DE68918487T2

DE68918487T2 - Elektrische Einrichtung mit verbesserten Leitern für die Oberflächenmontage von gedruckten Schaltungen.

Info

Publication number: DE68918487T2
Application number: DE68918487T
Authority: DE
Inventors: Carl Gene Reed
Original assignee: Whitaker LLC
Current assignee: Whitaker LLC
Priority date: 1988-04-11
Filing date: 1989-03-31
Publication date: 1995-05-11
Anticipated expiration: 2009-04-01
Also published as: DE68918487D1; ES2060758T3; EP0337632B1; EP0337632A1; US4875863A

Description

Die Erfindung betrifft elektrische Einrichtungen, die zum Oberflächenanbau an einer Oberfläche einer Leiterplatte bestimmt sind, und schafft verbessere Leiter zum Anbau dieser Einrichtungen an Leiterplatten.
Es ist zunehmend allgemeine Praxis, die Leiter, die sich von einer elektrischen Einrichtung aus erstrecken, mit Leitern an einer gedruckten Leiterplatte durch Anbauen der elektrischen Einrichtung mit der gleichen Oberfläche der Leiterplatte wie die Oberfläche zu verbinden, an der die Leiterplattenleiter vorgesehen sind. Diese Oberflächenanbautechnik wird durchgeführt, indem Anschlußlötflächen oder -bereiche an den Leiterplattenleitern und Kontaktbereiche an den Leitern vorgesehen werden, die sich von der elektrischen Einrichtung aus erstrecken und die gegen die Anschlußlötflächen angeordnet sind. Die Anschlußlötflächen sind mit einer viskosen Lötmittelzusammensetzung beschichtet, und nach der Anordnung der elektrischen Einrichtung an der Oberfläche der Leiterplatte wird die Lötmittelzusammensetzung aufgeschmolzen, um dadurch die Bindung zwischen jedem Leiter und seiner zugehörigen Anschlußlötfläche zu erreichen.
Ein bekannter Verbinder ist in dem US-Patent 4 210 376 als mit einer Vielzahl elektrischer Anschlußbereiche zum Anschließen an einer gedruckten Leiterplatte über Löcher dargestellt. Die Anschlußbereiche des Verbinders sind in zwei beabstandeten Reihen entlang der Rückseite des Gehäuses angeordnet, um die Leitungsenden in zwei versetzten Anschlußreihen anzuordnen. Dieser Verbinder ist auch in einer Oberflächenanbauversion erhältlich, bei der die Leiterenden zur Berührung an der Oberfläche der gedruckten Leiterplatte statt über ein Loch in der gedruckten Leiterplatte nach oben umgebogen sind.
Es gibt einige Probleme, die angesprochen werden müssen, wenn die herkömmlichere Anbautechnik, die von einem Anschlußstift und einem Leiterplattenloch Gebrauch macht, durch eine Oberflächenanbautechnik ersetzt wird. Beispielsweise sollten die Kontaktbereiche der Leiter, die sich von der elektrischen Einrichtung aus erstrecken, genau in koplanarer Beziehung angeordnet sein, so daß dann, wenn die elektrische Einrichtung an der Leiterplatte in Vorbereitung der Lötarbeit angeordnet wird, der Kontaktbereich jedes Leiters gegen die entsprechende Anschlußlötfläche an der Leiterplatte liegt. Wenn einer oder mehrerer der Leiter nicht koplanar sind, muß der Verbinder in Richtung auf die Platte zu einer Stellung gedrückt werden, in der alle Kontaktbereiche ihre jeweiligen Oberflächenanbaulötflächen berühren. Eine erfolgreiche Durchführung der Aufschmelzlötarbeit macht es erforderlich, daß eine bestimmte Kraftgröße an den Anschlußlötflächen über die Kontaktbereiche der Anschlüsse aufgebracht werden muß, beispielsweise über eine nachgiebige Auslenkung der Anschlüsse, wenn der Verbinder an der Platte angeordnet wird. Wenn die Kontaktbereiche nicht koplanar sind, erfordern die Kontakte, die in einer Ebene näher an der Platte angeordnet sind, eine größere Auslenkung als diejenigen Kontaktbereiche, die von der Platte beabstandet sind, so daß alle Kontaktbereiche mit ihren jeweiligen Lötflächen an der Plattenoberfläche zusammentreffen. Diese vergrößerte Auslenkung bei einigen der Anschlüsse verursacht eine proportionale Vergrößerung der Vorspannkraft gegen die Leiterkontaktbereiche.
