DE68917505T2

DE68917505T2 - Kreuzschienenverteilerschaltvorrichtung und Verfahren zur Fertigung desselben.

Info

Publication number: DE68917505T2
Application number: DE68917505T
Authority: DE
Inventors: Shigefumi Hosokawa; Shuichiro Inagaki; Tsuneo Kanai; Yasuo Kumakura; Shigeru Umemura
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1988-04-27
Filing date: 1989-04-27
Publication date: 1995-04-06
Anticipated expiration: 2009-04-28
Also published as: JP2582142B2; DE68917505D1; JPH01276524A; EP0339653A1; US5017145A; EP0339653B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine vielseitige Kreuzschinenverteilerschaltvorrichtung, die für den praktischen Gebrauch einer automatischen Hauptverteilerzentraleinheit MDF in einem Kommunikationsnetz geeignet ist, und die weitläufig für eine Verteilerzentraleinheit für Übertragunsleitungen verwendet werden kann.
In einem Kommunikationsnetz ist die Hauptverteilerzentraleinheit (MFD) als Verbindungseinrichtung in einem Telefonamt eingesetzt, um einen Fernsprechapparat mit der Vermittlungseinrichtung zu verbinden. Wie jedoch in Fig. 1 gezeigt ist, beinhaltet die Hauptverteilerzentraleinheit eine Klemmleistengruppe 3, die mit dem Fernsprechapparat 1 verbunden ist, eine Klemmleistengruppe 4, die mit der Vermittlungseinrichtung 2 verbunden ist und eine Drahtbrücke 5, um die Klemmleistengruppen 3 und 4 zu verbinden. Sie hat eine Matrixschaltfunktion, um einen beliebigen Fernsprechapparat 1 über die Drahtbrücke 5 mit der Vermittlungseinrichtung 2 zu verbinden, um die Installation, die Verlegung und die Beseitigung des Fernsprechapparats 1 durchzuführen.
Ein Beispiel dieser Art des Stands der Technik ist in PCT Nr. 62-502642 offenbart. Fig. 2 ist eine perspektivische Teilschnittansicht einer herkömmlichen Steckfeldmatrix. Unter Bezugnahme auf Fig. 2 kennzeichnet die Bezugsziffer 101 eine obere Leiterplatte, 102 eine untere Leiterplatte, 103 und 104 befestigte Leiterplatten und 105 jede Linearfeder aus Metalldraht, die in X-Koordinatenrichtung angeordnet ist (als X-Leitungs-Linearfeder bezeichnet). Mehrere X-Leitungs-Linearfedern 105 werden jeweils von Nuten 200 der oberen Leiterplatte 101 in gleichen Abständen getragen. Zum Beispiel ist ein Fernsprechapparat mit einer Nebenleitung der X-Leitungs-Linearfeder 105 verbunden.
Bezugsziffer 106 kennzeichnet jede Linarfeder aus Metalldraht, die entlang der Y-Koordinatenrichtung angeordnet ist (als Y-Leitungs-Linearfeder bezeichnet). Die Y-Leitungs-Linearfedern 106 schneiden sich senkrecht mit den X-Leitungs-Linearfedern 10. Die Vielzahl der Y-Leitungs-Linearfedern werden jeweils von den Nuten 201 der unteren Leiterplatte 102 in gleichen Abständen getragen. Zum Beispiel ist die Vermittlungseinrichtung mit einer Nebenleitung der Y-Leitungs-Linearfeder 106 verbunden. Die Bezugsziffern 107, 108 und 109 kennzeichnen jeweils Durchkontaktierungslöcher. Jedes Durchkontaktierungsloch 107 ist in der festen Leiterplatte 103 ausgebildet, jedes Durchkontaktierungsloch 108 ist in der oberen Leiterplatte 101 ausgebildet und jedes Durchkontaktierungsloch 109 ist in der unteren Leiterplatte 102 ausgebildet. Diese Durchkontaktierungslöcher entsprechen jeweils den Schnittpunkten in Längsrichtung der X- und Y-Leitung. Man beachte, daß die X- und Y-Leitungs-Linearfedern 105 und 106 teilweise die Durchkontaktierungslöcher der entsprechenden Leiterplatten in einer Matrixform kreuzen. Diese Leiterplatten sind gestapelt und miteinander befestigt. Die Bezugsziffer 110 kennzeichnet einen starren Leitungsstift. Wenn jeder Leitungsstift 110 in die Durchkontaktierungslöcher 107, 108 und 109 eingesetzt ist, sind die entsprechenden X- und Y-Leitungs-Linearfedern 105 und 106 durch den Leitungsstift 110 miteinander verbunden. In einer solchen Anordnung sind die X- und Y-Leitungs-Linearfedern 105 und 106 so deformiert, daß sie mit dem starren Leitungsstift 110 in Kontakt sind und sind elektrisch miteinander verbunden, wenn der Leitungsstift 110 in die Durchkontaktierungslöcher 107, 108 und 109 eingesetzt ist. Ziel ist es, die Einsetzposition des Leitungsstifts passend zu wählen, so daß der Kreuzschinenverteilerschalter für die selektive Verbindung irgendeiner X- und Y-Leitung eingesetzt werden kann.
Ein anderes Beispiel des Stands der Technik ist in US-A-3,151,923 offenbart. Fig. 3 ist eine Schnittansicht des Hauptteils einer Steckfeldmatrix. Bezüglich Fig. 3 kennzeichnet die Bezugsziffer 111 eine obere Leiterplatte 1, 112 eine untere Leiterplatte 1, 113 eine Isolierplatte, 114 eine obere Leiterplatte 2, 115 eine untere Leiterplatte 2, 116 eine X1-Leitungs-Linearfeder, 118 eine X2-Leitungs-Linearfeder, 117 und 117' Y1-Leitungs-Linearfedern, 118 eine X2-Leitungs-Linearfeder; 119 ud 119' Y2-Leitungs-Lienearfedern, 120 einen Stift, 121 einen Isolator, 122 und 123 Leitungen und 124 ein Durchkontaktierungsloch in jeder Leiterplatte. Andere Beispiele der Steckfeldmatrix, die in Fig. 3 gezeigt ist, können grundsätzlich durch Stapeln zweier Kreuzschienenverteilerstapel, die die in Fig. 2 gezeigte Struktur aufweisen, durch die Isolierplatte 113 erhalten werden. Die X1-Leitung-Lienearfeder 116 überlappt Y1-Leitungs-Linearfedern 117 und 117', die sich senkrecht damit schneiden, und die X2-Leitung-Lienearfeder 118 überlappt die Y2-Leitungs-Linearfedern 119 und 119', die sich senkrecht damit schneiden. Im Stift 120 sind für das Verbinden einer X1-Leitung mit einer Y1-Leitung die Leitung 122 und 123 voneinander isoliert übereinstimmend mit den X1- und Y1-Leitungen und den X2- und Y2-Leitungen im Kreuzschienenverteiler.
In einer solchen Anordnung ist die X1-Leitungs-Linearfeder 116 elektrisch mit den Y1-Leitungs-Linearfedern 117 und 117' und die X2-Leitungs-Linearfeder 118 elektrisch mit den Y2-Leitungs-Linearfedern 119 und 119' verbunden, wenn der Verbindungsstift 120 in das Durchkontaktierungsloch 124 der Leiterplatten eingesetzt ist. Genauer gesagt kann eine Kreuzschinenverteilerschaltung für die Verbindung zweier X- und Y-Leitungbereiche über das Einsetzten eines Stifts ausgeführt werden.
Bei der herkömmlichen Steckfeldmatrix, die in Fig. 2 gezeigt ist, ist es jedoch für das Erreichen eines stabilen Kontaktzustande notwendig, die Kontaktzustände zwischen dem Leitungsstift 110 und den X- und Y-Leitung-Lienearfedern 105 und 106 zu vereinheitlichen. Jedoch ist es in dieser Anordnung notwendig, im Voraus Durchkontaktierungslöcher in den Leiterplatten vorzusehen, um die Federn zu tragen. Genauer gesagt werden die X- und Y-Leitungen zerstört, wenn Durchkontaktierungslöcher vorgesehen werden, nachdem die Leiterplatten gestapelt sind. Deshalb fluchten notwendigerweise die Durchkontaktierungslöcher 107, 108 und 109 in den jeweiligen Leiterplatten nicht, wenn die Leiterplatten, die die Leitungs-Federn tragen, gestapelt sind und der Kontaktzustand des Stifts und der Metalleitungs-Federn beim Einsetzten des Stifts nicht einheitlich ist. Diese Tendenz ergibt sich typischerweise dann, wenn die Neigung zwischen den angrenzenden Metallfedern verringert wird und es ist schwierig, eine Verringerung der Neigung zu erreichen, z.B. eine hoch verdichtete Anordnung.
