DE3220781A1 - Contact element for solder-free attachment in printed-circuit board holes - Google Patents
Contact element for solder-free attachment in printed-circuit board holesInfo
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Abstract
Description
Kontaktelement zur Iötfreien Befestigung in Contact element for solderless fastening in
Leiterplatten - Bohrungen Die Erfindung betrifft ein Kontaktelement zur lötfreien Befestigung in vorzugsweise durchkontaktierten Bohrungen von Leiterplatten mit einem in die Bohrung mit Preßsitz eXnschiebbaren Einpreßabschnitt zur mechanischen und elektrischen Verbindung zwischen Kontaktelement und Leiterplatte, wobei der Einpreßabschnitt sich achsparallel über seine Länge erstreckende Prägungen aufweist-Bei derartigen Kontaktelementen, die vorzugsweise in metallisierte Leiterplatten-Bohrungen eingesetzt werden und dabei mit der Bohrungswandung in elektrischen und mechanischen Kontakt gelangen, ist es erforderlich, daß diese Kontaktelemente zum einen in Bohrungen mit unterschiedlichen Durchmessern eingesetzt werden können, wobei die elektrische Kontaktgabe mit der Bohrungswandung in jedem Falle ausreichend sein muß und zum anderen ist ein Auswechseln von gegebenenfalls defekten Kontaktelementen zu Reparaturzwecken erforderlich. Dabei muß sichergestellt sein, daß die Metallisierung der Bohrungs-Wandung beim Einpressen von Kontaktelementen nicht in unzulässiger Weise deformiert und beschädigt wird. Printed circuit board bores The invention relates to a contact element For solderless fastening in preferably plated-through holes in printed circuit boards with a press-fit section that can be pushed into the bore with a press fit for mechanical and electrical connection between contact element and printed circuit board, wherein the Press-in section has embossings extending axially parallel over its length-Bei such contact elements, which are preferably in metallized printed circuit board holes be used and thereby with the bore wall in electrical and mechanical Get in contact, it is necessary that these contact elements on the one hand in bores with different diameters can be used, with the electrical Contact with the bore wall must be sufficient in any case and for another is the replacement of possibly defective contact elements for repair purposes necessary. It must be ensured that the metallization of the bore wall when pressing in contact elements not deformed in an impermissible manner and damaged.
Außer der DE-OS 29 37 BB3 ist ein Anschlußstift für lötfreie Anschlußtechniken bekanntgeworden, der einen zylindrischen Einpreßabschnitt aufweist, der mit einer achsparallelen ertiefung versehen ist. Dabei ist der Umfang des Querschn.ttes des Einpreßabschnittes im wesentlichen rund ausgebildet und beim Einpressen in eine Leiterplattenbohrung eines derartigen Kontaktstiftes wird durch die axiale Vertiefung ein aufeinanderzu Bewegen der äußeren Enden des Abschnittes und somit eine Durchrnesserverringerung des Einpreßabschnittes ermöglicht.In addition to DE-OS 29 37 BB3, there is a pin for solderless connection techniques become known, which has a cylindrical press-fit portion with a axially parallel recess is provided. Here is the circumference of the cross section of Press-in section is essentially round and when pressed into a PCB hole of such a contact pin is through the axial recess moving the outer ends of the section towards each other and thus reducing the diameter of the press-in section allows.
Durch den zylindrischen Einpreßabschnitt erfolgt die elektrische Kontaktgabe des Einpreßabschnittes zur metallisierten Bohrungswandung durch Flächenpressung mit relativ geringem spezifischen Anpreßdruck und eine gasdichte Kontaktierung, d.h.Electrical contact is made through the cylindrical press-fit section of the press-in section to the metallized bore wall by surface pressure with relatively low specific contact pressure and gas-tight contact, i.e.