Diese vergrößerte Kraft kann bewirken, daß der Verbinder selbst von der gedruckten Leiterplatte abhebt. Der Verbinder besitzt typischerweise ein Rückhaltemerkmal an der Anbaufläche, wie beispielsweise das in dem US-Patent 4 195 990 gezeigte, das zur Aufnahme in Löchern in der gedruckten Leiterplatte zum Festhalten des Verbinders am Gehäuse profiliert ist. Eine vergrößerte Vorspannkraft dem Rückhalteteil entgegen kann Ursache dafür sein, daß die Rückhaltemerkmale der Vorspannkraft nachgeben, wobei sich das Verbindergehäuse von der Oberfläche der gedruckten Leiterplatte abhebt.
Eine weitere Schwierigkeit, die bei einem Oberflächenanbauverbinder ähnlich dem oben beschriebenen auftritt, betrifft die Nebeneinanderausrichtung der Leiterenden, um eine genaue Ausrichtung der Leiterenden an der gedruckten Leiterplatte sicherzustellen. Die Leiterenden sind um 1,27 cm (0,050 Zoll) zwischen ihren Zentren beabstandet, weshalb eine genaue Ausrichtung der Leiterenden erforderlich ist um sicherzustellen, daß die Leiterenden die gedruckten Leiterplattenlötflächen berühren und daß die Leiterenden einander nicht berühren.
Es muß auch beachtet werden, daß elektrische Oberflächenanbaueinrichtungen inhärent mehr Raum an der Leiterplatte erfordern als eine mit Hilfe von Anschlußstiften und Leiterplattenlöchern angebaute Einrichtung, weil sich die Leiter seitlich ein kurzes Stück von dem Isolierkörper, wie beispielsweise einem Verbindergehäuse, der elektrischen Einrichtung wegerstrecken müssen. Dieses Erfordernis eines zusätzlichen Leiterplattenraums für Oberflächenanbaueinrichtungen kann zwar minimiert werden, kann jedoch nicht ausgeschaltet werden. Es ist auch wünschenswert, die gelöteten Verbindungen der Kontaktbereiche der Leiter an den Anschlußlötflächen der Leiterplatte gegenüber dem Isolierkörper der elektrischen Einrichtung mechanisch zu isolieren, um die Übertragung von Beanspruchungen von der Einrichtung an die Lötverbindungen zu vermeiden oder zu minimieren.
Die vorliegende Erfindung ist auf die Erreichung einer verbesserten oberflächenanbaubaren elektrischen Einrichtung mit sich von dort aus erstreckenden Leitern gerichtet, die die vorstehend erörterten Anforderungen erfüllen.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen Oberflächenanbauverbinder mit Leiterkontaktflächen zu schaffen, die in einer einheitlichen Ebene angeordnet sind.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, einen Verbinder mit verbesserten Eigenschaften der nebeneinanderliegenden Ausrichtung zur genauen Ausrichtung mit Lötflächen einer gedruckten Leiterplatte zu schaffen.
Die vorliegende Erfindung besteht in einer elektrischen Einrichtung, die zum Oberflächenanbau an einer Leiterplattenfläche bestimmt ist, wobei die Einrichtung über einen Isolierkörper mit einer Anbaufläche, die der Leiterplattenfläche gegenüberliegt und dieser benachbart ist, wenn die Einrichtung an der Leiterplattenfläche angebaut ist, über eine Seitenfläche, die sich quer zu der Anbaufläche erstreckt, und über eine Vielzahl von beabstandeten Leitern verfügt, die sich von der Seitenfläche aus erstrecken, wobei jeder Leiter einen Nachbarbereich, der der Seitenfläche benachbart ist, und einen Endbereich aufweist, der sich von der Seitenfläche aus weg erstreckt, wobei die Endbereiche Kontaktbereiche aufweisen, die mit den Leiterplattenleitern in Verbindung stehen, wenn die Einrichtung an der Leiterplattenfläche angebaut ist, wobei die Einrichtung, dadurch gekennzeichnet ist, daß die Seitenfläche mindestens einen Anordnungsstopbereich aufweist und daß jeder Leiter einen Leiteranordnungsbereich aufweist, der seinem Endbereich benachbart ist, wobei die Leiteranordnungsbereiche nachgiebig gegen den Anordnungsstopbereich in nicht-angeschlossenem Zustand der Kontaktbereiche gedrückt sind, wodurch die Leiteranordnungsbereiche infolge ihrer Vorspannung gegen die Anordnungsstopbereiche koplanar sind und die Endbereiche in koplanarer, ausgerichteter Beziehung durch die Leiteranordnungsbereiche gehalten sind.
Die US-A-4 629 266 offenbart eine elektrische Einrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Vorteilhafterweise wirkt ein in der Nähe des Anordnungsbereichs jedes Leiters vorgesehener Federbereich nachgiebig, um den Anordnungsbereich gegen den Anschlagbereich vorzuspannen. Bei einer Ausführungsform weist der Isolierkörper Aussparungsmittel an einer Seitenfläche auf, und befindet sich der Federbereich jedes Leiters in dem Aussparungsmittel. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Federbereich jedes Leiters im allgemein U-förmig gestaltet, und weist der Federbereich einen ersten Arm, einen zweiten Arm und einen Bogenbereich auf. Der erste Arm ist einer ersten Aussparungsfläche benachbart, und der zweite Arm ist einer zweiten Aussparungsfläche benachbart, wobei die ersten und zweiten Aussparungsflächen einander gegenüberliegen und wobei die erste Aussparungsfläche der Anbaufläche benachbart ist. Der U-förmige Federbereich wird durch Verstauen eines Teils eines länglichen Leiters in das Aussparungsmittel gebildet, wenn der Leiter an dem Isolierkörper angebracht wird.