Die obengenannte Struktur ist für eine Massenproduktion ungeeignet, da die Leiterplatten, die eine große Anzahl von Metallfedern, die als Leitung dienen, tragen und die sorgfältig gestapelt und miteinander befestigt sind. Der oben erwähnte Nachteil gilt auch für eine herkömmliche Steckfeldmatrix, die in Fig. 3 gezeigt ist.
CH-A-560 00 beschreibt eine Kreuzschinenverteilerschaltvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Leitende Bereiche sind in den Durchkontaktierungslöchern, die Teil der X- und Y-Leitungen sind, ausgebildet. Um solche leitenden Bereiche auszubilden, ist es notwendig, eine plattenähnliche Leitung in der erforderlichen Form zu gestalten und diese mechanisch unter Krafteinwirkung in das Loch im Träger einzusetzen.
DE-U-1 727 662 beschreibt eine Kreuzschinenverteilerschaltvorrichtung mit Kontaktflächen, die an durchlöcherten Kantenbereichen eines Trägers durch Anflanschen und Pressen eines Blechstreifens vorgesehen sind.
US-A-3 028 573 beschreibt einen Kreuzschienenverteiler, der Hülsen ihnerhalb der Öffnungen als Kontaktbereich aufweist. Diese Hülsen sind mit den Leitungswegen auf der Oberfläche der Leiterplatte durch zylindrische Bereiche verbunden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine hoch-verdichtete und wirtschaftliche Kreuzschinenverteilerschaltvorrichtung, die für eine Massenproduktion geeignet ist und die den oben erwähnten herkömmlichen Nachteil beseitigt, und ein Verfahren zur Herstellung derselben bereitzustellen.
Um diese Aufgabe zu lösen, umfaßt eine die erfindungsgemäße Kreuzschienenverteilerschaltung:
einen Kreuzschienenverteiler mit matrixförmig angeordneten X- und Y- Leitungsmustern (24, 24-1), an deren Kreuzungspunkten angeordnete leitende Bereiche (25, 25') und Zwischenisolationsbereiche mit Durchkontaktierungslöchern (26) zum Unterbrechen der leitenden Bereiche; und
einen Verbindungsstift (27) mit leitenden Bereichen (28), die über die entsprechenden leitenden Bereiche des Kreuzschienenverteilers mit den entsprechenden X- und Y-Leitungsmustern elektrisch verbunden sind, sobald der Verbindungsstift in das entsprechende Durchkontaktierungsloch eingeführt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
die X- und Y-Leitungsmuster jeweils unteren und oberen Flächen der jeweiligen Leiterplatte entsprechen,
daß die leitenden Bereiche plattiert und mit den X- und Y-Leitungsmustern verbunden sind, und
daß die leitenden Bereiche und die Zwischenisolationsbereiche die im Kreuzschienenverteiler ausgebildeten Durchkontaktierungslöcher definieren.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Kreuzschienenverteilerschaltvorrichtung umfaßt die Schritte in folgender Reihenfolge:
Matrixförmiges Ausbilden von X- und Y-Leitungsmustern (24, 24-1), die jeweils einer oberen und einer unteren Fläche der Leiterplatten (21, 23) entsprechen;
Einbringen einer Isolierplatte (22) zwischen die Leiterplatten (21, 23);
gekennzeichnet durch die daran anschließenden Schritte:
Ausbilden von Durchkontaktierungslöchern (26) an Kreuzungspunkten der X- und Y-Leitungsmustern; und
Ausbilden von leitenden Bereichen (25, 25'), die an inneren Wandbereichen der Durchkontaktierungslöcher voneinander isoliert sind, und jeweils die leitenden Bereiche mit den X- und Y-Leitungsmustern verbinden.
Gemäß der Kreuzschinenverteilerschaltvorrichtung der vorliegenden Erfindung und einem Verfahren zur Herstellung derselben können die Durchkontaktierungslöcher, in die Verbindungsstifte jeweils eingesetzt sind, bei der oben genannten Anordnung nach dem Stapeln ausgebildet werden, auch wenn eine große Anzahl von Kreuzschienenverteiler, die als Schaltleiterplatten dienen, gestapelt sind. So kann das Problem des Fluchtens der Leiterplatten gelöst werden und eine hoch-verdichtete Anordnung erhalten werden. Eine Verarbeitungstechnik kann für eine gedruckte Verkabelungsleiterplatte, die für eine Massenproduktion geeignet ist, angewendet werden, um den oben genannten Kreuzschienenverteiler herzustellen.
Zusätzlich kann der praktische Gebrauch eines automatischen MDF in einem Kommunikationsnetz gemäß der Kreuzschinenverteilerschaltvorrichtung der vorliegenden Erfindung und dem Verfahren zur Herstellung derselben wirksam realisiert werden. Gleichzeitig kann die Kreuzschienenverteilerschaltvorrichtung in großem Umfang bei Verteilerrahmen oder dgl. in Übertragungsleitungen angewendet werden.
Diese Erfindung kann durch die folgende detaillierte Beschreibung besser verstanden werden, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gesehen wird.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die eine Anordnung eines Hauptverteilerrahmens (MDF) für das Verbinden eines Fernsprechapparates mit einer Vermittlungsstelle in einem Kommunikationsnetz zeigt;
Fig. 2 ist eine perspektivische Teilschnittansicht einer herkömmlichen Steckfeldmatrix;
Fig.3 ist eine Schnittansicht, die eine Anordnung eines Hauptteils einer anderen herkömmlichen Steckfeldmatrix zeigt;
Fig. 4 ist eine perspektivische Teilschnittansicht, die eine Ausführungsform einer Kreuzschinenverteilerschaltvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 5 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Zustand gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, in der ein Verbindungsstift in das Durchkontaktierungsloch des Kreuzschienenverteiler eingesetzt ist, wenn eine Gruppe von X- und Y-Leitungen wie in Fig. 4 angeordnet sind;
Fig. 6A ist ein Grundriß, der eine Anordnung von X-Leitermustern und die Durchkontaktierungslöcher in dem Kreuzschienenverteiler mit einer Gruppe von X- und Y-Leitungen zeigt, die in Fig. 4 abgebildet sind;
Fig. 6B ist eine Schnittansicht der Anordnung entlang der Linie VIB - VIB in Fig. 6A;
Fig. 6C ist ein Grundriß, der eine Anordnung der Y-Leitermuster und die Durchkontaktierungslöcher in dem Kreuzschienenverteiler mit einer Gruppe von X- und Y-Leitungen, die in Fig. 4 abgebildet sind, zeigt;
Fig. 7A ist eine Vorderansicht des Verbindungsstifts, der in Fig. 5 gezeigt ist;
Fig. 7B ist ein Grundriß des Verbindungsstifts, der in Fig. 7A gezeigt ist, wenn er von seinem oberen Teil betrachtet wird;
Fig. 8 ist eine Schnittansicht, die einen Teil einer anderen Ausführungsform des Kreuzschienenverteilers gemäß der Kreuzschinenverteilerschaltvorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt, wie in Fig. 4 zu sehen ist;
Fig. 9A ist eine Vorderansicht, die eine erste Ausführungsform eines Verbindungsstifts zeigt, der für den Kreuzschienenverteiler, wie er in Fig. 8 abgebildet ist, verwendet wird;
Fig. 9B ist ein Grundriß des Verbindungsstifts, der in Fig. 9A gezeigt ist, wenn er von seinem oberen Teil betrachtet wird;
Fig. 10A ist eine Vorderansicht, die eine zweite Ausführungsform eines Verbindungsstifts zeigt, der für den Kreuzschienenverteiler, wie er in Fig. 8 abgebildet ist, verwendet wird;
