DE69818156T2 - Leiterplattenkontaktfläche für Klemmverbinder - Google Patents
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kontaktfläche einer gedruckten Schaltung für Klemmenstecker.
- Derzeit werden viele Elektronikkarten über wirtschaftliche Anschlussvorrichtungen des Type „Kartenrandstecker" an die umgebenden Systeme angeschlossen. Diese Stecker bestehen aus einem Plastikgehäuse, in dem federnde Metallklemmen zurückgehalten werden, die den Kontakt mit der gedruckten Schaltung auf den im Allgemeinen PADS genannten, am Rand der Karte angeordneten Kontaktflächen herstellen sollen. Diese Flächen werden vom Kupfer der gedruckten Schaltung gebildet, deren typische Dicke 17,5 μm, 35 μm, 70 μm oder 105 μm beträgt.
- Diese Metallklemmen sind vorgesehen, um die gedruckte Schaltung in Richtung ihrer Dicke (im Allgemeinen 1,5 mm) einzuklemmen und um in ihrem hinteren Teil einen isolierten leitenden Draht aufzunehmen, der entweder durch eine Quetschverbindung oder durch direktes Eindringen (so genannte „Isolator-Versetzungstechnik") festgehalten wird. Die Schaltung selbst kann eine oder zwei Kupferseiten aufweisen.
- Das Gehäuse des Steckers enthält eine bestimmte Anzahl von Klemmen und umfasst interne Wände, die in Kombination mit am Rand der gedruckten Schaltung vorgesehenen Kerben als Unverwechselbarkeitsvorrichtungen dienen, um Zusammenbaufehler zu vermeiden.
- Es kommt vor, dass man bei diesem Steckertyp Kontaktfehler antrifft. Diese Fehler sind im Allgemeinen auf von der Klemme am Rand der gedruckten Schaltung beim Einsetzen des Steckers abgerissene Unreinheiten zurückzuführen.
- Meistens ist es die Abspreizaktion der federnden Klemmen am Rand der gedruckten Schaltung, die kleine Absplitterungen des isolierenden Substrats, aus dem die Schaltung besteht, verursacht. Diese Absplitterungen kommen um so häufiger vor, als das Substrat von keiner guten Qualität ist.
- Die vorliegende Erfindung soll diese Nachteile beseitigen.
- Zu diesem Zweck ist das Ziel der Erfindung eine Kontaktfläche einer gedruckten Schaltung für Klemmenstecker, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine Gravur aufweist, die eine Reinigungskante quer zur Einsatzrichtung des Steckers auf der gedruckten Schaltung bildet.
- Da die Kontaktfläche aus auf dem isolierenden Substrat aufgebrachten Kupfer besteht, stellt sich die Gravur wie eine Aushöhlung dar, deren in Einsatzrichtung des Stecker am weitesten entfernter Rand die Reinigungskante bildet. So werden die zwischen der Klemme und der gedruckten Schaltung vorhandenen Unreinheiten durch diese Kante zurückgehalten und im hohlen Teil der Gravur abgelegt.
- Dazu ist zu bemerken, dass man unter 'quer' versteht was nicht parallel zur Einsatzrichtung ist, so dass ein wirksames Abschaben der Oberfläche der Klemme bei ihrer Passage über die Gravur stattfinden kann. Es ist jedoch nicht notwendig, dass die Kante lotrecht zur Einsatzrichtung des Steckers verläuft. Es wird sich erweisen, dass man eigentlich in Bezug auf diese Richtung schräg verlaufende Gravuren bevorzugt.
- Bei einer Ausführungsform umfasst die Kontaktfläche eine Mehrzahl von in Einsatzrichtung des Steckers auf der gedruckten Schaltung verlaufenden Gravuren.
- Vorzugsweise sind die Gravuren V-förmig, dessen Spitze in die der Einsatzrichtung des Steckers gegenüberliegende Richtung zeigt.
- Diese Form weist zunächst den Vorteil auf, für die Reinigung der Oberfläche der Klemme von Unreinheiten, die sich dort absetzen könnten, effektiv zu sein.
- Die V-förmigen Gravuren ermöglichen ferner, die Dicke des „Verzinnungstropfens" sehr merklich zu verkleinern, der beim Verzinnungsprozess mit der Rolle am Ende der Kontaktfläche hinterlassen wurde. Die Bildung dieses Tropfens ist eine gut bekannte Erscheinung, die eine Überdicke verursacht, die bis zu 0,1 mm betragen kann, während die Zinnschicht nur etwa 5 μm dick ist. Diese Überdicke ist beim Einsatz des Steckers auf der gedruckten Schaltung sehr störend.
- Die V-förmigen Gravuren bewirken die Parzellierung der Basisoberfläche des Tropfens und dadurch die Verkleinerung seiner Höhe. Ferner resultiert aus der Form der Gravuren eine Drainage des Zinns aus der Fläche heraus zu einer Stelle, wo es nicht so störend ist.
- Vorzugsweise ist die Breite der Gravuren je nach Krümmungsradius der Klemme und Dicke des Kupfers so, dass die Oberfläche der Klemme nicht mit dem isolierenden Substrat in Kontakt treten kann, wenn sich die Klemme gegenüber einer derartigen Gravur befindet.
- Eine elementare geometrische Berechnung ermöglicht, die maximale Breite der Gravur zu bestimmen. Somit wäre der Kontakt selbst dann gewährleistet, wenn die Klemme nur unvollständig in die gedruckte Schaltung eingeführt ist.
