EP2193576A1 - Steckmittel, steckverbinder und verfahren zur herstellung des steckmittels - Google Patents

Steckmittel, steckverbinder und verfahren zur herstellung des steckmittels

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EP2193576A1
EP2193576A1 EP07820848A EP07820848A EP2193576A1 EP 2193576 A1 EP2193576 A1 EP 2193576A1 EP 07820848 A EP07820848 A EP 07820848A EP 07820848 A EP07820848 A EP 07820848A EP 2193576 A1 EP2193576 A1 EP 2193576A1
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EP
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connector
circuit board
plug
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soldered
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Ralf Hying
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Osram GmbH
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/10—Sockets for co-operation with pins or blades
    • H01R13/11—Resilient sockets
    • H01R13/115—U-shaped sockets having inwardly bent legs, e.g. spade type
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124—On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/49147—Assembling terminal to base
    • Y10T29/49149—Assembling terminal to base by metal fusion bonding

Definitions

  • Plug-in means plug connectors and method for producing the plug-in means
  • the invention relates to a plug-in means, a connector and a method for producing the plug-in means.
  • the object of the invention is to avoid the disadvantages mentioned above and in particular to provide a plug-in means which enables an efficient high-current connection.
  • a plug-in means comprising a printed circuit board and a connector, wherein the connector is soldered flat on the circuit board.
  • the connector is soldered at least partially flat on the circuit board. Due to the planar connection, contact can be made with at least one printed conductor of the printed circuit board and thus a low inductance can be achieved.
  • the printed circuit board has at least one conductor track, which is contacted with the connector.
  • the circuit board has two conductor tracks, which are arranged at least partially on different sides of the circuit board.
  • the leakage inductance between lines or printed conductors can additionally be reduced.
  • the printed circuit board comprises a flexible printed circuit board, in particular a printed circuit board or a flexible printed circuit board.
  • the circuit board can be made bendable.
  • the circuit board may comprise a plurality of connectors, which are soldered in each case flat on the circuit board.
  • the plurality of connectors can be contacted via a plurality of printed conductors of the printed circuit board.
  • the connector has a plurality of electrically separate contacts, of which in each case a contact is contacted via at least one conductor track of the printed circuit board.
  • At least one contact can be without an electrical function and serve, for example, as an introduction aid or as an encoding.
  • the circuit board has at least two lines which are connected to at least one connector.
  • the connector may be a blade receptacle.
  • the connector has a means for locking or for releasing the lock.
  • a blade receptacle can be equipped with a FASTON principle.
  • An alternative embodiment is that the connector is soldered in a reflow process on the circuit board.
  • the connector has a fixing possibility for securing the position of the connector on the circuit board.
  • Such fixation may be used to secure a position of the connector prior to the actual soldering operation such that during soldering, e.g. by means of reflow, this connector can not slip substantially.
  • Fixing possibility comprises a depression or a survey or a recess.
  • the connector may be an SMD connector or SMD design.
  • the connector is a high current stretch connector.
  • the connector for currents greater than 2.5A may be provided.
  • the circuit board is soldered firmly on a second circuit board.
  • the second circuit board is a solid (non-flexible) board.
  • the second circuit board may be a multi-layer board, wherein the circuit board is soldered to a middle layer of the second circuit board. It is also a possibility that the second printed circuit board is connected to the flexible printed circuit board, so that, for example, the flexible printed circuit board emerges from the second printed circuit board.
  • a plurality of connectors are combined by means of a connector.
  • the connector may be a plastic connector.
  • conductor tracks in particular conductor pairs, provided on both sides of the circuit board, so that a total of a low inductance can be achieved.
  • a connector comprising at least one surface for soldering on a printed circuit board.
  • a development consists in that the connector has at least one fixing possibility, by means of which the connector can be fixed on the circuit board.
  • the connector can be designed in SMD construction.
  • At least one connector is placed flat on a circuit board; - The at least one connector is soldered to the circuit board.
  • the connector is an SMD connector.
  • the at least one connector is soldered in a reflow process.
  • the at least one connector is fixed by means of a fixing possibility on the board.
  • the printed circuit board is a flexible printed circuit board, in particular a flexible printed circuit board.
  • Fig.l a connector with a circuit board in the
  • Fig.l shows a connector 101 which is soldered on a circuit board 102 in the front view. Curved portions 105 and 106 are for contacting with a correspondingly shaped counterpart (not shown). Over a surface 103, the example here is shown in cross-section through the frontal view, the connector 101 is soldered to the circuit board 102.
  • the printed circuit board 102 has at least one conductor track, which is connected to the planar solder joint 103.
  • circuit board 102 is preferably as a flexible circuit board, in particular as a
  • Flex board carried out so that the connector 101 with the counterpart, e.g. a tongue, can be connected via the circuit board 102.
  • the connector 101 is designed in particular in SMD construction.
  • Connector 101 and the circuit board 102 In this case, in particular a plurality of connectors can be arranged side by side. Along a direction 107 extends the particular flexible printed circuit board 102, so that a cable-like connection by means of the combination of
  • Connector 101 and circuit board 102 can be achieved.
  • the connector 101 may in this respect with the
  • the tabs may be mounted substantially horizontally or vertically and one
  • the connector 101 is, for example, a blade receptacle in SMD design.
  • This connector 101 is flat on the circuit board 102, such as a board or a flex circuit board soldered. Such soldering preferably takes place by means of a reflow process.
  • FIG 3 shows the underside of the connector 101 comprising locking lugs 104, which are designed for example as small elevations or depressions or recesses.
  • the locking lugs 104 serve to secure the position of the connector 101 on the circuit board 102 so that when melting the solder and floating of the connector 101 whose position remains substantially unchanged.
  • the connector 101 may still be equipped with the so-called. FASTON principle to reduce the force acting on the flat solder joint 103 forces when plugging as well as when releasing the connector 101.
  • the connector 101 may also be soldered to a normal circuit board 102 (Printed Circuit Board, PCB). Furthermore, it is possible that several connectors are used side by side. In particular, a placement and / or positioning of a plurality of plug connectors or flat plug-in sleeves by means of a plastic connecting piece can be simplified.
  • PCB Printed Circuit Board
  • the presented plug-in means of plug connector and printed circuit board as well as the plug connector itself are suitable for use for high electrical currents (high-current connection), in particular for currents greater than 2.5A.

