DE3850065T2

DE3850065T2 - Electrical contact pin with a flexible section and its application with a printed circuit board.

Info

Publication number: DE3850065T2
Application number: DE19883850065
Authority: DE
Inventors: Robert V Barnhart; Rhonda L Nemcovsky
Original assignee: GTE Products Corp
Current assignee: Osram Sylvania Inc
Priority date: 1987-12-16
Filing date: 1988-11-14
Publication date: 1994-09-29
Anticipated expiration: 2008-11-15
Also published as: JPH02139877A; EP0320629A1; DE3850065D1; EP0320629B1

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Kontakt gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an electrical contact according to the preamble of claim 1.

Moderne elektronische Geräte verwenden sehr häufig Leiterplatten mit beschichteten Durchgängen (PTH). Als Alternative zu Lötkontakten in diesen Durchgängen wurde vorgeschlagen, Kontakte zu verwenden, die ausschließlich durch Reibung mit dem Durchgang in Eingriff stehen. Solche Kontakte verwenden im allgemeinen einen federnden Bereich zum Eingreifen, um einen guten mechanischen und elektrischen Kontakt bereit zu stellen. Es ist wünschenswert, daß die PTH's nur geringfügig beschädigt werden, so daß solche Kontakte entfernt und eingesetzt werden können. Die federnden Kontakte, die im allgemeinen erhältlich sind, weisen verschiedene Bauarten auf:Modern electronic devices very often use printed circuit boards with plated through holes (PTH). As an alternative to solder contacts in these through holes, it has been proposed to use contacts that engage the through hole solely by friction. Such contacts generally use a springy area for engagement to provide good mechanical and electrical contact. It is desirable that the PTH's be only slightly damaged so that such contacts can be removed and inserted. The springy contacts that are generally available are of several types:

Die "Nadelöhr"-Lösung, wie in der U.S. Patentschrift Nr. 3,545,080; 3,634,819; und 4,206,964 gezeigt; die "Strahlteil" (split beam)-Lösung, wie in U.S. Patentschrift Nr. 4,066,326; 4,186,982 gezeigt, die gegenüberliegenden "C"-Profile wie in der U.S. Patentschrift Nr. 4,701,140 gezeigt und das einzelne "C"-Profil, wie in den U.S. Patentschriften Nr. 3,783,433; 4,017,143; 4,076,356; und 4,166,667 gezeigt ist.The "eye of the needle" solution as shown in U.S. Patent Nos. 3,545,080; 3,634,819; and 4,206,964; the "split beam" solution as shown in U.S. Patent Nos. 4,066,326; 4,186,982, the opposed "C" profiles as shown in U.S. Patent No. 4,701,140 and the single "C" profile as shown in U.S. Patent Nos. 3,783,433; 4,017,143; 4,076,356; and 4,166,667.

Obwohl einige dieser Techniken mehr oder weniger funktionieren, weisen alle verschiedene Probleme auf, wie Herstellungskosten, unzureichender gasdichter Abschluß mit dem PTH; Einsetz- oder Entfernungsschwierigkeiten; oder die Tendenz, wenn sie in großer Stückzahl in dünnen Leiterplatten verwendet werden, die Leiterplatten aufgrund des Druckes, den sie auf die Öffnungen ausüben, zu verletzen.Although some of these techniques work more or less, they all have various problems, such as manufacturing costs, insufficient gas-tight seal with the PTH; insertion or removal difficulties; or the tendency, when used in large quantities in thin circuit boards, to damage the circuit boards due to the pressure they exert on the apertures.

