EP3945640A1 - Electrical connector, circuit arrangement and method for forming a circuit arrangement - Google Patents

Electrical connector, circuit arrangement and method for forming a circuit arrangement Download PDF

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EP3945640A1
EP3945640A1 EP21187623.0A EP21187623A EP3945640A1 EP 3945640 A1 EP3945640 A1 EP 3945640A1 EP 21187623 A EP21187623 A EP 21187623A EP 3945640 A1 EP3945640 A1 EP 3945640A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
circuit carrier
connector
contact
section
press
Prior art date
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Pending
Application number
EP21187623.0A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ulrich STOPPER
Thomas Hellmuth
Sebastian Johann Hermann Konopka
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3945640A1 publication Critical patent/EP3945640A1/en
Pending 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
    • H01R13/648—Protective earth or shield arrangements on coupling devices, e.g. anti-static shielding  
    • H01R13/658—High frequency shielding arrangements, e.g. against EMI [Electro-Magnetic Interference] or EMP [Electro-Magnetic Pulse]
    • H01R13/6591—Specific features or arrangements of connection of shield to conductive members
    • H01R13/6594—Specific features or arrangements of connection of shield to conductive members the shield being mounted on a PCB and connected to conductive members
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R12/50—Fixed connections
    • H01R12/51—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
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    • H01R12/58—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals terminals for insertion into holes
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    • H01R13/6581—Shield structure
    • H01R13/6582—Shield structure with resilient means for engaging mating connector

