DE4226172A1

DE4226172A1 - Current supply element for PCBs with via holes - has rows of sharp-edged end-tapered pins flanking central hole into which bushing is pressed for e.g. transistor or heat sink

Info

Publication number: DE4226172A1
Application number: DE19924226172
Authority: DE
Inventors: Werner Kallee
Original assignee: Wuerth Elektronik GmbH and Co KG
Current assignee: Wuerth Elektronik GmbH and Co KG
Priority date: 1992-08-07
Filing date: 1992-08-07
Publication date: 1994-02-10
Anticipated expiration: 2012-08-08
Also published as: ATA151693A; AT405354B; FR2694675A1; FR2694675B1; CH690811A5; DE4226172C2

Abstract

A relatively flat plate (1) of conductive material has a regular pattern of contact pins (3) projecting at right angles from one face (2), with tips (5) in the shape of truncated pyramids to facilitate insertion into the via holes, making contact at the four sharp edges (4) of each pin. Between the rows of pins, a hole (6) in the centre of the plate accepts a bushing (9) with a knurled rim (10) of slightly larger dia. and a smooth or threaded bore (14) through its centre. USE/ADVANTAGE - With e.g. power transistors drawing substantial currents, simple element withstanding high electrical and mechanical loading can be mfd. at favourable cost and installed easily.

Description

Die Erfindung betrifft ein Stromversorgungselement für Lei terplatten mit durchkontaktierten Bohrungen.The invention relates to a power supply element for Lei ter plates with plated-through holes.

Leiterplatten mit durchkontaktierten Bohrungen sind bei elek tronischen Geräten üblich. Neben den mit geringen Strömen ar beitenden elektronischen Schaltungen ist es aber auch erfor derlich, in die Leiterplatten hohe Ströme einzuspeisen, wozu spezielle Stromversorgungselemente dienen.Printed circuit boards with plated-through holes are available from elek tronic devices common. In addition to the ar with low currents it is also required for electronic circuits It is necessary to feed high currents into the circuit boards, for what special power supply elements are used.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfach aufge bautes, kostengünstig herzustellendes und leicht einzusetzen des Stromversorgungselement für hohe elektrische und mechani sche Belastung zu schaffen.The invention has for its object a simply up built, inexpensive to manufacture and easy to use of the power supply element for high electrical and mechani create strain.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Stromver sorgungselement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor. Wei terbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. To achieve this object, the invention proposes a Stromver care element with the features of claim 1 before. Wei Further training is the subject of the subclaims.

Bei dem anzuschließenden Gegenstand kann es sich beispiels weise um eine Stromeinleitung, einen Kühlkörper, einen Lei stungstransistor oder dgl. handeln.The object to be connected can be, for example wise about a current introduction, a heat sink, a Lei act transistor or the like.

Der Leiterkörper wird mit den Kontaktstiften in die durchkon taktierten Bohrungen eingepreßt. Aufgrund der Vielzahl von Kontaktstiften wird ein guter hochbelastbarer Übergang ge schaffen, wobei gleichzeitig auch eine hohe mechanische Festigkeit gegeben ist. Die Kontaktstifte stellen beim Ein pressen in die durchkontaktierten Bohrungen einen mechani schen und elektrischen Kontakt mit den Wänden der Bohrungen her, so daß das Einpressen zur Befestigung ausreicht. Selbst verständlich kann, wenn dies im Einzelfall gewünscht wird, auch eine Verlötung durchgeführt werden.The conductor body with the contact pins in the con clocked holes pressed. Because of the variety of Contact pins are a good, heavy-duty transition create, while also a high mechanical Strength is given. The contact pins set on press a mechani into the plated-through holes electrical and electrical contact with the walls of the holes forth, so that the pressing is sufficient for fastening. Yourself understandable if this is desired in individual cases, soldering can also be carried out.

Der anzuschließende Gegenstand kann dann mit Hilfe des An bringungselementes an dem relativ großen, vorzugsweise aber flachen Leiterkörper angebracht werden.The object to be connected can then with the help of the To Bringing element on the relatively large, but preferably flat conductor body can be attached.