Dokument EP-A-0208500 beschreibt einen elektrischen Preßpassungskontakt, wobei der Kontakt einen federnden Bereich aufweist, der einen im wesentlichen "C"-förmigen Querschnitt hat und erste und zweite Armbereiche mit einem dazwischen liegenden Basisbereich umfaßt, wobei die Dicke des federnden Bereichs stetig von dem Basisbereich zu dem Armbereich ansteigt, so daß der Mittelpunkt des Basisbereichs die geringste Dicke aufweist und so einen Angelpunkt bildet, von welchem aus der erste und zweite Armbereich vorzugsweise ausgelenkt werden können.Document EP-A-0208500 describes an electrical press-fit contact, the contact comprising a resilient portion having a substantially "C"-shaped cross-section and comprising first and second arm portions with a base portion therebetween, the thickness of the resilient portion increasing steadily from the base portion to the arm portion so that the center of the base portion has the smallest thickness and thus forms a pivot point from which the first and second arm portions can be preferentially deflected.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Stands der Technik aus dem Weg zu räumen. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die elektrische Verbindung in beschichteten Durchgängen zu verbessern.It is therefore an object of the present invention to eliminate the disadvantages of the prior art. It is another object of the present invention to improve the electrical connection in coated vias.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt in der Bereitstellung eines elektrischen Kontakts für PTH's, der die zuvor genannten Aufgaben löst und zusätzlich ein leichtes Einsetzen und Entfernen mit minimaler Beschädigung der Beschichtung ermöglicht.A further object of the invention is to provide an electrical contact for PTHs that solves the aforementioned tasks and additionally enables easy insertion and removal with minimal damage to the coating.

Diese Aufgaben werden durch einen elektrischen Kontakt gemäß Anspruch 1 gelöst.These objects are achieved by an electrical contact according to claim 1.

Der dünnere oder abfallende Bereich eines solchen Kontakts ermöglicht eine größere Auslenkung der Arme. Wenn die Enden ausgelenkt werden, so folgt auch der dünnere abfallende Bereich der Einbuchtung dieser Bewegung. Der Kontakt kann günstig durch herkömmliche Stanz- und Senkmethoden hergestellt werden.The thinner or sloping portion of such a contact allows for greater deflection of the arms. When the ends are deflected, the thinner sloping portion of the indentation follows this movement. The contact can be inexpensively manufactured using conventional punching and countersinking methods.

Fig. 1 zeigt einen Aufriß eines Kontakts gemäß der vorliegenden Erfindung undFig. 1 shows an elevation of a contact according to the present invention and

Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1 und zeigt den Kontakt in einem beschichteten Durchgang.Fig. 2 is a section taken along line 2-2 in Fig. 1 and shows the contact in a coated via.

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung sowie anderer und weiterer Aufgaben, Vorteile und Möglichkeiten, wird auf die folgende Veröffentlichung und die beiliegenden Ansprüche in Verbindung mit den zuvor beschriebenen Zeichnungen hingewiesen.For a better understanding of the present invention as well as other and further objects, advantages and capabilities, reference is made to the following disclosure and the appended claims taken in conjunction with the above-described drawings.

Bei genauerem Betracht der Figuren zeigt Fig. 1 einen elektrischen Kontakt 10, der einen Körper 12 mit einer Längsachse 14 aufweist. Der erste Bereich 16 und der zweite Bereich 18 sind durch einen federnden Bereich 20 voneinander getrennt und miteinander verbunden. Der federnde Bereich hat im wesentlichen einen "C"-förmigen Querschnitt, der wie noch deutlicher in Fig. 2 zu sehen ist, aus gegenüberliegenden Armen 22 und 24 gebildet ist, die sich von einer angrenzenden Einbuchtung 26 aus erstrecken. Die Arme 22 und 24 haben eine vorgegebene, im wesentlichen gleichförmige Dicke, die beispielsweise 0,20 - 0,23 mm (0,008 - 0,009 inch) betragen kann, über einen Großteil ihrer Länge. Die freien Enden 28 der Arme können, wie gezeigt ist, gewölbt oder abgeschrägt sein.Looking more closely at the figures, Fig. 1 shows an electrical contact 10 having a body 12 with a longitudinal axis 14. The first portion 16 and the second portion 18 are separated and connected by a resilient portion 20. The resilient portion has a generally "C" shaped cross-section which, as can be seen more clearly in Fig. 2, is formed from opposed arms 22 and 24 extending from an adjacent recess 26. The arms 22 and 24 have a predetermined, substantially uniform thickness, which may be, for example, 0.20 - 0.23 mm (0.008 - 0.009 inches), over a majority of their length. The free ends 28 of the arms may be curved or beveled as shown.

