DE4238319C1 - Steckverbinder für Leiterplatten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder zur SMD-Verbindung mit einer Leiterplatte, bestehend aus einem Gehäuse und darin angeordneten Kontakten zur unterseitigen Verlötung mit den Leiterbahnen der Leiterplatte, sowie mit einer zusätzlichen metallischen Lötverbindung mit Metallzonen der Leiterplatte.

Die Bestückung von Leiterplatten mit elektrischen und elektronischen Bauelementen in der SMD-Technik hat fertigungstechnisch viele Vorteile, kann aber in manchen Fällen bezüglich einer ausreichenden Stabilität der Verbindung nicht nur bezüglich der elektrischen Kontaktierung, sondern auch des mechanischen Verbundes problemvoll sein, insbesondere in Anwendungsfällen, in denen beispielsweise beim Anschließen von Leitern und dergleichen mechanische Belastungen oder auch Leiterzugkräfte zu befürchten sind.

Es ist zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit der Verbindung bekannt­ geworden, die zur Verlötung geeigneten Flächenbereiche der Kontakte von Verbindern zu vergrößern (EP 0 280 449 A2). Abgesehen davon, daß das mit einem beträchtlichen fertigungstechnischen Aufwand verbunden ist, unterliegt eine solche Verbindung, da sie ja auch der elektrischen Kontaktierung dient, erheblichen Spannungen, allein schon durch den teilweise beträchtlichen Temperaturunterschied zwischen dem warmen Betriebs­ zustand und dem kalten Ruhezustand. Es ist ferner bereits bekanntgeworden, zusätzlich und unabhängig von den Kontakten eine weitere metallische Löt­ verbindung zu an entsprechender Stelle gebildeten metallisierten Zonen der Leiterplatte vorzusehen, die allein der mechanischen Stabilität dient (Katalog "ZR-SMT-Steckverbinder-19205-der J.S .T. Deutschland GmbH, 7065 Winterbach"). Für eine zusätzliche metallische Lötverbindung sind seit­ lich an dem Steckverbindergehäuse Metallfixierungen ausgebildet, mit denen zusätzliche Metallteile in die Gehäuseseiten eingelassen werden können, deren Unterseiten dann mit entsprechenden Metallzonen auf der Leiterplatte verlötet werden, und zwar in einem Arbeitsgang zusammen mit der übrigen Verlötung in der SMD-Technik. Diese Ausgestaltung verkompliziert und verteuert den Aufbau der Steckverbinder erheblich, insbesondere, weil ein zusätzlicher Montagevorgang zum Einbringen der Metallteile erforderlich ist. Darüber hinaus resultieren aus der seitlichen Gehäuseerweiterung in vielen Anwendungsfällen außerordentliche Raum- und Unterbringungsprobleme.

Es ist ferner aus der US 4 629 278 ein Steckverbinder bekannt, bei dem an dem Steckverbindergehäuse seitliche Ansätze vorhanden sind, auf die metallische Klammern gesetzt werden können, die dann mit einer entsprechend metallisierten Zone auf der Leiterplatte verlötet werden können. Bei einem weiteren bekannten Steckverbinder (US 4 628 410) ist bei einem seitlich verbreiterten Steckverbindergehäuse die eine Frontseite insgesamt mit einer metallischen Abdeckung versehen, die auf die Unterseite des Gehäuses abge­ winkelt ist. Die Abwinkelung kann mit einer entsprechend metallisierten Zone der Leiterplatte verlötet werden. In beiden Fällen ergibt sich aus der Gehäuseverbreiterung ein erhöhter Raumbedarf sowie eine Herstellungs- und Montageverteuerung durch die Metallklammern bzw. den Metallwinkel.

Der vorliegenden Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder der gattungsgemäßen Art zu schaffen, der auf einfache und raumsparende Weise eine zusätzliche stabile Lötverbindung mit der Leiter­ platte ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich aus den Merkmalen des Patentanspruches 1.

Die geschickte, weitgehende Ausnutzung der Unterseite des Steckverbinder­ gehäuses durch die streifenförmige Metallisierung ermöglicht die zusätzliche metallische Lötverbindung mit beträchtlicher Flächengröße und damit hoher mechanischer Stabilität, ohne daß die Abmessungen des Steckverbindergehäuses, beispielsweise durch seitliche Ansätze, vergrößert werden müssen. Durch die streifenförmige Ausbildung mit entsprechendem Abstand zu den für die Verlö­ tung mit den Leiterplattenbahnen vorgesehenen Kontaktflächen der elektri­ schen Kontakte lassen sich dabei trotzdem die erforderlichen Kriechstrecken einhalten. Die streifenförmige Metallisierung an Bereichen der Unterfläche des Steckverbindergehäuses ist dabei auch technisch schnell und preiswert, insbesondere auch automatisiert, durchführbar, wozu beispielsweise auf die in jüngerer Zeit bekannt gewordenen Heißprägeverfahren zu verweisen ist, bei denen mit einem beheizten Klischee, auf dem sich das aufzubringende Streifenmuster befindet, eine leitfähige Heißprägefolie auf die Kunststoff­ fläche gepreßt wird. Dabei werden die Muster abgeschält und mit der Kunst­ stofffläche verklebt.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekenn­ zeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel eines Steckverbinders gemäß der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt einen derartigen Steckverbinder gesehen auf die Unter­ seite seines Gehäuses.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Steckverbinder gezeigt, bei dem die in dem Steckverbindergehäuse 1 angeordneten Kontakte 2, die elek­ trisch leitend mit den Leiterbahnen auf einer Leiterplatte zu verbinden sind, von ihrem Verbindungsbereich zu diesen Leiterplatten über die Kontur des Gehäuses 1 vorstehen. Sie sind insoweit fußartig ausgebildet und ermöglichen eine zuverlässige elektrische und mechanische Verbindung durch Verlöten in der SMD-Technik mit den Leiterbahnen der Leiterplatte.