Definitions

  • the invention relates to a connector which can be contacted on the one hand with a circuit carrier such as a printed circuit board and on the other hand is used for the mechanical and electrical connection with a mating connector carrying electrical (signal) lines. Furthermore, the invention relates to a circuit arrangement consisting of a connector according to the invention and a circuit carrier and a method for forming such a circuit arrangement.
  • An electrical connector with the features of the preamble of claim 1 is from DE 10 2017 123 080 A1 known.
  • the well-known plug connector is characterized by a ground connection for the electrical shielding of electrical lines arranged within the plug connector, which is formed, among other things, by an at least partially metallic plug body which is connected to the electrical ground of a circuit carrier via a number of contact elements. It is provided that the contact elements protrude from an end face of the connector body and can be inserted into corresponding insertion openings in the circuit carrier and contacted there with these, for example by soldered connections.
  • the electrical connector according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that it enables particularly high-quality and reliable shielding of signal lines routed within the connector body. This is achieved in that any gap formed between a circuit carrier and the connector is bridged or closed by a special design of the pluggable shielding element on the connector body in such a way that an (elastic) spring force can be generated by the at least one contact element on the shielding element press the plug connector or the shielding element and the circuit carrier against one another or press them against one another and thereby ensure a gap-free design in the connection area of the circuit carrier and shielding element.
  • the electrical connector with the features of claim 1 provides that the at least one contact element is designed as a component that is preferably monolithically connected to the shielding element, that the shielding element has an end face for contacting the electrical ground connection on the circuit carrier, and that the at least one contact element is designed to be elastically resilient in an insertion direction serving to connect to the circuit carrier.
  • a particularly preferred structural design of the plug connector provides that the at least one contact element is designed in some areas as a press-in pin, which is connected to the shielding element in a connection area on a side facing away from a press-in section for connection to the circuit carrier, and that the Contact element is arranged longitudinally displaceable in the area between a deformation section and the press-in section in the insertion direction on the connector body.
  • the press-in pin between the deformation section and the press-in section is designed in a straight line and in alignment with the insertion direction of the contact element, and that the contact element is arched and/or curved in relation to the insertion direction in the deformation section .
  • Such a design of the press-in pin makes it possible, in particular, to elastically deform or lengthen the press-in pin in the direction of the circuit carrier by means of a force acting perpendicularly to the insertion direction on the press-in pin in the region of the deformation section, in order to achieve the required contact force of the connector for the press-in pin in the pressed-in state to generate circuit carriers.
  • the deformation section of the press-in pin protrudes laterally beyond the connector body.
  • auxiliary tool which can be placed against the deformation section or the connector body and at the same time deforms the deformation section of the contact element in the desired manner.
  • this also enables a particularly simple, e.g To generate circuit carrier. This can be done, for example, by checking the lateral distance between the deformation section and the plug body or its side wall.
  • the invention includes a circuit arrangement, having a connector according to the invention as described so far and a circuit carrier, in particular in the form of a printed circuit board.
  • the circuit arrangement according to the invention is characterized in that the circuit carrier has an insertion opening connected to electrical ground for a clampable connection to the at least one contact element of the shielding element, and that the circuit carrier has a connection section connected to electrical ground and having a closed outer contour on the side facing the end face has which is arranged in at least partial overlap with the end face of the shielding element and which surrounds the lines arranged in the connector body in the plane of the circuit carrier.
  • connection section is in the form of a solder layer which has a lower Hardness than the end face of the shielding element.
  • connection between the plug connector and the circuit carrier can be formed solely by a mechanical connection, i.e. without soldered connections or similar material connections. This enables a particularly simple assembly process with correspondingly simply designed manufacturing and assembly facilities.
  • the invention also includes a method for forming such a circuit arrangement, the method including at least the following steps. First, the plug connector is aligned with the circuit carrier, so that the at least one contact element is arranged with a press-in section in alignment with the insertion opening of the circuit carrier. Then the plug connector and circuit carrier are moved towards one another in an insertion direction running perpendicular to the plane of the circuit carrier. Thereafter, the end face of the shielding element is brought into contact with the terminal section of the circuit carrier that is connected to electrical ground.
  • a deformation force is applied to the at least one contact element in the area of a deformation section while the connector and circuit carrier are moving towards one another and/or after the contact element has been inserted into the insertion opening of the circuit carrier, or alternatively a contact force is applied to the connector body in a state in which an end face of the shielding element is in contact with the terminal section of the circuit carrier that is connected to electrical ground.
  • the figures show a circuit arrangement 100, which can be part of an electrical device, such as a switching device or control device, for example for motor vehicle applications.
  • the circuit arrangement 100 comprises a circuit carrier 1 in the form of a printed circuit board 2, for example.
  • the connector 10 in turn is used for the electrical and mechanical connection only in the 1 mating connector 5 shown in simplified form with signal lines whose signals or voltages are processed in the area of circuit arrangement 100, for example by means of electronic devices, such as ICs or the like, which are not shown.
  • the connector 10 has a connector body 12 which is made of plastic and is designed as an injection molded part.
  • the connector body 12 also has a shielding element, in particular in the form of a sleeve-like shielding plate 16 .
  • the shielding plate 16, which is preferably designed as a stamped/bent part, surrounds the signal lines 14 within the plug body 12 and is preferably arranged in the (outer) edge region of the plug body 12, as is shown in FIG 3 is recognizable.
  • the material of the plug body 12 is connected to the shielding plate 16 by overmolding it, or, as shown in the figures, by the shielding plate 16 being designed as a separate component that is connected by a form-fitting and/or positive connection with the connector body 12 is connected by an assembly process.
  • connection area 50 a partial area of the printed circuit board 2 is shown in the connection area 50 .
  • metallized insertion openings 18 for four signal lines 14 of the connector 10 in the exemplary embodiment which are electrically conductively connected to the circuit of the printed circuit board 2, which is not shown in detail.
  • the insertion openings 18 are used during the assembly process of the connector 10 which is arranged within the connector body 12 signal lines 14, which correspond to the representation of 2 and 5 to 7 are designed as contact elements 21 in the form of press-in pins 20 on the side facing the printed circuit board 2, and to make electrical contact.
  • the printed circuit board 2 is provided with a solder layer 24 as a connection section 23, which overlaps the cross section of the shielding plate 16 on its end face 22 facing the printed circuit board 2, which layer has a closed outer contour 25 and which additionally separates the insertion openings 18 from one another within the contour 25 or surrounded by distance.
  • the connection section 23 is connected to electrical ground.
  • the material of the solder layer 24 has a lower hardness than the material of the shielding plate 16.
  • the connector 10 is assembled with the circuit carrier 1 or the printed circuit board 2 in an insertion direction 26 running perpendicularly to the circuit carrier 1 plane. It is essential that the shielding plate 16 is also electrically conductively connected to a plurality of contact elements 28, which are also in the form of Press-in pins 30 are formed. The press-in pins 30 protrude beyond the end face 22 of the shielding plate 16 with a press-in section 32 which interacts with an insertion opening 34 in the area of the printed circuit board 2 .
  • contact elements 28 are provided, which are formed in regions as press-in pins 30, of which two contact elements 28 are arranged on a side surface 35 to 37 of the shielding plate 16 or plug body 12, which is rectangular in cross section.
  • the contact elements 28 are integrally connected to the shielding plate 16 in a connection area 38 on the side facing away from the respective press-in section 32 .
  • a deformation section 40 of the contact element 28 adjoins just below the connection region 38 and is bent outwards in a substantially semicircular shape. Outside the deformation section 40, the contact element 28 is straight and runs parallel to the direction of insertion 26. Furthermore, the deformation section 40 of the contact element 28 protrudes beyond the plug body 12 in the area of side walls 41 to 43, so that the deformation sections 40 are easily accessible, for example, for an auxiliary tool.
  • the contact element 28 is supported on both sides of the deformation section 40 at a small distance from the deformation section 40 in relation to the connector body 12, so that a transverse force F ( 6 ) as a deformation force leads to an elastic deformation or elongation of the deformation section 40 in the longitudinal direction of the contact element 28, but not to a deflection of the contact element 28 outside of the deformation section 40 in the direction of the transverse force F or transversely to the direction of insertion 26.
  • the area of the Contact element 28 is arranged to be longitudinally displaceable between the deformation section 40 and the press-in section 32 parallel to or in alignment with the direction of insertion 26, so that when the transverse force F is applied with a corresponding deformation of the deformation section 40, the contact element 28 or the pressing section 32 also extends over the end face by a certain length 22 of the shielding plate 16 protrudes.
  • the contact elements 21 and 28 of the connector 10 are aligned with the insertion openings 18 and 34 of the printed circuit board 2.
  • the connector 10 and circuit board 2 are then moved towards one another, for example by moving the connector 10 in the insertion direction 26 with an assembly force running in the insertion direction 26 and acting on the connector body 12 outside the contact elements 28 .
  • the contact elements 21 and 28 are pressed into the insertion openings 18 and 34 of the circuit board 2 .
  • the circuit carrier 1 or the circuit board 2 rests on a stationary support surface, not shown in the figures.
  • the deformation sections 40 of the contact elements 28 are (elastically) deformed in such a way that the press-in sections 32 are deformed by the extent of the deformation that leads to a Elongation of the contact elements 28 leads, are additionally moved or pressed into the insertion openings 34. Furthermore, when the shielding plate 16 comes into contact with its end face 22 with the connection section 23 of the printed circuit board 2, a plastic deformation of the solder layer 24 takes place. This enables a gap-free transition from the shielding plate 16 on the end face 22 to the connection section 23 or its ground connection.
  • a contact force A is generated by the contact elements 28 via their elastically deformed deformation sections 40 in the direction of the connection section 23 of the circuit board 2, which presses the plug connector 10 against the circuit board 2 and thereby eliminates the gap between the shielding plate 16 and the connection section 23 in the connection area 50 guaranteed.
  • the circuit arrangement 100 described so far can be altered or modified in many different ways without deviating from the idea of the invention. It is also possible for the described connection between the plug connector 10 and the printed circuit board 2 to take place in a different way. For example, it is conceivable not to apply a transverse force F to the contact elements 28 during the assembly process, but to apply a contact force B to the connector 10 running in the direction of insertion 28 after the shielding plate 16 has come into contact with the connection section 23 of the printed circuit board 2, as shown in FIG 6 is shown. As a result, due to the elasticity of the components, an elastic prestressing force is generated on the plug connector 10, which after release of the contact force B leads to a springback of the plug connector 10. However, since the contact elements 28 are inserted relatively deeply into the press-in openings 34, this force leads to a deformation of the deformation sections 40 with a corresponding contact pressure between the connector 10 and the printed circuit board 2.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder (10), mit einem Steckerkörper (12), der zum elektrischen und mechanischen Kontaktieren eines Gegensteckers (5) und eines Schaltungsträgers (1), insbesondere in Form einer Leiterplatte (2) ausgebildet ist, wobei der Steckerkörper (12) mit einem metallischen Abschirmelement (16) zur Abschirmung von in dem Steckerkörper (12) angeordneten Leitungen (14) verbunden ist, und wobei das Abschirmelement (16) zumindest mittelbar mittels wenigstens eines Kontaktelements (28) mit einer elektrischen Masseverbindung (23) mit dem Schaltungsträger (1) kontaktierbar ist.The invention relates to an electrical plug connector (10), having a plug body (12), which is designed for electrical and mechanical contact with a mating plug (5) and a circuit carrier (1), in particular in the form of a printed circuit board (2), the plug body ( 12) is connected to a metallic shielding element (16) for shielding lines (14) arranged in the plug body (12), and wherein the shielding element (16) is at least indirectly connected to an electrical ground connection (23) by means of at least one contact element (28). the circuit carrier (1) can be contacted.