Fig. 10B ist ein Grundriß des Verbindungsstifts, der in Fig. 10A gezeigt ist, wenn er von seinem oberen Ende betrachtet wird;
Fig. 10C ist ein Grundriß des Verbindungsstifts, der in Fig. 10A gezeigt ist, wenn er von seinem distalen Ende betrachtet wird;
Fig. 11A ist ein Grundriß, der eine andere Anordnung der X-Leitungsmuster und der Durchkontaktierungslöcher im Kreuzschienenverteiler, der in Fig. 6 abgebildet ist, zeigt;
Fig. 11B ist eine Schnittansicht der Anordnung entlang der Linie XIB - XIB in Fig. 11A;
Fig. 11C ist ein Grundriß, der eine andere Anordnung der Y-Leitungsmuster und der Durchkontaktierungslöcher im Kreuzschienenverteiler, der in Fig. 6 abgebildet ist, zeigt, wenn er aus der Richtung eines Pfeils in Fig. 11B gesehen wird;
Fig. 12A ist eine Vorderansicht, die eine dritte Ausführungsform eines Verbindungsstifts, der für den Kreuzschienenverteiler, wie er in Fig. 8 abgebildet, verwendet wird;
Fig. 12B ist eine Seitenansicht des Verbindungsstifts, der in Fig. 12A gezeigt ist;
Fig. 12C ist ein Grundriß des Verbindungsstifts, der in Fig. 12B gezeigt ist, wenn er von seinem distalen Ende betrachtet wird;
Fig. 12D ist eine Schnittansicht des in Fig. 12A gezeigten Verbindungsstifts entlang der Linie XIID - XIID;
Fig. 12E ist eine Schnittansicht des Verbindungsstifts, wenn ein Kontaktbauteil von der in Fig. 12D gezeigten Schnittansicht entfernt wird;
Fig. 12F ist eine Ansicht, die die Form des Koritaktbauteils, das in Figs. 12A bis 12D abgebildet ist, zeigt;
Fig. 12G ist eine Ansicht, die eine andere Form des Kontaktbauteils zeigt;
Fig. 13A ist ein Grundriß, der eine vierte Ausführungsform eines Verbindungsstifts, der für den Kreuzschienenverteiler, wie er in Fig. 8 abgebildet ist, verwendet wird;
Fig. 13B ist eine Seitenansicht des Verbindungsstifts, der in Fig. 13A gezeigt ist;
Fig. 13C ist ein Grundriß des Verbindungsstifts, der in Fig. 13B gezeigt ist, wenn er von seinem distalen Ende betrachtet wird;
Fig. 13D ist eine Schnittansicht des in Fig. 13A gezeigten Verbindungsstifts entlang der Linie XIIID-XIIID;
Fig. 13E ist eine Schnittansicht des Verbindungsstifts, wenn ein Kontaktbauteil von der in Fig. 13D gezeigten Schnittansicht entfernt wird;
Fig. 13F ist eine Ansicht, die die Form des Kontaktbauteils, das in Figs. 13A bis 13D abgebildet ist, zeigt;
Fig. 14A ist ein Grundriß, der eine fünfte Ausführungsform eines Verbindungsstifts, der für den Kreuzschienenverteiler, wie er in Fig. 8 abgebildet ist, verwendet wird;
Fig. 14B ist eine Seitenansicht des Verbindungsstifts, der in Fig. 14A gezeigt ist;
Fig. 14C ist ein Grundriß des Verbindungsstifts, der in Fig. 14B gezeigt ist, wenn er von seinem distalen Ende betrachtet wird;
Fig. 14D ist eine Schnittansicht des in Fig. 14A gezeigten Verbindungsstifts entlang der Linie XIVC - XIVC;
Fig. 14E ist eine Ansicht, die die Form des Kontaktbauteils, das in Figs. 14A bis 14D abgebildet ist, zeigt;
Fig. 14F ist eine Ansicht, die eine andere Form des Kontaktbauteils zeigt;
Fig. 15A ist ein Grundriß, der eine sechste Ausführungsform eines Verbindungsstifts, der für den Kreuzschienenverteiler, wie er in Fig. 8 abgebildet ist, verwendet wird;
Fig. 15B ist ein Grundriß des Verbindungsstifts, der in Fig. 15A gezeigt ist, wenn er von seinem distalen Ende betrachtet wird;
Fig. 16A ist eine Vorderansicht einer oberflächenbehandelten Feder, die für den Verbindungsstift, der in Fig. 15A gezeigt ist, verwendet wird;
Fig. 16B ist ein Grundriß der in Fig. 16A gezeigten Feder;
Fig. 17A ist eine Vorderansicht, die eine andere Form der in Fig. 15A abgebildeten Feder zeigt;
Fig. 17B ist ein Grundriß der in Fig. 17A gezeigten Feder;
Fig. 18A ist ein Grundriß, der eine andere Form der in Fig. 16A abgebildeten Feder zeigt;
Fig. 18B ist ein Grundriß der in Fig. 18A gezeigten Feder;
Fig. 19A ist eine Vorderansicht des in Fig. 15A gezeigten Stiftschafts;
Fig. 19B ist ein Grundriß des in Fig. 19A gezeigten Stiftschafts, wenn er von seinem distalen Ende betrachtet wird; und
Fig. 20A bis 20G sind perspektivische Teilschnittansichten und Schnittansichten einer Leiterplatte für die Erläuterung der Schritte zur Herstellung des Kreuzschienenverteilers in der Kreuzschinenverteilerschaltvorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Erfindungsgemäße Kreuzschinenverteilerschaltvorrichtungen und Herstellung derselben werden unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 20G im folgenden beschrieben.
Bezugnehmend auf Fig. 4 bezeichnen die Bezugsziffern 26 jedes Durchkontaktierungsloch, 27 einen Verbindungsstift aus einem elastischen Material; 30 ein Isolierplatte, 31 und 32 gedruckte Leiterplatten mit der Eignung für eine nicht-galvanische Plattierung (im folgenden auch als Kontaktierung bezeichnet), 25 eine normale gedruckte Leiterplatte, 37 und 38, X1- und X2-Leitungsmuster, 37' und 38' Y1- und Y2-Leitungsmuster und 39 und 40 isolierte plattierte Durckkontaktierungsloch-Schichten (im folgenden kurz als durchkontaktierende Schichten bezeichnet) auf dem Durchkontaktierungsloch 26.
Fig. 4 ist eine perspektivische Teilschnittansicht, bei der ein Hauptteil in Fig. 8, der später beschrieben wird, als perspektivische Ansicht betrachtet wird. Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, worin zwei Anschlußkästen, die in Fig. 3 abgebildet sind, gestapelt sind.
Die gedruckten Leiterplatten 31 und 32, die einer nicht-galvanischen Kontaktierung unterzogen werden, sind gedruckte Leiterplatten, die ein Metall wie Pd enthalten, um eine nicht-galvanische Kontaktierung einer Isolierplatte zu ermöglichen, und die normale gedruckte Leiterplatte 35 ist eine gedruckte Leiterplatte, die kein Metall wie Pd enthält, um eine nicht-galvanische Kontaktierung einer Isolierplatte zu ermöglichen, und die gewöhnlich aus Glas-Epoxy-Harz hergestellt ist. Wie später beschrieben wird, sind die X1- und X2-Leitungsmuster 37 und 38 aus einer Kupferschicht oder ähnlichem jeweils auf der Oberfläche A1 und A2 ausgebildet und mit den isolierten durchkontaktierenden Schichten 39 und 41 (Fig. 8) des Durchkontaktierungslochs 26 verbunden. Die isolierten durchkontaktierenden Schichten 39 und 40 sind verbunden mit dem Anschluß der X1 und Y1-Leitungsmuster 37 und 37'.
Obwohl es in Fig. 4 nicht explizit gezeigt ist, sind die Kupferschichten oder ähnliches für die Y1- und Y2-Leitung 37' und 38' angeordnet, um die isolierten durchkontaktierenden Schichten 40 und 42 des Durchkontaktierungslochs 26 auf den Oberflächen B1 und B2, die in Fig. 8 gezeigt sind, miteinander zu verbinden, wie später beschrieben wird. Getrennte gold-plattierte Schichten 51 und 53 sind auf der Oberfläche des Verbindungsstifts 27 ausgebildet, wie später im Detail beschrieben wird. Obwohl es in Fig. 4 nicht gezeigt ist, sind auf den X- und Y-Leitungsmustern der obersten Oberflächen Schutzschichten ausgebildet.
Fig. 5 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, bei dem ein Verbindungsstift in das Durchkontaktierungsloch des Kreuzschienenverteilers, der in Figs. 6A bis 6C gezeigt ist, eingesetzt ist.