Unter einem verwandten Aspekt der Ausführungsform ist ein Isoliergehäuse vorgesehen, das eine Fügefläche und eine Anbaufläche aufweist, wobei das Gehäusemittel weiter Mittel zum seitlichen und koplanaren Ausrichten elektrischer Anschlüsse innerhalb des Gehäuses aufweist, die Ausrichtungsmittel eine innerhalb des Gehäusemittels ausgebildete Aussparung mit einem Flansch und zwei Wänden, aufweist, die quer zu dem Flansch verlaufen. Elektrische Anschlußmittel sind ebenfalls vorgesehen und besitzen einen Kontaktbereich zum Anschließen an einem komplementären Verbinder und Leiterbereiche zum Anschluß an der Oberfläche der gedruckten Leiterplatte, wobei die Leiterbereiche der Anschlußmittel Seitenränder aufweisen, die mit den Oberflächen der beiden Wände in Berührung stehen. Die Leiterbereiche sind innerhalb des Ausrichtungsmittels unter einem spitzen Winkel gegenüber dem Flansch angeordnet, was einen großen Berührungsbereich zwischen den Leiterbereichen und den beiden Wänden schafft, um für die seitliche Ausrichtung freier Enden der Leiterbereiche zu sorgen. Die Leiterbereiche sind unter einem genauen spitzen Winkel und in einer Berührungsbeziehung zu dem Flansch angeordnet, was für eine koplanare Anordnung der Leiterenden sorgt. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Leiterbereiche gegen einen Lippenbereich des Flanschs mittels einer Feder vorgespannt.
Die elektrische Einrichtung kann eine aktive Einrichtung, beispielsweise ein Transistor oder eine integrierte Schaltung, sein, oder sie kann eine passive Einrichtung, wie beispielsweise ein elektrischer Verbinder, sein.
Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird jetzt beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Verbinder, der von der Anbaufläche einer Leiterplatte beabstandet ist;
Fig. 2 eine Seitenansicht, die den Verbinder in Anordnung an der Leiterplatte zeigt;
Fig. 3 eine vergrößerte Teilansicht, die Einzelheiten eines Anbauleiters zeigt und die Art erläutert, in der die Leiter in koplanarer Beziehung gehalten werden;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht, die den Verbinder in Anordnung an der Leiterplatte zeigt;
Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Leiterrahmen, der eine Vielzahl von Verbinderieitern zeigt, die an einem Verbindergehäuse in der in Fig. 6 und 7 dargestellten Weise angebracht sind;
Fig. 5A eine vergrößerte Ansicht des Rückhaltewiderhakens, der an dem Anschluß angeordnet ist;
Fig. 6 und 7 Schnitte durch ein Verbindergehäuse, die die Art der Anbringung der Verbinderleiter an dem Verbindergehäuse erläutern;
Fig. 8 eine Ansicht ähnlich der Fig. 3, die jedoch eine alternative Ausführungsführung zeigt;
Fig. 9A eine perspektivische Ansicht des teilweise weggebrochenen Gehäuses zur Darstellung der inneren Merkmale des Gehäuses;
Fig. 9B eine Ansicht ähnlich derjenigen der Fig. 9A, die jedoch eine alternative Ausführungsform des Gehäuses zeigt.
Fig. 1 zeigt einen elektrischen Verbinder 2, der über einer Anbaufläche 4 einer Leiterplatte 6 in Vorbereitung des Anbaus des Verbinders an der Leiterplatte angeordnet ist. Der dargestellte Verbinder ist von der allgemeinen Art, die in dem US-Patent 4 210 376 vollständig beschrieben ist. Der in der Zeichnung dargestellte Verbinder besitzt verbesserte Leiter, die Leiterbereiche aufweisen, die insbesondere zum Oberflächenanbau an einer Leiterplattenfläche geeignet sind. Die allgemeinen Merkmale des Verbinders werden nur kurz und in dem zum Verständnis der vorliegenden Erfindung notwendigen Maße beschrieben. Diejenigen Teile der Leiter, die die vorliegende Erfindung betreffen, werden im Detail beschrieben.
