DE8008351U1

DE8008351U1 - Mehradriger Verbinder

Info

Publication number: DE8008351U1
Application number: DE8008351U
Authority: DE
Original assignee: Germar Industrial Group Santa Ana Calif (vsta)
Current assignee: Germar Industrial Group Santa Ana Calif (vsta)
Priority date: 1979-04-02
Filing date: 1980-03-26
Publication date: 1980-07-17
Also published as: GB2048582B; DE3011744A1; KR830002411A; DE3011744B2; KR830001556B1; CA1132213A; GB2048582A; FR2453509A1; FR2453509B1; DE3011744C3

Description

Mehradriger Verbinder.

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Verbinder, insbesondere einen mehradrigen Verbinder zum Herstellen von Verbindungen mit flächenartigen, ebenen Kontaktbereichen, wie sie auf gedruckten Schaltungen bzw. Leiterplatten, Flüssigkristallanzeigen und dgl. zu finden sind.

In der Herstellung elektronischer Bauelemente besteht seit langem ein großes Problem darin, Verbindungen mit einer Leiterplatte oder Flüssigkristallanzeige herzustellen, die imstande sind, Stössen und Schwingungen bei der Herstellung und im Gebrauch standzuhalten* Typischerweise hat eine Leiterplatte eine Basis bzw. ein Substrat aus einem Isoliermaterial auf dem verschiedene elektrische und elektronische Bauelemente angebracht sind, die alle durch eine Verdrahtung und/ oder Leiterbahnen auf dem Substrat miteinander in Verbindung stehen. Anschlüsse zum Verbinden der Leiterplatte mit anderen Vorrichtungen bestehen üblicherweise aus einer Vielzahl von Anschlußflächen, die mit ebener Oberfläche längs einer oder mehrerer Kanten der platte aufgebracht sind. Bekannte Verbinder zum Herstellen einer Verbindung mit den Anschlüssen sol-

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eher Leiterplatten "bestehen aus metallischen, federartigen Elementen, die am Rand der Leiterplatte angeklemmt werden und einen Kontakt mit den Anschlußflächen durch die Federwirkung herstellen. Solche Federkontakte sind jedoch aus verschiedenen I Gründen nicht vollkommen zufriedenstellend, denn es besteht i| zunächst einmal die Tendenz, daß sich allmählich lockere Ver- Ü bindungen mit den Anschlußflächen einstellen. Dies ist hauptfi sächlich die Folge des verhältnismäßig geringen (f Federdrucks pro Kontakt, da diese Verbinder meistens i/ eine große Anzahl einzelner Verbinr-· I düngen schafft (bis zu 40 Verbindungen ist beispielsweise nicht I unüblich). Um also die gesamte Einsteckkraft für den Verbinder I innerhalb akzeptabler Grenzen zu halten, muß der Federdruck j| für jeden Kontakt gering sein. Es passiert ziemlich häufig, ■t daß einer oder mehrere der Federkontakte des Verbinders bei

I der Herstellung oder beim Zusammensetzen verbogen wird, so daß i entweder überhaupt keine Verbindung zustande kommt oder aber £ eine mit hochohmigem Widerstand, d_eh. ein Kontakt mit hohem p Übergangswiderstand, was beides unerwünscht ist.

p Um eine gute und zuverlässige Verbindung bei Verwendung

% von Federkontakten sicherzustellen, werden diese Federkontak-

■;{ te manchmal durch die Verwendung eines Epoxymaterials oder

ti eines sonstigen geeigneten Klebstoffs in ihrer Lage befestigt.

s Wenn jedoch diese Art der Befestigung gewählt wird, können

:■: die Kontakte nicht ohne beträchtliche Gefahr einer Zerstörung

i" des Verbinders, der Leiterplatte oder von beiden wieder abgezogen werden..

,ί Aufgabe der Erfindung ist es, einen Verbinder zu schaf-

ü fen, bei dem die genannten Nachteile bekannter Verbinder tun-

u liehst vermieden sind und eine sichere Verbindung auf einfa-

; ehe Weise gewährleistet ist.

Die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe geht im einzelnen aus den Ansprüchen hervor.

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Der Verbinder gemäß der Erfindung hat eine federnd nachgiebige, flexible Basis bzw» ein Substrat aus einem Isoliermaterial mit einem isolierend wirkenden Klebstoff auf einer seiner Hauptflächen. Auf der Klebstoffoberfläche des federnd nachgiebigen Substrats ist eine Vielzahl von Leitern in gegenseitigen Abständen voneinander angeordnet. Diese Leiter sind in einer vorherbestimmten Anordnung und in vorherbestimmten Abständen so vorgesehen, daß eine einzelne Ausrichtung und Kontaktierung einer entsprechenden Anzahl von Anschlußflächen beispielsweise auf einer Leiterplatte möglich ist, mit der eine Verbindung hergestellt werden soll. Zu dem Material, aus dem die Leiter hergestellt sind, gehört vorzugsweise ein elektrisch leitfähiger Klebstoff, der in das Material eingearbeitet ist und für eine leitfähige Befestigung zwischen den Leitern und den Anschlußflächen sorgt. Wahlweise kann der leitfähige Klebstoff auch als getrennter Überzug oder Film auf den Leitern angebracht sein.

