DE4407548A1 - Modulartiger elektrischer Verbinder - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elektrische Verbinder und betrifft im spezielleren in Z-Achsen- Richtung komprimierbare Verbinder, die zum miteinander Verbinden elektrischer Schaltungselemente, wie z. B. integrierten Schaltungschips, Multichip-Substraten und gedruckten Schaltungsplatten verwendet werden, bei denen elektrische Kontaktflächen mit hoher Dichte in einem Flächenfeld angeordnet sind, wobei insbesondere an solche Verbinder gedacht ist, die für Erfordernisse bei sehr hohen Frequenzen ausgelegt sind.

Bei den in modernen elektronischen Vorrichtungen, wie Computern, verwendeten integrierten Schaltungen han­ delt es sich im wesentlichen um Substrate, die wie gedruckte Schaltungsplatten in Miniaturform wirken. Auf den Chips sind Kontaktflächen aufgebracht. Zur Minimierung der Signalübertragungsverzögerung und zur Erhaltung von Schaltungselementoberfläche muß die Ver­ bindung zwischen miteinander zu verbindenden Bauteilen über einen so kleinen Weg wie möglich erfolgen. Bei fortschreitender Chiptechnologie und zunehmender Größe und Leistungsfähigkeit der Chips besteht daher ein Bedarf für Verbinder, die zum miteinander Verbinden der einander zugeordneten, in hoher Dichte angeordne­ ten Kontaktmuster in der Lage sind, wobei man dies typischerweise als Flächenanordnung oder Flächenfeld bezeichnet, von denen manche bis zu 11 500 Positionen auf einem Rasterfeld von einer Größe von nur einem Millimeter aufweisen können.

Zum Herstellen der elektrischen Verbindung sind viele verschiedene Verfahren verwendet worden. Bei einem davon handelt es sich um den Verbinder des Typs mit Zwischenglied. Bei diesem Verbinder erfolgt die elek­ trische Verbindung typischerweise über Federelement­ kontakte, die in einem Gehäuse enthalten sind. Der Verbinder ist sandwichartig zwischen den miteinander zu verbindenden Bauteilen angeordnet. Beispiele ver­ schiedener Zwischenglied-Verbinder und ihrer Kontakte sind in den US-PS′en 4,969,826, 5,139,427 und 5,061,192 offenbart. Bei der US-PS 4,969,826 sind mehrere Kontaktmodule, die mit einem Nebenschließkon­ takt innerhalb eines zweiteiligen Kunststoffkörpers gezeigt sind, innerhalb von Öffnungen in einem Halter enthalten. Die US-PS 5,139,427 offenbart einen Verbin­ der mit Kontakten, die zwischen zwei Kunststoff­ flachstücken positioniert sind, die zum Bilden des Körpers und zum Halten der Kontakte in Position zusam­ menlaminiert sind. Die US-PS 5,061,192 offenbart einen Verbinder mit einer Anzahl federnd nachgiebiger Kon­ taktelemente, die durch längliche Elemente, welche eine Öffnung in einem Rahmen überspannen, in hängender und voneinander beabstandeter Ausrichtung gehalten werden.

Es besteht immer noch ein Bedarf für einen Verbinder, der zur Herstellung von Verbindungen mit hoher Dichte (Rasterfelder von 1 Millimeter oder größer) geeignet ist, der sich in kleinen Stückzahlen und in unter­ schiedlichen Konfigurationen in wirtschaftlicher Weise herstellen läßt sowie Kontakte aufweist, die niedrige Kompressionskräfte benötigen, während dennoch zuver­ lässige und wiederholbare Zwischenverbindungen mit den entsprechenden Schaltungselementen gewährleistet sind.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines mit hoher Dichte arbeitenden elektri­ schen Verbinders, der Kontakte mit niedrigem Kompres­ sionskrafterfordernis zur Herstellung einer zuverläs­ sigen und wiederholbaren elektrischen Verbindung zwischen mit hoher Dichte angeordneten Kontaktflächen auf miteinander zu verbindenden Schaltungselementen verwendet und der sich außerdem einfach und kosten­ günstig sowie auf verschiedene Kontaktflächen-Beab­ standungen herstellen läßt.

