellfähigen Kunststoffmaterial ausgebildet.
Wenn das Bauteil 2 auf den Gegenstand 14 gelegt worden ist, indem eine elektrische Verbindung mit diesem
hergestellt wird, wenn der Vorsprung 16 durch die öffnung 12 geht, wird das vorspringende Ende 22 erwärmt, so daß es
sich in seine ursprüngliche Form zurückstellt. Wie sich aus Fig. 2 entnehmen läßt, überlappt das rückgestellte Ende
22 den kreisförmigen Abschnitt 26 des Bauteils 2, wodurch verhindert wird, daß sich das Bauteil 2 von dem Vorsprung
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16 lösen kann. Erforderlichenfalls läßt sich der wärmerückstellfähige
Abschnitt des Vorsprungs 16 derart anordnen, daß er den kreisförmigen Abschnitt 6 des Bauteils
2 nach unten auf die obere Fläche 18 des Gegenstands 14
drückt.
In Fig. 2a ist eine abgewandelte Ausfuhrungsform der Zwischenverbindung
nach Fig. 2 gezeigt. Die Auslegung ist hierbei derart getroffen, daß sich der Vorsprung 16 bei der
Rückstellung durch Erwärmung in seiner Längserstreckung in radialer Richtung ausdehnt, so daß er sich um einen
Bauteil 2 ausbaucht.
Die zusammenarbeitende öffnung 12 und der Vorsprung 16 sind
ovalförmig ausgebildet und liegen symmetrisch in Bezug zu dem Bauteil 2 und dem Gegenstand 14 jeweils. Jedoch ist es
auch möglich, daß diese Teile andere Formen haben und beispielsweise kreisförmige oder dreieckförmig sind. Auch ist
es möglich, daß diese Teile asymmetrisch angeordnet sind. Der Vorsprung ist zweckmäßigerweise derart angeordnet, daß
er beim' Zusammenarbeiten zur Herstellung der elektrischen Zwischenverbindung nur in einer Weise angebracht werden
kann, wenn die beiden Teile zu verbinden sind. Unter Bezugnahme auf Fig. 1 bedeutet dies bei dem dort dargestellten
Ausführungsbeispiel, daß wirksam ein falsches elektrisches Verbinden vermieden wird, wenn das Bauteil 2 und der Gegenstand
14 derart abgewandelt werden, daß das Bauteil 2 beispielsweise in seiner Oberseite nach unten gedreht wird.
Dann läßt es sich nicht an dem Gegenstand 14 anbringen.
Auch ist noch zu erwähnen, daß jegliche auf die Verbindung
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von Bauteil 2 und dem Gegenstand 4 einwirkende Beanspruchung
und dem mechanischen Ineinandergreifen zwischen dem Vorsprung 16 und der öffnung 12 anstelle von der elektrischen
Zwischenverbindung zwischen den leitenden öffnungen
1o und dem Anschluß 2o aufgenommen wird.
Nach den Fig. 3 und 4 weist ein elektrisches Bauteil 3o eine längliche flache Zuleitung 32 auf, die in einem sektorförmigen
Abschnitt 34 endet. Drei Leiterbänder 36 erstrecken sich längs der oberen Fläche des Bauteils 3o und
enden in entsprechenden leitenden öffnungen 38 in dem Sektor 34. Das Bauteil 3o ist mit einem Gegenstand bzw. einem
Substrat 4o zu verbinden, das zwei Vorsprünge 42 hat, die sich von der kreisförmigen oberen Fläche 44 nach oben
erstrecken. Elektrische Anschlüsse 46 erstrecken sich von der Fläche 44 nach oben, so daß sie mit der leitenden öffnung
38 zusammenarbeiten, wenn das Bauteil 3o auf die obere Fläche 44 nach unten aufgelegt wird.