Die Anbaufläche 4 der Leiterplatte 6 besitzt daran vorgesehene Leiterplattenleiter 8, die sich zu Anschlußlötflächen 10 erstrecken. Das Gehäuse 20 des Verbinders besitzt einstückige Anbaustifte 16, die in Löchern 18 in der Leiterplatte aufgenommen werden. Die Enden 50 der Leiter, die sich vom Verbindergehäuse aus erstrecken, weisen Kontaktbereiche 14 auf, die durch Anlöten mit den Anschlußlötflächen 10 zu verbinden sind. Der Verbinder wird an der Leiterplatte angebracht, indem er aus der in Fig. 1 dargestellten Stellung in die in Fig. 2 und 4 dargestellte Stellung nach unten bewegt wird, so daß die Anbaustifte 16 in die Löcher 18 eintreten und die Kontaktbereiche 14 des Leiters 50 gegen die Anschlußlötflächen 10 angeordnet werden. Die Anschlußlötflächen 10 sind mit einer viskosen Lötmittelzusammensetzung beschichtet, die aufgeschmolzen werden kann, um eine Verbindung zwischen den Kontaktbereichen 14 und den Anschlußlötflächen 10 auszubilden.
Eine erfolgreiche Durchführung der Oberflächenanbauverfahren macht es erforderlich, daß die Kontaktbereiche 14 gegen die Anschlußlötflächen 10 anliegen, wenn das Lötverfahren durchgeführt wird, und vorzugsweise sollten diese Kontaktbereiche nachgiebig gegen die Anschlußlötflächen mit einer Kraft vorgespannt sein, die zur Sicherstellung eines guten elektrischen Kontakts ausreicht, wenn das Lötmittel aufgeschmolzen wird. Die strukturellen Merkmale der Leiter und des Verbindergehäuses, die zur Lösung dieser Aufgaben dienen, sind nachfolgend im Detail beschrieben.
Gemäß Darstellung in Fig. 1 verfügt der Verbinder 2 über ein Isoliergehäuse 20 mit einer, in der Zeichnung gesehen, nach unten gewandten Anbaufläche 22, einer hinteren Seitenfläche 24, die sich quer zu der Anbaufläche erstreckt, einer Fügefläche 26 (Fig. 4), einander gegenüberliegenden äußeren Stirnwänden 28 (Fig. 4) und einer äußeren oberen Wand 30. Eine Steckeraufnahmeöffnung 32 erstreckt sich von der Fügefläche 26 aus einwärts und ist in Hinblick darauf bemessen, einen Standardmodulstecker derjenigen Art aufzunehmen, die bei Telefon- und anderen elektronischen Schaltungen verwendet wird.
Das Gehäuse enthält eine Vielzahl von Blechleitern 34, die durch Stanzen und Formen hergestellt sind und ursprünglich als ein Leiterrahmen gemäß Darstellung in Fig. 5 gestaltet sind. Jeder Leiterrahmen enthält die Anzahl einzelner Blechleiter 34, die für ein einzelnes Gehäuse erforderlich ist. Die Leiter 34 sind ihren Enden einstückig mit beabstandeten Trägerstreifen 38, 40 ausgebildet, die von den Enden der Leiter abgeschnitten werden, wenn die Leiter am Verbindergehäuse wie nachfolgend beschrieben angebracht werden. Gemäß Darstellung in Fig. 5 besitzt jeder Leiter 34 einen Federarmkontaktbereich 42, einen mittleren Bereich 44, der an der oberen Wand 30 des Gehäuses angeordnet ist, und einen Leiterbereich 12. Jeder der Leiterbereiche 12 verfügt über einen Nachbarbereich 46, einen mittleren Bereich 48 und einen Endbereich 50. Der Nachbarbereich 46 ist der Seitenfläche 24 benachbart; der mittlere Bereich 48 ist zu einer Feder geformt, wie nachfolgend beschrieben wird, und der Endbereich 50 erstreckt sich von der Seite 24 des Gehäuses weg und besitzt den Kontaktbereich 14 an seinem äußersten Ende. Widerhaken 37 sind an den Bereichen 44 der Leiter vorgesehen, um die Leiter in schmalen Kanälen zu verankern, die sich an der oberen Gehäusewand einwärts erstrecken, um sie in ihrer Lage zu befestigen. Widerhaken 84 sind an den mittleren Bereichen 48 vorgesehen, um die Anschlüsse an der hinteren Seitenwand 24 zu verankern. Die Widerhaken sind weiter im Detail in Fig. 5A dargestellt als solche, die einzelne Zähne aufweisen, die den leichten Eintritt in die Kanäle gestatten und die die Anschlüsse innerhalb der Kanäle verankern, wenn sie eingesetzt sind.