Erfindungsgemäße Lösungen dieser Aufgabe ergeben sich aus dem Kennzeichen des Anspruchs 1.

Die vorliegende Erfindung schafft einen Verbinder mit Kontakten und Kontaktmodulen zum elektrischen Verbin­ den von Schaltungselementen, wie z. B. IC-Gehäusen, Multichip-Substraten und gedruckten Schaltungsplatten mit hoher Dichte von Kontaktflächen. Der Verbinder verwendet mehrere Standard-Verbindermodule. Jeder Kon­ taktmodul besitzt einen Modulkörper mit einem ersten Ende, einem zweiten Ende und einer sich durch diesen hindurcherstreckenden rohrförmigen Passage, wobei innerhalb der Passage ein Kontakt aufgenommen ist, der einen sich aus dem ersten Ende des Modulkörpers herauserstreckenden ersten Kontaktabschnitt und einen sich aus dem zweiten Ende des Modulkörpers herauser­ streckenden zweiten Kontaktabschnitt aufweist. Die Kontaktabschnitte sind durch einen federnd nachgiebi­ gen Bereich verbunden, der derart ausgebildet ist, daß er einer Bewegung der Kontaktabschnitte aufeinander zu entgegenwirkt, wobei bei Verlagerung der Kontaktab­ schnitte aufeinander zu der federnd nachgiebige Be­ reich entlang eines Teils der Passage in abstützenden Eingriff mit dem Modulkörper tritt. Diese Standard- Kontaktmodule sind in Öffnungen in einem Halter einge­ setzt, die den Kontaktflächen auf den miteinander zu verbindenden Schaltungselementen entsprechend beab­ standet sind. Wenn die Schaltungselemente gegen die Kontaktabschnitte gedrückt werden, greift der federnd nachgiebige Bereich in abstützender Weise an dem Modulkörper an, und eine weitergehende Verlagerung der Kontaktabschnitte verursacht eine mit Schleifwirkung erfolgende Zwischenverbindung zwischen den Kontakten und den Kontaktflächen.

Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß eine Verformung des Kontakts durch den Modulkörper begrenzt wird und bei Kompression der Kontaktflächen­ bereiche der Kontakt entlang der Passage in abstützen­ dem Eingriff mit dem Modulkörper gelangt, wodurch eine mit Schleifwirkung erfolgende Verbindung ermöglicht wird. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Wirkungen der Kompression einer der Kontaktflächenbereiche unabhängig von der Kompression des anderen Kontaktflächenbereichs erfolgen können.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß der Kontakt innerhalb des Modulkörpers festge­ halten ist, wodurch ein Kontaktmodul entsteht, der sich als Einheit handhaben läßt. Weiterhin besteht ein Vorteil der Erfindung darin, daß sich verschiedene Verbinderkonfigurationen in wirtschaftlicher Weise durch flexible Herstellungstechniken, die in erster Linie in Software-Änderungen bestehen, herstellen lassen. In weiter vorteilhafter Weise kann der Halter zum Minimieren des Nebensprechens zwischen benach­ barten Kontakten aus Metall, einem selektiv metallisierbaren Dielektrikum oder aus einer harten oder flexiblen mehrlagigen gedruckten Schaltungsplatte zum selektiven miteinander Verbinden verschiedener Kontakte hergestellt werden.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nun anhand der schematischen Dar­ stellungen eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine teilweise auseinandergezogene, von oben gesehene Perspektivansicht eines Be­ reichs des Verbinders;

Fig. 2 eine weggeschnittene Ansicht eines Be­ reichs des Verbinders zwischen den mitein­ ander in Verbindung stehenden Substraten;

Fig. 3 eine Perspektivansicht des Kontakts;

Fig. 4 eine Frontansicht des Kontakts;

Fig. 5 eine von oben gesehene, teilweise wegge­ schnittene Perspektivansicht des Kontakt­ moduls; und

Fig. 6 eine von unten gesehene Perspektivansicht des Kontaktmoduls.