Beispielsweise kann das Anbringungselement ein Stift, insbe sondere ein Gewindestift sein, der mit dem Leiterkörper ver bunden oder verbindbar ist. Der Stift kann sich dabei sowohl von der den Kontaktstiften abgewandten Seite des Leiterkör pers als auch von der gleichen Seite erstrecken, falls die Leiterplatte an dieser Stelle ein Loch hat, so daß er auf der gegenüberliegenden Seite aus ihr herausragt.For example, the attachment element can be a pin, in particular special be a grub screw that ver with the conductor body bound or connectable. The pen can do both from the side of the conductor body facing away from the contact pins pers as well as from the same side if the PCB has a hole at this point so that it is on the opposite side protrudes from it.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Leiterkörper des Stromversorgungselements ein Loch aufweist, beispielsweise eine Bohrung. Diese kann zum Anschrauben von Gegenständen verwendet werden, wobei sie ggf. ein Gewinde aufweist. Das Loch ist vorzugsweise derart angeordnet, daß es von der Seite des Leiterkörpers, an dem die Kontaktstifte an gebracht sind, ausgeht und auf der gegenüberliegenden Seite mündet. In a further development of the invention it can be provided that the Conductor body of the power supply element has a hole, for example a hole. This can be screwed on Objects are used, where necessary, a thread having. The hole is preferably arranged so that it from the side of the conductor body to which the contact pins are attached brought, goes out and on the opposite side flows.

Die Erfindung schlägt in Weiterbildung vor, daß das Anbrin gungselement mit dem Leiterkörper verbindbar ausgebildet ist, wobei die Verbindung insbesondere erst nach der Befestigung des Leiterkörpers mit den Kontaktstiften an der Leiterplatte erfolgen kann.The invention proposes in further training that the attachment is designed to be connectable to the conductor body, the connection in particular only after attachment of the conductor body with the contact pins on the circuit board can be done.

Die Verbindbarkeit kann beispielsweise dadurch geschehen, daß das Anbringungselement in ein Loch des Leiterkörpers ein greift. Das Eingreifen kann beispielsweise ein Gewindeein griff sein, jedoch ist auch ein kraftschlüssiger Eingriff durch ein Einpressen möglich.The connectivity can be done, for example, in that the attachment member into a hole in the conductor body takes hold. The engagement can be, for example, a thread handle, but is also a non-positive intervention possible by pressing.

Insbesondere kann vorgesehen sein, daß das Anbringungselement als eine in das Loch des Leiterkörpers einsetzbare Buchse ausgebildet ist, die mit dem Leiterkörper beispielsweise durch Zusammenschrauben oder Einpressen verbindbar ist.In particular, it can be provided that the attachment element as a socket that can be inserted into the hole in the conductor body is formed, for example, with the conductor body can be connected by screwing or pressing.

Die Buchse kann ein glatte Innenöffnung aufweisen, so daß die Verbindung durch eine durchgesteckte Schraube mit Mutter ver stärkt werden kann. Ebenfalls möglich ist es, daß die Innen öffnung der Buchse ein Gewinde aufweist, so daß in die in das Stromversorgungselement eingesetzte Buchse nachträglich ein Gegenstand eingeschraubt werden kann.The socket can have a smooth inner opening, so that the Connection with a screw through the nut ver can be strengthened. It is also possible that the inside Opening of the socket has a thread, so that in the Power supply element inserted later Object can be screwed in.

Die Kontaktstifte sind vorzugsweise in zwei Reihen längs zweier gegenüberliegender Seitenkanten des plattenförmigen Leiterkörpers angeordnet, wobei jede Reihe mindestens drei Kontaktstifte, vorzugsweise jedoch fünf Kontaktstifte auf weist.The contact pins are preferably in two rows lengthways two opposite side edges of the plate-shaped Conductor body arranged, each row at least three Contact pins, but preferably five contact pins points.

Die Erfindung schafft ein einfach zu fertigendes und einfach einzusetzendes hochbelastbares Stromversorgungselement.The invention provides an easy to manufacture and simple Heavy duty power supply element to be used.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung er geben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:Further features, details and advantages of the invention he give a preferred from the following description Embodiment of the invention and with reference to the drawing. Here show:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Stromversorgungselements nach der Erfindung; Figure 1 is a side view of a power supply element according to the invention.