Bezugsziffer 24 kennzeichnet ein X-Leitungsmuster bspw. einer Kupferschicht, 25 eine obere durchkontaktierende Schicht, 25' eine untere durchkontaktierende Schicht und 28 einen oberflächenbehandelten z.B. goldplattierten Bereich. Wie später beschrieben wird, wird der Verbindungsstift 27 in das isolierte Durchkontaktierungsloch 27, wie in Fig. 5 gezeigt ist, eingesetzt, was durch eine Unterbrechung der Leitung der leitenden Bereiche in den dazwischenliegenden Bereichen der Durchkontaktierungsloch 26 erreicht wird. Der Zustand, bei dem der Stift 27 in das isolierte Durchkontaktierungsloch des Kreuzschienenverteilers, die in Fig. 5 gezeigt ist, eingesetzt ist, repräsentiert das Verbindungsprihzip der X- und Y-Leitungsmuster. Genauer gesagt, wenn der Verbindungsstift 27 in das Durchkontaktierungsloch eingesetzt ist, ist die obere durchkontaktierende Schicht 25, die mit dem X-Leitungsmuster 24 bspw. aus einer Kupferschicht verbunden ist, elektrisch mit der unteren durchkontaktierenden Schicht 25', die mit dem Y-Leitungsmuster verbunden ist, durch Kontakt mit der goldplattierten Schicht 28 auf der Stiftoberfläche verbunden. Hieraus folgt, daß das X-Leitungsmuster elektrisch mit dem Y-Leitungsmuster verbunden ist. Deshalb kann eine Steckfeldmatrix für die elektrische Verbindung eines willkürlichen X-Leitungsmusters mit irgendeinem Y-Leitungsmuster eingerichtet werden, wenn die Position auf der Kreuzschienenverteiler der isolierten Durchkontaktierungslöcher, in denen der Verbindungsstift 27 eingesetzt ist, passend gewählt ist. Im Stand der Technik müssen die Leiterplatten, nachdem Durchkontaktierungslöcher in jeder Leiterplatte ausgebildet sind, so gestapelt und miteinander befestigt werden, daß ein Fluchten der Löcher entsteht. Deshalb verhindert diese Bauart hochverdichtete Verkabelung aufgrund des notwendigen Spielraums zum Fluchten. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine gedruckte Verdrahtungsplattentechnik angewandt, um einen klaren Fortschritt zu erreichen, womit eine hochverdichtete Verkabelung und Massenproduktion verwirklicht werden kann.
Figs. 6A bis 6C sind Ansichten, um den Hauptteil der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreuzschienenverteilers zu erläutern. Bezugnehmend auf Fig. 6A bis 6C bezeichnen die Bezugsziffern 21 und 23 gedruckte Leiterplatten, die einem nicht-galvanischen Plattieren unterzogen werden, 22 eine normal gedruckte Leiterplatte, 24 jedes X-Leitungsmuster aus z.B. einer Kupferschicht, 25 jede obere durchkontaktierende Schicht, 25' jede untere durchkontaktierende Schicht, 24-1 jedes Y-Leitungsmuster und 26 jedes Durchkontaktierungsloch.
Die gedruckten Leiterplatten 21 und 23, die einer nicht-galvanischen Kontaktierung unterzogen werden, sind gedruckte Leiterplatten, die ein Metall wie Pd enthalten, um eine nicht-galvanische Kontaktierung einer Isolierplatte zu ermöglichen. Wie in der Schnittansicht in Fig. 6B gezeigt ist, sind die in Fig. 6A abgebildeten X-Leitungsmuster 24, die mit den oberen durchkontaktierenden Schichten 25 verbunden sind, auf der Oberfläche A der gedruckten Leiterplatte 21 angeordnet. Mehrere X-Leitungsmuster 24 sind zum Beispiel parallel entlang der X-Koordinatenrichtung in gleichen Abständen angeordnet. Die Y-Leitungsmuster 24-1, die in Fig. 6C gezeigt sind und mit den unteren durchkontaktierenden Schichten 25' verbunden sind, sind auf der Oberfläche B der gedruckten Leiterplatte 23 angeordnet. Mehrere Y-Leitungsmuster 24-1 sind bspw. parallel entlang der Y-Koordinatenrichtung in gleichen Abständen angeordnet.
Die oberen durchkontaktierenden Schichten 25 der Durchkontaktierungslöcher 26 sind oberflächenbehandelt, beispielsweise goldplattiert und mit den X-Leitungsmustern 24, die beispielsweise auf der Basis einer Kupferschicht ausgebildet sind, verbunden. Andererseits sind die unteren durchkontaktierenden Schichten 25' beispielsweise durch Goldplattieren oberflächenbehandelt und mit den Y-Leitungsmustern 24-1 verbunden. In den oben erwähnten Durchkontaktierungslöchern 26 ist die Stromleitung zwischen den durchkontaktierenden Schichten 25 und 25' unterbrochen.
Man beachte, daß die herkömmlichen Durchkontaktierungslöcher einer Kupferdurchkontaktierung auf ihren Innenwänden unterbrechungsfrei von der Oberfläche A bis zur Oberfläche B unterzogen werden. Damit ist die Oberfläche A elektrisch mit der Oberfläche B verbunden. Im Gegensatz dazu sind in den Durchkontaktierungslöchern des Kreuzschienenverteilers gemäß der vorliegenden Erfindung goldplattierte Schichten 25 und 25' (normalerweise als Unterschichtenplattierung einer Kupfer- oder Nickelkontaktierung unterzogen) nur auf den Innenwänden entsprechend der gedruckten Leiterplatten 21 und 23 jedes Durchkontaktierungslochs 26 ausgebildet. Die Innenwände entsprechend der gedruckten Leiterplatten 22 werden nicht einer Goldplattierung oder ähnlichem unterzogen, und die oberen und unteren durchkontaktierenden Schichten 25 und 25' sind elektrisch voneinander isoliert. Beim Kreuzschienenverteiler, der solche isolierten Durchkontaktierungen aufweist, wie in Fig. 6B gezeigt ist, sind die Leiterplatten 21, 22 und 23 gestapelt und miteinander befestigt, und Löcher, bspw. gebohrte Löcher, sind an den Schnittpunkten der X- und Y-Leitungsmuster ausgebildet. Wenn danach die Innenwände der Bohrungen einer Durchkontaktierung unterzogen werden und die Innenwände entsprechend der Leiterplatten 21 und 23 getrennt plattiert werden, wird somit die obige Leiterplatte ausgebildet. Eine typische Form jedes Verbindungsstifts, der in das entsprechende Durchkontaktierungsloch 26 eingesetzt wird, ist in Figs. 7A und 7B gezeigt.
Bezugsziffer 271 kennzeichnet ein elastisches Material, 28 einen oberflächenbehandelten Bereich, wie eine Kontaktierungsschicht, und 29 einen Schlitz. Das elastische Material 271 hat z.B. eine hohlzylindrische Form. Der Schlitz ist in einen Teil des Materials 271 eingearbeitet. Der oberflächenbehandelte Bereich 28, bspw. eine goldplattierte Schicht, dient als ein leitender Bereich, der auf der Oberfläche des Verbindungsstifts ausgebildet ist. Der Außendurchmesser des Verbindungsstifts ist geringfügig größer als der Innendurchmesser jedes Durchkontaktierungslochs des Kreuzschienenverteilers. Deshalb erlaubt ein Druck, der erzeugt wird, wenn der Verbindungsstift in das Durchkontaktierungsloch eingesetzt wird und auf die Innenwand des Durchkontaktierungslochs wirkt, einen ausgezeichneten Kontaktzustand.
Obwohl ein starres Bauteil für den herkömmlichen Verbindungsstift verwendet wird, umfaßt dr Verbindungsstift, der für die Kreuzschinenverteilerschaltvorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ein elastisches Bauteil. Deshalb kann der Kontakt zwischen dem Stift und der isolierten durchkontaktierenden Schicht, die mit dem X- oder Y-Leitungsmuster verbunden ist, ohne Fehler erreicht werden, wenn der Verbindungsstift in das Durchkontaktierungsloch des Kreuzschienenverteilers eingesetzt ist. Obwohl eine Anordnung, in der eine Stufe zwischen dem oberen Teil und dem Hohlzylinders des Verbindungsstifts ausgebildet ist, in Fig. 7A gezeigt ist, wurde diese Anordnung unter der Annahme ausgebildet, daß ein Roboter zum Einsatz kommt. Jedoch ist diese Anordnung nicht unbedingt erforderlich.