Fig. 1 zeigt eine fragmentarische Ansicht des Verbin­ ders 10 der vorliegenden Erfindung. Fig. 2 zeigt den Verbinder 10 zwischen einem ersten Schaltungselement 12, das ein Schaltungsbauteil 13 aufweist, und einem zweiten Schaltungselement 14. Bei den Schaltungs­ elementen kann es sich um integrierte Schaltungschips, Multichip-Substrate oder um gedruckte Schaltungs­ platten handeln, die eine mehrlagige Schaltungs­ struktur mit einer oder mehreren leitfähigen Schichten aufweisen. Das erste und das zweite Schaltungselement 12, 14 besitzen Kontaktflächen 16 bzw. 16a, die durch den Verbinder miteinander verbunden werden sollen.

Der Verbinder 10 weist einen Halter 18 zum Positionie­ ren und Festhalten mehrerer Kontaktmodule 20 auf. Jeder Kontaktmodul 20 besitzt einen federnd nachgiebi­ gen Kontakt 22, der in einem Modulkörper 24 enthalten ist. Diese Kontaktmodule 20 passen in in dem Halter 18 vorgesehene Öffnungen 26, die sich zwischen der ersten Hauptfläche 28 und der zweiten Hauptfläche 30 des Hal­ ters 18 erstrecken. Die Öffnungen 26 sind derart von­ einander beabstandet, daß sie wenigstens den Kon­ taktflächen 16, 16a auf dem ersten und dem zweiten Schaltungselement 12, 14 entsprechen.

Jeder federnd nachgiebige Kontakt 22 besitzt einen ersten Kontaktabschnitt 32 zum Angreifen an den Kon­ taktflächen 16 des ersten Schaltungselements 12 und einen zweiten Kontaktabschnitt 34 zum Angreifen an den Kontaktflächen 16a des zweiten Schaltungselements 14. Ein im wesentlichen gekrümmter, federnd nachgiebiger Bereich 36 variierender Breite verbindet die beiden Kontaktabschnitte 32, 34 miteinander und ist derart ausgebildet, daß er einer Bewegung der Kontaktab­ schnitte 32, 34 aufeinander zu entgegenwirkt. Der fe­ dernd nachgiebige Bereich 36 besitzt ein erstes ver­ formtes Element 38, das den ersten Kontaktabschnitt 32 beinhaltet, ein zweites verformtes Element 40, das den zweiten Kontaktabschnitt 34 beinhaltet, und einen Mit­ telpunkt 42, wo das erste und das zweite verformte Element 32, 34 ineinander übergehen. Bei dem Mittel­ punkt 42 handelt es sich außerdem um den Punkt, um den die verformten Elemente 32, 34 als Spiegelbilder von­ einander ausgebildet sind. Ein Vorteil der spiegel­ bildlichen Ausbildung besteht darin, daß die von dem Kontakt in entgegengesetzte Richtungen ausgeübten Federkräfte im wesentlichen gleich sind.

Bei dem bogenförmigen einheitlichen Kontakt 22 der Fig. 3, der als Spiegelbild um den Mittelpunkt 42 aus­ gebildet ist, ist der Kontakt 22 mit einem zentralen Radius 44 ausgebildet, der um den Mittelpunkt 32 sym­ metrisch ist, wobei die eine Hälfte des zentralen Ra­ dius 44 in dem ersten verformten Element 38 liegt und die andere Hälfte in dem zweiten verformten Element 40 liegt. Ein primärer Radiusabschnitt 46, 46′, der in bezug auf den zentralen Radius 44 in die entgegenge­ setzte Richtung weist und sich außerhalb des Mittel­ punkts 42 befindet, ist in jedem verformten Element 38 bzw. 40 vorgesehen. Entlang der verformten Elemente 38, 40 erstrecken sich von dem zentralen Radius 44 zu den primären Radiusabschnitten 46, 46′ innere Radius­ abschnitte 48 bzw. 48′. Ein äußerer Radiusabschnitt 50, 50′ mit einem von dem Mittelpunkt 42 wegweisenden konkaven Abschnitt 52, 52′ erstreckt sich von den pri­ mären Radiusabschnitten 46, 46′ zu den jeweiligen Kon­ taktabschnitten 32, 34, wodurch die jeweiligen ver­ formten Elemente 38, 40 abgeschlossen sind.