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)

Abstract

Es wird ein Steckmittel angegeben umfassend eine Leiterplatte und einen Steckverbinder, wobei der Steckverbinder flächig auf der Leiterplatte aufgelötet ist. Weiterhin werden ein Steckverbinder und ein Verfahren zur Herstellung des Steckmittels angegeben.

Description

Be s ehre ibung
Steckmittel, Steckverbinder und Verfahren zur Herstellung des Steckmittels
Die Erfindung betrifft ein Steckmittel, einen Steckverbinder und ein Verfahren zur Herstellung des Steckmittels .
Bekannt sind Flachsteckhülsen, an die Kabel gecrimpt werden können. Gerade bei Hochstromverbindungen haben derartige Kabel den Nachteil, dass sie eine verhältnismäßig hohe Induktivität bedingen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden und insbesondere ein Steckmittel anzugeben, das eine effiziente Hochstromverbindung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Steckmittel angegeben umfassend eine Leiterplatte und einen Steckverbinder, wobei der Steckverbinder flächig auf der Leiterplatte aufgelötet ist.
Hierbei wird der Steckverbinder zumindest teilweise flächig auf die Leiterplatte aufgelötet. Durch die flächige Verbindung kann ein Kontakt mit mindestens einer Leiterbahn der Leiterplatte hergestellt und somit eine niedrige Induktivität erzielt werden.
Eine Weiterbildung ist es, dass die Leiterplatte mindestens eine Leiterbahn aufweist, die mit dem Steckverbinder kontaktiert ist. Eine andere Weiterbildung ist es, dass die Leiterplatte zwei Leiterbahnen aufweist, die zumindest teilweise auf verschiedenen Seiten der Leiterplatte angeordnet sind.
Insbesondere durch entsprechend breite Leiterbahnen kann zusätzlich die Streuinduktivität zwischen Leitungen bzw. Leiterbahnen reduziert werden.
Auch ist es eine Weiterbildung, dass die Leiterplatte eine flexible Leiterplatte, insbesondere eine Platine oder eine Flexleiterplatte umfasst.
Bevorzugt kann die Leiterplatte biegbar ausgeführt sein.
Insbesondere kann die Leiterplatte mehrere Steckverbinder umfassen, die jeweils flächig auf der Leiterplatte aufgelötet sind. Vorteilhaft können die mehreren Steckverbinder über mehrere Leiterbahnen der Leiterplatte kontaktiert sein.
Auch ist es möglich, dass der Steckverbinder mehrere elektrisch voneinander getrennte Kontakte aufweist, von denen jeweils ein Kontakt über mindestens eine Leiterbahn der Leiterplatte kontaktiert ist.
Insbesondere kann mindestens ein Kontakt ohne elektrische Funktion sein und beispielsweise als eine Einführungshilfe oder als eine Codierung dienen.
So ist es eine Weiterbildung, dass die Leiterplatte mindestens zwei Leitungen aufweist, die mit mindestens einem Steckverbinder verbunden sind.
Weiterhin kann der Steckverbinder eine Flachsteckhülse sein . Eine Ausgestaltung besteht darin, dass der Steckverbinder ein Mittel zur Arretierung bzw. zum Lösen der Arretierung aufweist. So kann beispielsweise eine Flachsteckhülse mit einem FASTON-Prinzip ausgestattet sein.
Eine alternative Ausführungsform ist es, dass der Steckverbinder in einem Reflowverfahren auf der Leiterplatte aufgelötet ist.