Bei Benutzung wird ein Teil des Verbinders so auf die Kante der Leiterplatte gedrückt, daß seine Leiter einzeln jeweils mit den entsprechenden Anschlußflächen auf der Leiterplatte haftend verbunden werden. Dann wird der Rest des Verbinders auf einen weiteren Satz Anschlußflächen beispielsweise einer anderen Leiterplatte oder sonstiger elektrischer Schaltkreise oder anderer Bauelemente gedrückt.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Pig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Verbinders, der eine Leiterplatte mit einer anderen Vorrichtung verbindet;

Pig. 2 eine vergrößerte Draufsicht auf einen erfindungsgemäß hergestellten Verbinder;

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Fig. 3 den Teilschnitt längs der Linie 3-3 in Figo 1;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen, aufgerollten Verbinders;

Fig. 5 einen von der Rolle gemäß Fig. 4 abgetrennten Verbinderstreifen;

Fig. 6 den Schnitt längs der Linie 6-6 in Fig. 5.

In den Zeichnungen ist, insbesondere in Fig. 1 eine gedruckte Schaltung bzw_e eine Leiterplatte 10 gezeigt, mit der Verbindungen gemäß der Erfindung hergestellt werden sollen. Die Leiterplatte 10 weist eine insgesamt rechteckige isolierende Basis bzw. einen Träger 11 auf, auf dem eine Mikroschaltung, einzelne Komponenten oder dgl., die schematisch mit Bezugszeichen 12 angedeutet sind, angebracht und entsprechend der gewünschten Schaltung verbunden sind. Die Leiterplatte 10 wird in herkömmlicher Weise mit anderen Leiterplatten oder sonstigen elektrischen Vorrichtungen über Anschlüsse verbunden, die längs einer Kante der Leiterplatte vorgesehen sind und aus einer Vielzahl leitender Anschlußflächen 13 bestehen, die mit ebener Oberfläche aufgebracht sind. Diese Anschlußflächen 13 können auf verschiedene bekannte Weise hergestellt sein, z.B. durch Seidenraster- bzw. Siebdruck oder Niederschlag im Vakuum. Das Substrat bzw. der Träger 11 kann aus Glas, Keramik oder einem sonstigen Werkstoff mit guten isolierenden Eigenschaften hergestellt sein, vorausgesetzt daß das Material eine ausreichende Festigkeit für die Basis eines Schaltkreises hat. Obwohl Verbindungen zwischen der Leiterplatte 10 und beliebigen anderen elektrischen Vorrichtungen hergestellt werden können, wird aus Gründen der Zweckmäßigkeit der erfindungsgemäße Verbinder im Anschluß an eine Flüssigkristallanzeige 14 gezeigt und beschrieben, auf der der Träger 11 ruht und längs deren einer Kante ein Satz von Anschlußflächen 15 rtiisgebii^it ist, die den gleichen Abstand voneinander haben wie die Aasohlußflachen 13. Es sei lediglich darauf hingewiesen, daß die Anschlußflächen 13 der Leiterplatte auf anderer Höhe liegen als die Anschlußflächen 15 der Flüssigkristall-

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anzeige, wobei zwischen beiden ein rechter Winkel bzw. eine
Schulter 16 gebildet ist.

Wie auch aus Pig. 3 hervorgeht, weist ein erfindungsgemäßer Verbinder 17 einen insgesamt rechteckigen Streifen 18
aus Isoliermaterial auf, der außerordentlich flexibel und federnd nachgiebig ist, beispielsweise aus Textilgewebe. Auf einer Hauptfläche des Streifens 18 ist eine isolierende Klebstoff schicht 19 vorgesehen, über die ganze schmale Breite des
Streifene erstreckt sich in Abständen voneinander eine Vielzahl langgestreckter, insgesamt paralleler Leiter 20. Vorzugsweise sind diese Leiter 20 leitfähig, klebend und flexibel,
so daß bei Benutzung der ganze Verbinder, wie weiter unten
noch näher erläutert wird, um eine scharfe Kante gebogen oder f geformt oder den vielfältigsten Verformungen unterworfen wer- > den kann, ohne daß die leitfähigen Eigenschaften der Leiter ξ zerstört oder auch nur wesentlich beeinträchtigt werden. Mit \ anderen Worten, die Leiter 20 werden vorzugsweise aus einem \ Werkstoff hergestellt, der einen leitfähigen Klebstoff ent- |_Λ hält, welcher einen gewünschten Klebstoffilm 21 an der Außen- $ fläche bildet, wenn der Leiter auf dem Streifen 18 verlegt ^ ist» I