Gemäß Darstellung in Fig. 9A besitzt die hintere Seitenfläche 24 eine Vielzahl von aufrechten Wänden 100, die sich von dort aus nach außen erstrecken und zwischen einander aufrechte Kanäle zur Aufnahme der Anschlüsse bilden. Jede der Wände besitzt erhöhte Flächen 104 und 106 und zurückgezogene Flächen 108, die noch vollständiger beschrieben werden. Jedoch sollte beachtet werden, daß die erhöhten Flächen 104 und 106 von zwei benachbarten Wänden einander zugewandt sind, um eingeschränkte Durchlässe zu bilden, während die Flächen 108 einander zugewandt sind, jedoch einen größeren Abstand zwischeneinander belassen.
Zusätzlich zu den Wänden 100 kann die hintere Seitenwand 24 des Gehäuses erste und zweite beabstandete Flansche 52, 54 aufweisen, die sich von dort in einer parallelen Weise hinsichtlich der Platte erstrecken. Jeder der Flansche ist einstückig mit zwei der benachbarten Wände 100 ausgebildet und erstreckt sich zwischen diesen. Der erste Flansch 52 ist der Anbaufläche 22 benachbart, während der zweite Flansch 54 von der Anbaufläche beabstandet ist. Die zwei beabstandeten Flansche 52 und 54 bilden in Kombination mit den zwei Wänden 100 einzelne Aussparungen 60 zwischen den Wänden 100. Gemäß Darstellung in Fig. 3 besitzt jede der Aussparungen 60 gegenüberliegende, erste und zweite Aussparungsflächen 62, 64, die der Anbaufläche benachbart bzw. von dieser beabstandet sind. Der erste Flansch 52 besitzt eine erste Lippe 66 an seinem Öffnungsende, während der zweite Flansch eine zweite Lippe 68 an seinem Öffnungsende aufweist. Die ersten und zweiten Lippen befinden sich an dem unteren bzw. oberen Ende der Kanäle, die in den ersten und zweiten Flanschen vorgesehen sind.
Mit Bezug auf Fig. 5-7 wird der Trägerstreifen 40, wenn die Verbinderleiter 34 am Verbindergehäuse angebaut sind, vom Leiterrahmen abgeschnitten, und werden die Federkontaktbereiche 42 hinsichtlich der mittleren Bereiche 44 normal abgebogen. Die Federbereiche 42 werden dann durch die beabstandeten Öffnungen 43 in der oberen Wand 30 des Gehäuses nach unten bewegt, und die mittleren Bereiche 44 können in die flachen Kanäle in der oberen Wand bewegt werden. Die Leiterbereiche 12, die Anschlußabschnitte 46, 48 und 50 aufweisen, erstrecken sich dann über die Rückwand 24 des Gehäuses hinaus nach hinten. Diese Leiterbereiche werden dann nach unten abgebogen und in den Kanälen zwischen den benachbarten Wänden 100 und benachbart den ersten und zweiten Lippenbereichen 66, 68 der Flansche 52, 54 gemäß Darstellung in Fig. 7 angeordnet. Wenn sich die Anschlußleiterabschnitte in der in Fig. 7 dargestellten Stellung befinden, graben sich die Widerhaken 84 zweckmäßigerweise in die Flächen 108 (Fig. 9A) der Wände 100 ein, um sie in ihrer Lage vor der endgültigen Formarbeit festzulegen. Ein Formwerkzeug 70 wird dann gegen die mittleren Bereiche 48 der Leiter bewegt und dient dazu, diese Bereiche in die einzelnen Ausnehmungen 60 hineinzustopfen. Das zweite Flanschteil 54 wirkt als Dorn zur Bildung des darum befindlichen Kontaktbereichs 48. Die Bereiche 48 werden um die zweite Lippe 68 gemäß Darstellung herum gebogen, und eine im allgemeinen U-förmige Feder wird dadurch an jedem Leiter ausgebildet. In dem Ausmaß, in dem der erste Flansch mit dem zweiten Flansch bei der Bildungsarbeit der Feder zusammenarbeitet, können die beiden Flansche als Gesenkwerkzeuge verstanden werden, die mit dem Werkzeugteil 70 für die Formbildungsarbeit zusammenarbeiten.
Gemäß Darstellung in Fig. 3 besitzt jede Feder einen ersten Arm 72, der der ersten Aussparungsfläche 62 benachbart ist, einen zweiten Arm 74, der der zweiten Aussparungsfläche 64 benachbart ist, und einen Bogenbereich 76. Der zweite Arm 74 jeder Feder steht über einen Übergangsbereich 78 mit dem zugehörigen, benachbarten Leiterbereich 46 in Verbindung. Der Bereich 80 jedes Leiters, der sich von der Mündung seiner zugehörigen Aussparung und über den ersten Lippenbereich 66 erstreckt, dient als Ausrichtungs- oder Anordnungsbereich, da er die Endbereiche 50 der Leiter in koplanarer Beziehung hält.
