EP2751875A1 - Lötkontakt - Google Patents

Lötkontakt

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Publication number
EP2751875A1
EP2751875A1 EP12750999.0A EP12750999A EP2751875A1 EP 2751875 A1 EP2751875 A1 EP 2751875A1 EP 12750999 A EP12750999 A EP 12750999A EP 2751875 A1 EP2751875 A1 EP 2751875A1
Authority
EP
European Patent Office
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contact
leg
wings
base plate
soldering
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP12750999.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Marc Norridge
Alan Raclawski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Amphenol Tuchel Electronics GmbH
Original Assignee
Amphenol Tuchel Electronics GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Amphenol Tuchel Electronics GmbH filed Critical Amphenol Tuchel Electronics GmbH
Publication of EP2751875A1 publication Critical patent/EP2751875A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H01R13/15—Pins, blades or sockets having separate spring member for producing or increasing contact pressure
    • H01R13/17—Pins, blades or sockets having separate spring member for producing or increasing contact pressure with spring member on the pin
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/02—Soldered or welded connections
    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H01R13/22—Contacts for co-operating by abutting
    • H01R13/24—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted
    • H01R13/2442—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted with a single cantilevered beam
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50—Fixed connections
    • H01R12/51—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/55—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals
    • H01R12/57—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals surface mounting terminals