Description

Technisches Gebiettechnical field

Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder, der einerseits mit einem Schaltungsträger wie einer Leiterplatte kontaktierbar ist und andererseits der mechanischen und elektrischen Verbindung mit einem elektrische (Signal-) Leitungen führenden Gegenstecker dient. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Schaltungsanordnung, bestehend aus einem erfindungsgemäßen Steckverbinder und einem Schaltungsträger sowie ein Verfahren zum Ausbilden einer derartigen Schaltungsanordnung.The invention relates to a connector which can be contacted on the one hand with a circuit carrier such as a printed circuit board and on the other hand is used for the mechanical and electrical connection with a mating connector carrying electrical (signal) lines. Furthermore, the invention relates to a circuit arrangement consisting of a connector according to the invention and a circuit carrier and a method for forming such a circuit arrangement.

Stand der TechnikState of the art

Ein elektrischer Steckverbinder mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist aus der DE 10 2017 123 080 A1 bekannt. Der bekannte Steckverbinder zeichnet sich durch eine Masseverbindung zur elektrischen Abschirmung von innerhalb des Steckverbinders angeordneten elektrischen Leitungen aus, die unter anderem durch einen zumindest teilweise metallischen Steckerkörper ausgebildet ist, der über mehrere Kontaktelemente mit elektrischer Masse eines Schaltungsträgers verbunden ist. Dabei ist es vorgesehen, dass die Kontaktelemente aus einer Stirnfläche des Steckerkörpers herausragen und in entsprechende Einführöffnungen des Schaltungsträgers einführbar und dort mit diesen beispielsweise durch Lötverbindungen kontaktiert sind.An electrical connector with the features of the preamble of claim 1 is from DE 10 2017 123 080 A1 known. The well-known plug connector is characterized by a ground connection for the electrical shielding of electrical lines arranged within the plug connector, which is formed, among other things, by an at least partially metallic plug body which is connected to the electrical ground of a circuit carrier via a number of contact elements. It is provided that the contact elements protrude from an end face of the connector body and can be inserted into corresponding insertion openings in the circuit carrier and contacted there with these, for example by soldered connections.

Weiterhin sind aus dem Stand der Technik aus Blech bestehende Abschirmelemente an einem Steckverbinder bekannt, die über federnd ausgebildete, mit dem Schaltungsträger verbundene Kontaktelemente an einem Einschubgehäuse für den Steckverbinder kontaktierbar sind, wobei die Kontaktelemente als mit dem Steckerkörper nicht verbundene Bauteile ausgebildet sind ausgebildet ( US 5,500,788 ).Furthermore, existing shielding elements on a connector are known from the prior art made of sheet metal, which can be contacted via resiliently trained, connected to the circuit carrier contact elements on a slide-in housing for the connector, wherein the Contact elements are designed as components that are not connected to the connector body ( U.S. 5,500,788 ).

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Der erfindungsgemäße elektrische Steckverbinder mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass er eine besonders hochwertige bzw. sichere Abschirmung von innerhalb des Steckerkörpers geführten Signalanleitungen ermöglicht. Dies wird dadurch erzielt, dass eine ggf. zwischen einem Schaltungsträger und dem Steckverbinder ausgebildete Lücke durch eine spezielle Ausbildung des steckbaren Abschirmelements am Steckerkörper insofern überbrückt bzw. geschlossen wird, dass durch das wenigstens eine Kontaktelement am Abschirmelement eine (elastische) Federkraft erzeugbar ist, die den Steckverbinder bzw. das Abschirmelement und den Schaltungsträger gegeneinander drücken bzw. gegeneinander pressen und dadurch für eine spaltfreie Ausbildung im Verbindungsbereich von Schaltungsträger und Abschirmelement sorgt.The electrical connector according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that it enables particularly high-quality and reliable shielding of signal lines routed within the connector body. This is achieved in that any gap formed between a circuit carrier and the connector is bridged or closed by a special design of the pluggable shielding element on the connector body in such a way that an (elastic) spring force can be generated by the at least one contact element on the shielding element press the plug connector or the shielding element and the circuit carrier against one another or press them against one another and thereby ensure a gap-free design in the connection area of the circuit carrier and shielding element.