Fig. 8 ist eine Schnittansicht eines Teiles einer anderen Ausführungsform des Kreuzschienenverteilers. Fig. 8 zeigt eine Anordnung, in der zwei Kreuzschienenverteiler, die in Fig. 6B gezeigt sind, über eine Isolierplatte 30 gestapelt sind. Die gleichen Bezugsziffern in Fig. 8 bezeichnen die gleichen Teile wie in Fig. 4. Auf eine Beschreibung hierüber wird verzichtet.
Eine erste Ausführungsform jedes Verbindungsstifts 27, der in ein entsprechendes Durchkontaktierungsloch 26 (Fig. 4, Fig. 8) des Kreuzschienenverteilers eingesetzt wird, ist in Figs. 9A und 9B gezeigt.
Oberflächenbehandelte Bereiche, bspw. goldplattierte Schichten 51 und 53 des Verbindungsstifts 27, sind jeweils in Kontakt mit den oberen durchkontaktierenden Schichten 39 und 40 einer oberen Leiterplatte und unteren durchkontaktierenden Schichten 41 und 42 einer unteren Leiterplatte. Deshalb kann jedes X-Leitungsmuster 37 mit einem entsprechenden Y-Leitungsmustern 37' verbunden werden, und jedes X-Leitungsmuster 38 kann mit dem entsprechenden Y-Leitungsmustern 38' verbunden werden. Mit diesem zwei-Schichten-Kreuzschienenverteiler kann bei annähernd halber Größe die gleiche Verbindungskapazität erzielt werden, wie bei einem ein-Schichten Kreuzschienenverteiler. Man beachte, daß der gleich Effekt bei einem drei-Schichten Kreuzschienenverteiler erreicht werden kann.
Eine zweite Ausführungsform jedes Verbindungsstifts 27, der in ein entsprechendes Durchkontaktierungsloch des Kreuzschienenverteilers in Fig. 8 eingesetzt wird, ist in Fig. 10A bis 10C gezeigt. Wie aus den Figs. 10A bis 10C hervorgeht, sind die Schlitze 52 und 52' bezüglich eines Bereichs 55, der keiner Oberflächenbehandlung wie goldplattieren des Verbindungsstifts 27 unterzogen wurde, axial ausgebildet, so daß ihre Begrenzung an Positionen enflang der Längsrichtung der Achse um 180º versetzt angeordnet ist.
Figs. 11A bis 11C sind Ansichten zur Erläuterung der Hauptteile noch einer anderen Ausführungsform der Kreuzschienenverteiler gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Anordnung in Figs. 11A und 11C ist die gleiche wie in Figs. 6A bis 6C, außer daß ein Abschirmungsmuster 24' ausgebildet ist. Die gleichen Bezugsziffern in Figs. 11A bis 11C bezeichnen die gleichen Teile wie in Figs. 6A bis 6C. Auf eine Beschreibung hierüber wird verzichtet.
Wie in Fig. 11A gezeigt ist, ist das Abschirmungsmuster 24' zwischen den benachbarten X-Leitungsmustern 24 angeordnet. Gleichermaßen ist das Abschirmungsmuster 24' zwischen den angrenzenden Y-Leitungsmustern 24-1 angeordnet, wie in Figs. 11B und 11C gezeigt ist. Diese Abschirmungsmuster 24' sind angeordnet, um das Übersprechverhalten eines Signals, das an die X- und Y-Leitung gegeben wird, zu verbessern.
Das Abschirmungsmuster ist nicht auf eines begrenzt. Eine Vielzahl von Abschirmungsmuster können ausgebildet werden. Die schichtartigen Abschirmungsmuster können im dazwischenliegenden Bereich zwischen den X-und Y-Leitungen angeordnet werden. Zusätzlich kann außer dem Plattieren ein Verfahren verwendet werden, um einen selektiven leitenden Bereich auf der Durchkontaktierungsloch auszubilden.
Figs. 12A bis 12G zeigen eine dritte Ausführungsform eines Verbindungsstifts, der in die Durchkontaktierungsloch der Kreuzschienenverteiler, die in Fig. 8 gezeigt ist, eingesetzt wird.
Bezugnehmend auf die Figs. 12A bis 12G kennzeichnen die Bezugsziffern 60 jeden Stift, 61 jeden Stifthauptteil (Schaft), 62, 62' und 62" Kontaktbauteile (Figs. 12A, 12B, 12C, 12D, 12F und 12G), 63 eine Feder, die einen Kontakt besitzt, um mit zwei isolierten durchkontaktierenden Schichten, die jeweils mit X- und Y-Leitungsmustern (Fig. 12F) leitend in Verbindung stehen, Kontakt zu haben, 63' eine Feder, die einen Kontakt hat, um mit einer isolierten durchkontaktierenden Schicht, die mit einem X-Leitungsmuster (Fig. 12G) leitend in Verbindung steht, Kontakt zu haben, 63" eine Feder, die einen Kontakt hat, um mit einer isolierten durchkontaktierenden Schicht, die mit einem Y-Leitungsmuster (Fig. 12G) leitend in Verbindung steht, Kontakt zu haben, 64 und 64' Beine der Kontaktbauteile (Figs. 12F und 12G), und 65 und 65' schmale Nuten, die im Schaft (Fig. 12E) ausgebildet sind. Figs. 13A bis 13F sind Ansichten zur Erläuterung einer vierten Ausführungsform eines Verbindungsstifts, der in Fig. 8 verwendet wird. Bezugsziffern 70 kennzeichnen jeden Stift, 71 jeden Schaft, 72 und 72' Kontaktbauteile (Figs. 13A, 13B, 13C, 13D und 13F), 73 eine Feder, die einen Kontakt hat, um mit isolierten durchkontaktierenden Schichten, die mit einem X-Leitungsmuster (Fig. 13F) leitend in Verbindung stehen, Kontakt zu haben, 73' eine Feder, die einen Kontakt hat, um mit isolierten durchkontaktierenden Schichten, die mit einem Y-Leitungsmuster (Fig. 13F) leitend in Verbindung stehen, Kontakt zu haben, 74 und 74' Beine der Kontaktbauteile (Fig. 13F) und 75 und 75' schmale Nuten, die im Schatt (Fig. 13E) ausgeformt.
Im folgenden wird eine Anordnung der Verbindungsstifte für den Kreuzschienenverteiler, der in Figs. 12A bis 12E und Figs. 13A bis 13F gezeigt ist, beschrieben. Die Kontaktbauteile 62 (Fig. 12A) und 72 (Fig. 13A) werden einer Oberflächenbehandlung wie Goldplattieren, was eine hohe Korrosionsfestigkeit aufweist, unterzogen. Danach werden die Beine 64 (Fig. 12F), 74, und 74' (Fig. 13F) der Kontaktbauteile 62 und 72 in die schmalen Nuten 65 (Fig. 12E) und 75 (Fig. 1E), die jeweils in die Schafte 61 und 71 als Gußkörper eingearbeitet sind, eingepreßt und befestigt. Mit den Kontaktbauteilen 62 (Figs. 12A, 12B, 12C und 12D) und 72( Figs. 13A, 13B, 13C und 13D) wird in gleicher Weise verfahren. Man beachte, daß nachdem die Kontaktbauteile in die Nuten eingepreßt wurden, der maximale Durchmesser des Stiftes, gemessen von der oberen Oberfläche des Kontaktbauteils, geringfügig größer sein muß als der Durchmesser der Durchkontaktierungsloch.