Definitions

  • the invention relates to a soldering contact according to the preamble of claim 1.
  • the invention therefore relates to a resilient soldering contact for soldering to a
  • Component carrier in particular on a printed circuit board.
  • DE 602 20 266 T2 shows a spring contact formed from a sheet of elastic material of a base strip and a contact strip, wherein the contact strip is spaced transversely from the base strip and a gap is formed therebetween and further comprising an elastic bending portion is provided, the one end of the base strip connects to the end of the contact strip, wherein the base strip and the contact strip extend in the longitudinal direction and the elastic bending region is under elastic bias.
  • Solder contacts are generally soldered to a printed circuit board or to a contact pad or a contact point of a printed circuit board. These contacts are subject to different mechanical and thermal stresses during transport and processing.
  • the contact according to the invention is also referred to as a contact clip, since it is essentially a resilient contact.
  • the contact clips according to the invention show during assembly and during transport an extremely low error and damage rate.
  • the contacts are forcibly touched at one point with a gripper, which can lead to deformation and deformation or builds internal stresses in the contact, which can bring by unintentional deformations forces in the contact.
  • the contact according to the invention has a U-shape, at whose one U-shaped end a wing construction is formed or wings are arranged on both sides. These wings cause a Kraftableitfunktion. More generally, according to the invention a resilient soldering contact is provided, which has a substantially U-shaped basic shape, to which at least on one leg of the U-shape two inwardly cantilevered wings are formed.
  • U-shaped protective wings also constitute a kind of "shield for protecting the contact spring".
  • the contact according to the invention has a soldering channel on the underside in a side leg of the soldering contact.
  • the soldering channel creates a stable connection for the base of the
  • lateral twists are avoided, in particular rotations, so that further the risk of damage is reduced by a combination of the wings with the air duct.
  • Another aspect that speaks for inwardly inclined wings, is the fact that entanglements, especially with z. B. work gloves can be avoided.
  • the U-wings are correspondingly provided at their edges with a radius and defused the corners.
  • Fig. 1 is a perspective view of a first embodiment of the invention
  • Fig. 2 is a similar to Figure 1, rotated under another perspective view view according to the embodiment of Fig. 1.
  • FIG. 3 shows an alternative embodiment similar to the embodiments of FIGS. 1 and 2;
  • FIG. 4 shows a basic intermediate production stage of a solder contact according to the invention, connected to a pilot strip;
  • FIGS. 1 and 2 show a first exemplary embodiment of the invention, specifically a solder contact 1 or a spring clip 1.
  • the solder contact 1 is formed as a substantially U-shaped solder contact 1 of a base plate 2 with two legs 3, 4.
  • U-shape is meant the formation of the base plate 2 and the two legs 3, 4, which are oriented substantially at a 90 ° angle to each other and secured to each other.
  • the base plate is, as shown in Fig. 1, formed as a substantially elongated or rectangular base plate 2, at the longitudinal ends of each leg plate 3 and
  • Leg plate 4 are arranged.
  • leg plates 3, 4 are referred to below as legs 3, 4.
  • a spring arm 5 is fixed, which has a first substantially parallel to the base plate extending spring arm portion 6a, which connects via a bend 7, a second spring arm 6b, which extends bent away from the base plate, to which a spring dome. 6 a third spring arm section 6c adjoins which, as a result of the curvature on the spring dome 6, is bent back in the opposite direction to the second spring arm section 6b and extends roughly in the direction of the base plate 2.
  • the spring dome 6 is curved in a particularly favorable embodiment, according to a radius.
  • the leg 4 opposite the leg 3 has two wings 10a, 10b which form a reinforcing section 10 together with the leg 4.
  • the wings 10a, 10b are positively connected via connecting portions 12a, 12b and curved connecting portions 12a, 12b with the leg 4.
  • the wings 10 a, 10 b are curved and extend with a
  • a substantially U-shaped reinforcing portion 10 is provided, in which the two legs of the U are formed by the wings 10a, 10b, but the U must be formed in a kind of curved shape.
  • FIG. 3 shows an alternative embodiment with respect to FIGS. 1 and 2, in which the legs 3, 4 are designed to be elongate, and thus the spring dome 6 is clearly spaced from the base plate 2.
  • FIGS. 1, 2 and 3 A further feature of the spring clip 1 according to the invention is shown in FIGS. 1, 2 and 3, specifically that a soldering channel 9 is formed in the region of the base plate 2.
  • Solder channel 9 extends in the area of the base plate 2 as the first solder channel section 9a and opens into the leg 3. Thus, in the leg 3 there is a solder channel section 9b.
  • the two Lötkanalabitese 9a, 9b thus extend beyond the connection points of the base plate 2 and the leg 3, whereby a particularly stable, torsionally rigid shape was found.
  • soldering channel is to achieve particularly stable solder joints, which is also arranged in the base plate in the longitudinal direction of the base plate 2 with respect to the offset relative to the solder channel notch 8.
  • the notch 8 preferably extends into the leg 4. As a result, solder can flow into the notch 8 during the soldering process and forms an abutment to the channel formed by the soldering channel 9.
  • FIGS. 4 and 5 Exemplary precursors in the production of the spring clip according to the invention, which are formed on a pilot strip, are shown schematically in FIGS. 4 and 5.
  • Pilot strip according to FIG. 4 is shown by way of example a spring clip 1, in which pure
  • the wings 10a, 10b are designed so that in about 20% to 30% of the cross-sectional area of the U-shaped spring clip 1 formed in the side view are filled to produce sufficient stability and dimensional stability.

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Lötkontakt geformt aus einem im wesentlichen U-förmigen Kontaktteil, wobei das U-förmige Kontaktteil aus einer Basisplatte mit zwei an der Basisplatte angeformten Schenkeln besteht und wobei an dem einen Schenkel ein Federarm angeordnet ist, der sich in seiner Orientierung in Richtung des dem Schenkel gegenüberliegenden Schenkel erstreckt, wobei der Schenkel über zwei seitlich angeformte Flügel verfügt, die formschlüssig über Verbindungsabschnitte mit dem Schenkel verbunden sind.