Langzeit-Kontaktgabe mit konstantem Übergangswiderstand ist nicht immer gewährleistet.Long-term contact with constant contact resistance is not always guaranteed.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der genannten Nachteile der bekannten Anordnung, den Einpreßabschnitt eines Kontaktelementes zur lötfreien Befestigung in Leiterplatten-Bohrungen unter Kontaktgabe zur metallisierten Bohrungswandung so auszubilden, daß der Einpreßabschnitt in Bohrungen mit relativ großen Druchmesserunterschieden unter Anpassung an den jeweiligen Bohrungsdurchmesser einsetzbar ist und wobei eine einwandfreie, gasdichte Langzeit-Kontaktgabe mit hohem spezifischem AnpreEdruck des Einpreßabschnittes an die Bohrungswandung erzielt wird, wobei jedoch die metallisierte Bohrungswandung nicht in unzulässiger Weise deformiert und beschädigt wird, so daß ein derartiges Kontaktelement gegebenenfalls aus einer Bohrung entfernt und durch ein neues Kontaktelement ersetzt werden kann.The present invention is therefore based on the object Avoidance of the disadvantages mentioned of the known arrangement, the press-fit section a contact element for solderless mounting in PCB holes below To form contact with the metallized bore wall so that the press-in section in bores with relatively large differences in diameter with adaptation to the respective bore diameter can be used and with a perfect, gas-tight Long-term contact with a high specific pressure of the press-in section the bore wall is achieved, but the metallized bore wall is not unduly deformed and damaged, so that such a Contact element possibly removed from a hole and replaced with a new contact element can be replaced.
Es hat sich nun. gezeigt, daß sich diese Aufgabe in technisch fortschrittlicher Weise losen läßt, wenn der Einpreßabschnitt zwei aufeinanderzu bewegliche Seitenteile aufweist, die unter einem Winkel zueinander angeordnet sind.It has now. demonstrated that this task is technically advanced Wise lets loose when the press-fit two side parts movable towards one another which are arranged at an angle to one another.
WCiteFF vorteilhafte Ausführungen des erfindungsgemäßen Kontaktelementes sind in den Ansprüchen 2 his 7 erläutert.WCiteFF advantageous embodiments of the contact element according to the invention are explained in claims 2 to 7.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteilc bestehen insbesondere darin, daß ein Kontaktelement mit einem an unterschiedliche Durchmesser von Lei.terplattenbohrungen sich anpassenden Einpreßabschnitt geschaffen wurde, das in Bohrungen mit; stark unterschiedlichen Durchmessern einsetzbar ist. Die durch Herstellungstoleranzen begründeten Durchmes.Ce-runj'erschied.e liegen dabei, ohne aufwendige und kostspielige Herstellungsverfahren anwenden zu müssen, üblicherweise im Bereich + 5% bis + 8%.i Die Kontaktgabe zur Bohrungsmetallisierung erfolgt durch 3-fach, bzw. 4-fach Kantenpressung mit hohem spezifischen Anpreßdruck, wodurch eine vibrationssichere, gasdichte Kontaktierung erzielt wird. Dabei ist jedoch sichergestellt, daß die Bohrungswanduny nicht in unzulässiger Weise deformiert und beschädigt wird, so daß ein Auswechseln eventuell defekter Kontaktelemente ohne weiteres möglich ist.The advantages achieved with the invention consist in particular in that a contact element with one at different diameter press-fit section was created to adapt to PCB holes, that in holes with; can be used with very different diameters. By Manufacturing tolerances based on the diameter are included, without having to use laborious and costly manufacturing processes, usually in the range + 5% to + 8% .i The contact to the hole metallization is made through 3-fold or 4-fold edge pressure with high specific contact pressure, creating a vibration-proof, gas-tight contact is achieved. However, it is ensured that that the bore wall is not deformed and damaged in an inadmissible manner, so that a replacement of possibly defective contact elements is easily possible is.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen, federelastischen Einpreßbereiches besteht darin, daß die zum Einpressen eines derartigen Kontaktelmentes erforderlichen Einpreßkräfte im Verhältnis zu bekannten starren Einpreß-Pfosten äußerst gering sind,. wodurch wiederum die Möglichkeit gegeben ist, eine Uielzahl von Kontaktelementen gemeinsam mit einem entsprechend zugehörigen Isolierkörper in eine Leiterplatte einzupressen. Dabei ist es nicht unbedingt erforderlich, ein separates Einpreßwerkzeug zu benutzen, sondern die Kontaktelemente können mit Anlageschultern versehen sein, die mit entsprechenden Schultern im Isolierkdrper zusammenwirken, wobei durch Druck auf den Isolierkörper über diese Schultern die Einpreßkraft auf die Kontaktelemente übertragen werden kann, ohne daß durch zu hohen spezifischen Druck auf die Isolierkörper-Schultern diese Schultern deformiert bzw. zerstört werden.Another advantage of the resilient press-in area according to the invention consists in the fact that the necessary for pressing in such a Kontaktelmentes Press-in forces are extremely low compared to known rigid press-in posts are,. which in turn gives the opportunity to use a large number of contact elements together with a correspondingly associated insulating body in a printed circuit board press in. It is not absolutely necessary to use a separate press-fit tool to use, but the contact elements can be provided with contact shoulders, which cooperate with corresponding shoulders in the insulating body, whereby by pressure on the insulating body over these shoulders the press-in force on the contact elements can be transmitted without excessive specific pressure on the insulator shoulders these shoulders are deformed or destroyed.