Fig. 2 eine mit dem Stromversorgungselement der Fig. 1 zu sammenwirkende und in eingebautem Zustand einen Teil des Stromversorgungselements bildende Einpreß buchse; FIG. 2 shows a press-in socket to be cooperated with the power supply element of FIG. 1 and forms a part of the power supply element in the installed state;

Fig. 3 eine Aufsicht auf das Stromversorgungselement der Fig. 1 von rechts in Fig. 1; Fig. 3 is a plan view of the power supply element of Fig. 1 from the right in Fig. 1;

Fig. 4 in einem gegenüber den Fig. 1 bis 3 verkleinerten Maßstab einen Ausschnitt aus einer Leiterplatte. Fig. 4 on a reduced scale compared to Figs. 1 to 3, a section of a circuit board.

Das in Fig. 1 dargestellte Stromversorgungselement wird von einem plattenförmigen Leiterkörper 1 gebildet, der aus einem leitenden Material hergestellt ist. Er weist die Form einer relativ flachen Platte auf. An seiner einen Seitenfläche 2 sind rechtwinklig zu dieser Fläche mehrere Kontaktstifte 3 angeordnet, die alle identisch aufgebaut sind und in einem bestimmten Rastermaß angeordnet sind. Die Kontaktstifte sind vorzugsweise einstückig mit dem Leiterkörper 1 hergestellt. Die Kontaktstifte 3 sind im Querschnitt rechtwinklig und ha ben daher jeweils vier relativ scharfe Seitenkanten 4. Die Kontaktstifte 3 sind zum Einsetzen in durchkontaktierte Boh rungen in einer Leiterplatte bestimmt, wobei die Kontakther stellung dadurch geschieht, daß die scharfen Seitenkanten 4 in die Wandung der Löcher eindringen. Zum Erleichtern des Einsetzens sind die Stirnseiten 5 der Kontaktstifte 3 daher verjüngt ausgebildet, beispielsweise pyramidenstumpfförmig.The power supply element shown in Fig. 1 is formed by a plate-shaped conductor body 1 , which is made of a conductive material. It is in the form of a relatively flat plate. On one side surface 2 , a plurality of contact pins 3 are arranged at right angles to this surface, all of which are constructed identically and are arranged in a certain grid dimension. The contact pins are preferably made in one piece with the conductor body 1 . The contact pins 3 are rectangular in cross section and therefore each have four relatively sharp side edges 4 . The contact pins 3 are intended for insertion into plated-through holes in a printed circuit board, the contact position taking place in that the sharp side edges 4 penetrate into the wall of the holes. To facilitate insertion, the end faces 5 of the contact pins 3 are therefore tapered, for example in the shape of a truncated pyramid.

Der Leiterkörper 1 enthält zentral ein Loch 6, das sich von seiner die Kontaktstifte aufweisenden Seitenfläche 2 zu der gegenüberliegenden Seitenfläche 7 erstreckt. The conductor body 1 contains a hole 6 centrally, which extends from its side surface 2 having the contact pins to the opposite side surface 7 .

Fig. 2 zeigt ein Anbringungselement 8, das mit dem Leiterkör per 1 des Stromversorgungselements in Eingriff bringbar ist und das in zusammengesetzten Zustand dann die Möglichkeit bietet, beispielsweise einen Leistungstransistor, einen Kühl körper oder dgl. anzuschließen. Das Anbringungselement 8 ist in Fig. 2 gegenüber dem Leiterkörper 1 in der Anbringungspo sition ausgerichtet dargestellt. Es könnte also durch Links verschieben in Eingriff mit dem Leiterkörper 1 gebracht wer den. Fig. 2 shows an attachment element 8 which can be brought into engagement with the conductor body by 1 of the power supply element and which then in the assembled state offers the possibility of connecting, for example, a power transistor, a cooling body or the like. The attachment element 8 is shown in Fig. 2 aligned with the conductor body 1 in the Anbringungspo position. So it could move by left brought into engagement with the conductor body 1 who the.

Das Anbringungselement 8 ist als Einpreßbuchse 9 ausgebildet. Die Einpreßbuchse weist einen mit einer Rändelung 10 versehe nen Einpreßabschnitt 11 auf, dessen Durchmesser etwas größer als der Innendurchmesser des Lochs 6 des Leiterkörpers 1 ist. An den Einpreßabschnitt schließt sich ein Mittelteil 12 an, dessen Außenseite glatt ist. Begrenzt wird die Einpreßbuchse 9 durch einen Flansch 13. Die Einpreßbuchse 9 weist eine durch gehende Innenbohrung 14 auf. Die Innenbohrung 14 kann entwe der glattwandig ausgebildet oder mit einem Gewinde versehen sein. Der Querschnitt der Einpreßbuchse 9 ist an allen Stel len kreisförmig.The attachment element 8 is designed as a press-in bushing 9 . The press-in bushing has a knurling 10 provided with a press-in section 11 , the diameter of which is somewhat larger than the inside diameter of the hole 6 of the conductor body 1 . A middle part 12 adjoins the press-in section, the outside of which is smooth. The press-in bush 9 is limited by a flange 13 . The press-in bushing 9 has a through inner bore 14 . The inner bore 14 can either be smooth-walled or be provided with a thread. The cross section of the press-fit bushing 9 is circular at all positions.