Description

Beschreibung
Lötkontakt
Die Erfindung betrifft einen Lötkontakt gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Die Erfindung betrifft daher einen federnden Lötkontakt zum Auflöten auf einen
Bauteilträger, insbesondere auf eine Leiterplatte.
Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Ausführungsformen von Lötkontakten bekannt.
Die DE 602 20 266 T2 zeigt einen aus einem Blech aus elastischem Material gebildeten Federkontakt aus einem Basisstreifen und einem Kontaktstreifen, bei dem der Kontaktstreifen in Querrichtung vom Basisstreifen beabstandet ist und ein Spalt dazwischen gebildet ist und ferner ein elastischer Biegungsbereich vorgesehen ist, der ein Ende des Basisstreifens mit dem Ende des Kontaktstreifens verbindet, wobei der Basisstreifen und der Kontaktstreifen in Längsrichtung verlaufen und der elastische Biegungsbereich unter elastischer Vorspannung steht.
Lötkontakte werden im allgemeinen auf eine Leiterplatte bzw. auf ein Kontaktpad oder eine Kontaktstelle einer Leiterplatte gelötet. Diese Kontakte unterliegen beim Transport und der Verarbeitung unterschiedlichen mechanischen und thermischen Beanspruchungen.
Es ist daher im praktischen Gebrauch problematisch, ausreichend feste und stabile, insbesondere für den Transport und Handhabungsgeräte geeignete Lötkontakte
bereitzustellen, die ausreichend stabil ausgebildet sind und auch im verlöteten Zustand in belastender und nicht belastender Stellung sicher und verformungsfrei auf der Leiterplatte befestigt werden können. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen stabilen Lötkontakt, insbesondere einen federnden Lötkontakt, für eine Leiterplatte bereitzustellen, der ausreichend formstabil ausgeführt ist und auftretenden mechanischen und thermischen Belastungen stand hält.
Anders ausgedrückt soll das technische Problem von bleibenden Verformungen einer Kontaktfeder und indizierter bzw. während der Montage auftretender Verformungen vermieden werden.
Im folgenden wird der erfindungsgemäße Kontakt auch als Kontaktclip bezeichnet, da es sich im wesentlichen um einen federnden Kontakt handelt.
Die erfindungsgemäßen Kontaktclips zeigen bei der Montage und beim Transport eine extrem niedrige Fehler- und Beschädigungsrate.
Daher können Kosten reduziert werden und die Ausschussraten minimiert werden.
Bei der Montage werden die Kontakte zwangsweise an einer Stelle mit einem Greifer angefasst, was zur Deformierung und Verformung führen kann bzw. innere Spannungen im Kontakt aufbaut, die durch unbeabsichtigte Deformierungen Kräfte in den Kontakt einbringen können.
Später beim Löten neigen sich die Kontakte dann und gelangen aus ihrer
bestimmungsgemäßen Position.
Dabei stellen sich falsche Höhen, reduzierte Normalkräfte oder andere Materialprobleme ein, die die elektrische Leistungsfähigkeit und Lebensdauer der Kontakte beeinträchtigen bzw. zu einem kompletten Versagen des Kontaktsystems führen.
Der erfindungsgemäße Kontakt verfügt über einen U-Form, an dessen einen U-förmigen Ende eine Flügelkonstruktion angeformt ist bzw. beidseitig Flügel angeordnet sind. Diese Flügel bewirken eine Kraftableitfunktion. Allgemeiner ausgedrückt, wird erfindungsgemäß ein federnder Lötkontakt bereitgestellt, der über eine im wesentlichen U-förmige Grundform verfügt, an die jedenfalls an einem Schenkel der U-Form zwei nach innen kragende Flügel angeformt sind.
Diese U-förmigen schützenden Flügel stellen auch eine Art "Schild zum Schutz der Kontaktfeder" dar. Ferner weist der erfindungsgemäße Kontakt einen Lötkanal auf der Unterseite ersteckend in einen Seitenschenkel des Lötkontaktes hinein auf.
Mit dem Lötkanal entsteht einerseits eine stabile Verbindung für die Basis des
Lötkontaktes, wodurch Scher- und Abzugskräfte positiv beeinflusst werden.
Auch seitliche Verdrehungen werden vermieden, insbesondere Rotationen, so dass weiterhin die Gefahr von Schäden reduziert wird, durch eine Kombination der Flügel mit dem Luftkanal. Ein weiterer Aspekt die für nach innen geneigten Flügel spricht, ist die Tatsache, dass Verhakungen, insbesondere mit z. B. Arbeitshandschuhen vermieden werden.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform werden die U-Flügel an ihren Kanten entsprechend mit einem Radius versehen und die Ecken entschärft.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung; Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche, unter anderer perspektivischer Ansicht gedrehte Ansicht gemäß dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 ;
Fig. 3 ein alternatives Ausführungsbeispiel ähnlich den Ausführungsformen aus Fig. 1 und Fig. 2;
Fig. 4 eine an einem Pilotstreifen angebundene prinzipielle Zwischenherstellungsstufe eines erfindungsgemäßen Lötkontaktes;
