DE9203996U1 - Elektronisches Modul - Google Patents

Elektronisches Modul

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Description

S 3941/91-Gbm
23. März 1992
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein elektronisches Modul mit mindestens einem elektronischen Bauelement und wenigstens zwei Anschlußstiften zur mechanischen und elektrischen Verbindung des Moduls mit Kontaktlöchern einer gedruckten Leiterplatte.
Die Erfindung findet insbesondere Anwendung bei Rückwandverdrahtungs-Platinen ("Backplanes") zum Abschluß der Signalleitungen mit ihrem Wellenwiderstand ("Termination") zwecks Vermeidung von unerwünschten Reflexionen der Signale.
Die Termination der Signalleitungen auf Busplatinen geschieht mit Hilfe von einzelnen Widerständen und/oder mittels kleiner Widerstandsnetzwerke - also elektronischen Moduln - die in bekannter Löttechnik auf den Rückwand-Leiterplatten befestigt werden, die hierzu Kontaktlöcher zum Einlöten aufweisen. Die Löttechnik ist nachteilig wegen des nicht unbeträchtlichen Aufwandes für die Durchführung der Bestückung, der Notwendigkeit der Ausführung von Lötverbindungen und der unzureichenden Reparaturfähigkeit.
Es ist zwar bekannt, die zum Anschluß der Baugruppen notwendigen vielpoligen Steckverbinder in Einpreßtechnik auf den Rückwandverdrahtungs-Platinen zu befestigen. Hierzu tragen die Federleisten Einpreßstifte, welche in korrespondierende Kontaktlöcher bzw. Durchkontaktierungen der Busplatinen eingepreßt werden. Dabei wird unter elastischen und/oder plastischen Verformungen eine zuverlässige, dauerhafte mecha-
nische und elektrische Verbindung hergestellt. Das Einpressen geschieht maschinell mittels eines an den Einpreßstiften angreifenden Werkzeuges.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Konzeption eines elektronischen Moduls, mit dem eine rationelle Bestückung von gedruckten Leiterplatten möglich ist, bei dem die Löttechnik vermieden wird und welches zu Reparaturzwecken mehrmals problemlos ausgetauscht werden kann.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird von einem elektronischen Modul mit mindestens einem elektronischen Bauelement und wenigstens zwei Anschlußstiften zur mechanischen und elektrischen Verbindung des Moduls mit Kontaktlöchern einer gedruckten Leiterplatte ausgegangen und gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß die Anschlußstifte als Einpreßstifte zum Einpressen in die Kontaktlöcher ausgebildet sind. Mit Hilfe des vorgeschlagenen elektronischen Moduls gelingt es, Rückverdrahtungs-Platinen vollständig und ausschließlich unter Verwendung der Einpreßtechnik kostensparend maschinell mit vorgefertigten Bauteilen zu bestücken. Die durch Löten bedingten Fehlerquellen und Umweltbelastungen werden vermieden, die Ausfallquote wird gesenkt, das Auswechseln bei Reparaturen oder gegen Module mit anderen elektrischen Werten ist erleichtert.
Es ist von Vorteil, wenn die Einpreßstifte eine elastische Einpreßzone aufweisen. Diese verursacht nur geringe Beschädigungen der Kupferkaschierungen der Kontaktlöcher, woraus die Möglichkeit eines mehrmaligen Austauschens des eingepreßten Moduls resultiert. An die Einhaltung von Toleranzen bei den Kontaktlöchern werden keine hohen Anforderungen gestellt.
Aus Kostengründen können die Einpreßstifte auch eine massive Einpreßzone besitzen, jedoch muß hierbei auf deren Wiederverwendbarkeit verzichtet werden.
Zum Eingriff des Preßwerkzeuges beim Einpressen der Einpreßstifte tragen diese zweckmäßig oberhalb der Einpreßzone wenigstens ein Paar von einander gegenüberliegenden, seitlichen VorSprüngen.
Die Einpreßstifte sind zweckmäßigerweise mit endständigen Befestigungsenden versehen. Diese besitzen eine Formgebung, welche ihre Verbindung mit dem Modul erleichtert.
Nach einem weiteren, wichtigen Merkmal der Erfindung ist das elektrische Modul gekennzeichnet durch eine Platine mit gedruckten Leiterbahnen, mehreren auf die Platine aufgelöteten elektrischen Bauelementen sowie mehreren an der Platine vorgesehenen, elektrischen Anschlüssen für die Einpreßstifte. Eine solche Platine stellt eine vollständige Baugruppe, bestehend aus einem passive oder aktive elektronische Bauelemente enthaltenden Netzwerk dar, die platzsparend beispielsweise als Termination senkrecht zur Oberfläche einer Busplatine eingesetzt werden kann.
Die elektrischen Anschlüsse für die Einpreßstifte können durch am Rand der vorgeschlagenen Platine nebeneinander angeordnete, metallene Abschnitte von gedruckten Leiterbahnen gebildet sein. Diese Abschnitte sind kleine Platten ("Pads") von rechteckigem Grundriß.