Ein besonderer Vorteil liegt weiterhin in der günstigen Herstellbarkeit eines derartigen Einpreßabschnittes durch Prägeverfahren aus rundem wie auch rechteckigem Ausgangsmaterial.Another particular advantage is the fact that it can be manufactured at low cost such a press-in section by stamping processes from round as well as rectangular Source material.
Durch die n Fnrmungs bzw. Entformungsrichtung s[hr.iy vez ufenden Flächen der Seitenteile ist eine leichte Erlttormbarkeit des Einpreßbereiches aus dem Prägewerkzeug gegeben. Weiterhin wird hierdurch gleichzeitig die Haltbarkeit/Standzeit der Prägestempel günstig beeinflußt.Through the n direction of formation or demolding s [hr.iy vez uf Areas of the side parts make the press-in area easy to mount given to the embossing tool. Furthermore, this also increases the durability / service life the die positively influenced.
Imlo!genden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Rusführungsweg darstellenden Zeichnungen erläutert.The invention will now be based on only one guide path Illustrative drawings explained.
Es zeigen Fig. 1 die Ansicht eines Einpreßabschnittes eines Kontaktelementes, Fig. 2 die Ansicht des Einpreßabschnittes des Kontaktelementes gem. Fig.1 im Schnitt entlang der Linie A-A, Fig. 3 die Ansicht eines modifizierten Einpreßabschnittes gem. Fig.1 im Schnitt entlang der Linie A-A, Fig. 4 die Querschnitts-Ansicht eines abgewandelten Einpreßabschnittes, Fig. 5 die Querschnitts-Ansicht eines weiter abgewandelten Einpreßabschnittes, Fig. 6 den Querschnitt eines in eine Leiterplattenbohrung maximalen Durchmessers eingesetzten Einpreßabschnittes gem. Fig.4 in vergrößerter Darstellung, und Fig. 7 den Querschnitt eines in eine Leiterplattenbohrung minimalen Durchmessers eingesetzten Einpreßabschnittes gem. Fig.4 in vergrößerter Darstellung.1 shows a view of a press-fit section of a contact element, 2 shows the view of the press-in section of the contact element according to FIG along the line A-A, Fig. 3 is a view of a modified press-fit section according to Fig. 1 in section along the line A-A, Fig. 4 is the cross-sectional view of a modified press-fit section, Fig. 5 shows the cross-sectional view of a further modified Press-in section, Fig. 6 shows the cross section of a maximum in a printed circuit board bore Diameter of the inserted press-in section according to Fig. 4 in an enlarged view, and FIG. 7 shows the cross section of a minimum diameter in a printed circuit board bore inserted press-in section according to Fig. 4 in an enlarged view.
In der Fig.1 ist der Einpreßabschnitt 1 eines Kontaktelementes2 zur lötfreien Befestigung in Leiterplatten-Bohrungn dargestellt. An den Einpreßabschnitt schließt sich nach oben hin im allgemeinen ein hier nicht näher dargestellter Stift-, Buchsen-oder Gabelkontakt, Halterungs- und Befestigungs-Einrichtungen für das Kontaktelement in einem Isoliergehäuse, sowie Einpreßschultern für die Einleitung der EinpreßkrSfte beim Einpressen eines derartigen Kontaktelementes in eine Leiterpiatten-Bohrung an. Nach unten hin endet das Kontaktelement in einer angeschrägten Einführungsspitze oder setzt sich in Form eines rechteckigen Anschlunpfostens für Drahtwickel-Technik fort. Auch dieser Bereich ist hier nicht näher dargestellt, um die Zeichnungen auf das wesentliche der Erfindung, nämlich den Einpreßabschnitt 1 zu beschränken.In Figure 1, the press-in portion 1 of a contact element 2 is for Solderless mounting in PCB holes shown. To the press-in section generally a pin, not shown here, closes at the top. Socket or fork contact, holding and fastening devices for the contact element in an insulating housing, as well as press-in shoulders for introducing the press-in forces when pressing such a contact element into a printed circuit board bore at. Towards the bottom, the contact element ends in a beveled insertion tip or sits in the form of a rectangular connection post for wire winding technology away. This area is also not shown in detail here in relation to the drawings the essence of the invention, namely to restrict the press-in section 1.
