DE69601600T2

DE69601600T2 - Auf einer Leiterplatte montierbarer elektrischer Verbinder

Info

Publication number: DE69601600T2
Application number: DE69601600T
Authority: DE
Inventors: Thomas C. Bumsted; Michael O'sullivan; David R. Schmidgall; James A. Wetter
Original assignee: Molex LLC
Current assignee: Molex LLC
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1996-05-29
Publication date: 1999-10-07
Anticipated expiration: 2016-05-30
Also published as: TW335980U; DE69601600D1; JP2756665B2; EP0748005B1; JPH097713A; MY113494A; EP0748005A1; SG66311A1; US5658154A

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Verbinder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Hintergrund der Erfindung

Ein typischer elektrischer Verbinder umfaßt im Wesentlichen eine irgendwie gestaltete Form von dielektrischem oder isolierendem Gehäuse, das eine Vielzahl von leitfähigen Anschlußklemmen aufnimmt. Die Anschlußklemmen haben Kontaktabschnitte, die von Kontakten eines komplementären Steckverbinders oder einem anderen Verbindungsbauteil berührt werden können.
Eine Vielzahl der elektrischen Verbinder ist zur Montage an eine gedruckte Schaltungsplatine konstruiert, einer davon ist von dem Typ, auf den sich die US-A-4 687 267 bezieht. Derartige Verbinder umfassen herkömmlicherweise ein dielektrisches Gehäuse, z. B. ein im Ganzen geformtes Kunststoffgehäuse, das zur Montage an eine Platinenseite geeignet ist. Das Gehäuse umfaßt typischerweise eine vordere Paarungsseite zum Zusammenfügen mit dem komplementären Verbindungsvorderteil und eine Anschlußfläche, aus der die Lötfahnen einer Vielzahl von Anschlußklemmen das Gehäuse verlassen, um an die Leiterbahnen auf der gedruckten Schaltungsplatine angeschlossen zu werden. Die Anschlußklemmen umfassen normalerweise Paarungsabschnitte zum Zusammenfügen mit den Anschlußklemmen oder Kontakten des komplementären Verbindungsbauteils, wobei die von der Rückseite des Gehäuses hervorragenden Lötfahnen, z. B. durch Verlöten mit den Leiterbahnen auf der Platine und/oder in den Löchern in der Platine verbunden werden, in die die Lötfahnen eingesetzt werden.
Bei einem elektrischen Verbindertyp (US-A-5 238 413), der auf eine gedruckte Schaltungsplatine montiert wird, umfaßt das Gehäuse einen länglichen Körperabschnitt, wobei ein oder mehrere Paarungsabschnitte des Gehäuses nach vorne aus der vorderen Seite des Körperabschnitts hervorragen. Die Anschlußklemmen-Lötfahnen und möglicherweise die Montageabschnitte des Gehäuses ragen aus einer hinteren Seite des Körperabschnitts. Einige auf gedruckte Schaltungsplatinen montierte elektrische Verbinder sind für die Montage an einem Platinenrand konstruiert. Das Verbindergehäuse liegt typischerweise am Rand an und weist einen Montageabschnitt zum Anbringen an eine Oberseite der Platine auf. Der zuvor erwähnte längliche Körperabschnitt des Verbindergehäuses kann z. B. entlang des Platinenrandes laufen, wobei die Paarungsabschnitte des Gehäuses frei von der Platine hervorstehen, mit dieser jedoch im Wesentlichen parallel liegen.
Eines der Probleme bei den länglichen elektrischen Verbindern mit den zuvor beschriebenen Merkmalen besteht darin, daß der längliche Körperabschnitt des dielektrischen Verbindergehäuses die Neigung hat, sich während seiner Herstellung zu verbiegen oder zu deformieren. Insbesondere ist das Gehäuse mit seinen länglichen Gehäusen typischerweise einheitlich aus einem beliebigen Kunststofftyp, z. B. LCP oder dergleichen geformt. Dieses Problem ist besonders kritisch bei oberflächenmontierten elektrischen Verbindern, bei denen die Anschlußklemmen-Lötfahnen in einer gemeinsamen Ebene für eine Oberflächenverbindung mit den Leiterbahnen auf der Oberfläche der gedruckten Schaltungsplatine gehalten werden sollen. Wenn das gegossene Kunststoffgehäuse eine Krümmung oder Deformation aufweist, können einige der Lötfahnenabschnitte von ihren jeweiligen Leiterbahnen auf der Platine beabstandet sein, was wiederum zu fehlerhaften oder unvollständigen Verbindungen zwischen den Anschlußklemmen- Lötfahnen während des ganzen Prozesses zur Montage des Verbinders an die Platine führt.
Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, die vorstehend erörterten Probleme zu lösen und einen elektrischen Verbinder bereitzustellen, der eine Gehäusekonstruktion aufweist, die das Formen des Gehäuses ohne dessen Verbiegung oder Deformation vereinfacht.