- Nachfolgend wird als unbegrenzendes Beispiel eine besondere Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen beschrieben, auf denen:
-
1 eine Draufsicht einer gedruckten Schaltung mit erfindungsgemäßen Kontaktflächen ist; -
2 eine Schnittansicht in größerem Maßstab eines auf eine derartige Schaltung montierten Steckers darstellt; -
3 eine Draufsicht in noch größerem Maßstab einer erfindungsgemäßen Kontaktfläche zeigt; und -
4 eine Schnittansicht nach der Linie IV-IV von3 ist, die ferner eine Steckerklemme darstellt. - Aus
1 ist eine gedruckte Schaltung1 ersichtlich, die mit Kontaktflächen2 für ihren Anschluss an ihre Umgebung versehen ist. Dieser Anschluss wurde mittels sogenannten „Kartenrandsteckern" hergestellt, die, wie nachfolgend beschrieben, entlang dem Rand der Schaltung montiert sind. Kerben3 an diesem Rand entlang wirken mit Wänden der Stecker zusammen, um nur eine richtige Montage derselben zu gestatten. - Die Kontaktflächen bestehen, wie die Leiterbahnen der Schaltung, aus an den geeigneten Stellen beispielsweise in einer Dicke von 35 μm aufgetragenem Kupfer. Sie reichen bis in die Nähe des Rands der Schaltung, um mit den Klemmen der Stecker zusammenzuwirken, die jetzt unter Bezugnahme auf
2 beschrieben werden. - Ein Stecker
4 umfasst ein Gehäuse5 auf Kunststoff, das federnde Metallklemmen6 festhält, die für das Einklemmen der gedruckten Schaltung1 vorgesehen sind. Dafür sind die Enden der Schenkel der Klemmen6 in Form von Kufen gekrümmt. Die Schenkel der Klemmen6 kommen unter diesen Bedingungen in Kontakt mit den Kontaktflächen2 . Die Klemmen6 sind elektrisch mit einer Hülse7 verbunden, in der das Ende8 eines Anschlussdrahts9 eingequetscht ist, der die Verbindung mit der äußeren Umgebung der gedruckten Schaltung1 gewährleistet. - Die Montage des Steckers
4 auf der gedruckten Schaltung erfolgt, indem er auf die letztere in Richtung der Pfeile F von2 bis4 eingeführt wird. Bei dieser Bewegung werden die Schenkel der Klemmen6 aufgrund ihrer Abrundung vom Rand der gedruckten Schaltung abgespreizt, wobei es jedoch vorkommen kann, dass Unreinheiten vom isolierenden Substrat der Schaltung abgerissen werden und zwischen die Klemmen und die Kontaktflächen2 geraten. Demzufolge ist die Verbindung dann nicht mehr richtig gewährleistet. - Um diese Unreinheiten zu beseitigen, umfassen die Kontaktflächen
2 erfindungsgemäß Gravuren10 , d. h. nicht metallisierte Bereiche, die also in Bezug auf die Oberfläche des Kupfers der Flächen2 vertieft sind. Bei der Ausführungsform von3 umfasst die Kontaktfläche in Einsatzrichtung F des Steckers eine erste trapezförmige Gravur10a und aufeinander folgend zwei V- oder sparrenförmige Gravuren10b . Die Schenkel der V weisen hier eine Schrägstellung von 45° in Bezug auf die Richtung F auf. - Somit bilden die Gravuren
10 Reinigungskanten11 , die dem Stecker4 bei seiner Einführung gegenüberliegen und eine Beizfunktion der Oberflächen der Klemmen6 erfüllen. Die Unreinheiten sind demnach beseitigt. - In
4 erkennt man strichpunktiert einen der Schenkel einer Klemme6 des Steckers bei seinem Einsatz. Wenn die Klemme6 über eine Gravur geführt wird, ist die Breite der letzteren je nach Krümmungsradius der Klemme und Dicke des Kupfers gering genug, dass die Klemme nicht mit dem isolierenden Substrat der gedruckten Schaltung1 in Kontakt treten kann. Die elektrische Kontinuität ist damit stets gewährleistet.
Claims (4)
- Kontaktfläche (
2 ) einer gedruckten Schaltung (1 ) für Klemmenstecker, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine Gravur (10a ,10b ) aufweist, die eine Reinigungskante quer zur Einsatzrichtung (F) des Steckers auf der gedruckten Schaltung (1 ) bildet. - Kontaktfläche nach Anspruch 1, bei der die Kontaktfläche (
2 ) eine Mehrzahl von in Einsatzrichtung des Steckers auf der gedruckten Schaltung (1 ) verlaufenden Gravuren (10a ,10b ) umfasst. - Kontaktfläche nach einem der Ansprüche 1 und 2, bei der die Gravuren (
10a ,10b ) V-förmig sind, dessen Spitze in die der Einsatzrichtung des Steckers gegenüberliegende Richtung zeigt. - Kontaktfläche nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Breite der Gravuren (
10a ,10b ) je nach Krümmungsradius der Klemme (6 ) und Dicke des Kupfers so bemessen ist, dass die Oberfläche der Klemme nicht mit dem isolierenden Substrat in Kontakt treten kann, wenn sich die Klemme (6 ) gegenüber einer derartigen Gravur (10a ,10b ) befindet.
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