Eine andere Weiterbildung ist es, dass der Steckverbinder eine Fixiermöglichkeit zur Sicherung der Position des Steckverbinders auf der Leiterplatte aufweist.
Eine solche Fixiermöglichkeit kann eigesetzt werden, um eine Position des Steckverbinders vor dem eigentlichen Lötvorgang so zu sichern, dass beim Löten, z.B. mittels Reflowverahren, dieser Steckverbinder im wesentlichen nicht verrutschen kann.
Eine Weiterbildung besteht darin, dass die
Fixiermöglichkeit eine Vertiefung oder eine Erhebung oder eine Aussparung umfasst.
Insbesondere kann der Steckverbinder ein SMD-Steckverbinder oder in SMD-Bauweise ausgeführt sein.
Eine Ausgestaltung ist es, dass der Steckverbinder ein Hochstromstreckverbinder ist. Insbesondere kann der Steckverbinder für Ströme größer als 2,5A vorgesehen sein.
Eine andere Ausgestaltung ist es, dass die Leiterplatte fest auf einer zweiten Leiterplatte verlötet ist. Insbesondere ist die zweite Leiterplatte eine feste (nicht flexible) Platine. Optional kann die zweite Leiterplatte eine Platine mit mehreren Schichten sein, wobei die Leiterplatte an einer mittleren Schicht der zweiten Leiterplatte festgelötet ist. Auch ist es eine Möglichkeit, dass die zweite Leiterplatte mit der flexibel ausgeführten Leiterplatte verbunden ist, so dass beispielsweise die flexible Leiterplatte aus der zweiten Leiterplatte hervorgeht.
Auch ist es eine Ausgestaltung, dass mehrere Steckverbinder mittels eines Verbindungsstücks zusammengefasst sind. Dabei kann das Verbindungsstück ein Kunststoffverbindungsstück sein.
Eine zusätzliche Weiterbildung ist es, dass mehrere Steckverbinder auf zwei Seiten der Leiterplatte angeordnet sind.
Vorteilhaft sind dann Leiterbahnen, insbesondere Leiterbahnpärchen, auf beiden Seiten der Leiterplatte vorgesehen, so dass insgesamt eine niedrige Induktivität erreicht werden kann.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird auch gelöst durch einen Steckverbinder umfassend mindestens eine Fläche zum Auflöten auf einer Leiterplatte.
Eine Weiterbildung besteht darin, dass der Steckverbinder mindestens eine Fixiermöglichkeit aufweist, anhand derer der Steckverbinder auf der Leiterplatte fixierbar ist. Insbesondere kann der Steckverbinder in SMD-Bauweise ausgeführt sein.
Auch wird die vorstehend genannte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Steckmittels umfassend die Schritte:
- mindestens ein Steckverbinder wird auf eine Leiterplatte flächig aufgelegt; - der mindestens eine Steckverbinder wird mit der Leiterplatte verlötet.
Eine Weiterbildung besteht darin, dass der Steckverbinder ein SMD-Steckverbinder ist.
Auch ist es eine Weiterbildung, dass der mindestens ein Steckverbinder in einem Reflowverfahren verlötet wird.
Eine andere Weiterbildung ist es, dass der mindestens eine Steckverbinder anhand einer Fixiermöglichkeit auf der Platine fixiert wird.
Eine Ausgestaltung ist es, dass die Leiterplatte eine flexible Leiterplatte, insbesondere eine Flexleiterplatte ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen dargestellt und erläutert.
Es zeigen:
Fig.l einen Steckverbinder mit einer Leiterplatte in der
Frontalansieht;
Fig.2 den Steckverbinder mit der Leiterplatte in perspektivischer Ansicht;