Zweckmäßig sind die Befestigungsenden der Einpreßstifte kreuzförmig ausgebildet und auf die Abschnitte der Leiterbahnen aufgelötet. Die Ausgestaltung der Befestigungsenden in Form eines Kreuzes erleichtert eine randbündige Stellung bei der Befestigung der Einpreßstifte und ergibt eine große Lötstelle, die neben der elektrischen eine stabile mechanische Befestigung gewährleistet.
Es ist auch möglich, die Befestigungsenden der Einpreßstifte rechtwinklig abzubiegen, sie durch innerhalb des Grundrisses
der Abschnitte vorgesehene Löcher der Platine von der Rückseite her durchzustecken und an den Abschnitten vorn anzulöten. Eine solche Befestigung hält hohen mechanischen Kräften beim Einpressen und Herausziehen des Moduls stand.
Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt ein elektronisches Modul in einer perspektivischen Wiedergabe, in etwa auf das Doppelte vergrößertem Maßstab.
Das dargestellte elektronische Modul dient zur Terminierung der Leitungen einer Rückwandverdrahtungs-Platine zur Verbindung von Mikroprozessor-Baugruppen.
Das Modul weist eine Platine 1, fünf elektronische Bauelemente 2 sowie sechs Einpreßstifte 3 auf.
Die aus einem Isoliermaterial bestehende, dünne Platine ist rechteckig ausgebildet und sie trägt eine Anzahl von gedruckten Leiterbahnen 4, die sich stellenweise zu gedruckten Kontaktplatten 5 erweitern. Im mittleren Bereich der Platine 1 liegen zehn dieser rechteckigen Kontaktplatten 5 paarweise in geringem Abstand einander gegenüber. Am unteren Rand 6 der Platine 1 sind sechs rechteckige, verbreiterte Abschnitte 7 von Leiterbahnen 4 nebeneinander und mit dem Rand 6 bündig angeordnet.
Bei den Bauelementen 2 handelt es sich um passive elektronische Bauelemente, nämlich um Widerstände oder/und Kondensatoren in SMD-Technik (Surface Mounted Device). Diese Bauelemente 2 sind auf die Platine 1 aufgelötet, indem ihre beiderseitigen, metallisierten Enden mit den Oberflächen der paarweise angeordneten Kontaktplatten 5 durch Lötstellen 8 verbunden sind. Die Platine 1 trägt somit ein Widerstandsnetzwerk bestehend aus fünf Terminatoren.
Die Einpreßstifte 3 sind aus Stahl gefertigt und zur Verbesserung der Kontaktgabe sowie zur Verhinderung von Korrosion versilbert oder vergoldet. Diese Einpreßstifte 3 besitzen einen im Querschnitt rechteckigen Schaft 9 und weisen eine verbreiterte, elastische Einpreßzone 10 mit einem schmalen Längsschlitz 11 auf, welcher die Elastizität gewährleistet. Es können aber auch Einpreßstifte 3 von quadratischen Querschnitt und massiver Einpreßzone Verwendung finden.
Oberhalb der Einpreßzone 10 tragen die Einpreßstifte 3 ein Paar von seitlichen, einander gegenüberliegenden, quaderförmigen Vorsprüngen 12, welche quer zur Längsrichtung des Schaftes 9 liegende Einpreßschultern 13 aufweisen, die in der gleichen Ebene liegen.
Fünf der dargestellten Einpreßstifte 3 sind mit kreuzförmigen Befestigungsenden 14 versehen und mit diesen an den randständigen Abschnitten 7 der Leiterbahnen 4 angelötet. Ein weiterer Einpreßstift 3 besitzt ein abgewinkeltes Befestigungsende 14', welches durch ein Loch 15 am Rand 6 der Platine 1 von der Rückseite her hindurchgesteckt und an der Vorderseite am Abschnitt 7 angelötet ist.
Das elektrische Modul wird mit Hilfe der sechs Einpreßstifte 3 mit korrespondierend liegenden Kontaktlöchern 16 einer gedruckten Leiterplatte 17 mechanisch und elektrisch verbunden. Diese Verbindung wird durch gleichzeitiges Einpressen aller Einpreßstifte 3 mittels eines kammartigen Werkzeuges, dessen Zinken zwischen die Einpreßstifte 3 eingreifen und die auf den Einpreßschultern 13 aufliegen, bewerkstelligt. Zur elektrischen Kontaktgabe sind die Kontaktlöcher 16 innen kupferkaschiert, die Kupferkaschierung ist elektrisch mit auf der Leiterplatte vorgesehenen, gedruckten Ringscheiben verbunden, die mit weiterführenden, gedruckten Leitern in elektrischer Verbindung stehen. Die Kontaktlöcher 16 können durchkontaktiert sein.
«nJ- 8.■ — ■
S 3941/91-Gbm 23. März 1992
Zusammenstellung der verwendeten Bezugsziffern
1 Platine
2 Bauelemente
3 Einpreßstifte
4 Leiterbahnen
5 Kontaktplatten
CTi Rand
7 Abschnitte
8 Lötstellen
9 Schaft
10 Einpreßzone
11 Längsschlitz
12 Vorsprünge
13 Einpreßschultern
14 Befestigungsenden
14' abgewinkeltes Befestigungsende
15 Loch
16 Kontaktlöcher
17 Leiterplatte
18 Ringscheiben
CTl Leiter