Zusammenfassung

Eine Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen neuen und verbesserten elektrischen Verbinder mit den beschriebenen Merkmalen zur Montage an einer gedruckten Schaltungsplatine bereitzustellen.
Bei der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung umfaßt der Verbinder ein geformtes dielektrisches Gehäuse mit Anschlußklemmen darin. Das Gehäuse ist zur Montage an eine Oberfläche der gedruckten Schaltungsplatine ausgebildet, wobei die Anschlußklemmen eine elektrische Verbindung mit einem geeigneten Schaltkreis an der Platine aufbauen. Das Gehäuse umfaßt einen länglichen Rumpfteil, der sich zwischen entgegengesetzten Enden des Gehäuses erstreckt. Eine Vielzahl von diskreten Paarungsteilen sind die entlang des Rumpfteiles in einem Abstand von einander angeordnet und stehen nach vorne von einer Vorderseite vor. Eine Aussparung ist in der Vorderseite des Rumpfteiles zwischen benachbarten Paarungsabschnitten ausgebildet. Jede Aussparung bildet ein Paar von im Wesentlichen parallelen Flanschen oder Schienen, die sich in Längsrichtung zum Rumpfteil zwischen die gegenüberliegenden Enden des Gehäuses erstrecken. Die parallelen Flansche sind fortlaufend zwischen den gegenüberliegenden Enden des Gehäuses angeordnet und stellen fortlaufende Flußkanäle für das geschmolzene elektrische Material, aus dem das Verbindergehäuse hergestellt wird, bereit. Die Aussparungen bilden Flußunterbrecher, die den Fluß des geschmolzenen Materials an der Mitte des länglichen Rumpfes begrenzen, um die Paarungsabschnitte richtig zu füllen, und zwar ohne den Fluß durch die Kanäle, welche die parallelen Flansche bilden, merklich zu beeinflussen. Dies ist im Speziellen wichtig, wenn das Gehäuse aus einem mit Glas angereicherten Polymer mit Glasfasern geformt wird, um die Fasern in einer im Wesentlichen parallelen Ausrichtung mit dem länglichen Gehäuse zu halten, was Biegen oder Deformieren des Verbindergehäuses verhindert.
Die Anschlußklemmen sind an das längliche Körperteil montiert und ragen in jeden beabstandeten Paarungsabschnitt hinein und weisen Lötfahnen auf, die sich nach rückwärts des Rumpfteils erstrecken. Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist die Bereitstellung eines Vorsprungs, der sich nach rückwärts des länglichen Körperteils zwischen die Lötfahnenabschnitte der Anschlußklemmen für die benachbarten Paarungsabschnitte erstreckt.
Vorzugsweise ist das Gehäuse, welches das Körperteil, die nach vorne ragenden Paarungsabschnitte und die sich nach rückwärts erstreckenden Vorsprünge umfaßt, eine einteilige Konstruktion aus geformtem dielektrischen Material. Eine der Aussparungen und einer der Vorsprünge kann zwischen jedem Ende des Gehäuses und dem benachbarten Ende einer Vielzahl von Paarungsabschnitten bereitgestellt werden.
Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich.