Die Fnrrnung des erfindungsgemäßen Einpreßabschnittes aus rundem oder rech-teckigem Ausgangsmaterial erfolgt vorteilhafterweise durch Prägeverfahren. Bei dem in der Fig. 1 dargestell- ten Einpreßabschnitt 1 des Kontaktelementes ist das Material des Kontaktpfostens zur Bildung des Einpreßabschnittes mit einer im wesentlichen V-förmigen Einprägung 3 versehen. Gleichzeitig sind beim Prägen dieses Bereiches durch ein entsprechend geformtes Prägegesenk die beiden Seitenteile 4 ausgebildet worden, die unter einem Winkel K zueinander angeordnet; sind.The opening of the press-in section according to the invention made of round or Rectangular starting material is advantageously carried out by embossing processes. In the illustrated in Fig. 1 th press-fit section 1 of the contact element is the material of the contact post for forming the press-fit portion with a essentially V-shaped impression 3 provided. At the same time are when embossing this area by means of a correspondingly shaped stamping die, the two side parts 4 have been formed, which are arranged at an angle K to one another; are.
Zur Erleichterung des Einführens des Einpreßabschnittes in eine Leiterplattenbohrung, geht der Einpreßabsohnitt mit der Einführschräge 5 in den unteren Kontaktelementbereich 6 über.To make it easier to insert the press-fit section into a PCB hole, the Einpreßabsohnitt goes with the lead-in bevel 5 in the lower contact element area 6 over.
In der Fig. 2 ist der Querschnitt eines derartigen Einpreßabschnittes dargestellt. Beim Finpressen eines solchen Einpreßabschnittes in eine Leiterplatten-Bohrung mit geringerem Durchmesser als dem Durchmesser des Lhkreises 7 des Einpreßabschnittes, werden die Enden 8 der beiden Seitenteile 4 aufeinanderzu gebogen, wobei der Durchmesser des Umkreises verringert wird und der Einpreßbereich paßt sich somit dem Durchmesser der Bohrung an. Durch geeignete Materialuahl wird erreicht, daß die an der Wurzel 9 des V's miteinander verbundenen Seitenteile-federelastisch bewegbar sind und somit nach dem Einpressen in eine Bohrung eine konstante Anpreßkraft an die Bohrungswandung aufweisen.In Fig. 2 is the cross section of such a press-fit section shown. When Finpressing such a press-fit section into a PCB hole with a smaller diameter than the diameter of the pitch circle 7 of the press-in section, the ends 8 of the two side parts 4 are bent towards one another, the diameter of the circumference is reduced and the press-in area thus adapts to the diameter the hole. Suitable materials ensure that the roots 9 of the V's interconnected side parts-are resiliently movable and thus after pressing into a bore, a constant pressing force on the bore wall exhibit.