Wahlweise können die Leiter 20 auch getrennt mit einem § Überzug aus leitfähigem Klebstoff versehen werden, der den p leitfähigen Belag bzw. den Klebstoffilm 21 bildet. |

Bei Benutzung wird der hier beschriebene Verbinder so
auf eine Leiterplatte 10 gelegt, daß ein Teil des Verbinders
dem Satz Anschlußflächen 13 überlagert ist. Dann wird auf den r Verbinder Druck ausgeübt, so daß die Leiter 20 mit entspre- ί chenden Anschlußflächen haftend in Berührung treten und die \ isolierende Klebstoffschicht 19 den Streifen T8 an dem zwi- || sehen den Anschlußflächen 13 und diesen benachbart liegenden
nicht leitfähigen Träger 11 befestigt. Dann wird der Verbinder an die Schulter 16 angepaßt, wobei er mit der Kante des >;;;

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Trägere 11 und den unmittelbar benachbarten Bereichen der PlüBBigkristallanzeige 14 haftend in Berührung tritt. Schließlioh wird der Rest des Verbinders 17 mit den Anschlußflächen 15 auf der Flüssigkristallanzeige 14 in Berührung gedrückt, um so die gewünschte gegenseitige Verbindung zwischen einander entsprechenden Paaren der Ansohlußflachen 13 und 15 herzustellen. Der Verbinder ist in seiner in Fig. 1 und 3 gezeigten endgültigen Betriebsstellung in seiner Lage über den Anschlußfläohen und benachbarten isolierenden Abschnitten des Trägers 11 und der Flüssigkristallanzeige 14 durch die kombinierte Wirkung der isolierenden Klebstoffschicht 19 und des leitfähigen Klebstoffilms 21 verankert. Sollte es nötig sein, den Verbinder zu entfernen, so kann er einfach abgezogen werden, ohne daß dies die geringste schädliche Wirkung auf die darunterliegenden¹ Anschlußflächen oder Platten hat. Dann kann der gleiche Verbinder oder ein neuer in derselben Weise wie zuvor wieder angebracht werden.

Als Streifen 18 für den Verbinder eignen sich zwar möglicherweise auch andere Werkstoffe, aber ein Tuch oder sonstiges Textilgewebe ist insofern am besten geeignet, als es auch durch wiederholtes extremes Biegen und Verformen nicht zerstört wird. Außerdem hat es kein Gedächtnis wie gewisse Kunststoffe, was ein sogenanntes "Wandern" verursachen würde, bei dem die Gefahr besteht, daß elektrische Verbindungen vollkommen zerstört werden oder ein unerwünscht hochohmiger Kontakt erzeugt wird. Als ein alternativer Werkstoff kommt für diesen Zweck ein Kunststoff, wie "Mylar" in Frage, welcher federnd nachgiebig ist und sich ohne weiteres mit Klebstoffen beschichten läßt.

Ein ausgezeichneter Werkstoff zum Herstellen der Leiter 20, der sowohl leitfähig als auch leitend haftfähig ist, ist ein mit Silber als Füllstoff versetztes Polymerisat der Firma Emerson & Cuming, Inc,., Canton, Massachusetts 02021. Dieser leitfähige Klebstoff hat gute Leitfähigkeitseigenschaften,

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ist federnd nachgiebig und flexibel und behält eine Klebrigkeit an der Oberfläche bzw. eine leitende Haftfähigkeit bei, wenn er für den bereits genannten Zweck angebracht ist. Bei Verwendung dieses Materials können die Leiter auf verschiedenste weise geschaffen werden, z.B. durch Siebdruck, Aufbürsten oder Aufwalzen, Aufsprühen.oder Eintauchen, wobei es sich jeweils um bekannte Herstellungsverfahren handelt. Wichtig ist, darauf hinzuweisen, daß aus diesem Material hergestellte Leiter außerordentlich flexibel sind und eine beträchtliche Verformung des Leiter aus diesem Material tragenden Endprodukts ermöglichen, ohne daß die Leiter zerstört werden oder sich vom Substrat ablösen, auf dem sie verlegt sind.