Nachdem das Formwerkzeug zurückgezogen ist, sind die gebildeten Federn wie in Fig. 1 und 3 dargestellt. Die Leiter werden mittels des Formwerkzeugs scharf umgebogen, wenn die U-förmigen Federteile geformt werden, und wenn das Formwerkzeug zurückgezogen wird, neigen die einzelnen Leiter zum "Zurückspringen", das heißt sie neigen dazu, teilweise zu ihrer ursprünglichen Konfiguration zurückzukehren. Das Phänomen des Zurückspringens kann beobachtet werden, wenn ein Blechstück um einen 90º-Winkel um gebogen und dann freigegeben wird. In Abhängigkeit von der Vergütung des Metalls bewegt sich das umgebogene Stück nach der Freigabe etwas in seine ursprüngliche Stellung zurück, so daß der fertiggestellte, abgebogene Metallabschnitt keine 90º-Abbiegung aufweist. Üblicherweise wird dieses Phänomen des Zurückspringens als ein Problem bei Metallformgebungsarbeiten betrachtet, und dieses Phänomen muß berücksichtigt werden, wenn ein gestanztes und geformtes Metallteil entworfen wird. Tatsächlich ist der Grund für das Vorsehen des Rückhaltemittels 84 das Zurückspringen des Bereichs 46, der der hinteren Seitenwand 24 benachbart ist, da er dazu neigt, zu seiner ursprünglich horizontalen Stellung zurückzukehren.
Bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung wirkt sich jedoch das Phänomen des Zurückspringens zum Vorteil des fertiggestellten Produkts dadurch aus, daß der Endbereich 50 jedes Leiters 12 nachgiebig gegen den ersten Lippenbereich 66, den Anordnungsbereich, der zugehörigen Aussparung 60 nachgiebig vorgespannt ist. Das Gehäuse selbst besteht aus preßgeformtem Kunststoffmaterial und ist daher genau dimensioniert. Hieraus folgt, daß, da die Ausrichtungs- und Anordnungsbereiche der Leiter gegen die ersten Lippenbereiche vorgespannt sind und die ersten Lippenbereiche genau miteinander fluchten, die Endbereiche 50 des Leiters und dessen Kontaktbereiche in genauer koplanarer Beziehung gehalten werden.
Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß die Kontaktbereiche 14 unter der Anbaufläche 22 des Gehäuses liegen. Infolgedessen werden die Endbereiche der Leiter nach oben gebogen, gesehen in Fig. 1, wenn der Verbinder an der Leiterplattenfläche 4 angebracht wird. Die Kontaktbereiche sind infolgedessen gegen die Anschlußlötflächen elastisch vorgespannt; und ein ausreichender und gleichmäßiger elektrischer Kontakt zwischen den Kontaktbereichen 14 und den Anschlußlötflächen 10 wird sichergestellt.
Weiter sind die Anschlüsse innerhalb der Kanäle fest angeordnet, da die Seitenränder der Anschlüsse mit den Flächen 104 und 106 im Eingriff stehen. Die Anschlüsse sind an zwei Punkten entlang ihrer Länge festgelegt, d. h. zwischen den zwei Flächen 104 und den zwei Flächen 106. Dies stellt sicher, daß die lange Schenkellänge der Anschlüsse infolge der mittleren Feder ausreichend abgestützt und bezüglich der seitlichen Abmessung fluchtend ausgerichtet ist. Des weiteren verläuft der Schenkelbereich 80 unter einem spitzen Winkel relativ zu der Höhe der Fläche 106, was sicherstellt, daß die lange Erstreckung des Anschlusses durch die mittels der beiden zugewandten Flächen 106 (Fig. 9A) gebildete Einengung zur Fluchtung gebracht und gerade ausgebildet ist. Alle vorstehend genannten Merkmale arbeiten in Hinblick darauf zusammen sicherzustellen, daß die Kontaktbereiche 14, die sich nach hinten erstrecken und die von der hinteren Seitenwand 24 des Gehäuses beabstandet sind, genau zur Fluchtung gebracht und seitlich beabstandet sind für die genaue Anordnung hinsichtlich der Anschlußlötflächen 10 an der gedruckten Leiterplatte.
Wie oben angegeben, ist ein Rückhaltewiderhaken 84 dargestellt an dem zweiten Arm 74 jedes Federteils vorgesehen, und bewegt sich während der Bildung des Federteils der Schenkelbereich 74 auf der bogenförmigen Bahn rund um die Lippe 68 des zweiten Flanschbereichs, wodurch der Widerhaken 84 veranlaßt ist, eine bogenförmige Bahn 86 in Richtung auf die zweite Seitenfläche 64 des Flanschs 54 zu graben. Anders ausgedrückt bewegen sich die Widerhaken 84, wenn das Formwerkzeug in die Kanäle vorsteht, um die einzelnen Anschlüsse in die einzelnen Aussparungen 60 zu drücken, entlang einer bogenförmigen Bahn 86, die die ausgesparten Flächen 108 der Wände 100 durchgräbt. Wenn das Formwerkzeug die Anschlüsse innerhalb der Aussparungen 60 absetzt, besitzt, wie oben angegeben, jeder gebildete Anschluß eine U-förmige Feder, die durch die Anschlußbereiche 72, 74 und 76 gebildet ist.