Zusätzlich zum Bestreben des Auffederns des V-förmigen Einpreßabschnittes durch federelastische Eigenschaften der Verbindungsstelle der Seitenteile an der Wurzel des V's, werden in den Übergangsbereichen 11 der Seitenteile 4 in das Kontaktposten-Material beim Aufeinanderzubiegen der Seitenteile innere Torsionsspannungen in diesen Bereichen erzeugt, die ebenfalls ein Auffedern des V-förmigen Einpreßbereiches anstreben und die Anpressung der Berührungskanten 10 des Einpreßabschnittes an die Bohrungswandung unterstützen. Dabei wird insgesamt gesehen eine 3-fach Kantenpressung des Einpreßabschnittes an die Bohrungswandung erzielt. Eine nähere Erläuterung der Kontaktgabe in einer metallisierten Bohrung unter Erzielung einer gasdichten Langzeit-Verbindung erfolgt weiter unten (Fig. 7 und 8) bei der Erläuterung eines in eine Leiterplatten-Bohrung eingepreßten Einpreßabschnittes.In addition to attempting to spring open the V-shaped press-fit section due to the elastic properties of the junction of the side panels on the Root of the V, are in the transition areas 11 of the side parts 4 in the contact post material when bending the side parts towards each other, internal torsional stresses in these areas generated, which also strive for a springing up of the V-shaped press-in area and the pressing of the contact edges 10 of the press-in section against the bore wall support. Overall, a 3-fold edge pressure of the press-in section is seen here achieved on the bore wall. A more detailed explanation of the contact in a metallized drilling takes place to achieve a gas-tight long-term connection further below (FIGS. 7 and 8) when explaining a hole in a printed circuit board pressed-in press-fit section.
Bei dem in der Fig.3 dargestellten Querschnitt des V-förmigen Einpreßabschnittes ist weiterhin vorgesehen, daß die mit der Bohrungswandung in Berührung gelangenden Kanten 10, 10' der Seitenteile 4 mit Rundungen versehen sind. Dadurch wird eine Beschädigung der Bohrungswandung beim Einpressen in eine metallisierte Bohrung (Durchschneidung der Metallisierung) sicher verhindert, wobei jedoch der spezifische Anpreßdruck aufgrund der linienförmigen BerUhrung mit der Bohrungswandung ausreichend hoch für eine gasdichte Langzeit-Kontaktierung ist.In the cross-section of the V-shaped press-fit section shown in FIG it is also provided that those coming into contact with the bore wall Edges 10, 10 'of the side parts 4 are provided with curves. This creates a Damage to the wall of the bore when pressing into a metallized bore (cutting through the metallization) safely prevented, but the specific contact pressure due to the linear contact with the wall of the bore, it is sufficiently high for is a gas-tight long-term contact.
In der Fig.4 ist ein modifizierter Einpreßabschnitt im Querschnitt dargestellt. Die Querschnittsform ist hierbei etwa U-förmig geprägt worden, wobei die beiden Seitenteile 4 ebenfalls unter einem Winkel zueinander verlaufen. Die mit der Bohrungswandung beim Einpressen des Einpreßabschnittes in Berührung gelangenden Kanten 10" sind ebenfalls mit Rundungen versehen. An der Wurzel des U's ist eine weitere Einprägung 12 vorgesehen, wodurch der die beiden Seitenteile verbindende Steg 13 mit einem mittleren dünnen Bereich 14 ausgebildet wird.4 shows a modified press-fit section in cross section shown. The cross-sectional shape here has been roughly U-shaped, with the two side parts 4 also extend at an angle to one another. the coming into contact with the wall of the bore when the press-in section is pressed in Edges 10 "are also rounded. At the root of the U there is a further indentation 12 is provided, whereby the connecting the two side parts Web 13 is formed with a central thin region 14.
Bei dieser Ausbildung des Einpreßabschnittes werden beim Einsetzen des Einpreßabschnittes in eine Bohrung mit kleinerem Durchmesser als dem Durchmesser des Umkreises 7 die Enden 8' der Seitenteile 4 aufeinanderzu gebogen und der Einpreßbereich paßt sich somit ebenfalls dem geringeren Durchmesser der Leiterplattenbohrung an. Durch geeignete Werkstoffauswahl wird erreicht, daß der Werbindungssteg federelastische Eigenschaften aufweist und die Seitenteile federnd gegen'die Bohrungswandung prct. Durch die Anordnung der Seitenteile unter einem Winkel zueinander, werden hier, ebenso wie schon bei der U-förmigen Aushildung erläutert, Torsionsspannungen in der Übergangsstelle zum Pfostenmaterial beim Zusammendrücken der Enden 8' der Seit;ent;eile hervorgerufen, die auch hierbei das Anpressen an die Bohrungswandung Ullterstützen.With this formation of the press-fit section, when inserting of the press-fit section into a bore with a smaller diameter than the diameter of the circumference 7, the ends 8 'of the side parts 4 are bent towards one another and the press-in area thus also adapts to the smaller diameter of the PCB hole. By selecting a suitable material, it is achieved that the advertising web is resilient Has properties and the side parts resiliently against'die Bohrungswandung prct. By arranging the side parts at an angle to each other, here, as already explained with the U-shaped training, torsional stresses in the transition point to the post material when the ends 8 'of the side are pressed together caused, which also support the pressing against the wall of the bore Ullterstützen.