Claims (9)

PATENTAKi^M^ilTE DÜRM & DURM DR.-ING. KLAIfS.pURM "DIPL.-ING. FRANK DURM FELIX-MOTTL-STRASSE 1 A D-7500 KARLSRUHE 21 TELEFON (0721) 85 33 55 S 3941/91-Gbm 23. März 1992 Schroff GmbH Elektronisches Modul Schutzansprüche
1. Elektronisches Modul, mit
- mindestens einem elektronischen Bauelement,
- wenigstens zwei Anschlußstiften zur mechanischen und elektrischen Verbindung des Moduls mit Kontaktlöchern einer gedruckten Leiterplatte,
dadurch gekennzeichnet , daß
- die Anschlußstifte als Einpreßstifte (3) zum Einpressen in die Kontaktlöcher (16) ausgebildet sind.
2. Elektronisches Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Einpreßstifte (3) eine elastische Einpreßzone (10) aufweisen.
3. Elektronisches Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Einpreßstifte (3) eine massive Einpreßzone aufweisen.
4. Elektronisches Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Einpreßstifte (3) oberhalb der Einpreßzone (10) wenigstens ein Paar von einander gegenüberliegenden, seitlichen Vorsprüngen (12) tragen.
5. Elektronisches Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Einpreßstifte (3) mit endständigen Befestigungsenden (14, 14') versehen sind.
6. Elektronisches Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch
- eine Platine (1) mit gedruckten Leiterbahnen (4),
- mehrere auf die Platine (1) aufgelötete elektronische Bauelemente (2) ,
- mehrere an der Platine (1) vorgesehene elektrische Anschlüsse für die Einpreßstifte (3).
7. Elektronisches Modul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Anschlüsse durch am Rand (6) der Platine (1) nebeneinander angeordnete Abschnitte (7) von Leiterbahnen (4) gebildet sind.
8. Elektronisches Modul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Befestigungsenden (14) der Einpreßstifte (3) kreuzförmig ausgebildet und auf die Abschnitte (7) aufgelötet sind.
9. Elektronisches Modul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Befestigungsenden (14') der Einpreßstifte (3) abgewinkelt sind, durch im Grundriß der Abschnitte (7) vorgesehene Löcher (15) der Platine (1) hindurchragen und an den Abschnitten (7) angelötet sind.
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