Es ist zu beachten, daß sich das metallische Zurückspringen wiederum als Vorteil auswirkt. Da die Feder zwischen den zwei Flanschen 52 und 54 angeordnet ist und da der Schenkelbereich 72 der Feder nachgiebig gegen die Lippe 66 des Flanschs 52 vorgespannt ist, wirkt eine nach oben gerichtete Reaktionskraft auf den Schenkel 72, der sie an den Schenkelbereich 74 weiterführt. Dies führt dazu, daß der Rückhaltewiderhaken nach oben weiter in Richtung auf die zweite Aussparungsfläche 64 gedrückt wird. In vorteilhafter Weise drückt diese Federkraft den Widerhaken stets tiefer in das nicht durchgrabene Material, wenn der Widerhaken weiter auf seiner bogenförmigen Bahn gedrückt wird, statt zu versuchen, sich auf seiner ursprünglichen Bewegungsbahn zurückzubewegen. Dasselbe gilt, wenn der Verbinder an der Platte angeordnet wird, da die Reaktionskraft gegen den Berührungsbereich 14 nach oben gerichtet ist und versucht, den Widerhaken 84 innerhalb des Kunststoffs weiter zum Sitzen zu bringen.
Wie oben angegeben, wird der zweite Lippenbereich 68 als Dorn zur Ausbildung der bogenförmigen Bahn des Anschlußbereichs 74 verwendet. Die obere Ecke 57 des Gehäuses wird als Dorn für die Ausbildung des Anschlußbereichs 46 verwendet, der, wie beachtet werden sollte, einen Radius größer als der Formgebungsradius des Anschlußbereichs 74 besitzt. Um den Anschluß vom Gehäuse an der hinteren Seite abzuheben, wäre es erforderlich, daß sich der Anschlußbereich 46 entlang seiner ursprünglichen Bewegungsbahn zurückbewegt. Dies würde es erforderlich machen, daß sich die Widerhaken 84 durch die Flächen 108 der Wände 100 graben. Es ist wichtig zu beachten, daß sich die Widerhaken durch solches Kunststoffmaterial graben müssen, daß noch nicht eingeschnitten worden ist.
Es ist für denjenigen, der Kenntnisse auf dem Gebiet von Rückhaltemaßnahmen wie Widerhaken, die sich in Kunststoff eingraben, besitzt, einzusehen, daß das Entfernen des Anschlusses von der hinteren Gehäuseseitenwand 24 nicht nur erfordert, daß sich die Widerhaken durch den nicht geschnittenen Kunststoff graben. Wenn sich die Widerhaken durch das Kunststoffmaterial auf seinem ursprünglichen Bogen graben, fließt das Kunststoffmaterial oder trennt es sich, um eine Art Kanal zu bilden. Somit müßte, wenn die Widerhaken von der hinteren Seitenwand 24 des Gehäuses abgehoben werden sollen, die Widerhaken 84 auch durch das Kunststoffmaterial schneiden oder über dieses hinweglaufen, das zur Bildung des gegegrabenen Kanals geflossen ist. Da es das Entfernen des Anschlusses notwendig machen würde, daß sich der Anschlußbereich entlang seiner ursprünglichen Bahn oder seines ursprünglichen Bogens bewegt, müßten sich die Widerhaken des weiteren durch die angehobene Fläche 104 hindurchbewegen.
Fig. 9B zeigt ein alternatives Gehäuses, bei dem die Wände Flächen 104' besitzen, die sich weiter unten in das Gehäuse erstrecken, so daß sich dann, wenn sich die Widerhaken hineinbewegen, die Widerhaken in die angehobene Fläche 104' eingraben.
Fig. 8 zeigt eine alternative Ausführungsform, bei der die erste Lippe, gegen die der erste Arm vorgespannt ist, eine geneigte Fläche 88 anstelle eines scharfen Randes aufweist. Unter bestimmten Umständen ist diese Alternative zu bevorzugen.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß eine elektrische Einrichtung mit Oberflächenanbauleitern gemäß der Erfindung hergestellt werden kann, um eine minimale Raumgröße auf der Leiterplatte einzunehmen, an der die Einrichtung angebracht wird, und daß die Einrichtung trotzdem koplanare Kontaktbereiche an den Leitern aufweist. Die Anordnung der Verbinderleiter (einschließlich der Leiterbereiche der Leiter) mit dem Verbindergehäuse kann mit einem verhältnismäßig vereinfachten Werkzeug und in einer äußerst kurzen Zeit durchgeführt werden. Die Erfindung kann bei einer großen Vielzahl von elektrischen Einrichtungen angewandt werden, wenn der Oberflächenanbau dieser Einrichtungen gefordert wird. Die zu jedem Leiter und jeder Aussparung gehörige Feder kann eine große Vielzahl von Formen aufweisen. Ein bedeutsames Element der Erfindung ist die Anordnungsfläche oder -lippe 66 in Kombination mit der Feder, die den Endbereich jedes Leiters gegen die Anordnungsfläche drückt. Die Feder kann auch einen Rückhaltewiderhaken weiter in nicht geschnittenes Kunststoffmaterial drücken, um die Anschlüsse innerhalb des Gehäuses festzuhalten.