Die oberen Abschnitte 47 der Vorsprünge 42 sind aus einem wärmerückstellfähigen Kunststoff hergestellt. Nachdem das
Bauteil 3o nach unten auf das Substrat 4o gelegt worden ist, werden die Abschnitte 47 erwärmt, so daß sie sich über
die Zuleitung 32 zurückstellen, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Hierdurch wird verhindert, daß das Bauteil 3o von
dem Gegenstand 4o nach oben abgezogen werden kann. Alternativ kann die gesamte Länge des Vorsprungs 42 wärmerückstellfähig
und derart beschaffen sein, daß eine Rückstellung in die in Fig. 4 gezeigte Form möglich ist. Ferner greifen
Schultern 48 des Sektors 34 in Seiten 5o der Vorsprünge
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42 ein, wodurch zusätzlich eine mechanische Zwischenverbindung zwischen dem Bauteil 3o und dem Gegenstand 4o gebildet
wird. Auch ist noch darauf hinzuweisen, daß der wärmerückstellfähige Abschnitt 47 der Vorsprünge 42 derart
beschaffen sein kann, daß er mit der oberen Fläche des Sektors 34 bei der Rückstellung zusammenarbeitet, wodurch
das Bauteil 3o auf die Fläche 44 des Gegenstands 4o gedrückt wird.
Zweckmäßigerweise wird nur einer der Vorsprünge 42 in dieser
Form ausgebildet, während entsprechende Zwischenverbindungen bei einigen Anwendungsfällen vorgesehen sind. Alternativ
kann es auch erwünscht sein, daß drei oder mehr rückstellfähige Vorsprünge vorhanden sind.
Obgleich bei den beschriebenen Ausführungsformen die mechanische
und elektrische Zwischenverbindung durch gesonderte Teile der Gegenstände gebildet werden, ist es unter Bezugnahme
auf Fig. 1 beispielsweise möglich, daß wenigstens der Rand der öffnung 12 und wenigstens die äußere Fläche
des Berührungsabschnitts des Vorsprungs 16 elektrisch leitend sein können und somit eine elektrische Zwischenverbindung
zwischen dem Bauteil 2 und dem Gegenstand 14 hergestellt wird, wenn dieselben wie in Fig. 2 gezeigt angeordnet
sind, wobei diese Zwischenverbindung unabhängig von den öffnungen 1o und den Anschlüssen 2o ist. Der Vorsprung
16 könnte beispielsweise aus Metall bestehen und könnte zur Erdung des Bauteils 2 oder wenigstens eines Teils von
demselben verwendet werden. Andere elektrische Verbindungen, wie die Anschlüsse 2o, könnten von dem Vorsprung 16 elektrisch
isoliert sein.
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Auch ist es möglich, daß anstelle des zuvor angegebenen Kunststoffs auch ein wärmerückstellfähiges Metall oder
eine wärmerückstellfähige Legierung Verwendung findet.
(Hierbei ist es zweckmäßig, das Material zu verwenden, das von Raychem unter dem Handelsnamen BETALLOY vertrieben
wird.
Auch kommt es in Betracht, daß die ZwischenVerbindungseinrichtung
nach der Erfindung verwendet werden kann, um andere als die dargestellten Elemente zu verbinden, die nicht
notwendigerweise gleichzeitig eine elektrische Zwischenverbindung zu haben brauchen. Beispielsweise können kastenähnliche
oder andersartig ausgebildete Gegenstände mit Hilfe der erfindungsgemäßen Zwischenverbindungseinrichtung
fest miteinander verbunden werden.
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Leerseite
Claims (19)
1. Vorrichtung zum mechanischen Festlegen einer elektrischen Verbindung zwischen zwei Gegenständen, mit einem
einstückig ausgebildeten Vorsprung, der von einer Fläche des ersten Gegenstands in einer ersten Richtung vorspringt
und einem damit zusammenarbeitenden einstückigen Abschnitt des zweiten Gegenstands, der in Richtung auf
die Fläche in einer zweiten Richtung, im allgemeinen in Gegenrichtung zu der ersten Richtung relativ beweglich
ist, um den zusammenarbeitenden Abschnitt in der Nähe des Vorsprungsanzuordnen, dadurch gekennzeichnet,
daß der Vorsprung (16) oder der zusammenarbeitende
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Abschnitt (12) wenigstens teilweise aus rückstellfähigem
Material derart ausgebildet ist, daß bei der Rückstellung dem Brechen der elektrischen Verbindung durch den Eingriffszustand
von rückgestelltem Vorsprung (16) oder zusammenarbeitendem
Abschnitt (12) mit dem Abschnitt (12) oder dem Vorsprung (16) entgegengewirkt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das rückstellfähige Material wärmerückstellfähig
ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das wärmerückstellfähige
Material ein Kunststoff ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffmaterial eim quervernetzter
Polymer ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das wärmerückstellfähige
Material ein Metall oder eine Legierung ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung Beta-Messing oder
eine Nickel-Titan-Legierung ist.