Fig.3 den Steckverbinder von unten.
Fig.l zeigt einen Steckverbinder 101, der auf einer Leiterplatte 102 aufgelötet ist in der Frontalansicht. Gebogene Bereiche 105 und 106 dienen der Kontaktierung mit einem entsprechend geformten Gegenstück (nicht dargestellt) . Über eine Fläche 103, die hier beispielhaft durch die Frontalansicht im Querschnitt gezeigt ist, ist der Steckverbinder 101 auf der Leiterplatte 102 aufgelötet.
Die Leiterplatte 102 weist zumindest eine Leiterbahn auf, die mit der flächigen Lötstelle 103 verbunden ist.
Weiterhin ist die Leiterplatte 102 vorzugsweise als eine flexible Leiterplatte, insbesondere als eine
Flexleiterplatte ausgeführt, so dass der Steckverbinder 101 mit dem Gegenstück, z.B. einer Steckzunge, über die Leiterplatte 102 verbunden werden kann.
Der Steckverbinder 101 ist insbesondere in SMD-Bauweise ausgeführt .
Fig.2 zeigt eine perspektivische Ansicht umfassend den
Steckverbinder 101 und die Leiterplatte 102. Hierbei können insbesondere mehrere Steckverbinder nebeneinander angeordnet sein. Entlang einer Richtung 107 erstreckt sich die insbesondere flexible Leiterplatte 102, so dass eine kabelähnliche Verbindung mittels der Kombination aus
Steckverbinder 101 und Leiterplatte 102 erzielt werden kann .
Die hier vorgestellte Lösung eignet sich insbesondere als ein Steckmittel, das auf vorhandene Steckzungen mit einer
Abmessung von beispielsweise 6,3mm aufgesteckt werden kann.
Der Steckverbinder 101 kann diesbezüglich mit der
Steckzunge verbunden bzw. auf diese gesteckt werden.
Insbesondere können die Steckzungen im wesentlichen horizontal oder vertikal angebracht sein und einen
Mittenabstand von 10mm aufweisen.
Bei dem Steckverbinder 101 handelt es sich beispielsweise um eine Flachsteckhülse in SMD-Ausführung. Dieser Steckverbinder 101 wird direkt auf der Leiterplatte 102, z.B. einer Platine oder einer Flexleiterplatte, flächig aufgelötet. Ein solches Auflöten findet bevorzugt mittels eines Reflowverfahrens statt.
Fig.3 zeigt die Unterseite des Steckverbinders 101 umfassend Rastnasen 104, die beispielsweise als kleine Erhebungen oder Absenkungen oder Aussparungen ausgeführt sind. Die Rastnasen 104 dienen der Sicherung der Position des Steckverbinders 101 auf der Leiterplatte 102, damit beim Aufschmelzen des Lotes und Aufschwimmen des Steckverbinders 101 dessen Position im wesentlichen unverändert bleibt.
Optional kann der Steckverbinder 101 noch mit dem sog. FASTON-Prinzip ausgestattet sein, um die auf die flächige Lötstelle 103 wirkenden Kräfte beim Stecken als auch beim Lösen des Steckverbinders 101 zu verringern.
Der Steckverbinder 101 kann auch auf einer normalen Leiterplatte 102 (Printed Circuit Board, PCB) aufgelötet werden. Weiterhin ist es möglich, dass mehrere Steckverbinder nebeneinander eingesetzt werden. Insbesondere kann eine Bestückung und/oder Positionierung mehrerer Steckverbinder oder Flachsteckhülsen mittels eines KunststoffVerbindungsstücks vereinfacht werden.
Das vorgestellte Steckmittel aus Steckverbinder und Leiterplatte sowie der Steckverbinder selbst eignen sich zur Verwendung für hohe elektrische Ströme (Hochstromverbindung) insbesondere für Ströme größer als 2,5A.