Fig. 5 eine Seitenansicht eines Details gemäß Fig. 4. ln Fig. 1 und Fig. 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und zwar ein Lötkontakt 1 bzw. ein Federclip 1.
Der Lötkontakt 1 ist als ein im wesentlichen U-förmiger Lötkontakt 1 aus einer Basisplatte 2 mit zwei Schenkeln 3, 4 ausgebildet.
Mit der U-Form gemeint ist die Ausbildung der Basisplatte 2 und der beiden Schenkel 3, 4, die im wesentlichen in einem 90° Winkel zueinander orientiert und aneinander befestigt sind.
Die Basisplatte ist, wie in Fig. 1 gezeigt, als im wesentlichen längliche bzw. rechteckige Basisplatte 2 ausgebildet, an deren längsseitigen Enden je eine Schenkelplatte 3 bzw.
Schenkelplatte 4 angeordnet sind.
Die Schenkelplatten 3, 4 werden im folgenden kurz als Schenkel 3, 4 bezeichnet.
Am Schenkel 3 ist ein Federarm 5 befestigt, der über einen ersten im wesentlichen parallel zur Basisplatte verlaufenden Federarmabschnitt 6a verfügt, an dem sich über eine Biegung 7 ein zweiter Federarmabschnitt 6b anschließt, der von der Basisplatte weggebogen verläuft, an den sich über eine Federkuppe 6 ein dritter Federarmabschnitt 6c anschließt, der in folge der Krümmung an der Federkuppe 6 in die gegenüber dem zweiten Federarmabschnitt 6b entgegen gesetzte Richtung zurückgebogen und zwar grob in Richtung der Basisplatte 2 verläuft.
Hierdurch ergibt sich eine im wesentliche V-förmige Ausbildung des Federarms 5, gebildet aus den Federarmabschnitten 6b, 6c.
Die Federkuppe 6 ist in einer besonders günstigen Ausführungsform, gemäß einem Radius, gekrümmt ausgebildet.
Wie in Fig. 2 ersichtlich, weist der dem Schenkel 3 gegenüberliegende Schenkel 4 zwei Flügel 10a, 10b auf, die einen Verstärkungsabschnitt 10 zusammen mit dem Schenkel 4 ausbilden. Die Flügel 10a, 10b sind über Verbindungsabschnitte 12a, 12b und zwar gebogene Verbindungsabschnitte 12a, 12b mit dem Schenkel 4 formschlüssig verbunden.
Ferner sind die Flügel 10a, 10b gekrümmt ausgebildet und verlaufen mit einem
Krümmungsradius leicht nach innen, sprich in Richtung des jeweils gegenüberliegenden Flügels. Hierdurch wird ein im wesentlichen U-förmiger Verstärkungsabschnitt 10 geschaffen, bei dem die beiden Schenkel des U durch die Flügel 10a, 10b ausgebildet sind, das U aber in einer Art gekrümmten Form ausgebildet sein muss.
Somit wird ein besonders stabiler und verformungssteifer Federclip 1 bereitgestellt.
Fig. 3 zeigt gegenüber Fig. 1 und Fig. 2 ein alternatives Ausführungsbeispiel, bei dem die Schenkel 3, 4 verlängert ausgebildet sind und damit die Federkuppe 6 gegenüber der Basisplatte 2 deutlich beabstandet ist. Hierdurch kann man skalierbare Federclips erzeugen, die mit Ausbildung ebenfalls der Flügel 10a, 10b, wie in Fig. 3 ersichtlich, trotz ihrer Höhe besonders stabile Federclips ergeben.
Ein weiteres Merkmal des erfindungsgemäßen Federclips 1 ist in Fig. 1 , Fig. 2 und Fig. 3 dargestellt und zwar ist im Bereich der Basisplatte 2 ein Lötkanal 9 ausgebildet. Der
Lötkanal 9 verlüft im Bereich der Basisplatte 2 als erster Lötkanalabschnitt 9a und mündet in den Schenkel 3. Im Schenkel 3 befindet sich somit ein Lötkanalabschnitt 9b. Die beiden Lötkanalabschnitte 9a, 9b verlaufen somit über die Verbindungsstellen der Basisplatte 2 und des Schenkel 3 hinweg, wodurch eine besonders stabile, torsionssteife Form gefunden wurde.
Ferner eignet sich der Lötkanal um besonders stabile Lötverbindungen zu erzielen, die im Hinblick auf die gegenüber dem Lötkanal versetzte Ausklinkung 8, ebenfalls in der Basisplatte und zwar in längsseitiger Ausrichtung der Basisplatte 2 angeordnet ist. Die Ausklinkung 8 verläuft vorzugsweise in den Schenkel 4 hinein. Hierdurch kann Lot in die Ausklinkung 8 beim Lötprozess hineinfließen und bildet ein Gegenlager zu dem vom Lötkanal 9 gebildeten Kanal.
Erfindungsgemäß wird hierdurch ein besonders stabiler, fest verbindbarer Federclip 1 bereitgestellt.
In Fig. 4 und Fig. 5 sind beispielhaft Vorstufen bei der Fertigung des erfindungsgemäßen Federclips schematisch gezeigt, die an einem Pilotstreifen angeformt sind. An dem
Pilotstreifen gemäß Fig. 4 ist exemplarisch ein Federclip 1 gezeigt, bei dem rein
schematisch die Flügel 10a, 10b angedeutet sind.
Erfindungsgemäß sind aber die Flügel 10a, 10b so auszubilden, dass in etwa 20 % bis 30 % der in der Seitenansicht gebildeten Querschnittsfläche des U-förmigen Federclips 1 ausgefüllt werden, um ausreichend Stabilität und Formfestigkeit zu erzeugen.
Lötkontakt
Federclip (Lötkontakt, federnder Lötkontakt)
Basisplatte
Schenkel
Schenkel
Federarm
Federkuppe
a Federarmabschnitt
b Federarmabschnitt
c Federarmabschnitt
Biegung
Ausklinkung
Lötkanal
a erster Lötkanalabschnitt
b zweiter Lötkanalabschnitt
0 Verstärkungsabschnitt
0a Flügel
0b Flügel
1 Aussparung
2a, 12b Verbindungsabschnitt