Fig. 3 zeigt eine Aufsicht auf den Leiterkörper von rechts in Fig. 1. Es ist zu sehen, daß der Leiterkörper 1 als qua dratische Platte ausgebildet ist, bei dem das Loch 6 mittig angeordnet ist. Im Bereich zweier Seiten 15, 16 erstrecken sich die Kontaktstifte 3 in zwei Reihen von je 5 Kontaktstif ten. Dies Reihen reichen bis etwa zum Rand des Leiterkörpers 1, so daß die Fläche des Leiterkörpers 1 gut ausgenutzt wird. Fig. 3 shows a plan view of the conductor body from the right in Fig. 1. It can be seen that the conductor body 1 is designed as a square plate, in which the hole 6 is arranged centrally. In the area of two sides 15 , 16 , the contact pins 3 extend in two rows of 5 pins each. These rows extend approximately to the edge of the conductor body 1 , so that the area of the conductor body 1 is well utilized.

Fig. 4 zeigt in einem gegenüber den Fig. 1 bis 3 verkleiner ten Maßstab eine Aufsicht auf einen Ausschnitt aus einer Lei terplatte 17. Die Leiterplatte 17 weist zwei Reihen von durchkontaktierten Bohrungen 18 auf, die parallel zueinander verlaufen. Mittig zu den beiden Reihen von Bohrungen 18 ist ein Loch 19 vorhanden. An dieser Stelle soll das Stromversor gungselement nach der Erfindung angebracht werden. Zu diesem Zweck wird der Leiterkörper 1 auf die eine Seite der Leiter platte 17 gebracht und mit seinen Kontaktstiften 3 gegenüber den Bohrungen 18 ausgerichtet. Dann wird der Leiterkörper 1 eingepreßt, wobei die scharfen Seitenkanten 4, wie bereits erwähnt, den elektrischen Kontakt herstellen. Da bei jedem Kontaktstift vier Seitenkanten zur Herstellung des Kontakts zur Verfügung stehen, ist die Kontaktfläche durch das Vorhan densein der insgesamt zehn Kontaktstifte relativ groß, so daß ein guter elektrischer Übergang hergestellt wird. Es ist selbstverständlich auch möglich, von der gegenüberliegenden Seite, aus der die Kontaktstifte etwas herausragen, eine Ver lötung vorzunehmen. Im einfachsten Fall reicht der Leiterkör per 1 als Stromversorgungselement aus. Ein anzubringender Ge genstand, beispielsweise ein Leistungstransistor, kann mit einer Schraube, die durch die ausgerichteten Löcher 6 und 19 hindurchgeht, befestigt werden. Fig. 4 shows in a scale compared to FIGS. 1 to 3 th a plan view of a section of a Lei terplatte 17th The printed circuit board 17 has two rows of plated-through holes 18 which run parallel to one another. A hole 19 is present in the center of the two rows of bores 18 . At this point, the Stromversor supply element should be attached according to the invention. For this purpose, the conductor body 1 is placed on one side of the conductor plate 17 and aligned with its contact pins 3 with respect to the bores 18 . Then the conductor body 1 is pressed in, the sharp side edges 4 , as already mentioned, making the electrical contact. Since four side edges are available for each contact pin to make the contact, the contact area is relatively large due to the existence of the total of ten contact pins, so that a good electrical transition is produced. It is of course also possible to solder from the opposite side, from which the contact pins protrude somewhat. In the simplest case, the conductor body per 1 is sufficient as a power supply element. An object to be attached, such as a power transistor, can be attached with a screw that passes through the aligned holes 6 and 19 .