Claims

Patentansprüche
1. Steckmittel umfassend - eine Leiterplatte; - einen Steckverbinder, der flächig auf der Leiterplatte aufgelötet ist.
2. Steckmittel nach Anspruch 1, bei dem die Leiterplatte mindestens eine Leiterbahn aufweist, die mit dem Steckverbinder kontaktiert ist.
3. Steckmittel nach Anspruch 2, bei dem die Leiterplatte zwei Leiterbahnen aufweist, die zumindest teilweise auf verschiedenen Seiten der Leiterplatte angeordnet sind.
4. Steckmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Leiterplatte eine flexible Leiterplatte, insbesondere eine Platine oder eine Flexleiterplatte umfasst.
5. Steckmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Leiterplatte mindestens zwei Leitungen aufweist, die mit mindestens einem Steckverbinder verbunden sind.
6. Steckmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Steckverbinder eine Flachsteckhülse ist.
7. Steckmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Steckverbinder ein Mittel zur Arretierung bzw. zum Lösen der Arretierung aufweist.
8. Steckmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Steckverbinder in einem Reflowverfahren auf der Leiterplatte aufgelötet ist.
9. Steckmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Steckverbinder eine Fixiermöglichkeit zur Sicherung der Position des Steckverbinders auf der Leiterplatte aufweist.
10. Steckmittel nach Anspruch 9, bei dem die Fixiermöglichkeit eine Vertiefung oder eine Erhebung oder eine Aussparung umfasst.
11. Steckmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Steckverbinder eine SMD-Steckverbinder ist.
12. Steckmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Steckverbinder ein
Hochstromstreckverbinder ist.
13. Steckmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Steckverbinder für Ströme größer als 2,5A vorgesehen ist.
14. Steckmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Leiterplatte fest auf einer zweiten Leiterplatte verlötet ist.
15. Steckmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mehrere Steckverbinder mittels eines Verbindungsstücks zusammengefasst sind.
16. Steckmittel nach Anspruch 15, bei dem das
Verbindungsstück ein Kunststoffverbindungsstück ist.
17. Steckmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mehrere Steckverbinder auf zwei Seiten der Leiterplatte angeordnet sind.
18. Steckverbinder umfassend - mindestens eine Fläche zum Auflöten auf einer Leiterplatte .
19. Steckverbinder nach Anspruch 18, der mindestens eine Fixiermöglichkeit aufweist, anhand derer der
Steckverbinder auf der Leiterplatte fixierbar ist.
20. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 18 oder 19, wobei der Steckverbinder in SMD-Bauweise ausgeführt ist.
21. Verfahren zur Herstellung eines Steckmittels umfassend die Schritte:
- mindestens ein Steckverbinder wird auf eine Leiterplatte flächig aufgelegt;
- der mindestens eine Steckverbinder wird mit der Leiterplatte verlötet.
22. Verfahren nach Anspruch 21, bei dem der Steckverbinder ein SMD-Steckverbinder ist.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 oder 22, bei dem der mindestens ein Steckverbinder in einem
Reflowverfahren verlötet wird.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, bei dem der mindestens eine Steckverbinder anhand einer Fixiermöglichkeit auf der Platine fixiert wird.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 24, bei dem die Leiterplatte eine flexible Leiterplatte, insbesondere eine Flexleiterplatte ist.
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