Zu Erzielung des oben genannten Vorteils sieht es der elektrische Steckverbinder mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor, dass das wenigstens eine Kontaktelement als vorzugsweise monolithisch mit dem Abschirmelement verbundenes Bauteil ausgebildet ist, dass das Abschirmelement eine Stirnfläche zur Kontaktierung der elektrischen Masseverbindung am Schaltungsträger aufweist, und dass das wenigstens eine Kontaktelement in einer zum Verbinden mit dem Schaltungsträger dienenden Einschubrichtung elastisch federnd ausgebildet ist.To achieve the above-mentioned advantage, the electrical connector with the features of claim 1 provides that the at least one contact element is designed as a component that is preferably monolithically connected to the shielding element, that the shielding element has an end face for contacting the electrical ground connection on the circuit carrier, and that the at least one contact element is designed to be elastically resilient in an insertion direction serving to connect to the circuit carrier.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders sind in den Unteransprüchen aufgeführt.Advantageous developments of the electrical connector according to the invention are listed in the dependent claims.

Eine besonders bevorzugte konstruktive Ausgestaltung des Steckverbinders sieht vor, dass das wenigstens eine Kontaktelement bereichsweise als Einpresspin ausgebildet ist, das an einer einem Einpressabschnitt zum Verbinden mit dem Schaltungsträger abgewandten Seite in einem Verbindungsbereich mit dem Abschirmelement verbunden ist, und dass das Kontaktelement im Bereich zwischen einem Verformungsabschnitt und dem Einpressabschnitt in Einschubrichtung am Steckerkörper längsverschiebbar angeordnet ist. Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht es insbesondere, ohne beispielsweise eine Lötverbindung die benötigte (elastische) Anpresskraft zwischen dem Steckverbinder und dem Schaltungsträger durch einen einfachen Montagevorgang zu ermöglichen.A particularly preferred structural design of the plug connector provides that the at least one contact element is designed in some areas as a press-in pin, which is connected to the shielding element in a connection area on a side facing away from a press-in section for connection to the circuit carrier, and that the Contact element is arranged longitudinally displaceable in the area between a deformation section and the press-in section in the insertion direction on the connector body. Such a configuration makes it possible, in particular, to enable the required (elastic) contact pressure between the plug connector and the circuit carrier by means of a simple assembly process without, for example, a soldered connection.

In einer bevorzugten Weiterbildung des zuletzt gemachten Vorschlags ist es vorgesehen, dass der Einpresspin zwischen dem Verformungsabschnitt und dem Einpressabschnitt geradlinig und in Ausrichtung mit der Einschubrichtung des Kontaktelements ausgebildet ist, und dass im Verformungsabschnitt das Kontaktelement bogenförmig und/oder gekrümmt in Bezug zur Einschubrichtung ausgebildet ist. Eine derartige Ausgestaltung des Einpresspins ermöglicht es insbesondere, durch eine senkrecht zur Einschubrichtung auf den Einpresspin im Bereich des Verformungsabschnitts wirkende Kraft den Einpresspin in Richtung des Schaltungsträgers elastisch zu verformen bzw. zu verlängern, um dadurch im eingepressten Zustand des Einpresspins die benötigte Anlagekraft des Steckverbinders zum Schaltungsträger zu erzeugen. Ergänzend wird erwähnt, dass es zum Ausbilden der benötigten Verformung des Einpresspins von Vorteil bzw. wesentlich ist, dass die Deformation des Verformungsabschnitts in die Einschubrichtung umgelenkt wird. Daher ist es besonders sinnvoll, den Einpresspin beidseitig des Verformungsabschnitts durch Anlage an den Steckverbinder abzustützen, damit die auf den Verformungsabschnitt wirkende Deformationskraft in Richtung der Einschubrichtung des Einpresspins umgelenkt wird.In a preferred development of the most recent proposal, it is provided that the press-in pin between the deformation section and the press-in section is designed in a straight line and in alignment with the insertion direction of the contact element, and that the contact element is arched and/or curved in relation to the insertion direction in the deformation section . Such a design of the press-in pin makes it possible, in particular, to elastically deform or lengthen the press-in pin in the direction of the circuit carrier by means of a force acting perpendicularly to the insertion direction on the press-in pin in the region of the deformation section, in order to achieve the required contact force of the connector for the press-in pin in the pressed-in state to generate circuit carriers. In addition, it is mentioned that, in order to form the required deformation of the press-in pin, it is advantageous or essential that the deformation of the deformation section is deflected in the direction of insertion. It is therefore particularly useful to support the press-in pin on both sides of the deformable section by contacting the connector so that the deformation force acting on the deformable section is deflected in the direction of the insertion direction of the press-in pin.