Angenommen, der Stift 60, der in Fig. 12A gezeigt ist, wird in das Durchkontaktierungsloch 26 des Kreuzschienenverteilers, der in Fig. 8 gezeigt ist, eingesetzt. Wenn der effektive Durchmesser des Durchkontaktierungslochs 26, auf der die durchkontaktierende Schicht 39 ausgebildet ist, bspw. kleiner als der anderer Bereiche ist, was auf ein wellenförmiges Muster des Durchkontaktierungslochs 26 und lokalen Abweichungen in der isolierten durchkontaktierenden Schicht 39, die mit den X1-Leitungsmustern 37 elektrisch verbunden ist, zurückzuführen ist, wird jeweils der Bereich entsprechend der isolierten durchkontaktierenden Schicht 39 des Kontaktbauteils 62 entgegen zum Zentrum des Verbindungsstifts hin verformt. Da jedoch die Feder 63 (Fig. 12F) im wesentlichen eine U-Form aufweist und durch ihre Beine befestigt ist, wird ein Bereich der Feder 63 entsprechend der isolierten durchkontaktierenden Schicht 40, die elektrisch mit dem Y1-Leitungsmuster 37' verbunden ist, in die entgegengesetzte Richtung vom Zentrums des Stifts weg verformt. Deshalb kann die Feder 63 zuverlässig mit beiden isolierten durchkontaktierenden Schichten 39 und 40 ungeachtet der wellenförmigen Muster des Durchkontaktierungslochs 26 und der lokalen Abweichungen der Innenwände in Kontakt gebracht werden und somit eine zuverlässige Verbindung gewährleistet werden. Zusätzlich kann natürlich das Kontaktbauteil 62' eine isolierte durchkontaktierende Schicht 41, die elektrisch mit einem X2-Leitungsmuster 38 verbunden ist, mit einer isolierten durchkontaktierenden Schicht 42, die elektrisch mit einem Leitungsmuster 38' verbunden ist, ohne Einfluß des Kontaktbauteils 62 verbinden. Man beachte, daß der gleiche Effekt wie oben beschrieben erhalten wird, falls das Kontaktbauteil 62" (Fig. 12G) verwendet wird.
Angenommen, der Stift 70, der in Fig. 13A gezeigt ist, wird in das Durchkontaktierungsloch 26 des Kreuzschienenverteilers, der in Fig. 8 gezeigt ist, eingesetzt. Wenn der effektive Durchmesser des Durchkontaktierungslochs 26, auf das die durchkontaktierende Schicht 39 aufgebracht ist, kleiner als derjenige anderer Bereiche ist, was auf ein wellenförmiges Muster des Durchkontaktierungslochs 26 und lokalen Abweichungen in der isolierten durchkontaktierenden Schicht 39, die mit den X1-Leitungsmustern 37 elektrisch verbunden ist, zurückzuführen ist, wird das Kontaktbauteil 72 in Richtung des Zentrums des Verbindungsstifts verformt. Da jedoch das mittlere Bein 74' des Kontaktbauteils am Schaft 71 befestigt ist, beeinflußt die Verformung die Feder 73' nicht nachteilig, auch wenn die Feder 73 verformt ist. Mit anderen Worten können die Federn 73 und 73' jeweils fehlerfrei mit beiden isolierten durchkontaktierenden Schichten 39 und 40 in Kontakt gebracht werden, ungeachtet der wellenförmigen Muster der Durchkontaktierungslöcher 26 und den lokalen Abweichungen auf den Innenwänden.
Wenn wie oben beschrieben die Verbindungsstifte, die in Figs. 12A bis 12G und 13A bis 13F gezeigt sind, verwendet werden, kann eine sehr hohe Zuverlässigkeit der Verbindung des Stiftkreuzschienenverteilers verwirklicht werden.
Zusätzlich können die Kontaktbauteile mit Hilfe von für eine Massenproduktion geeigneten Bearbeitungsverfahren wie Pressen oder Ätzen hergestellt werden. Der Schaft kann durch Gußverfahren ausgebildet werden, und die Kontaktbauteile können unter Verwendung einer automatischen Maschine, einer Einspannvorrichtung oder ähnlichem befestigt werden. Somit ist der Verbindungsstift der vorliegenden Erfindung für eine Massenproduktion geeignet.
Man beachte, daß die Leitungsmuster in den X1 und X2 Schichten (Y1 und Y2 Schichten) nicht kurzgeschlossen sind, da die Kontaktbauteile 62 und 62' (Figs. 12A bis 12D) und die Kontaktbauteile 72 und 72' (Figs. 12A bis 13D) elektrisch isoliert sind.
Figs. 14A bis 14F sind Ansichten zur Erläuterung der fünften Ausführungsform eines Stifts, der für eine in Fig. 8 gezeigten Steckfeldmatrix verwendet wird. Die Bezugsziffern 160 und 160' kennzeichnen Kontaktbauteile, 162 und 162' Federn, von denen jede einen Kontakt hat, um mit der isolierten durchkontaktierenden Schicht, die mit einem Y-Leitungsmuster leitend in Verbindung stehen, Kontakt zu haben, 163 und 163' Federn, von denen jede einen Kontakt hat, um mit der isolierten durchkontaktierenden Schicht, die mit einem X-Leitungsmuster leitend in Verbindung stehen, Kontakt zu haben, 164 und 164' Verbindungsbereiche, um die oben erwähnten Kontaktbereiche miteinander zu verbinden, 165 einen Schaft, der durch ein Gußmaterial ausgebildet ist, und 166 einen vollständigen Stift.
Eine Anordnung des in Figs. 14A bis 14F gezeigten Verbindungsstifts wird im folgenden beschrieben. Das Kontaktbauteil 160 wird einer Oberflächenbehandlung wie einer Goldplattierung, die eine hohe Korrosionsbeständigkeit besitzt, unterzogen. Danach wird das so erhaltene Kontaktbauteil 160 so plaziert, daß der Verbindungsbereich 164 an einer vorher festgesetzten Position als Gußkörper auf dem Schaft 165 befestigt ist. Mit dem Kontaktbauteil 160' wird auf die gleiche Weise verfahren. Dann wird der Schaft 165 durch Gießen unter Verwendung von Gußmaterial zu einem Stift 166 geformt. Wenn der Stift, der in Figs. 14A bis 14D gezeigt ist, in das Durchkontaktierungsloch 26 des Kreuzschienenverteilers, der in Fig. 8 gezeigt ist, eingesetzt ist, werden die Federn 162', 163', 162 und 163 in der genannten Reihenfolge in das Durchkontaktierungsloch 26 eingesetzt. Zum Schluß wird der Kontakt der Feder 162' mit der isolierten durchkontaktierenden Schicht 42 und der Kontakt der Feder 163' mit der isolierten durchkontaktierenden Schicht 41 in Kontakt gebracht. Somit ist das Leitungsmuster 38 der X2 Schicht mit dem Leitungsmuster der Y2 Schicht durch das Kontaktbauteil 160' verbunden. Auf ähnliche Weise ist das Leitungsmuster 37 der X1 Schicht mit dem Leitungsmuster der Y1 Schicht durch das Kontaktbauteil 160 verbunden. Da die Federn 162, 162', 163 und 163' unabhängig ausgebildet sind, wird dann jede Feder mit der entsprechenden durchkontaktierenden Schicht fehlerfrei in Verbindung gebracht. Da der Stift 166 über die Federn 162, 162', 163 und 163 mit der Durchkontaktierungsloch 26 Kontakt hat, auch wenn die Oberflächen der isolierten durchkontaktierenden Schichten ungleich sind, wird zusätzlich der Stift 166 so bewegt, daß die Kontaktkräfte der Federn einander gleich sind. Somit ist der Kontaktzustand gleichmäßig, und die Zuverlässigkeit der Verbindung kann verbessert werden.
Zusätzlich können die Kontaktbauteile durch für eine Massenproduktion geeignete Bearbeitungsverfahren wie Pressen oder Ätzen hergestellt werden, und das Befestigen der Kontaktbauteile auf dem Schaft und die Gestaltung des Schafts können zusammen durch Einsatz von Gießverfahren ausgeführt werden. Somit ist der Verbindungsstift der vorliegenden Erfindung für eine Massenproduktion geeignet.
Man beachte, daß die Leitungsmuster in den X1 und X2 Schichten 37 und 38 (Y1 Schicht 37' und Y2 Schicht 38') nicht kurzgeschlossen sind, da die Kontaktbauteile 160 und 160' elektrisch isoliert sind.
Figs. 15A bis 15B sind Ansichten zur Erläuterung der sechsten Ausführungsform eines Stifts, der für eine in Fig. 8 gezeigten Steckfeldmatrix verwendet wird. Bezugsziffern 81 kennzeichnen einen Stift, der durch Verbinden einer Feder mit einem Kontakt erhalten wird, 82 und 83 Federn, die einer Oberflächenbehandlung wie Goldplattieren unterzogen sind, 84 einen Schlitz der Feder 82, 86 und 87 hervorragende Bereiche, die auf den Federn 82 und 83 ausgebildet sind, und 88 einen Isolierschaft, auf dem die Feder mit einem Kontakt verbunden ist. Fig. 16A und 16B sind Vorderansichten und Grundrisse der Federn 82 und 83, die mit dem Verbindungsstift 81, wie in Fig. 15A gezeigt ist, verbunden sind.