Der Vorteil dieser U-förmigen Ausbildung des Einpreßabschnittes lieqt dabei insbesondere in der 4-fach Kantenpressung zur Bohrungswandung.The advantage of this U-shaped design of the press-in section lies especially in the 4-fold edge pressure to the bore wall.
Beim Einpressen eines derartigen Einpreßabschnittes in eine Bohrung mit minimalstem Durchmesser wird der klerbindungssten 13, 14 weitgehend zusammengedrückt und verformt. Dabei isL vUlgesehen, daß diese Verformung zum größten Teil im federelo-stischem Bereich des Werkstoffes liegt und nur in geringem Maße eine irreversible plastische Verformung auftritt, Dariiber hin aus ist vorgesehen, daß durch entsprechend schlanke Ausbildung der Seitenteile diese in sich selbst federelastisch biegbar sind und sich beim'Einpressen in Bohrungen mit minimalem Durchmesser geringfügig durchbiegen und den Durchmesser des Umkreises 7 an den geringsten Bohrungsdurchmesser anpassen, wie weiter unten in der Fig.7 dargestellt und näher erlautert.When pressing such a press-in section into a bore The most binding 13, 14 is largely compressed with the smallest diameter and deformed. It is foreseen that this deformation is largely in the spring-free Area of the material is and only to a small extent an irreversible plastic Deformation occurs, in addition it is provided that by correspondingly slim Training of the side parts these are resiliently bendable in themselves and bend slightly when pressed into bores with a minimum diameter and adjust the diameter of the circumference 7 to the smallest hole diameter, as shown below in Fig. 7 and explained in more detail.
Bei dem in der Fig.5 im Schnitt dargestellten Einpreßabschnitt sind die beiden Seitenteile 4 beim Prägevorgang entlang der Mittelachse voneinander getrennt worden, so daß hier der axial verlaufende Spalt 15 ausgebildet wird. Gegebenenfalls können die Seitenteile hierbei nach außen gewölbt und somit.in Querrichtung federnd vorgespannt werden. Die Seitenteile sind dabei ebenfalls unter einem Winkels angeordnet. Weiterhin sind die nahe beahstandeten Kanten der inneren Bereiche mit Rollschultern 16 versehen.In the press-in section shown in section in FIG the two side parts 4 separated from one another along the central axis during the embossing process so that the axially extending gap 15 is formed here. Possibly the side parts can be curved outwards and thus springy in the transverse direction be biased. The side parts are also arranged at an angle. Furthermore, the closely spaced edges of the inner areas are rolled shoulders 16 provided.
Beim Einsetzen eines derartig ausgebildeten Einpreßabschnittes in eine Leiterplattenbohrung mit geringerem Durchmesser als dem Umkreis 7 des Einpreßabschnittes werden die Seitenteile unter Verringerung des Umkreis-Durchmessers und somit Anpassung an den Bohrungs-Durchmesser zunächst aufeinanderzu gebogen. Sobald die Schultern 16 zur gegenseitigen Anlage gelangen, werden die Enden 8" der Seitenteile weiter aufeinanderzu bewegt, wnhei- die Schultern aufeinander abrollen. Auch bei dieser Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Seitenteile entsprechend schlank ausgebildet werden, so daß sie bei minimalstem Bohrunqsdurchmesse-r in sich federelastisch durchbiegbar sind.When inserting such a press-in section in a circuit board bore with a smaller diameter than the circumference 7 of the press-fit section The side parts are reduced by reducing the circumference diameter and thus adapting first bent towards each other at the bore diameter. Once the shoulders 16 come to rest against each other, the ends 8 ″ of the side parts continue moved towards each other as the shoulders roll over each other. Even with this one Embodiment is provided that the side parts are correspondingly slim so that they are resiliently deflectable in themselves with the smallest Bohrunqsdurchmess-r are.