Zur Erzielung einer hohen mechanischen Festigkeit des Verbundes zwischen Steckverbinder und Leiterplatte ist nun die Unterseite 3 des aus isolieren­ dem Kunststoff bestehenden Steckverbindergehäuses 1 zur Bildung einer zusätzlichen metallischen Lötverbindung herangezogen, indem diese Unter­ seite 3 in nicht unbeträchtlichen Teilbereichen eine Metallisierung 4 aufweist, die im dargestellten Ausführungsbeispiel aus Streifen gebildet ist, die abständig parallel zueinander liegen, wobei im dargestellten Ausführungsbeispiel die Anordnung so gewählt ist, daß sich die Streifen 4 über diejenigen Flächenbereiche der Unterseite 3 des Gehäuses 1 erstrecken, die jeweils zwischen den Kontakten 2 liegen. Hierdurch sind ausreichende Kriechstrecken gewährleistet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Streifen 4 mit verschmälerten Abschnitten 4a auch noch zwischen die Kontakte 2. Der hintere Rand des Steckverbindergehäuses ist dabei zweckmäßig in Form eines schmalen Streifens 4b metallisiert, der die parallelen Streifen 4 an ihren hinteren Enden miteinander verbindet. Die Anordnung ist zweckmäßig so getroffen, daß sich in den Seitenrändern der Unterseite 3 des Gehäuses 1 jeweils ein Streifen 4 befindet.

Die Metallisierung 4, 4a, 4b kann grundsätzlich in jeder zur Verfügung stehenden Technik auf der Unterseite 3 des Gehäuses 1 aufgebracht werden. Besonders zweckmäßig ist das Aufbringen der Metallisierung mit Hilfe eines das Metallisierungsmuster tragenden Klischees und einer leitfähigen Heiß­ prägefolie, die mittels des Klischees auf die Unterseite 3 gepreßt wird.

Die zusätzliche Metallisierung 4, 4a, 4b auf der Unterseite 3 hat keine Verbindung zu den Zonen der elektrischen Kontaktierung und wird daher in ihrer Stabilität nach Verlöten in SMD-Technik mit entsprechend zusätzlich metallisierten Zonen der Leiterplatte auch nicht durch aus dem Temperatur­ wechsel resultierenden Spannungen beeinträchtigt. Die Lötverbindung zur zusätzlichen Metallisierung 4, 4a, 4b mit entsprechend metallisierten Zonen der Leiterplatte geschieht in ein und demselben Arbeitsgang mit der SMD- Verlötung der elektrischen Kontakte 2 mit den Leiterbahnen der Leiterplatte.

Claims (6)

1. Steckverbinder zur SMD-Verbindung mit Leiterplatten, mit einem Kunst­ stoffgehäuse (1) und darin angeordneten Kontakten (2) zur Verlötung mit den Leiterbahnen einer Leiterplatte, sowie mit einer zusätzlichen metallischen Lötverbindung zu metallisierten Zonen der Leiterplatte, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche metallische Lötverbindung durch eine von den Kontakten (2) abständig gehaltene Metallisierung (4, 4a, 4b) der Unterseite (3) des Steckverbin­ dergehäuses (1) gebildet ist, wobei die Metallisierung in Form von Streifen (4) vorgesehen ist und die Streifen (4) auf Flächenbereichen der Unterseite (3) des Steckverbindergehäuses (1) vorgesehen sind, die zwischen den Kontakten (2) liegen.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätz­ liche Metallisierung (4, 4a, 4b) mittels einer leitfähigen Heißpräge­ folie aufgebracht ist.

3. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die streifen­ förmige Metallisierung (4) auf den Schmalseitenrändern der Unterseite (3) des Steckverbindergehäuses (1) vorgesehen ist.

4. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich die Streifen (4) mit verschmälerten Abschnitten (4a) zwischen die Kontakte (2) erstrecken.

5. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auch der den Kontakten (2) gegenüberliegende Längsseiten­ rand der Unterseite (3) des Steckverbindergehäuses (1) streifenförmig metallisiert (4b) ist.

6. Steckverbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der am Längs­ seitenrand vorgesehene Streifen (4b) die Enden der abständig parallel zueinander liegenden Streifen (4) miteinander verbindet.