Die Bezugsziffern 82 kennzeichnen eine Feder, die einer Oberflächenbehandlung, bspw. einem Goldplattleren, unterzogen wurde, wie oben beschrieben wurde, 86 einen Schlitz für einen flexiblen Spielraum für die Federverformung, 86 hervorragende Bereiche, die auf der Feder ausgebildet sind, und 89 beide sich verjüngende Endbereiche der hervorragenden Bereiche 86. in Fig. 16A, die eine vergrößerte Vorderansicht der in Fig. 15A abgebildeten Feder 82 zeigt, ist der maximale Außendurchmesser der Feder 82 einschließlich der hervorragenden Bereiche 86 geringfügig größer als der Innendurchmesser des Durchkontaktierungslochs 26 des in Fig. 8 gezeigten Kreuzschienenverteilers. Wenn der Stift 81 in das Durchkontaktierungsloch 26 eingesetzt ist, wird die Außenfläche der Feder 82 mit der Innenwand des Durchkontaktierungslochs 26 bei einem angemessenem Kontaktdruck durch Verformen der Feder 82 in Kontakt gebracht. Da die hervorragenden Bereiche 86 auf der Feder 82 ausgebildet sind, wenn die Innenwand der Durchkontaktierungsloch 26 mit der Außenfläche der Feder 82 in Kontakt gebracht wird, konzentriert sich die Kontaktkraft auf die Abweichungsbereiche 86, wodurch insbesondere ein ausgezeichneter Kontaktzustand erreicht. Zusätzlich kann der Stift leicht eingesetzt/entfernt werden, da die sich verjüngenden Bereiche 89 auf beiden Enden der hervorragenden Bereiche 86 der Feder 82 ausgebildet sind. Fig. 16B ist ein Grundriß des Stifts von seinem entferntesten Ende betrachtet, wenn die Feder 82, die in Fig. 16A gezeigt ist, für den in Fig. 15A gezeigten Verbindungsstift verwendet wird.
Figs. 17A und 18A zeigen eine andere Anordnung der auf den Verbindungsstift 81, der in Fig. 15A gezeigt ist, aufgesteckten Feder. Eine Feder 82', die in Fig. 17A gezeigt ist, kann durch Veränderung der Schlitzform 84 für einen beweglichen Spielraum der Federverformung konvexer oder konkaver Form erhalten werden. Wenn die vertieften und hervorragenden Bereiche des Schlitzes 84' ineinandergreifen, wird die Feder 82' mit dem Verbindungsstift 88 mit einer größeren Zuverlässigkeit verbunden. Fig. 17B ist ein Grundriß des Stifts von seinem distalen Ende betrachtet, wenn die Feder 82', die in Fig. 17A gezeigt ist, für den in Fig. 15A gezeigten Verbindungsstitt 81 verwendet wird. Eine in Fig. 18A abgebildete Feder kann durch Einarbeiten von Kerben in die Endbereiche der in Fig. 16A gezeigten Feder 82 erhalten werden, und die nach innen gebogenen restlichen Bereiche der Kerben sind als Führungsteil ausgebildet. Dadurch kann der Stift noch leichter eingesetzt / entfernt werden. Fig. 18B ist ein Grundriß des Stifts von seinem distalen Ende betrachtet, wenn die Feder 82", die in Fig. 18A gezeigt ist, für den in Fig. 15 gezeigten Verbindungsstift 81 verwendet wird. Als eine andere Anordnung neben den oben erwähnten Anordnungen kann anstelle der Feder 82, die in Fig. 16A abgebildet ist, eine Feder als Beispiel dienen, die durch die Kombination einer konvexen oder konkaven Schlitzform 84', die in Fig. 17A gezeigt ist, mit einer Federendform 90, die in Fig. 18A abgebildet ist, erhalten wird. Da jedoch die Zeichnungen, Funktionen, Auswirkungen und die Art der Feder der obigen Beschreibung ähnlich sind, kann auf eine Beschreibung hiervon verzichtet werden. Bei den Federn 82, 82' und 82", die jeweils in den Figs. 16A, 17A und 18A gezeigt sind, sind die Weiten der hervorragenden Bereiche 86, 86' und 86" geringfügig kleiner als die der Federn. Jedoch können mehrere hervorragende Bereiche mit einer jeweils kurzen Breite (bspw. ein Kreis, Ellipse und Rechteck) an der Stelle des hervorragenden Bereichs gebildet werden, und kein hervorragender Bereich kann alternativ gebildet werden.
Fig. 19A ist eine Vorderansicht des in Fig. 15A abgebildeten Stiftschaffts 88, und Fig. 19B ist ein Grundriß des Stiftschaffts 88, von seinem distalen Ende betrachtet. Der Schaft ist aus einem Isolator, bspw. einem Gußprodukt aus Plastik oder einem Metall mit einem isolierenden Überzug, ausgebildet. Die Bezugsziffern 881 kennzeichnen einen Bereich, auf dem die Federteile 82, 82' und 82", die jeweils in Figs. 16A, 17A und 18A gezeigt sind, aufgesetzt sind, und 882, 883 und 884 Bereiche für die Verankerung der aufgesetzten Feder. Die Durchmesser der Bereiche 882, 883 und 884 sind kleiner gewählt als der Innendurchmesser der Feder, wenn die Feder in das Durchkontaktierungsloch 26 gebogen ist, so daß die aufgesetzten Federn nicht von dem Bereich 881 entfernt sind. Daher ist gewährleistet, daß die Federn 82, 83 und andere auf dem Stift 81 gehalten werden und mit der Innenwand des Durchkontaktierungslochs mlt einem geeigneten Konaktdruck in Kontakt sind.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Kreuzschienenverteilers wird bezugnehmend auf Figs. 20A bis 20G im folgenden beschrieben. Desweiteren sind die X-Innenschichtleitungsmuster 92 auf einer Fläche einer gedruckten Leiterplatte 91, die einer nicht-galvanischen Plattierung, die z.B. Pd enthält, unterzogen ist, ausgebildet, wie in Fig. 20A gezeigt ist. Weiterhin sind die Y-Innenschichtleitungsmuster 93 auf der anderen Fläche einer gedruckten Leiterplatte 91', die einer nicht-galvanischen Plattierung unterzogen ist, ausgebildet, wie in Fig. 20B gezeigt ist. Danach sind zwei Stapel der Leiterplatten, wie in Fig. 20C abgebildet ist, wie folgt ausgebildet. Jede normale gedruckte Leiterplatte 94, die einer nicht-galvanischen Plattierung unterzogen wird, ist zwischen die gedruckte Leiterplatte 91 oder 91', auf der X oder Y Innenschichtleitungsmuster 92 oder 91 ausgebildet sind, und einer entsprechenden Leiterplatte 91", auf der eine Kupferschicht 96 auf seiner Oberflächenschicht ausgebildet ist, gelegt. Dann werden diese Leiterplattenstapel über eine Isolierplatte 95 gestapelt. Die gestapelte Leiterplatte wird erhitzt und gepreßt, um eine Vielschichtenleiterplatte zu bilden. Danach werden die Kupferschichten 96, wie in Fig. 20E gezeigt ist, geätzt, um die X und Y Oberflächenschichtleitungsmuster 97 und 98 zu bilden. Danach werden jeweils die Durchkontaktierungslöcher 100 an den Schnittpunkten der X- und Y-Leitungsmuster 97 und 93, und 92 und 98 gebildet, wie in einer perspektivischen Ansicht in Fig. 20E und einer Schnittansicht in Fig. 20F gezeigt ist.
Danach werden, wie in Fig. 20G gezeigt ist, an der Innenwand jedes Durchkontaktierungslochs 100 Edelmetallkontaktschichten 99 selektiv auf dem Querschnittsbereich der gedruckten Leiterplatte 91, 91' und 91", die einer nicht-galvanischen Plattierung unterzogen werden, und den Querschnittsbereichen der X- und Y- Leitungsmuster durch nicht-galvanische Plattierung aufgebracht, oder die Edelmetallkontaktschichten 99 werden auf der nicht-galvanisch plattierten Schicht durch elektrolytische Plattierung durch die X- und Y-Leitungsmuster ausgebildet. Auf diese Weise wird ein Kreuzschienenverteiler hergestellt.