Die abgerundeten BerUhrungskanten 10"' zur Leiterplattenbohrung gewährleisten auch bei dieser Ausführungsform eine 4-fach Kantenpressung zur Bohrungswanduhg unter Vermeidung einer Beschädigung dr Bohrungsmetallisierung.Ensure the rounded contact edges 10 "'for the PCB hole also in this embodiment a 4-fold edge pressure to the Bohrungswanduhg below Avoid damaging the hole metallization.
Ausschlaggebend für die federnde Anpressung der Berührungskanten ist hierbei zum einen die federelastische Ausbildung der Seitenteile in Querrichtung, die Torsionsspannungen an der Einleitungsstelle in das Stiftmaterial, sowie das federelastische Durchbiegen der Seitenteile an sich.The decisive factor for the resilient pressure on the contact edges is on the one hand, the resilient design of the side parts in the transverse direction, the torsional stresses at the point of introduction into the pin material, as well as the resilient bending of the side parts per se.
Besonderer Vorteil ist die äußerst günstige Herstellbarkeit eines derartig geformten Einpreßabschnittes.A particular advantage is the extremely cheap manufacturability of a such shaped press-fit section.
Tn der Fig.6 ist ein Einpreßabschnitt der gem. Fig.4 ausgebildet ist, in eine Leiterplattenbohrung 17 eingepreßt im Schnitt dargestellt. Dabei ist hier die Leiterplatte 18 mit einer Bohrung maximalen Durchmessers versehen. Die Bohrungswandung ist mit einer Kupfer-Metallisierung 19 und einer darüber angebrachten Zinnschicht 20 ausgestattet.Tn the Fig.6 is a press-in section which is formed according to Fig.4, Pressed into a printed circuit board bore 17 shown in section. This is here the circuit board 18 is provided with a bore of maximum diameter. The wall of the bore is with a copper metallization 19 and a layer of tin applied over it 20 equipped.
Beim Einpressen des Einpreßabschnittes yelangen die abgerundeten Kanten 10" in innigen Kontakt mit der Bohrungsmetallisierung, wobei Teile der Zinnschicht nach außen weggedrückt werden und sicn eng an die Kontaktierungs-Kanten 10" anlagern. Die hier nun angelagerte Zinnschicht 21 bewirkt.einen dichten Abschluß der Kontaktierungskanten zur umgebenden Atmosphäre und es werden vier qasdichte Kontaktstellen erzielt. Durch die gerundete Ausbildung der kontaktgebenden Kanten wird eine Beschädigung der Kupfermetallisierung sicher verhindert.When the press-in section is pressed in, the rounded edges lengthen 10 "in intimate contact with the hole metallization, with parts of the tin layer are pushed away to the outside and are closely attached to the contacting edges 10 ″. The tin layer 21 now deposited here causes the contacting edges to be sealed off tightly to the surrounding atmosphere and four qas-tight contact points are achieved. By the rounded formation of the contact-making edges will damage the copper metallization safely prevented.
Da der Umkreis 7 des Ausgangs-Einpreßabschnittes etwas größer als der Bohrungs-Durchmesser war, wurden die Enden der Seitenteile beim Einpressen aufeinanderzu gebogen und der Durchmesser des Einpreßabschni ttes dem Bohrungsdurchniesser angepaßt. Der Verbindungsoteg 13 der Seitenteile ist dabei geringfügig zusammengedrückt und lediglich elastisch verformt worden, so daß hierdurch ein Bestreben des Auseinanderfederns der Seitenteile dee Einpreßabschnittes hervorgerufen wird. Gleichzeitig entstehen durch das nufeinanderzubewegen der Enden der Seitenteile Torsionsspannungen in den Verbindungsstellen der Seitenteile mit dem Stift-Vollmaterial, die ebenfalls ein elastisches Auf-Iederrl der Seitenteile anstreben.Since the circumference 7 of the output press-fit section is slightly larger than was the bore diameter, the ends of the side parts were pressed together when pressed bent and the diameter of the Einpreßabschni ttes adapted to the bore diameter. Theverbindoteg 13 of the side parts is slightly compressed and only been elastically deformed, so that this creates a tendency to spring apart the side parts of the press-fit section is caused. Simultaneously arise by moving the ends of the side parts towards one another, torsional stresses in the Connection points of the side parts with the solid pen material, which are also a Strive for elastic on the side panels.
