DE3524138A1 - Vorrichtung zum kontaktieren von optoelektronischen bauelementen auf leiterplatten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kontaktieren von Bauelementen gemäß dem Oberbegriff des Patentan­ spruches 1.

Für Tastenfelder von Kommunikationsendgeräten werden aus Kostengründen zunehmend Folientastaturen oder Mat­ tentastaturen verwendet. Bei derartigen Tastaturen wie sie z. B. in europäischen Patentanmeldung 0 124 862 be­ schrieben werden, sind auf einer einseitig kaschierten Grundplatte Leiterbahnen mit Schaltkontakten angeord­ net, über denen eine Schaltfolie angeordnet ist. Die Schaltfolie besitzt, gegenüberliegend und den Schalt­ kontakten zugewandt, eine Kontaktfläche welche bei mechanischer Durchbiegung der Schaltfolie die zugeord­ neten Schaltkontakte elektrisch miteinander verbindet.

Werden bei derartigen Tastenfeldern im Bereich des Ta­ stenfeldes optoelektronische Bauelemente wie Leuchtdio­ den als Anzeigeelemente angeordnet, so besteht das Prob­ lem diese optoelektronischen Bauelemente auf der Leiter­ platte kontaktieren zu können. Werden als Leiterplatten zweiseitig kaschierte Leiterplatten verwendet, so ist es üblich die optoelektronischen Bauelemente auf der Un­ terseite der Leiterplatte, z. B. im Schwallverfahren zu verlöten.

Dies ist bei Verwendung von Leiterplatten, die nur an ihrer Oberseite Leiterbahnen tragen nicht möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Kontaktieren von Bauelementen der eingangs genannten Art bereitzustellen, die es ermöglicht, optoelektro­ nische Bauelemente auf Leiterplatten lötfrei so zu kontaktieren, daß sich die Kaschierung der Leiter­ platte und das optoelektronische Bauelement auf der­ selben Seite der Leiterplatte befinden.

Diese Aufgabe wird bei Vorrichtung der eingangs genannten Art gemäß dem kennzeichnenden Teil des ersten Patentan­ spruchs gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Kontaktierungsvorrichtung besteht aus einem topf­ artigen Halteelement, das an seiner Unterseite Rast­ elemente zum Verrasten des Halteelementes auf der Lei­ terplatte und auf seiner Oberseite Durchgangsöffnungen für die Anschlüsse des zu kontaktierenden Bauelementes aufweist. In dem Halteelement sind Führungskanäle ange­ ordnet, die blockartige oder säulenartige Interkonnek­ toren aus elastischem elektrisch leitfähigem Werkstoff, z. B. Leitgummi enthalten. Diese Interkonnektoren werden von dem Halteelement auf die Leiterbahnen aufgedrückt und kontaktieren somit die Leiterbahn. Zum Kontaktieren der Bauelemente werden die Anschlüsse der Bauelemente zwi­ schen dem Halteelement und den Interkonnektoren einge­ klemmt.

Zur Sicherung des Bauelementes ist das gesamte topfar­ tige Halteelement mit einer Schutzkappe überdeckt, die bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung Bestandteil des Halteelementes selbst ist. Durch die er­ findungsgemäße Vorrichtung ist es möglich optoelektro­ nische Bauelemente, insbesondere in Tastaturen, in einfa­ cher und kostengünstiger Weise lötfrei zu kontaktieren. Ein Auswechseln defekter Bauelemente ist außerdem leicht möglich.

Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden beispielsweise näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine Längsschnitt der Kontaktierungsvorrichtung in einer Tastatur,

Fig. 2 ein Querschnitt der Vorrichtung gemäß Fig. 1 entlang der Schnittlinie A-A ,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung einer Ausführungsform der Kontaktierungsvorrichtung mit zwischen den Inter­ konnektoren und den Führungskanälen des Halteelementes verspannten Anschlüssen,

Fig. 4 ein Querschnitt einer Ausführungsform der Erfin­ dung mit rechteckigen Interkonnektoren,

Fig. 5 ein Längsschnitt einer Ausführungsform der Erfin­ dung bei der die Schutzkappe und das Bauelement aus einem Teil besteht und

Fig. 6 ein Querschnitt der Ausführungsform gemäß Fig. 5 entlang der Linie B-B.

In einer hier nicht im einzelnen dargestellten Tastatur für ein Kommunikationsendgerät z. B. ein Bildschirmtele­ fon oder ein Personalcomputer ist eine Leiterplatte 1 vorgesehen, die nur an ihrer einen, einer Abdeckung 2 zugewandten Seite Leiterbahnen 4 aufweisen. Auf den Leiterbahnen sind Gold- oder Kohleflächen als Kontaktflä­ chen 3 aufgebracht. Ein optoelektronisches Bauelement, in diesem Fall eine Leuchtdiode 5 die als Anzeigelement durch die Abdeckung der Tastatur ragt, wird durch die im folgenden näher beschriebene Kontaktierungsvorrich­ tung mit ihren Anschlüssen 6 in elektrischen Kontakt mit den Kontaktflächen 3 gebracht. Die Kontaktierungs­ vorrichtung besteht dabei aus einem topfartigen Halte­ element 7 aus Kunststoff, das an seiner Unterseite Rastelemente 8 zum Verrasten des Halteelementes auf der Leiterplatte 1 aufweist. An seiner Oberseite sind eine oder mehrere Durchgangsöffnungen 9 für die An­ schlüsse 6 der zu kontaktierenden Leuchtdiode vorgesehen. In dem Halteelement 7 sind Führungskanäle 10 ausgebildet, die blockartige Interkonnektoren aus Leitgummi 11 auf­ nehmen.