Claims

1. Kreuzschienenverteilerschaltvorrichtung umfassend:

einen Kreuzschienenverteiler mit matrixförmig angeordneten X- und Y- Leitungsmustern (24, 24-1), an deren Kreuzungspunkten angeordnete leitende Bereiche (25, 25') und Zwischenisolationsbereiche mit Durchkontaktierungslöchern (26) zum Unterbrechen der leitenden Bereiche; und

einen Verbindungsstift (27) mit leitenden Bereichen (28), die über die entsprechenden leitenden Bereiche des Kreuzschienenverteilers mit den entsprechenden X- und Y-Leitungsmustern elektrisch verbunden sind, sobald der Verbindungsstift in das entsprechende Durchkontaktierungsloch eingeführt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

die X- und Y-Leitungsmusterjeweils unteren und oberen Flächen der jeweiligen Leiterplatte entsprechen,

daß die leitenden Bereiche plattiert und mit den X- und Y-Leitungsmustern verbunden sind, und

daß die leitenden Bereiche und die Zwischenisolationsbereiehe die im Kreuzschienenverteiler ausgebildeten Durchkontaktierungslöcher definieren.

2. Kreuzschienenverteilerschaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreuzschienenverteiler umfaßt:

eine Leiterplatte, die einem stromlosen Plattieren unterzogen ist, auf der die X-Leitungsmuster (37, 38) ausgebildet sind; eine Leiterplatte, die einem stromlosen Plattieren unterzogen ist, auf der die Y-Leitungsmuster mit den X-Leitungsmustern (37', 38') matrixförmig angeordnet sind; und eine zwischen den Leiterplatten angeordnete Leiterplatte (30), die keinem stromlosen Plattieren unterzogen wurde; und

daß Durchkontaktierungslöcher (26) an Kreuzungspunkten zwischen den X- und Y- Leitungsmustern in den geschichteten Platten ausgebildet sind.

3. Kreuzschienenverteilerschaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreuzschienenverteiler desweiteren Abschirmmuster (24') umfaßt, die in einem Zwischenbereich zwischen den X- und Y-Leitern oder zwischen benachbarten matrixförmig angeordneten X- und Y-Leitungsmustern ausgebildet sind.

4. Kreuzschienenverteilerschaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsstift (27) aus einem elastischen Material besteht und oberflächenbehandelte leitende Bereiche umfaßt, die in elektrischen Kontakt mit den in den Durchkontaktierungslöchern ausgebildeten leitenden Bereichen gebracht werden, wenn der Verbindungsstift (27) in eines der im Kreuzschienenverteiler ausgebildeten Durchkontaktierungslöcher eingeführt wird.

5. Kreuzschienenverteilerschaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreuzschienenverteiler durch Aufeinanderschichten mehrerer Schaltungsplatten über eine Isolierschicht erhalten wird und daß gemeinsame Durchkontaktierungslöcher darin ausgebildet sind; und daß der Verbindungsstift (27) ein einzelner Stift ist, der abschnittsweise entsprechend der mehreren Schaltungsplatten isoliert ist, oberflächenbehandelte leitende Bereiche besitzt und abschnittsweise entsprechend der Schaltungsplatten in elektrischen Kontakt gebracht wird mit den in jedem der Durchkontaktierungslöcher ausgebildeten leitenden Bereichen, wobei der Stift die X- und Y-Leitungsmuster an mehreren Bereichen elektrisch miteinander verbindet.

6. Kreuzschienenverteilerschaltvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsstift (27) einen Stifthauptkörper und leitende Kontaktteile umfaßt, die Federbereiche aufweisen, die mit den in den Durchkontaktierungslöchern der Kreuzschienenverteiler ausgebildeten leitenden Bereichen abschnittsweise entsprechend der Schaltplatten in Kontakt stehen.

7. Kreuzschienenverteilerschaltvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Kontaktteile an den Federbereichen zwei Beine aufweist und über die zwei Beine an dem Stifthauptkörper befestigt ist.

8. Kreuzschienenverteilerschaltvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Kontaktteile an den Federbereichen drei Beine aufweist und über die drei Beine an dem Stifthauptkörper befestigt ist.

9. Kreuzschienenverteilerschaltvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Kontaktteile zwei Federbereiche aufweist, die individuell so ausgebildet sind, daß sie mit den X- und Y-Leitungsmustern des Kreussschienenverteilers abschnittsweise entsprechend der Schaltungsplatten in Kontakt kommen, und gegossen und an dem Stifthauptkörper befestigt ist.

10. Kreuzschienenverteilerschaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der aus einem elastischen Material bestehenden Kontaktteile eine hohle zylindrische Form besitzt, die aus einem leitfähigen elastischen Material besteht und einen in Längsrichtung verlaufenden Schlitz hat, und ein vorspringendes Teil aufweist, das in Kontakt mit dem leitenden im Durchkontaktierungsloch ausgebildeten Bereich gebracht wird.

11. Kreuzschienenverteilerschaltvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der in jedem Kontaktteil ausgebildete Schlitz auf halbem Weg entlang der Längsachse gebogen ist, so daß ein vorspringender oder ein ausgesparter Bereich gebildet wird.

12. Verfahren zur Herstellung einer Kreuzschienenverteilerschaltvorrichtung mit den Schritten in folgender Reihenfolge:

Matrixförmiges Ausbilden von X- und Y-Leitungsmustern (24, 24-1), die jeweils einer oberen und einer unteren Fläche der Leiterplatten (21, 23) entsprechen;

Einbringen einer Isolierplatte (22) zwischen die Leiterplatten (21, 23); gekennzeichnet durch die daran anschließenden Schritte:

Ausbilden von Durchkontaktierungslöchern (26) an Kreuzungspunkten der X- und Y-Leitungsmustern; und

Ausbilden von leitenden Bereichen (25, 25'), die an inneren Wandbereichen der Durchkontaktierungslöcher voneinander isoliert sind, und jeweils die leitenden Bereiche mit den X- und Y-Leitungsmustern verbinden.

13. Verfahren nach Anspruch 12 mit den weiteren Schritten:

Übereinanderschichten von mindestens zwei Sätzen von Leiterplatten (21, 23) und der Isolierplatte (22) uber eine andere Isolierplate (30), bevor die Durchkontaktierungslöcher ausgebildet werden, womit ein mehrschichtiger Aufbau erreicht wird.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausbilden der X- und Y-Leitungsmuster bzw. der leitenden Bereiche das stromlose Plattieren der Leiterplatten umfaßt.

15. Verfähren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausbilden der X- und Y-Leitungsmuster einen Ätz-Verfahrensschritt umfaßt.