Diese Federspannungen, in Verbindung mit der elastischen Federung des Verbindungssteges bewirken eine konstante Arlpressung der Kanten des EinpreBabschnittes an die Bohrungswandurlg. This spring tension, in connection with the elastic suspension of the connecting web cause a constant Arlpressung the edges of the press-in section to the bore wall url.
In der Fig.7 ist dargestellt, wie sich der Einpreßabschnitt gem. Fig.4 beim Einpressen in eine Leiterplattenbohrung 17' mit minimalem Bohrungsdurchmesser verformt. Man erkennt, daß hierbei der Verbindungssteg 13 weitgehend zusammengedrückt und verformt wird. Hierbei erfolgt aufgrund der Steggeometrie eine Ausbiegung und Aufwölbung des Stegmaterials zum Inneren des Einpreßabschnittes hin. Aufgrund der Materialauswahl mit hohen federelastischen Eingenschaften ist jedoch sichergestellt, daß zwar ein gewisser Anteil irreversibler Verformung auftritt, jedoch daneben noch ein großer Anteil federelastischer Verformung vorhanden bleibt, der die Seitenteile auseinander und somit gegen die Bohrungswandung preßt. 7 shows how the press-in section according to FIG. 4 when it is pressed into a printed circuit board bore 17 'with a minimum bore diameter deformed. It can be seen that the connecting web 13 is largely compressed and is deformed. Due to the web geometry, there is a deflection and Arching of the web material towards the interior of the press-in section. Due to the Material selection with high resilient properties is ensured, however, that although a certain amount of irreversible deformation occurs, it also occurs a large proportion of resilient deformation remains, which affects the side panels apart and thus presses against the wall of the bore.
Darüber hinaus ist vorgesehen, daß die Seitenteile scnlank ausgebildet sind, wodurch die Seitenteile sich federelastisch durchbiegen können wie in Fig.7 dargestellt. Durch diese Federelastizität werden die Kanten der Seitenteile ebenfalls federnd gegen die Bohrungswandung gepreßt. In addition, it is provided that the side parts are designed to be slim are, whereby the side parts can bend resiliently as in Fig. 7 shown. Due to this resilience, the edges of the side parts are also resiliently pressed against the wall of the bore.
Weiterhin wird durch Torsionsspannungen in der Einleitungsstelle der Seitenteile in das Stiftmaterial, wie schon bei der Erläuterung der Fig.6 angegeben, eine Anpreßkraft an die Bohrungswandung hervorgerufen. Furthermore, through torsional stresses in the discharge point the side parts in the pin material, as already indicated in the explanation of Fig. 6, caused a pressing force on the bore wall.
Die Art der Kontaktierung und Erzielung der gasdichten Langzeitverbindung erfolgt hierbei ebenso wie gleichfalls in der Erläuterung der Fig.6 angegeben. The type of contact and how the gas-tight long-term connection is achieved takes place in the same way as also indicated in the explanation of FIG.
Insgesamt gesehen wirken hierbei also mehrere Kraftkomponenten als resultierende Andruckkraft der Kanten der Seitenteile an die Bohrungswandung. Dabei ist durch die federelastischen Eigenschaften des Einpreßabschnittes und die Abrundung der kontaktgebenden Kanten dieses Bereiches sichergestellt, daß die Einpreßkräfte eine vertretbare Größe nicht übersteigen, daß eine konstante. gasdichte Kontaktierung erzielt wird und daß eine Beschädigung und Verformung der Leiterplattenbohrung (Kupfer-Metallisierung) sicher vermieden wird. Seen overall, several force components act here as resulting pressure force of the edges of the side parts on the bore wall. Included is due to the resilient properties of the press-fit section and the rounding the contact-making edges of this area ensures that the press-fit forces a reasonable size not exceed that constant. gas-tight contact is achieved and that a Damage and deformation of the PCB hole (Copper metallization) is safely avoided.
Bei derartiger, elastischer Ausbildung des Einpreßabschnittes ist es ohne weiteres möglich, ein Kontaktelement wieder aus der Leiterplatten-Bohrung zu entfernen und ein neues Kontaktelement in die gleiche Bohrung einzusetzen.With such an elastic design of the press-fit section it is easily possible to remove a contact element from the PCB hole to remove and insert a new contact element in the same hole.
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