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7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Vorsprung
(16) und der zusammenarbeitende Abschnitt (12) derart geformt sind, daß ein Lösen der Gegenstände (2, 14)
in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zu der ersten und der zweiten Richtung verhindert wird.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der zusammenarbeitende
Abschnitt (12) des zweiten Gegenstandes (2) eine Öffnung aufweist, daß der Vorsprung (16) vor der Rückstellung
die Öffnung durchsetzen kann und daß bei der Rückstellung der Vorsprung so geformt wird, daß sein Abziehen
durch die Öffnung verhindert wird.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Vorsprung
rückstellfähig ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung vor der Rückstellung
eine im wesentlichen regelmäßige Gestalt hat.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der zusammenarbeitende
Abschnitt (12) des zweiten Gegenstandes eine im wesentlichen ebene Fläche aufweist, und daß der Vorsprung
(16) bei der Rückstellung über der ebenen Fläche liegt.
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12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Vorsprung (42) in
der ersten Richtung von der Fläche des ersten Gegenstandes (4o) oder in der zweiten Richtung von der Fläche des zweiten
Gegenstandes (3o) vorspring, daß der Vorsprung wenigstens teilweise aus einem wärmerückstellfähigen Material
ausgebildet ist und daß die beiden Vorsprünge (42, 42) derart angeordnet sind, daß sie sich bei ihrer Rückstellung
aufeinander zu bewegen und über der ebenen Fläche (34) des zwexten Gegenstandes (Jo; liegen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die ebene Fläche (34) einen Halsabschnitt
zur Zwischenanordnung der Vorsprünge (42, 42) und einen daran angrenzenden Schulterabschnitt (48) hat,
der wenigstens an einem der Vorsprünge anliegt.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden
Gegenstände (14, 2) jeweils elektrische Kontakte (2o, 1o) tragen, die miteinander in Eingriff gebracht werden, wenn
der zusammenarbeitende Abschnitt (12) des zweiten Gegenstandes (2) in der Nähe des Vorsprungs (16) des ersten
Gegenstandes (14) angeordnet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß jeder Gegenstand zusätzlich zu
dem Vorsprung (16) und dem zusammenarbeitenden Abschnitt (12) eine Vielzahl von elektrischen Kontakten (2o, 1o)
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trägt und daß die Kontakte an einem Gegenstand mit denen an dem anderen Gegenstand zusammenarbeiten.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch
gekennzeichnet , daß die Kontakte (2o, 1o) relativ zu dem Vorsprung (16) und dem zusammenarbeitenden
Abschnitt (12) derart angeordnet sind, daß jegliche Beanspruchung, die versucht die beiden Gegenstände (14, 2)
zu lösen, im wesentlichen vollständig von dem Vorsprung (16) und dem zusammenarbeitenden Abschnitt (12) aufgenommen
wird.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens ein
Teil des Vorsprungs und wenigstens ein Teil des zusammenarbeitenden Abschnitts derart elektrisch leitend sind, daß
ein elektrischer Leitungsweg zwischen den beiden Gegenständen bei der Rückstellung des rückstellfähigen Materials
gebildet wird.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorsprung
(16) und der zusammenarbeitende Abschnitt (12) asymmetrisch bezüglich den Gegenständen (14, 2) derart angeordnet
sind, daß der erste und der zweite Gegenstand (14, 2) nur auf eine vorbestimmte Weise miteinander verbindbar sind.
19. Zwei Gegenstände, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Hilfe einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche elektrisch miteinander verbunden sind.
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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GB8006612 | 1980-02-27 |
Publications (1)
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Country Status (2)
Country | Link |
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DE (1) | DE3107552A1 (de) |
GB (1) | GB2070349B (de) |
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1981
- 1981-02-27 DE DE19813107552 patent/DE3107552A1/de not_active Withdrawn
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Also Published As
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GB2070349B (en) | 1983-08-10 |
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