Die angrenzende Einbuchtung 26 weist eine Dicke auf, die geringer ist als die Dicke der Arme, beispielsweise ungefähr 0,02 - 0,08 mm (0,001 - 0,003 inch), so daß Spannungen gleichmäßiger um den beschichteten Durchgang oder Öffnung 30 in der Leiterplatte 32 verteilt sind. Die Öffnung 30 kann eine elektrisch leitende Beschichtung 33 aufweisen. Die gleichmäßigere Verteilung der Kräfte trägt zu geringeren Lochdeformationen bei, und aus diesem Grund zu weniger angesammelten Spannungen in der Leiterplatte, wodurch weniger Deformationen verursacht werden.The adjacent indentation 26 has a thickness that is less than the thickness of the arms, for example about 0.02 - 0.08 mm (0.001 - 0.003 inch), so that stresses are more evenly distributed around the coated via or opening 30 in the circuit board 32. The opening 30 may have an electrically conductive coating 33. The more even distribution of forces contributes to less hole deformation and therefore less accumulated stresses in the circuit board, causing less deformation.

Außerdem sorgt diese Konfiguration für einen größeren Oberflächenkontaktbereich zu der Öffnung 30, weil der dünnere Bereich der Einbuchtung sich besser an die Öffnung anpaßt.In addition, this configuration provides a larger surface area of contact with the opening 30 because the thinner portion of the recess conforms better to the opening.

Vorzugsweise wird der Kontakt durch Ausstanzen aus einem Blechstück aus Phosphorbronze mit einer Dicke von 0,5 mm (0,020 inch) gefertigt.Preferably, the contact is manufactured by stamping from a piece of phosphor bronze sheet with a thickness of 0.5 mm (0.020 inch).

Die Einbuchtung kann durch Prägen und Senken bis zu einer Dicke, die etwa 0,02 mm (0,001 inch) dünner als die Arme ist, verschmälert werden. Wenn das "C"-Profil geformt wird, hat dieses typischerweise einen Durchmesser von 1,17 ± 0,02 mm (0,046 ± 0,001 inch) und kann von Öffnungen mit einem Durchmesser von 0,94 - 1,09 mm (0,037 - 0,043 inch) aufgenommen werden.The indentation can be narrowed by coining and countersinking to a thickness approximately 0.02 mm (0.001 inch) thinner than the arms. When the "C" profile is formed, it is typically 1.17 ± 0.02 mm (0.046 ± 0.001 inch) in diameter and can be accommodated by openings 0.94 - 1.09 mm (0.037 - 0.043 inch) in diameter.

Claims

1. Electrical contact (10) for insertion into an opening (30) in a circuit board (32), the contact (10) comprising:

a resilient portion (20) engaging the opening and having a substantially "C"-shaped cross-section and formed from opposed arms (22, 24) extending from an adjacent recess (26),

wherein the opposing arms (22, 24) engage with their outer surface, substantially at their ends, with the opening (30);

characterized in that the arms (22, 24) have a substantially uniform predetermined thickness over a large part of their length; and

the adjacent indentation (26) has a thickness that is less than the predetermined thickness.

2. Electrical contact (10) according to claim 1, comprising:

a body (12) having a longitudinal axis (14) with first and second spaced apart regions (16, 18) separated and connected by the resilient region (20).

3. Use of an electrical contact according to claim 1 in a circuit board (32), wherein the contact is inserted into an opening in the circuit board so that the resilient region engages the opening (30), the sides of the opening being coated with an electrically conductive material (33).