Beschreibung der Zeichnungen

Die Merkmale der Erfindung, von denen angenommen wird, daß sie neu sind, werden insbesondere in den beigefügten Ansprüchen aufgezeigt. Die Erfindung mit ihren Aufgaben und Vorteilen ist am besten unter Bezugnahme auf die nachstehende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verständlich, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente in den Figuren identifizieren.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines die Konzepte der Erfindung verkörpernden elektrischen Verbinders;
Fig. 2 eine Ansicht eines vertikalen Schnitts im vergrößerten Maßstab im Wesentlichen entlang der Linie 2-2 in Fig. 1;
Fig. 3 eine Seitenansicht der Vorderseite des Verbinders;
Fig. 4 eine Draufsicht des Verbinders;
Fig. 5 eine Ansicht der Unterseite des Verbinders; und
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer vergrößert dargestellten Einzelheit eines Gehäuseabschnitts, die einen der Vorsprünge zeigt, die von der Rückseite des Gehäuses hervorragen.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Es wird auf die Zeichnungen im Einzelnen Bezug genommen. Die Erfindung wird in einem allgemein mit 10 bezeichneten elektrischen Verbinder verkörpert, der zur Montage an ein Substrat, z. B. an eine gedruckte Schaltungsplatine ausgebildet ist. Insbesondere ist der Verbinder zur Montage an einen Schaltungsplatinenrand ausgebildet, wie aus dem Nachstehenden ersichtlich.
Der Verbinder 10 umfaßt ein allgemein mit 12 bezeichnetes einteiliges Gehäuse, das einheitlich aus dielektrischem Material, z. B. aus Kunststoff oder dergleichen geformt ist. Das Gehäuse umfaßt einen längliches Rumpfteil 14, der sich zwischen die gegenüberliegenden Enden 16 erstreckt, wobei eine Vielzahl von diskreten Paarungsabschnitten 18 nach vorne von einer Vorderseite 14a des Rumpfteiles 14 vorstehen und eine Vielzahl von Montageabschnitten 20 nach rückwärts des Rumpfteiles hervorstehen.
Die Enden 16 des Gehäuses 12 umfassen nach innen weisende Kanäle 22, um dazwischen einen komplementären Verbinder (nicht gezeigt) aufzunehmen, der Buchseneinrichtungen zum Aufnehmen der Paarungsabschnitte 18 umfaßt. Derartige nach innen weisende Kanäle umfassen Einführungsflächen 22a, 22b und 22c an drei Seiten, um den komplementären Verbinder während des Zusammenfügens zu führen. Die nach rückwärts vorstehenden Montageabschnitte 20 des Gehäuses 12 umfassen eine untere Fläche 24, die über der Unterseitenfläche 25 der Enden 16 angeordnet sind, um auf der Oberseite einer gedruckten Schaltungsplatine angeordnet werden zu können. Positionierungsstifte 26 können sich durch den Paarungsabschnitt erstrecken, um den Verbinder in geeigneten Positionierungslöchern in der gedruckten Schaltungsplatine zu positionieren. Niederhalteklemmen 28 können an den Montageabschnitten für eine Oberflächenverbindung mit den Lötflecken an der Oberseite der gedruckten Schaltungsplatine angebracht sein.
Eine Vielzahl von allgemein mit 30 bezeichneten Anschlußklemmen sind im Verbindergehäuse 12 angebracht. Die Anschlußklemmen umfassen Kontaktenden 32, die in den Paarungsabschnitten 18 angeordnet sind, wobei Lötfahnenabschnitte 34 von einer Rückseite 14b des Rumpfteils 14 für eine Oberflächenverbindung mit den Schaltkreis- Anschlußflecken vorstehen, die zu den Leiterbahnen auf der gedruckten Schaltungsplatine führen. Die Rückseite 14b des Rumpfteils 14 und die nach rückwärts weisenden Oberflächen 36 unterhalb der Montageabschnitte 20 bilden eine fortlaufende Fläche für den Montageverbinder 10 entlang eines Randes der gedruckten Schaltungsplatine, wie in Fig. 5 zu sehen. Wie aus den Figuren ersichtlich, erstrecken sich die Anschlußklemmen durch den Rumpfteil 14, wobei die Kontaktenden 32 an einer Seite und die Lötfahnenabschnitte 34 an der anderen Seite angeordnet sind. Außerdem sind die Anschlußklemmen so konstruiert, daß die Lötfahnenabschnitte 34 in einer reihenförmigen Ebene angeordnet sind, während die Kontaktenden in zwei Reihen angeordnet sind, und zwar eine an jeder Seite der Paarungsabschnitte 18.
Wie am besten in den Fig. 1 bis 3 zu sehen, sind in der Vorderseite 14a des Rumpfteils 14 zwischen benachbarten nach vorne vorstehenden Paarungsabschnitten 18 ausgesparte Bereiche 40 ausgebildet. Außerdem können zwischen jedem Ende 16 des Gehäuses 12 und deren benachbarten nach vorne vorstehenden Paarungsabschnitt 18 ausgesparte Bereiche 42 (Fig. 3) ausgebildet sein. Diese Aussparungen sind als ausgekernte Bereiche zum Formen des einteiligen Gehäuses ausgebildet.
Wie am besten in den Fig. 1 und 2 zu sehen ist, umfaßt der Rumpfteil 14 zwei im Wesentlichen parallele rechteckförmige Schienen oder Flansche 44, die sich relativ zum Gehäuse 12 in Längsrichtung erstrecken und den Ober- und Unterteil des Rumpfes bilden (wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt). Die Paarungsvorsprünge 18 und die ausgesparten Bereiche 40 und 42 sind zwischen diesen Schienen 44 in vertikaler Richtung angeordnet. Während des Formens vereinfachen die ausgesparten Bereiche 40 und 42 das richtige Füllen der Paarungsvorsprünge 18 mit dem gespritzten Kunststoffmaterial.
Relativ dünne Wände 46 verbinden die Schienen 44 an den ausgesparten Bereichen 40 und 42 miteinander. Wie in Fig. 2 zu sehen, ist die Führungsfläche der Wände 46 etwas hinter der Mittellinie des Rumpfes 14 angeordnet. Die Anordnung der Führungskante hängt von den Abmessungen des Gehäuses, dem verwendeten Material und den Variablen ab, die gewöhnlich beim Formen von Kunststoff auftreten, nämlich Temperatur, Flußrate und Druck.
Insbesondere wird angenommen, daß das Verbindergehäuse aus einem mit Glas gefüllten Polymer, z. B. LCP, PBT oder PCT geformt wird. Diese Kunststoffe weisen eine merkliche Menge von Glasfaserfüllern auf und hängen von der zu formenden Gehäuseform ab, wobei die Ausrichtung der Glasfaser wichtig sein kann. Bei der vorliegenden Konstruktion würden z. B. die Schienen und folglich das Gehäuse 12 gleichfalls gebogen, wenn die Glasfaser in den Schienen 44 merklich gekrümmt ist.
Während des Spritzgießens neigt der Teil der Gußform zum Ausbilden der ausgesparten Bereiche 40 und 42 dazu, den geschmolzenen Kunststoff in den Abschnitt der Gußform zum Formen der Paarungsvorsprünge 18 hineinzudrängen. Das ist behilflich, die Gußform gleichmäßig zu füllen, einschließlich der Abschnitte zum Bilden der Paarungsvorsprünge, ohne eine oder eine minimale Nachfüllung. Der Kunststoff fließt durch die Schienen 44, wobei die Glasfasern im Wesentlichen längs, in Längsrichtung des Verbindergehäuses, ausgerichtet sind, selbst während des Füllens der Paarungsvorsprünge.
Wie am besten in den Fig. 4 bis 6 zu sehen, ragen im Wesentlichen dreieckförmige Rippen 50 nach rückwärts vom länglichen Körperteil 14. Eine Rippe ist jeweils einem ausgesparten Bereich 40 und 42 zugeordnet, mit Ausnahme der mittleren Aussparung, zu der ein Montageabschnitt 20 zugeordnet ist. Die primäre Funktion dieser Rippen 50 besteht darin, die Wände 46 zu verstärken und zu versteifen, um deren Verbiegen oder Brechen zu verhindern. Außerdem können derartige Rippen auf eine ähnliche Weise mit den ausgesparten Bereichen 40 und 42 zusammenwirken, um den Kunststoff-Fluß in die Paarungsabschnitte 18 umzuleiten.