Claims

1. Elektrische Einrichtung (2), die zum Oberflächenanbau an einer Leiterplattenfläche (4) bestimmt ist, wobei die Einrichtung (2) über einen Isolierkörper (20) mit einer Anbaufläche (22), die der Leiterplattenfläche (4) gegenüberliegt und dieser benachbart ist, wenn die Einrichtung (2) an der Leiterplattenfläche (4) angebaut ist, über eine Seitenfläche (24), die sich quer zu der Anbaufläche (22) erstreckt und über eine Vielzahl von beabstandeten Leitern (34) verfügt, die sich von der Seitenfläche (24) aus erstrecken, wobei jeder Leiter (34) einen Nachbarbereich (46), der der Seitenfläche (24) benachbart ist, und einen Endbereich (50) aufweist, der sich von der Seitenfläche (24) aus weg erstreckt, wobei die Endbereiche (50) Kontaktbereiche (14) aufweisen, die mit den Leiterplattenleitern (10) in Verbindung stehen, wenn die Einrichtung (2) an der Leiterplattenfläche (4) angebaut ist, wobei die Einrichtung (2) dadurch gekennzeichnet ist, daß die Seitenfläche (24) mindestens einen Anordnungsstopbereich (66) aufweist und daß jeder Leiter (34) einen Leiteranordnungsbereich (80) aufweist, der seinem Endbereich (50) benachbart ist, wobei die Leiteranordnungsbereiche (80) nachgiebig gegen den Anordnungsstopbereich (66) in nicht-angeschlossenem Zustand der Kontaktbereiche (14) gedrückt sind, wodurch die Leiteranordnungsbereiche (80) infolge ihrer Vorspannung gegen den Anordnungsstopbereich (66) koplanar sind und die Endbereiche (50) in koplanarer, ausgerichteter Beziehung durch die Leiteranordnungsbereiche (80) gehalten sind.

2. Einrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Flanschmittel (52) an der Seitenfläche (24) vorgesehen sind, wobei die Flanschmittel (52) von der Seitenfläche (24) beabstandet sind und der Anordnungsstopbereich (66) an dem Flanschmittel (62) vorgesehen ist.

3. Einrichtung (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnungsstopbereiche (66) Ränder an dem Flanschmittel (52) sind.

4. Einrichtung (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwei Flanschmittel (52, 54) von der Seitenwand (24) aus erstrecken, wobei jedes Flanschmittel jeweilige Anordnungsstopbereiche (66, 68) aufweist.

5. Einrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (20) Aussparungsmittel (60) an seiner Seitenfläche (24) aufweist, wobei ein Federbereich (48) jedes Leiters (34) zum Vorspannen des Anordnungsbereich (80) desselben gegen den zugeordneten Anordnungsstopbereich (66) in dem Aussparungsmittel (60) vorgesehen ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Aussparungsmittel (60) einander gegenüberliegende erste (62) und zweite (64) Aussparungsflächen aufweist, wobei sich die erste Aussparungsfläche (62) in der Nähe der Anbaufläche (22) befindet, die zweite Aussparungsfläche (24) von der Anbaufläche (22) entfernt ist, das Aussparungsmittel (60) eine Aussparungsmündung (56) und erste und zweite Anordnungsstopbereiche (66, 68) aufweist, die den ersten (62) bzw. zweiten (64) Aussparungsflächen benachbart sind, wobei der Federbereich (48) jedes Leiter (34) gegen den ersten Anordnungsstopbereich (66) vorgespannt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Anordnungsstopbereich (68) in Richtung auf die Anbaufläche des Isolierkörpers geneigt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Federbereich (48) jedes Leiters am allgemeinen U-förmig gestaltet ist und einen ersten Arm (72), einen zweiten Arm (74) und einen Buchtbereich (76) aufweist, wobei der erste Arm (72) der ersten Aussparungsfläche (62) benachbart ist und der zweite Arm (74) der zweiten Aussparungsfläche (64) benachbart ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Aussparungsmittel (60) durch das erste (52) und das zweite (54) Flanschmittel begrenzt ist, das sich von der Seitenfläche (24) aus erstreckt, und daß die U-förmige Feder (48) innerhalb des Aussparungsmittels (60) federbelastet ist, wobei die ersten Arme (72) gegen den ersten Anordnungsstopbereich (66) federbelastet sind.