Als Alternative kann eine Silberfarbe verwendet werden, die von der Micro-Circuits Company, New Buffalo, Michigan unter der Handelsbezeichnung SC18-0.04 verkauft wird und aus Silberteilchen suspendiert in einem federnd nachgiebigen Gummiträger besteht, und sich gleichfalls zur Herstellung der Leiter 20 eignet. Ein federnd nachgiebiges, leitfähiges Epoxymaterial, welches von der Micro-Circuit Company, New Buffalo, Michigan im Handel ist, kann unmittelbar auf diese Leiter aufgetragen werden, um die gewünschte leitfähige Schicht bzw. den Klebstoffilm 21 zu bilden.

Gemäß der Erfindung wird ein Verbinder geschaffen, der rasch und leicht eine gegenseitige Verbindung zwischen Anschlüssen schafft und der billig und einfach herzustellen ist. Ein Vorteil des hier beschriebenen Verbinders besteht auch darin, daß er sich leicht an Unregelmäßigkeiten der Oberfläche bzw. des Gegenstandes oder an die jeweiligen Anordnungen des anzuschließenden Schaltkreiselements anpaßt, ohne daß seine'Gestalt, Konstruktion oder Betriebsweise geändert werden müßte·. Wenn beispielsweise zwei Leiterplatten miteinander verbunden werden sollen, die in einem Winkel von 90° zueinander stehen, so kann der gleiche Verbinderstreifen verwendet werden, denn die ihm innewohnende Flexibilität

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und federnde Nachgiebigkeit kann ohne weiteres die Biegung um 90° aushalten, ohne daß es zu einer Beeinträchtigung dei Funktion oder des Betriebes des Verbinders kommt.

Zwar können die Verbinder 17 gemäß der Erfindung einzeln entsprechend der gewünschten endgültigen Größe hergestellt werden; aber es kann auch ein Verbinderstreifen in Form eines großen rechteckigen Bogens oder Flachmaterials hergestellt werden, bei dem sich die Leiter parallel zu den langen Seiten erstrecken. Wenn dann ein einzelner Verbinder benötigt wird, wird die entsprechende Länge Verbinder einfach am Ende des Flachmaterials abgeschnitten (siehe Figo 4). Das Flachmaterial 22 kann zur Lagerung und leichteren Benutzung auch zu einer Rolle 25 aufgewickelt werden. Vorzugsweise enthält das Flachmaterial dann eine isolierende schützende Schicht 24 über den Leitern, die abgezogen wird, wenn der Verbinder benutzt werden soll.

Claims

Ansprüche :

1. Mehradriger Verbinder mit einem flexiblen, isolierenden Streifen und in Abstand voneinander vorgesehen flexiblen Verbindungsleitern, insbes. zum gegenseitigen Verbinden einander entsprechender Paare verhältnismäßig ebener leitfähiger Anschlußflächen,

gekennz eichnet durch

eine einen Teil des isolierenden Streifens (18) bedeckende isolierende Klebstoffschicht (19) bzw. Klebstoffschichtbereiche auf dem Streifen (18) mit Abstand voneinander haftender flexibler Leiter (2 0) mit jeweils einer leitend klebefähigen

Außenfläche.

2. Mehradriger Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Leiter (20) von einem leitfähigen Klebstofffilm (21) bedeckt ist.

3. Mehradriger Verbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der isolierende Streifen (18) aus Textilgewebe besteht.

4. Mehradriger Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet , daß die Leiter (20) aus in einem federnd nachgiebigen Gummi suspendierten Silbermetallteilchen bestehen.

5. Mehradriger Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet , daß die Klebstoffschicht (19) ein leitfähiges Epoxymaterial ist.

6. Mehradriger Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet/ daß die Leiter (20) aus einem Polymerisat mit Metall als Füllstoff bestehen, welches leitfähig ist und eine leitend klebefähige Außenfläche hat.

7. Mehradriger Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß eine vor Benutzung des Verbinders abziehbare Schutzschicht (24) haftend über den Leitern (2 0) angebracht ist.

8. iöiradriger Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum gegenseitigen Verbinden erster und zweiter, durch Isoliermaterial mit unregelmäßiger Oberfläche voneinander getrennter Anschlußflächen, dadurch gekennzeichnet _:

daß der Verbinder über den ersten und zweiten leitfähigen Anschlußflächen (13, 15) und der dazwischen liegenden Oberfläche aus Isoliermaterial lösbar angebracht ist und seine Leiter (20) leitend an den Anschlußflächen und der dazwischen liegenden Oberfläche haftend befestigt sind.

9. Mehradriger Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennz eichnet , daß die ersten und zweiten im Abstand voneinander liegenden Anschlußflächen (13, 15) durch den leitend haftfähigen Überzug der Leiter miteinander verbunden sind, wobei der Isolierer de Streifen (18) diesem überlagert ist.