Ein weiterer Vorteil, den Kontakt 22 als Spiegelbild um einen zentralen Punkt auszubilden, besteht darin, daß sich die Selbstinduktivität, die beim Passieren eines Signals durch den Kontakt 22 entsteht, auf ein Minimum reduzieren läßt. Die primären Radiusabschnitte 46, 46′ weisen in entgegengesetzte Richtungen zu dem zentralen Radius 44, und die inneren Radiusabschnitte 48, 48′ könnten entgegengesetzt zu ihren jeweiligen äußeren Radiusabschnitten 50, 50′ ausgebildet sein.

Durch Ausbilden des Kontakts in einer derartigen Wei­ se, daß das Signal seine Richtung ändert, dient diese Konfiguration zum Aufheben eines beträchtlichen Aus­ maßes der Selbstinduktivität, die durch den Stromfluß durch den Kontakt 22 induziert wird.

Das Breitenprofil muß derart ausgebildet sein, daß der Kontakt 22 das erforderliche Kraftausmaß ausübt, um sicherzustellen, daß eine zuverlässige und wiederhol­ bare elektrische Zwischenverbindung zustandekommt und die Zwischenverbindung über die Lebensdauer des Ver­ binders erhalten bleibt. Wie in Fig. 4 zu sehen ist, ist die Breite des Kontakts in Form von zwei einander entgegengesetzten pfeilkopfförmigen Abschnitten 53, 53′ ausgebildet, die um den Mittelpunkt 42 symmetrisch sind und entsprechend dem zentralen Radius und den beiden primären Radiusabschnitten eine größere Breite besitzen. Der Kontakt 22 ist dahingehend optimiert, daß mechanische Spannungen gleichmäßig über den gesam­ ten Kontakt 22 verteilt werden, um ein lokales Krie­ chen zu verhindern, das einen schädlichen Einfluß auf die Integrität der Zwischenverbindung hätte. Die phy­ sikalischen Eigenschaften des Materials bestimmen das Breitenprofil des Kontakts 22. Bei einer der erfin­ dungsgemäßen Versionen erstrecken sich an dem Mittel­ punkt 42 Vorsprünge 54, 54a von dem Kontakt 22 nach außen. Diese Vorsprünge 54, 54a halten den Kontakt 22 in dem Modulkörper 24 fest und lokalisieren die weite­ re Verformung des Kontakts 22 aufgrund der Kompression der Kontaktabschnitte 32, 34 auf ihre jeweiligen ver­ formten Elemente 38, 40. Diese Funktionen werden im folgenden ausführlicher beschrieben.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem Kontakt 22 um ein einheitliches Element, das aufgrund besserer elektri­ scher und mechanischer Eigenschaften aus einer monoli­ thischen Legierung, typischerweise einem Edelmetall, anstatt einer elektroplattierten Struktur gebildet ist. Als Beispiel für ein akzeptables Material sei PALINEY 7 genannt, eine Palladium-Gold-Legierung, die von der Firma J. M. NEY, Bloomfield, Connecticut, ver­ trieben wird. Der in Fig. 3 dargestellte Kontakt be­ sitzt eine Dicke von ca. 0,04 mm (0,0017 Inch) und ist durch Stanzen aus flachem Vorratsmaterial geformt. Andere Materialien, die die erwünschte elektrische Leitfähigkeit und die mechanischen Federeigenschaften besitzen, können ebenfalls verwendet werden. Ein wei­ teres geeignetes Material ist z. B. ORO-28A, das von demselben Hersteller hergestellt wird.

Wie in den Fig. 5 und 6 zu sehen ist, besitzt der Mo­ dulkörper 24 einen rechtwinkligen Flansch 56, der sich von einem ersten Ende 48 zu einem zylindrischen äußeren Abschnitt 60 erstreckt, welcher sich zu einem zweiten Ende 62 erstreckt. Die genannten Formen des äußeren Abschnitts 62 und des Flansches 56 sollen nicht einschränkend zu verstehen sein, sondern können auch andere Formen beinhalten. Der äußere Abschnitt 62 paßt in die Öffnung 26 des Halters 18. Der Modulkörper 24 kann aus dielektrischem oder leitfähigen Material hergestellt sein, wobei er am wahrscheinlichsten aus einem warmfesten thermoplastischen Material geformt wird, das sich durch Metallisierung selektiv leitfähig machen ließe, falls dies erwünscht ist.