Claims

1. Ein auf ein Substrat montierbarer elektrischer Verbinder (10), beispielsweise auf eine gedruckte Schaltungsplatte, mit folgenden Merkmalen:

ein geformtes dielektrisches einstückiges Gehäuse (12), das einen sich zwischen entgegengesetzten Enden (16) des Gehäuses erstreckenden länglichen Rumpfteil (14) aufweist;

eine Mehrzahl von diskreten Paarungsteilen (18), die entlang des Rumpfteiles (14) im Abstand voneinander angeordnet sind und nach vorne von einer Vorderseite vorstehen;

eine Mehrzahl von Anschlüssen (30), die in dem Gehäuse (12) montiert sind;

ein Teil (32) jedes Anschlusses erstreckt sich entlang einer Oberfläche einer der Paarungsteile (18);

das Gehäuse (12) ist zur Oberflächenmontage auf einer Schaltungsplatte ausgebildet, wobei die Anschlüsse (30) elektrische Verbindung zu passenden Schaltungsbauteilen auf der Platte herstellen,

dadurch gekennzeichnet, daß

der Rumpfteil (14) Aussparungen (40,42) in seiner Vorderseite zwischen benachbarten Paarungsteilen (18) aufweist, so daß zwei generell parallele, fortlauende Schienen (44) und eine Verbindungswand (46) der Schienen gebildet werden,

daß die Wand (46) dünn im Verhältnis zum Querschnitt des länglichen Rumpfteils (14) ist, und

daß die Schienen (44) sich in Längsrichtung des Rumpfteils (14) erstrecken und zusammen mit der Wand (46) die Paarungsteile (18) miteinander verbinden.

2. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine (42) der Aussparungen (40,42) zwischen dem jeweiligen Ende (16) des Gehäuses (12) und dem benachbarten endständigen, nach vorwärts vorstehenden Paarungsteil (18) vorgesehen ist.

3. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (30) am länglichen Rumpfteil (14) montiert sind, wobei Lötfahnen (34) für jeden beabstandeten Paarungsteil (18) sich nach rückwärts des Rumpfteils (14) erstrecken, und daß der Verbinder eine Rippe (50) aufweist, die sich nach rückwärts des länglichen Rumpfteils (14) erstreckt und generell zu der Aussparung (40,42) ausgerichtet ist.

4. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Rippe (50) sich zwischen dem jeweiligen Ende (16) des Gehäuses (12) und den Lötfahnen (34) der Anschlüsse (30) für das benachbarte endständige Paarungsteil (18) erstreckt.

5. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (50) generell dreieckförmigen Querschnitt aufweisen.