In wiederum bevorzugter Ausgestaltung des zuletzt gemachten Vorschlags ist es vorgesehen, dass der Verformungsabschnitt des Einpresspins den Steckerkörper seitlich überragt. Dadurch wird insbesondere ein besonders einfach ausgebildetes Hilfswerkzeug ermöglicht, das gegen den Verformungsabschnitt bzw. den Steckerkörper anlegbar ist und dabei gleichzeitig den Verformungsabschnitt des Kontaktelements in gewünschter Art und Weise deformiert. Weiterhin ist dadurch auch eine besonders einfache, z.B. optische Kontrolle möglich, ob im gefügten Zustand des Steckerkörpers mit dem Schaltungsträger der Einpresspin die benötigte Einpresstiefe in dem Schaltungsträger aufweist, um die Anpresskraft in Richtung des Schaltungsträgers zu erzeugen. Dies kann zum Beispiel durch eine Kontrolle des seitlichen Abstands des Verformungsabschnitts zum Steckerkörper bzw. dessen Seitenwand erfolgen.In another preferred embodiment of the last proposal, it is provided that the deformation section of the press-in pin protrudes laterally beyond the connector body. This enables in particular a particularly simply designed auxiliary tool which can be placed against the deformation section or the connector body and at the same time deforms the deformation section of the contact element in the desired manner. Furthermore, this also enables a particularly simple, e.g To generate circuit carrier. This can be done, for example, by checking the lateral distance between the deformation section and the plug body or its side wall.

Um eine vollflächige bzw. senkrecht zur Ebene des Schaltungsträgers wirkende Anpresskraft des Steckverbinders in Richtung des Schaltungsträgers zu gewährleisten, ist es darüber hinaus vorgesehen, dass wenigstens zwei Kontaktelemente vorgesehen sind, die an gegenüberliegenden Seiten des Steckerkörpers angeordnet sind. Typischerweise befinden sich bei einem rechteckförmigen Querschnitt des Steckverbinders an jeder der Seiten des Steckerkörpers wenigstens ein Kontaktelement, um eine besonders gleichmäßige bzw. hohe Anpresskraft zu erzeugen, wenn die entsprechenden Seiten des Steckerkörpers dies konstruktiv ermöglichen. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, möglichst viele Kontaktelemente bzw. Einpresspins zu verwenden, da dadurch eine besonders gleichförmige Anpresskraft von dem Steckerkörper auf den Schaltungsträger ermöglicht wird, und gleichzeitig die von dem jeweiligen Einpresspin benötigte Kontaktkraft zur Erzielung der benötigten Anpresskraft in Richtung des Schaltungsträgers reduziert werden kann. Dadurch ist beispielsweise auch eine relativ geringe Deformation im Verformungsabschnitt des Kontaktelements erforderlich.In order to ensure a contact pressure of the plug connector that acts across the entire surface or perpendicularly to the plane of the circuit carrier in the direction of the circuit carrier, provision is also made for at least two contact elements to be provided, which are arranged on opposite sides of the connector body. In the case of a rectangular cross section of the plug connector, there is typically at least one contact element on each side of the plug body in order to generate a particularly uniform or high contact pressure if the corresponding sides of the plug body allow this structurally. In addition, it is advantageous to use as many contact elements or press-in pins as possible, since this enables a particularly uniform contact pressure from the connector body to the circuit carrier, and at the same time the contact force required by the respective press-in pin to achieve the required contact pressure in the direction of the circuit carrier can be reduced can. As a result, for example, a relatively small deformation in the deformation section of the contact element is required.

Weiterhin umfasst die Erfindung eine Schaltungsanordnung, aufweisend einen soweit beschriebenen erfindungsgemäßen Steckverbinder und einen Schaltungsträger, insbesondere in Form einer Leiterplatte. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zeichnet sich dadurch aus, dass der Schaltungsträger eine mit elektrischer Masse verbundene Einstrecköffnung zur klemmbaren Verbindung mit dem wenigstens einen Kontaktelement des Abschirmelements aufweist, und dass der Schaltungsträger auf der der Stirnfläche zugewandten Seite einen mit elektrischer Masse verbundenen, eine geschlossene Außenkontur aufweisenden Anschlussabschnitt hat, der in zumindest teilweiser Überdeckung mit der Stirnfläche des Abschirmelements angeordnet ist und die im Steckerkörper angeordnete Leitungen in der Ebene des Schaltungsträgers umgibt.Furthermore, the invention includes a circuit arrangement, having a connector according to the invention as described so far and a circuit carrier, in particular in the form of a printed circuit board. The circuit arrangement according to the invention is characterized in that the circuit carrier has an insertion opening connected to electrical ground for a clampable connection to the at least one contact element of the shielding element, and that the circuit carrier has a connection section connected to electrical ground and having a closed outer contour on the side facing the end face has which is arranged in at least partial overlap with the end face of the shielding element and which surrounds the lines arranged in the connector body in the plane of the circuit carrier.

In Weiterbildung der Schaltungsanordnung ist es von Vorteil, wenn der Anschlussabschnitt in Form einer Lotschicht ausgebildet ist, die eine geringere Härte aufweist als die Stirnfläche des Abschirmelements. Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht insbesondere eine plastische Deformation der Lotschicht bzw. des Anschlussabschnitts zur Gewährleistung einer besonders sicheren, lückenfreien elektromagnetischen Abschirmung zwischen dem Steckverbinder bzw. dem Abschirmelement und dem Schaltungsträger.In a further development of the circuit arrangement, it is advantageous if the connection section is in the form of a solder layer which has a lower Hardness than the end face of the shielding element. Such a configuration enables in particular a plastic deformation of the solder layer or the connection section to ensure a particularly reliable, gap-free electromagnetic shielding between the plug connector or the shielding element and the circuit carrier.

