DE4420527A1 - Verbindungssystem zum Kontaktieren von Bauelementen mit Pinanschluß und Finepitch-Rasterung auf Leiterplatten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbindungssystem zum Kontaktieren von Bauelementen mit Pinanschluß und Finepitch-Rasterung auf Leiterplatten.

Hochpolige elektronische Bauelemente mit Pinanschlüssen im Finepitch-Raster lassen sich nur sehr schwer zuverlässig auf Leiterplatten löten. Das Lösen dieser hochpoligen Bauelemente von der Leiterplatte im Änderungs- oder Reparaturfall ist sehr schwierig. Oft wird hier die Leiterplatte und/oder das Bauelement beschädigt, so daß eine Wiederverwendung nicht mehr möglich ist. Spannungen durch thermische und mechanische Belastungen bei dem Löten und während des Feldeinsatzes, füh­ ren bei hochpoligen Bauelementen infolge der großen Abmes­ sungen zu Langzeitrisiken. Ausfälle sind nicht auszuschlie­ ßen. Eine Zusatzverdrahtung unter derartigen Bauelementen ist nur sehr schwer möglich. Bei einem sehr engen Raster von 1/20 Zoll, ist eine derartige konventionelle Verdrahtung nicht mehr möglich. Bei Durchstecktechnik geht die gesamte Bauelementefläche in der Leiterplatte für die Leiterplatten­ verdrahtung verloren. Als Konsequenz erhöht sich die Lagen­ zahl.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verbindungssy­ stem für Pinanschlußbauelemente auf Leiterplatten zu schaf­ fen, das besonders für ein Pinraster von 1/20 Zoll geeignet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird das Verbindungssystem gemäß der Erfindung derart ausgebildet, daß zwischen Leiterplatte und Bauelement eine Trägerplatte angeordnet ist, die in einer Reihe liegende Doppelfedern enthält, in die auf der einen Seite die Pins der Bausteine und auf der andern Seite stumpf auf die Leiterplatte aufgelötete elastische Kontaktstifte einsteckbar sind.

Durch diese Maßnahmen können beidseitig Pinsysteme zuverläs­ sig und wiederholbar adaptiert, sowie auch leicht gelöst wer­ den. Das Federsystem erlaubt in Finepitch-Ausführung die beid­ seitige Adaptierung von Miniaturstiften mit einem Durchmesser von insbesondere 0,2 mm. Bei entsprechender Federausführung sind beidseitig beliebige Pindurchmesser einsetzbar, z. B. 0,2-0,4 mm Durchmesser. Dieses Doppelfedersystem ist als Ein- Pinelement oder als Vielfachelement durch Anordnung in der Trägerplatte ähnlich einem Stecksockel herstellbar. Bei unterschiedlicher Gestaltung der Federn sind die Ziehkräfte auf den beiden Seiten auch bewußt ungleich, d. h. bei dem Zie­ hen bleibt das Federelement stets auf der konstruktiv gewoll­ ten Seite stecken.

Die Elastizität der Kontaktstifte wird dadurch erreicht, daß diese oberhalb ihres angelöteten Endes auf der Leiterplatte eine Schaftverjüngung und/oder eine Weichglühzone aufweisen.

Am Träger beidseitig angeordnete Abstandselemente erlauben bauelemente- und leiterplattenseitig die Realisierung von konventionellen Verdrahtungsebenen. Partner des doppelseiti­ gen Federsystems ist auf der einen Seite das Bauelement und auf der Leiterplattenseite die auf die Leiterplatte stumpf aufgelöteten Kontaktstifte, so daß Leiterplatte und Kontakt­ stifte einen elastischen Basissockel bilden. Durch die Ausge­ staltung eines elastischen Bereichs an den Kontaktstiften, werden thermische und mechanische Belastungen auf die Löt­ stelle nur minimal wirksam.

Anhand der Ausführungsbeispiele nach den Fig. 1 und 2 wird die Erfindung näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des Verbindungssy­ stems,

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Verbindungssystem.

Verbindungselement für das mit Pinanschlüssen 4 versehene Bauteil 2 und die mit Kontaktstiften 5 bestückte Leiterplatte 1, ist die Trägerplatte 3, die entsprechend dem Finepitch- Raster der Bauelementepins ein Raster aufweist, in dessen Bohrungen hintereinanderliegende Doppelfedern 10 angeordnet sind, wie in Fig. 1 in einer Explosionsdarstellung gezeigt.

Diese hintereinanderliegenden Doppelfedern 10 können, wie in Fig. 2 dargestellt, mit unterschiedlichen Durchmessern ver­ sehen sein, so daß die jeweiligen Federn sich sowohl an die Pins 4 der Bausteine, als auch an die Kontaktstifte 5 auf der Leiterplatte 1 entsprechend anpassen, dabei ist durch die Di­ mensionierung der Durchmesser auch die Steckkraft sowohl für die Bausteine, als auch für die Kontaktstifte 5 der Leiter­ platte je nach Einsatzfall entsprechend dimensionierbar. Die Kontaktstifte 5 sind stumpf auf die Leiterplatte 1 aufgelötet, so daß die Leiterplatte 1 zusammen mit den Kontaktstiften 5 ein Sockelsystem ergibt. Durch die Verjüngung der Kontakt­ stifte unmittelbar am angelöteten Ende auf der Leiterplatte, sowie eventuell eine Weichglühzone auf der gleichen Stelle, werden die Kontaktstifte elastisch und passen sich daher thermischen und auch mechanischen Beanspruchungen ideal an. Außerdem sind an der Trägerplatte 2 an gegenüberliegenden Sei­ ten Abstandshalter 7, 9 vorgesehen, durch die konventionelle Verdrahtungsebenen realisiert werden können. Der Baustein 2 trägt auf seiner Oberseite einen Kühlkörper 8.

Claims (3)

1. Verbindungssystem zum Kontaktieren von Bauelementen mit Pinanschluß und fine pitch-Rasterung auf Leiterplatten, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Leiterplatte (1) und Bauelement (2) eine Träger­ platte (3) angeordnet ist, die in einer Reihe liegende Dop­ pelfedern (10) enthält, in die auf der einen Seite die Pins (4) der Bausteine (2) und auf der andern Seite stumpf auf die Leiterplatte (1) aufgelötete elastische Kontaktstifte (5) einsteckbar sind.

2. Verbindungssystem zum Kontaktieren von Bauelementen mit Pinanschluß und fine pitch-Rasterung auf Leiterplatten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstifte (5) unmittelbar oberhalb ihres angelö­ teten Endes eine Schaftverjüngung und/oder Weichglühzone (6) aufweisen.

3. Verbindungssystem zum Kontaktieren von Bauelementen mit Pinanschluß und fine pitch-Rasterung auf Leiterplatten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Leiterplatte (1) zugewandten Seite der Träger­ platte (3) ein an zwei gegenüberliegenden Seiten verlaufender Abstandshalter (7) angebracht ist.