Eine rohrförmige Passage 64 erstreckt sich von dem ersten Ende 48 zu dem zweiten Ende 62 durch den Mo­ dulkörper 24 hindurch. Die rohrförmige Passage 64 ist zum Aufnehmen des Kontakts 22 ausgebildet. Einander gegenüberliegende, offene Kanäle 66, 66a erstrecken sich von dem ersten Ende 48 in Richtung auf das zweite Ende 60 die Passage 64 entlang, bis sie einander gegenüberliegende, seitliche Hohlräume 68, 68a schnei­ den.

Der Kontakt 22 wird in dem Modulkörper 24 dadurch auf­ genommen, daß man einen der Kontaktabschnitte 32, 34 von dem ersten Ende 48 her in die Passage 64 einführt. Der Kontakt 22 wird dann derart ausgerichtet, daß die Vorsprünge 54, 54a beim Einführen des Kontakts in die Passage 64 mit den einander gegenüberliegenden Kanälen 66, 66a ausgerichtet werden. Wenn die Vorsprünge 54, 54a die seitlichen Hohlräume 68, 68a erreichen, bewe­ gen sie sich innerhalb der Hohlräume 68, 68a in seitlicher Richtung, wodurch der Kontakt 22 innerhalb des Modulkörpers 24 festgelegt wird und der Kontakt­ modul 20 gebildet ist. Es ist vorstellbar, daß es sich bei dem Kontaktmodul 20 um ein standardisiertes Bau­ teil handelt, das bei verschiedenen Verbinderkonfigu­ rationen verwendet wird, so daß es in großen Stück­ zahlen herstellbar ist, wodurch die bei Massenher­ stellungstechniken anzuerkennende Wirtschaftlichkeit hinsichtlich der Maßstäbe ermöglicht ist.

Wenn der Kontaktmodul 20 zusammengebaut ist, er­ strecken sich der erste und der zweite Kontaktab­ schnitt 32, 34 aus den Enden 48, 62 des Modulkörpers 24 heraus. Die verformten Elemente 38, 40, die die Kontaktabschnitte 32, 34 beinhalten, sind derart aus­ gebildet, daß sie eine schleifende Zwischenverbindung mit den Kontaktflächen 16, 16a der Schaltungselemente 12, 14 herstellen, wenn diese gegen den Verbinder 10 gedrückt werden. Der Schleif- bzw. Wischvorgang stellt sicher, daß eine zuverlässige Zwischenverbindung er­ folgt. Wenn die Kontaktabschnitte 32, 34 vollständig aufeinander zu verlagert sind, wie das der Fall ist, wenn der Verbinder 10 in Gebrauch ist, befindet sich jeder Kontaktabschnitt 32, 34 innerhalb eines Sitzes 70, 70a, der an den jeweiligen Enden 48, 62 des Mo­ dulkörpers 24 vorgesehen ist.

Die Kontakte 22 sind zur Schaffung eines minimalen Kompressionswiderstands von weniger als 50 Gramm aus­ gebildet, um dadurch die Gesamtkompressionskraft auf ein Minimum zu reduzieren, die zum Ziehen der Schal­ tungselemente gegen den Verbinder erforderlich ist. Die Gesamtkompressionskraft kann bei Verbindern dieses Typs bei zunehmender Anzahl von Kontakten recht hoch werden. Jeder Kontaktabschnitt 32, 34 läßt sich un­ abhängig von dem jeweils anderen Kontaktabschnitt kom­ pressionsbeständig ausbilden, um sicherzustellen, daß die Schleifwirkung jeder Zwischenverbindung zwischen Kontaktabschnitt und Kontaktfläche zuverlässig ist. Dies wird dadurch erzielt, daß die Vorsprünge 54, 54a in der vorstehend beschriebenen Weise innerhalb der seitlichen Hohlräume 68, 68a angeordnet sind. Wenn einer der Kontaktabschnitte 32, 34 zusammengedrückt wird, halten die Vorsprünge 54, 54a in Verbindung mit den Hohlräumen 68, 68a der Kompression stand, und zwar unabhängig davon, ob der gegenüberliegende Kontaktab­ schnitt 32, 34 gleichzeitig zusammengedrückt wird. Dadurch ist es ermöglicht, geringfügigen dimensions­ mäßigen Differenzen der Komponenten Rechnung zu tra­ gen, ohne daß dabei die Wirksamkeit der Zwischenver­ bindungen gefährdet wird.