Weiterhin ist es vorgesehen, dass die im Steckerkörper angeordneten Leitungen auf der dem Schaltungsträger zugewandten Seite mit zusätzlichen Kontaktelementen zur elektrischen Kontaktierung des Schaltungsträgers verbunden sind, und dass die zusätzlichen Kontaktelemente in Form von Einpresspins ausgebildet sind. Dadurch, dass sowohl die Kontaktelemente als auch die zusätzlichen Kontaktelemente in Form von Einpresspins ausgebildet sind, kann die Verbindung zwischen dem Steckverbinder und dem Schaltungsträger alleine durch eine mechanische Verbindung, d.h. ohne Lötverbindungen oder ähnliche stoffflüssige Verbindungen, ausgebildet sein. Dies ermöglicht einen besonders einfachen Montageprozess mit entsprechend einfach konzipierten Fertigungs- bzw. Montageeinrichtungen.Provision is also made for the lines arranged in the connector body to be connected to additional contact elements for electrical contacting of the circuit carrier on the side facing the circuit carrier, and for the additional contact elements to be in the form of press-in pins. Because both the contact elements and the additional contact elements are in the form of press-in pins, the connection between the plug connector and the circuit carrier can be formed solely by a mechanical connection, i.e. without soldered connections or similar material connections. This enables a particularly simple assembly process with correspondingly simply designed manufacturing and assembly facilities.

Zuletzt umfasst die Erfindung auch ein Verfahren zum Ausbilden einer derartigen Schaltungsanordnung, wobei das Verfahren zumindest folgende Schritte umfasst. Zunächst erfolgt ein Ausrichten des Steckverbinders zum Schaltungsträger, sodass das wenigstens eine Kontaktelement mit einem Einpressabschnitt fluchtend zur Einstecköffnung des Schaltungsträgers angeordnet ist. Anschließend erfolgt ein Gegeneinander bewegen von Steckverbinder und Schaltungsträger in einer senkrechten zur Ebene des Schaltungsträgers verlaufenden Einschubrichtung. Danach erfolgt ein Kontaktieren der Stirnfläche des Abschirmelements mit dem mit elektrischer Masse verbundenen Anschlussabschnitt des Schaltungsträgers. Weiterhin erfolgt das Aufbringen einer Verformungskraft auf das wenigstens eine Kontaktelement im Bereich eines Verformungsabschnitts während des Gegeneinanderbewegens von Steckverbinder und Schaltungsträger und/oder nach dem Einstecken des Kontaktelements in die Einstecköffnung des Schaltungsträgers oder alternativ das Aufbringen einer Auflagekraft auf den Steckerkörper in einem Zustand, bei dem eine Stirnfläche des Abschirmelements in Anlagekontakt mit dem mit elektrischer Masse verbundenen Anschlussabschnitt des Schaltungsträgers ist.Finally, the invention also includes a method for forming such a circuit arrangement, the method including at least the following steps. First, the plug connector is aligned with the circuit carrier, so that the at least one contact element is arranged with a press-in section in alignment with the insertion opening of the circuit carrier. Then the plug connector and circuit carrier are moved towards one another in an insertion direction running perpendicular to the plane of the circuit carrier. Thereafter, the end face of the shielding element is brought into contact with the terminal section of the circuit carrier that is connected to electrical ground. Furthermore, a deformation force is applied to the at least one contact element in the area of a deformation section while the connector and circuit carrier are moving towards one another and/or after the contact element has been inserted into the insertion opening of the circuit carrier, or alternatively a contact force is applied to the connector body in a state in which an end face of the shielding element is in contact with the terminal section of the circuit carrier that is connected to electrical ground.

In Weiterbildung des soweit beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, dass beim Kontaktieren der Stirnfläche des Abschirmelements mit dem mit elektrischer Masse verbundenen Anschlussabschnitt des Schaltungsträgers der Anschlussabschnitt plastisch verformt wird. Dadurch lassen sich Bauteil- und/oder Montageungenauigkeiten ausgleichen und ein spaltfreier Übergang zwischen dem Steckverbinder bzw. dem Abschirmelement und dem Schaltungsträger erzielen.In a development of the method according to the invention that has been described so far, it is provided that when the end face of the shielding element comes into contact with the connection section of the circuit carrier that is connected to electrical ground, the connection section is plastically deformed. As a result, component and/or assembly inaccuracies can be compensated for and a gap-free transition between the connector or the shielding element and the circuit carrier can be achieved.

Um während des Verbindens der Kontaktelemente des Abschirmelements mit dem Schaltungsträger gleichzeitig ohne weiteren Montageaufwand Signalleitungen im Steckverbinder mit dem Schaltungsträger zu verbinden, ist es vorgesehen, dass während des Verbindens des wenigstens einen Kontaktelements weitere, als Einpresspins ausgebildete, mit Signalleitungen verbundene Kontaktelemente mit dem Schaltungsträger verbunden werden.In order to simultaneously connect signal lines in the plug connector to the circuit carrier while the contact elements of the shielding element are being connected to the circuit carrier without further installation effort, it is provided that during the connection of the at least one contact element, further contact elements designed as press-in pins and connected to signal lines are connected to the circuit carrier will.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnungen.Further advantages, features and details of the invention result from the following description of preferred embodiments of the invention and from the drawings.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig.1
zeigt in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht eine Schaltungsanordnung, bestehend aus einem Steckverbinder und einem Schaltungsträger in Form einer Leiterplatte,
Fig. 2
eine Ansicht auf die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 in Richtung des Pfeils II der Fig. 1,
Fig. 3
eine vereinfachte Ansicht des Steckverbinders auf der dem Schaltungsträger zugewandten Seite,
Fig. 4
eine Draufsicht auf einen Teilbereich des Schaltungsträgers im Verbindungsbereich mit dem Steckverbinder und
Fig. 5
bis
Fig. 7
jeweils in teilweise geschnittenen Ansichten einen Montageprozess zwischen einem Steckverbinder und einem Schaltungsträger während unterschiedlicher Phasen des Montagevorgangs.
Brief description of the drawings
Fig.1
shows a circuit arrangement, consisting of a connector and a circuit carrier in the form of a printed circuit board, in a partially sectioned side view,
2
a view of the circuit arrangement according to FIG 1 in the direction of arrow II of 1 ,
3
a simplified view of the connector on the side facing the circuit board,
4
a plan view of a portion of the circuit carrier in the connection area with the connector and
figure 5
until
7
each in partially sectioned views an assembly process between a connector and a circuit carrier during different phases of the assembly process.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.Identical elements or elements with the same function are provided with the same reference numbers in the figures.