Besonders günstig ist es jedoch, wenn von der gegenüberlie genden Seite der Leiterplatte 17, also von der Seite, auf der die Kontaktstifte 3 gerade etwas herausragen, die in Fig. 2 dargestellte Einpreßbuchse 9 eingepreßt wird. Sie wird so eingepreßt, daß ihr Einpreßabschnitt 11 in das Loch 6 einge preßt wird, bis die axiale Schulter 20 im Übergangsbereich zwischen dem Einpreßabschnitt 11 und dem Mittelteil 12 an der Seitenfläche 2 des Leiterkörpers 1 anliegt. Nun steht eine relativ lange Bohrung, nämlich die Innenbohrung 14 des An bringungselements 8, zur Anbringung des anzubringenden Gegen stands zur Verfügung, so daß auch hier aufgrund der großen Fläche ein guter Übergang gegeben ist.However, it is particularly advantageous if the press-in socket 9 shown in FIG. 2 is pressed in from the opposite side of the printed circuit board 17 , that is to say from the side on which the contact pins 3 just protrude somewhat. It is pressed in so that its press-in section 11 is pressed into the hole 6 until the axial shoulder 20 rests in the transition region between the press-in section 11 and the central part 12 on the side surface 2 of the conductor body 1 . Now there is a relatively long bore, namely the inner bore 14 of the attachment element 8 , for attaching the object to be attached, so that here too, due to the large area, there is a good transition.

Anstelle der Einpreßbuchse 9 könnte auch eine Buchse verwen det werden, die in ihrem vorderen Bereich 11 ein Gewinde auf weist, mit dem sie in das mit einem Gewinde versehene Loch 6 des Leiterkörpers eingeschraubt wird. Instead of the press-fit socket 9 , a socket could also be used, which has a thread in its front region 11 , with which it is screwed into the threaded hole 6 of the conductor body.

Es könnte auch ein Einpreßelement verwendet werden, das keine Innenbohrung 14, sondern im axialen Endbereich auf einer von zwei Seiten einen mit einem Gewinde versehenen Stift auf weist.A press-in element could also be used which does not have an inner bore 14 , but instead has a threaded pin in the axial end region on one of two sides.

Claims

1. Power supply element for printed circuit boards ( 17 ) with plated-through holes ( 18 ), with

1.1 an essentially plate-like conductor body ( 1 ),
1.2 a large number of contact pins ( 3 ),
- 1.2.1 arranged on one side ( 2 ) of the conductor body ( 1 ) and preferably in one piece with it, and
- 1.2.2 have an arrangement corresponding to the arrangement of the bores ( 18 ), and
1.3 an attachment element ( 8 ) for an object to be connected.

2. Power supply element according to claim 1, wherein the attachment element ( 8 ) has a pin, in particular re a threaded pin or is formed by this ge.

3. Power supply element according to claim 1 or 2, wherein the conductor body ( 1 ) has a hole ( 6 ).

4. Power supply element according to one of the preceding claims, in which the attachment element ( 8 ) with the conductor body ( 1 ) is designed to be connectable, in particular after fastening the Leiterkör pers ( 1 ) to the circuit board ( 17 ).

5. Power supply element according to one of the preceding claims, in which the attachment element ( 8 ) by engagement in the hole ( 6 ) of the Leiterkör pers ( 1 ) can be connected to this.

6. Power supply element according to claim 5, wherein the attachment element ( 8 ) with the conductor body ( 1 ) can be screwed, in particular screwed into the hole ( 6 ).

7. Printed circuit board according to one of claims 1 to 5, wherein the mounting element in the bore ( 6 ) is a pressable.

8. Power supply element according to one of the preceding claims, wherein the mounting element as a in the bore ( 6 ) of the conductor body ( 1 ) is a gripping, in particular press-in socket ( 9 ) is formed.

9. Power supply element according to claim 8, wherein the socket ( 9 ) has a continuous inner opening ( 14 ).

10. Power supply element according to claim 9, wherein the inner opening ( 14 ) has a thread.

11. Power supply element according to any one of the preceding claims, wherein the attachment member of the head of the body (1) opposite side of the printed circuit board (17) here is connected to the conductor body (1).

12. Power supply element according to one of the preceding claims, wherein the contact pins ( 3 ) in two rows along two sides ( 15 , 16 ) of the Lei terkörpers ( 1 ) are arranged.

13. Power supply element according to claim 12, in which two rows of at least three contact pins ( 3 ), preferably five pins ( 3 ) are present.