Claims

Ansprüche
Lötkontakt (1 ) geformt aus einem im wesentlichen U-förmigen Kontaktteil,
wobei das U-förmige Kontaktteil aus einer Basisplatte (2) mit zwei an der Basisplatte (2) angeformten Schenkeln (3, 4) besteht und wobei an dem einen Schenkel (3) ein Federarm (5) angeordnet ist, der sich in seiner Orientierung in Richtung des dem Schenkel (3) gegenüberliegenden Schenkel (4) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass der Schenkel (4) über zwei seitlich angefornte Flügel (10a, 10b) verfügt, die formschlüssig über Verbindungsabschnitte (12a, 12b) mit dem Schenkel (4) verbunden sind.
Lötkontakt (1 ) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel
(10a, 10b) als gebogene Flügel (10a, 10b) ausgebildet sind.
Lötkontakt (1 ) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Biegung der Flügel (10a, 10b) so ausgeführt ist, dass diese aufeinander zugekrümmt verlaufen.
Lötkontakt (1 ) gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Basisplatte (2) ein Lötkanal (9) ausgebildet ist.
Lötkontakt (1 ) gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens dem Schenkel (3) ein Lötkanalabschnitt (9b) als Fortsetzung des Lötkanals (9) oder als ein Teil von diesem ausgebildet ist.
Lötkontakt (1 ) gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Basisplatte (2) eine Ausklinkung (8)
vorgesehen ist.
7. Lötkontakt (1 ) gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche der Flügel (10a, 10b) mindestens 20 % bis 30 % der Querschbnittsfläche des U-förmigen Kontaktteils beträgt.
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