In den Figuren ist eine Schaltungsanordnung 100 dargestellt, die Bestandteil eines elektrischen Geräts, wie eines Schaltgeräts bzw. Steuergeräts, beispielsweise für Kfz-Anwendungen, sein kann. Die Schaltungsanordnung 100 umfasst einen Schaltungsträger 1 in Form zum Beispiel einer Leiterplatte 2. Der Schaltungsträger 1 ist in einem Verbindungsbereich 50 mit einem Steckverbinder 10 kontaktiert. Der Steckverbinder 10 wiederum dient der elektrischen und mechanischen Verbindung eines lediglich in der Fig. 1 vereinfacht dargestellten Gegensteckers 5 mit Signalleitungen, deren Signale bzw. Spannungen im Bereich der Schaltungsanordnung 100 beispielsweise mittels nicht dargestellter elektronischer Einrichtungen, wie ICs o.ä., verarbeitet werden.The figures show a circuit arrangement 100, which can be part of an electrical device, such as a switching device or control device, for example for motor vehicle applications. The circuit arrangement 100 comprises a circuit carrier 1 in the form of a printed circuit board 2, for example. The connector 10 in turn is used for the electrical and mechanical connection only in the 1 mating connector 5 shown in simplified form with signal lines whose signals or voltages are processed in the area of circuit arrangement 100, for example by means of electronic devices, such as ICs or the like, which are not shown.

Der Steckverbinder 10 weist einen Steckerkörper 12 auf, der aus Kunststoff besteht und als Spritzgussteil ausgebildet ist. Zur elektrischen Abschirmung von in der Fig. 2 bereichsweise erkennbaren elektrischen Leitungen in Form von Signalleitungen 14 o.ä. weist der Steckerkörper 12 darüber hinaus ein Abschirmelement, insbesondere in Form eines hülsenartigen Abschirmblechs 16, auf. Das vorzugsweise als Stanz-/Biegeteil ausgebildete Abschirmblech 16 umgibt die Signalleitungen 14 innerhalb des Steckerkörpers 12 und ist vorzugsweise im (äußeren) Randbereich des Steckerkörpers 12 angeordnet, wie dies in der Fig. 3 erkennbar ist. Dabei kann es vorgesehen sein, dass das Material des Steckerkörpers 12 durch Umspritzen des Abschirmblechs 16 mit diesem verbunden ist, oder aber, wie in den Figuren dargestellt, dadurch, dass das Abschirmblech 16 als separates Bauteil ausgebildet ist, das durch eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung mit dem Steckerkörper 12 durch einen Montageprozess verbunden wird.The connector 10 has a connector body 12 which is made of plastic and is designed as an injection molded part. For electrical shielding of in the 2 In addition to the electrical lines in the form of signal lines 14 or the like that can be seen in certain areas, the connector body 12 also has a shielding element, in particular in the form of a sleeve-like shielding plate 16 . The shielding plate 16, which is preferably designed as a stamped/bent part, surrounds the signal lines 14 within the plug body 12 and is preferably arranged in the (outer) edge region of the plug body 12, as is shown in FIG 3 is recognizable. It can be provided that the material of the plug body 12 is connected to the shielding plate 16 by overmolding it, or, as shown in the figures, by the shielding plate 16 being designed as a separate component that is connected by a form-fitting and/or positive connection with the connector body 12 is connected by an assembly process.

In der Fig. 4 ist ein Teilbereich der Leiterplatte 2 im Verbindungsbereich 50 dargestellt. Hierbei erkennt man insbesondere metallisierte Einstecköffnungen 18 für im Ausführungsbeispiel vier Signalleitungen 14 des Steckverbinders 10, die elektrisch leitend mit der im Einzelnen nicht dargestellten Schaltung der Leiterplatte 2 verbunden sind. Die Einstecköffnungen 18 dienen dazu, beim Montageprozess des Steckverbinders 10 die innerhalb des Steckerkörpers 12 angeordneten Signalleitungen 14, die entsprechend der Darstellung der Fig. 2 sowie 5 bis 7 auf der der Leiterplatte 2 zugewandten Seite in Form von Einpresspins 20 als Kontaktelemente 21 ausgebildet sind, aufzunehmen und elektrisch zu kontaktieren.In the 4 a partial area of the printed circuit board 2 is shown in the connection area 50 . Here you can see, in particular, metallized insertion openings 18 for four signal lines 14 of the connector 10 in the exemplary embodiment, which are electrically conductively connected to the circuit of the printed circuit board 2, which is not shown in detail. The insertion openings 18 are used during the assembly process of the connector 10 which is arranged within the connector body 12 signal lines 14, which correspond to the representation of 2 and 5 to 7 are designed as contact elements 21 in the form of press-in pins 20 on the side facing the printed circuit board 2, and to make electrical contact.

Weiterhin ist die Leiterplatte 2 in Überdeckung mit dem Querschnitt des Abschirmblechs 16 an dessen der Leiterplatte 2 zugewandten Stirnfläche 22 mit einer Lotschicht 24 als Anschlussabschnitt 23 versehen, die eine geschlossene äußere Kontur 25 aufweist, und die innerhalb der Kontur 25 zusätzlich die Einstecköffnungen 18 voneinander separiert bzw. mit Abstand umgibt. Der Anschlussabschnitt 23 ist mit elektrischer Masse verbunden. Weiterhin weist das Material der Lotschicht 24 eine geringere Härte auf als das Material des Abschirmblechs 16.Furthermore, the printed circuit board 2 is provided with a solder layer 24 as a connection section 23, which overlaps the cross section of the shielding plate 16 on its end face 22 facing the printed circuit board 2, which layer has a closed outer contour 25 and which additionally separates the insertion openings 18 from one another within the contour 25 or surrounded by distance. The connection section 23 is connected to electrical ground. Furthermore, the material of the solder layer 24 has a lower hardness than the material of the shielding plate 16.