Zur Bildung des Verbinders 10 werden die Kontaktmo­ dule 20 einzeln in die Öffnungen 26 in dem Halter 18 gesetzt und im Reibungssitz darin festgehalten. Bei den Kontaktmodulen 20, die den Flansch 56 aufweisen, können einander benachbarte Kontaktmodule 20 von ein­ ander entgegengesetzten Hauptflächen 28, 30 her in den Halter 18 eingesetzt werden. Die Flansche 56 der meh­ reren Kontaktmodule 20 bilden in wirksamer Weise eine dielektrische Fläche zwischen dem Halter 18 und jedem Schaltungselement 12, 14.

Die erste Hauptfläche 28 und die zweite Hauptfläche 30 des Halters 18 sind in einem Ausmaß voneinander beab­ standet, daß sich die Kontaktabschnitte 32, 34 von ihren jeweiligen Hauptflächen 28, 30 hervorstehen, wenn der Kontaktmodul 20 in der Öffnung 26 angeordnet ist. Die Öffnungen 26 des Halters 18 sind derart voneinander beabstandet, daß sie wenigstens den Kontaktflächen 16, 16a der miteinander zu verbindenden Schaltungselemente 12, 14 entsprechen. Bei den Öffnungen 26 handelt es sich um zylindrische Löcher, doch es könnte sich auch um andere Formen handeln, die dem äußeren Abschnitt 60 des Modulkörpers 24 ent­ sprechend ausgebildet sind.

Der äußere Abschnitt 60 des Modulkörpers 24 und die sich durch den Halter 18 hindurcherstreckenden Öffnungen 26 können zwar mit anderen Formgebungen als der zylindrischen ausgebildet werden, jedoch ist die zylindrische Konfiguration wirtschaftlich am vorteil­ haftesten. Da es sich vorstehend um ein in der Ent­ wicklung befindliches Gebiet der Technik handelt, ist das Produktionsvolumen dieses Verbindertyps relativ klein; die Anzahl der verschiedenen Verbinderkonfigu­ rationen gegenüber dem Gesamtvolumen ist jedoch groß. Dies macht die Schaffung eines speziellen Werkzeugs für jede Konfiguration aufgrund der damit verbundenen hohen Kosten unpraktikabel.

Eine zylindrische Öffnung 26 in einem Halter 18 ist unter Verwendung herkömmlicher, fortschrittlicher Her­ stellungstechniken einfach herstellbar. Das häufigste Herstellungsverfahren besteht darin, Löcher mit den erforderlichen, den Kontaktflächen 16, 16a der Schaltungselemente 12, 14 entsprechenden Abständen in den Halter 18 zu bohren. Weitere mögliche Verfahren sind die elektroerosive Bearbeitung und die Laserbear­ beitung. Mit den derzeit im Einsatz befindlichen, computergesteuerten Werkzeugmaschinen könnte die Her­ stellung verschiedener Verbinderkonfigurationen in erster Linie durch Änderungen der Software der Werk­ zeugmaschine erfolgen. Dies ermöglicht eine wirtschaftliche Herstellung kleiner Stückzahlen von Spezialverbindern 10, die verschiedene Konfigurationen besitzen, und zwar durch Herstellen spezieller Halter 18 und Einsetzen der in großen Stückzahlen herge­ stellten Standard-Kontaktmodule 20 in die Öffnungen des Halters 18, wodurch die Notwendigkeit für komplexe und teuere spezielle Werkzeuge umgangen wird. Sollte jedoch eine Verwendung in großem Umfang auftreten, könnte der Halter durch Formen, Druckguß oder Pulver­ preßtechniken hergestellt werden.