Zum Befestigen des topfartigen Halteelementes und damit der Leitgummiteile 11 wird das topfartige Halteelement 7 unter Vorspannung entgegen der Kraft der Leitgummi­ teile 11 in Öffnungen 12 der Leiterplatte 1 verrastet. Die Leitgummiteile 11 sind dadurch im elektrischen Kon­ takt mit den Kontaktflächen 3.

Zum Kontaktieren der Anschlüsse mit den Leitgummiteilen 11 können nun einerseits entsprechend der Darstellung der Fig. 2 in den Leitgummiteilen Öffnungen 13 vorge­ sehen sein, in die die Anschlüsse 6 der Leuchtdiode gesteckt werden können, andererseits ist es entsprechend den Ausführungsbeispielen der Fig. 3 und 4 auch möglich, die Anschlüsse 6 zwischen den Leitgummiteilen 11 und den Seitenwänden des Halteelementes 7 einzuschieben.

Wird entsprechend der Ausführungsform der Fig. 4 anstelle von Leitgummi für das Material der - in diesem Fall recht­ eckig ausgebildeten - Interkonnektoren Silikonkautschuk verwendet, so ist es zur sicheren Kontaktierung der An­ schlüsse notwendig, diese Anschlüsse mit ihrer Spitze entsprechend der Darstellung der Fig. 1 bzw. Fig. 4 bis zu den Kontaktflächen 3 durchzustoßen.

Zum Schutz der Leuchtdiode und zu ihrer Sicherung und zur Erhöhung der elektromagnetischen Verträglichkeit ist die Kontaktierungsvorrichtung mit einer EMV-Schutz­ kappe 14 versehen.

Bei der in der Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungs­ form der Kontaktierungsvorrichtung besteht die Schutzkappe 14 und das Haltelement 7 aus einem Bauteil. Zum Kontak­ tieren der Anschlüsse 6 mit den Interkonnektoren 11 aus Leitgummi sind die Anschlüsse 6 entsprechend der Form des topfartigen Halteelementes 7 umgebogen und werden zwischen dem Oberteil des topfartigen Halteelementes und den Interkonnektoren 11 eingeklemmt. Um ein sicheres Ein­ legen der Leuchtdioden 5 in das Halteelement 7 zu ermög­ lichen, weisen die Führungskanäle 10 des Halteelementes an ihrer der Durchgangsöffnung 9 zugewandten Seite Schlitze 15 auf. Damit lassen sich bei der dargestell­ ten Ausführungsform die Leuchtdioden in einfacher Weise vor der eigentlichen Montage des Halteelementes 7 in das Halteelement 7 einlegen, die Interkonnektoren 11 in die Führungskanäle 10 einschieben und dann ist eine Kontaktierung der gesamten Vorrichtung durch einfaches Verrasten auf der Leiterplatte 1 möglich.

Bezugszeichenliste

•  1 Leiterplatte
   2 Abdeckung
   3 Kontaktfläche
   4 Leiterbahnen
   5 Leuchtdiode
   6 Anschlüsse
   7 Halteelement
   8 Rastelement
   9 Durchgangsöffnung
  10 Führungskanal
  11 Interkonnektor
  12 Rastöffnung in der Leiterplatte
  13 Öffnung in den Interkonnektoren
  14  EMV-Schutzkappe
  15 Längsschlitze

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Kontaktieren von Bauelementen, ins­ besondere optoelektronischen Bauelementen wie Leucht­ dioden o. dgl. auf Leiterbahnen von Tastaturen, gekennzeichnet durch ein topfarti­ ges Halteelement (7), daß an seiner Unterseite Rast­ elemente (8) zum Verrasten des Halteelementes (7) auf der Leiterplatte (1) und an seiner Oberseite eine oder mehrere Durchgangsöffnungen (9) für die Anschlüsse (6) des zu kontaktierenden Bauelementes (5) aufweist und in dem Halteelement in Führungskanälen (10) eingeschlossene, blockartige Interkonnektoren (11) aus elastischem elek­ trisch leitfähigem Werkstoff, die unter einer von dem Halteelement (7) ausgehenden Andruckkraft einerseits auf den zu kontaktierenden Kontaktflächen (3) der Leiter­ platte aufliegen, andererseits die durch die Durchgangs­ öffnungen (9) des Halteelementes (7) geführten Anschlüsse (6) des Bauelementes (7) kontaktiert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Interkonnektoren (11) Öffnungen (13) zur Aufnahme der Anschlüsse (6) der zu kontaktierenden Bauelemente (5) aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (6) zwischen den Wänden der Führungskanäle (10) und den Interkonnektoren ( 11) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (6) zwischen dem Oberteil des Halteelementes (7) und den Interkonnektoren (11) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungskanäle (10) an ihrer der Durchgangsöffnung (9) zugewandten inneren Seite Längsschlitze (15) zur Aufnah­ me der Anschlüsse (6) aufweisen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das topfartige Halteelement (7) samt dem zu kontaktieren­ den Bauelement (5) mit einer Schutzkappe (14) überdeckt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzkappe (14) als Bestandteil des Halteelementes (7) ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Interkonnektoren (11) aus Leitgummi bestehen.