Der Halter 18 kann aus einem dielektrischen Material hergestellt sein. Zum Reduzieren des Nebensprechens zwischen Kontakten 22 kann der Halter 18 alternativ hierzu auch aus Metall hergestellt werden, um die Kontakte 22 voneinander abzuschirmen. Es ist auch möglich, Schaltungseinrichtungen an dem Halter 18 zum elektrischen miteinander Verbinden verschiedener Kontakte vorzusehen, wie zum Beispiel eine Mehrebenen- Schaltungsplatte, die entweder hart oder flexibel ist. Dies würde eine selektive Verbindung von Kontakten für eine Masse-, Signal- und Energieverteilung er­ möglichen.

Im Gebrauch ist der Verbinder 10 normalerweise mit irgendeiner Art eines Bezugsmerkmals (nicht gezeigt) zum Ausrichten der Kontakte 22 innerhalb des Verbin­ ders 10 mit den Kontaktflächen 16, 16a der Schaltungs­ elemente 12, 14 versehen. Wenn der Verbinder 10 auf diese Weise mit den Schaltungselementen 12, 14 in Be­ zug gesetzt ist, drückt ein nicht gezeigter Mechanismus die Schaltungselemente 12, 14 gegen den Verbinder 10.

Wenn die Kontaktflächen 16, 16a der Schaltungselemente 12, 14 gegen die Kontaktabschnitte 32, 34 des Kontakts 22 gedrückt werden, wird der Kontakt 22 innerhalb der Passage 64 des Modulkörpers 24 verformt. Bei Ver­ lagerung der Kontaktabschnitte 32, 34 in Richtung aufeinander zu gelangen der zentrale Radius 44 und die primären Radiusabschnitte 46, 46′ des federnd nach­ giebigen Bereichs 36 entlang der Passage 64 in ab­ stützenden Eingriff mit dem Modulkörper 24. Der zentrale Radius 44 ist daran gehindert, sich in bezug auf Fig. 2 nach rechts über die Passage 64 hinauszu­ biegen, wodurch die Steifigkeit des Kontakts 22 ge­ steigert wird. Dieses abstützende Angreifen begrenzt eine weitergehende Verformung des Kontakts 22 inner­ halb der Grenzen der Passage 64, und zwar unter Aktivierung der Federeigenschaften der inneren Radius­ abschnitte 48, 48′. Es wäre auch möglich, den Kontakt 22 in der Passage mit einer Vorspannungsverformung vorzusehen, wobei der zentrale Radius 44 und die primären Radiusabschnitte 46, 46′ des federnd nach­ giebigen Bereichs 36 zu Beginn, bevor die Kontaktflächenbereiche aufeinander zu verlagert werden, in abstützendem Eingriff mit dem Modulkörper 24 stehen.

Durch Begrenzen der seitlichen Verformung des Kontakts 22 durch das abstützende Angreifen an dem Modulkörper 24 bewirkt der gesamte Kontakt 22 die Erzielung einer ausreichenden Steifigkeit, so daß eine schleifende Zwischenverbindung zwischen der Kontaktflächenbereiche 32, 34 und den Kontaktflächen 16, 16a auftritt, wenn sich die äußeren Radiusabschnitte 50, 50′ aufrichten, wenn die Schaltungselemente 12, 14 auf diese gedrückt werden. Der Schleifvorgang erfolgt aufgrund der Ver­ änderung der effektiven Distanz zwischen dem ab­ gestützten Abschnitt der verformten Elemente 38, 40, den primären Radiusabschnitten 46, 46′ und den Kontaktflächenbereichen 32, 34, wenn der Kontakt 22 zusammengedrückt wird. Es sind die Optimierung des Kontakts und die Verformungsbeschränkung des Kontakts 22, die ausreichend Steifigkeit schaffen, so daß die Kontaktflächenbereiche 32, 34 über die Kontaktflächen 16, 16a wischen, wenn die Kontaktflächenbereiche 32, 34 in Richtung aufeinander zu gedrängt werden. Es ver­ steht sich daher, daß die vorliegende Erfindung be­ trächtliche Vorteile für die elektrische Zwischenver­ bindung von Schaltungselementen beinhaltet.

Claims (10)

1. Verbinder (10) zum elektrischen Verbinden von Kontaktflächen (16) eines ersten Schaltungs­ elements (12) mit jeweiligen Kontaktflächen (16a) eines zweiten Schaltungselements (14), wobei die Schaltungselemente gegen den Verbinder gedrückt werden, mit einer Anzahl von Kontaktmodulen (20), die einen Modulkörper (24) mit einem ersten Ende, einem zweiten Ende und einer sich durch den Modulkörper hindurcherstreckenden, rohrförmigen Passage (64) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kontakt (22) in der Passage (64) des Modulkörpers aufgenommen ist, wobei der Kontakt einen sich aus dem ersten Ende des Modulkörpers herauserstreckenden ersten Kontaktabschnitt (32), einen sich aus dem zweiten Ende des Modulkörpers herauserstreckenden zweiten Kontaktabschnitt (34) sowie einen die beiden Abschnitte miteinander ver­ bindenden, federnd nachgiebigen Bereich (36) auf­ weist, wobei der federnd nachgiebige Bereich der­ art ausgebildet ist, daß er einer Bewegung der Kontaktabschnitte in Richtung aufeinander zu ent­ gegenwirkt und bei Verlagerung der Kontaktab­ schnitte aufeinander zu entlang eines Bereichs der Passage in abstützender Weise an dem Modulkörper angreift, daß ein Halter (18) vorgesehen ist, der eine erste und eine zweite Hauptfläche und mehrere sich dazwischen erstreckende Öffnungen (26) zum einzelnen Aufnehmen der Kontaktmodule (20) in einer derartigen Weise aufweist, daß sich die ersten und die zweiten Kontaktabschnitte (32, 34) aus den Hauptflächen herauserstrecken, und daß die Kontaktmodule den Kontaktflächen (16, 16a) des ersten und des zweiten Schaltungselements (12, 14) entsprechend voneinander beabstandet sind.

2. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der federnd nachgiebige Bereich (36) ein den ersten Kontaktabschnitt (32) beinhaltendes, erstes verformtes Element (38) und ein den zweiten Kontaktabschnitt (34) beinhaltendes, zweites ver­ formtes Element (40) aufweist, wobei die ver­ formten Elemente derart miteinander verbunden und verformt sind, daß ansprechend auf eine Bewegung der Kontaktflächenbereiche aufeinander zu eine Federkraft geschaffen wird.

3. Verbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der federnd nachgiebige Bereich (36) einen Mittelpunkt (42) aufweist, wo das erste verformte Element (38) und das zweite verformte Element (40) ineinander übergehen, und daß das zweite verformte Element (40) ein Spiegelbild des ersten verformten Elements (38) um den Mittelpunkt (42) ist.

4. Verbinder nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein Vorsprung (54, 54a) von dem federnd nachgiebigen Bereich (36) des Kontakts (22) weg­ erstreckt und der Modulkörper (24) einen mit der Passage in Verbindung stehenden seitlichen Hohl­ raum (68, 68a) aufweist, wobei der Hohlraum zum Aufnehmen des Vorsprungs (54, 54a) des Kontakts ausgebildet ist und der Vorsprung innerhalb des Hohlraums festgelegt ist und diesen entlang seitlich verlagerbar ist, so daß der Kontakt (22) in dem Modulkörper (24) festgehalten ist.

5. Verbinder nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulkörper (24) eine sich von dem zweiten Ende wegerstreckende zylindrische Außenfläche und einen sich von dem ersten Ende zu dem zylindrischen Bereich erstreckenden Flansch (56) aufweist, wobei die zylindrische Außenfläche in den Öffnungen (26) des Halters (18) aufgenommen ist.

6. Verbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktmodule (20) in dem Halter (18) der­ art angeordnet sind, daß die Flansche (56) benach­ barter Kontaktmodule entgegengesetzten Haupt­ flächen des Halters entsprechend angeordnet sind.

7. Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Halter (18) um eine Schaltungsplatte zum Herstellen einer selektiven elektrischen Verbindung bei wenigstens einem Teil der mehreren Öffnungen des Halters handelt.

8. Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Halter (18) um eine mehrlagige harte Schaltungsplatte handelt.

9. Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Halter (18) um eine mehrlagige flexible Schaltungsplatte handelt.

10. Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Halter um eine Kombination aus einer flexiblen Schaltungsplatte und einer harten Schaltungsplatte handelt.