Die Montage des Steckverbinders 10 mit dem Schaltungsträgers 1 bzw. der Leiterplatte 2 erfolgt in einer senkrecht zur Ebene des Schaltungsträgers 1 verlaufenden Einschubrichtung 26. Wesentlich ist, dass das Abschirmblech 16 darüber hinaus elektrisch leitend mit mehreren Kontaktelementen 28 verbunden ist, die ebenfalls in Form von Einpresspins 30 ausgebildet sind. Die Einpresspins 30 überragen die Stirnfläche 22 des Abschirmblechs 16 mit jeweils einem Einpressabschnitt 32, der mit einer Einstecköffnung 34 im Bereich der Leiterplatte 2 zusammenwirkt.The connector 10 is assembled with the circuit carrier 1 or the printed circuit board 2 in an insertion direction 26 running perpendicularly to the circuit carrier 1 plane. It is essential that the shielding plate 16 is also electrically conductively connected to a plurality of contact elements 28, which are also in the form of Press-in pins 30 are formed. The press-in pins 30 protrude beyond the end face 22 of the shielding plate 16 with a press-in section 32 which interacts with an insertion opening 34 in the area of the printed circuit board 2 .

Entsprechend der Darstellung der Fig. 3 sind beispielhaft sechs Kontaktelemente 28 vorgesehen, die bereichsweise als Einpresspins 30 ausgebildet sind, von denen jeweils zwei Kontaktelemente 28 an einer Seitenfläche 35 bis 37 des im Querschnitt rechteckförmigen Abschirmblechs 16 bzw. Steckerkörpers 12 angeordnet sind.According to the representation of 3 By way of example, six contact elements 28 are provided, which are formed in regions as press-in pins 30, of which two contact elements 28 are arranged on a side surface 35 to 37 of the shielding plate 16 or plug body 12, which is rectangular in cross section.

Die Kontaktelemente 28 sind auf der dem jeweiligen Einpressabschnitt 32 abgewandten Seite in einem Verbindungsbereich 38 einstückig mit dem Abschirmblech 16 verbunden. Knapp unterhalb des Verbindungsbereichs 38 schließt sich ein Verformungsabschnitt 40 des Kontaktelements 28 an, der im Wesentlichen halbkreisförmig nach außen gebogen ausgebildet ist. Außerhalb des Verformungsabschnitts 40 ist das Kontaktelement 28 geradlinig ausgebildet und verläuft parallel zur Einschubrichtung 26. Weiterhin überragt der Verformungsabschnitt 40 des Kontaktelements 28 den Steckerkörper 12 im Bereich von Seitenwänden 41 bis 43 nach außen, sodass die Verformungsabschnitte 40 beispielsweise für ein Hilfswerkzeug leicht erreichbar sind. Darüber hinaus ist das Kontaktelement 28 beidseitig des Verformungsabschnitts 40 im geringen Abstand zum Verformungsabschnitt 40 gegenüber dem Steckerkörper 12 abgestützt, sodass eine senkrecht zur Einschubrichtung 26 verlaufende Querkraft F (Fig. 6) als Deformationskraft zwar zu einer elastischen Deformation bzw. Längung des Verformungsabschnitts 40 in Längsrichtung des Kontaktelements 28 führt, jedoch nicht zu einer Auslenkung des Kontaktelements 28 außerhalb des Verformungsabschnitts 40 in Richtung der Querkraft F bzw. quer zur Einschubrichtung 26. Weiterhin ist der Bereich des Kontaktelements 28 zwischen dem Verformungsabschnitt 40 und dem Einpressabschnitt 32 parallel bzw. in Ausrichtung zur Einschubrichtung 26 längsverschiebbar angeordnet, sodass beim Aufbringen der Querkraft F mit einer entsprechenden Verformung des Verformungsabschnitts 40 das Kontaktelement 28 bzw. der Anpressabschnitt 32 um ein bestimmtes Längenmaß zusätzlich über die Stirnfläche 22 des Abschirmblechs 16 herausragt.The contact elements 28 are integrally connected to the shielding plate 16 in a connection area 38 on the side facing away from the respective press-in section 32 . A deformation section 40 of the contact element 28 adjoins just below the connection region 38 and is bent outwards in a substantially semicircular shape. Outside the deformation section 40, the contact element 28 is straight and runs parallel to the direction of insertion 26. Furthermore, the deformation section 40 of the contact element 28 protrudes beyond the plug body 12 in the area of side walls 41 to 43, so that the deformation sections 40 are easily accessible, for example, for an auxiliary tool. In addition, the contact element 28 is supported on both sides of the deformation section 40 at a small distance from the deformation section 40 in relation to the connector body 12, so that a transverse force F ( 6 ) as a deformation force leads to an elastic deformation or elongation of the deformation section 40 in the longitudinal direction of the contact element 28, but not to a deflection of the contact element 28 outside of the deformation section 40 in the direction of the transverse force F or transversely to the direction of insertion 26. Furthermore, the area of the Contact element 28 is arranged to be longitudinally displaceable between the deformation section 40 and the press-in section 32 parallel to or in alignment with the direction of insertion 26, so that when the transverse force F is applied with a corresponding deformation of the deformation section 40, the contact element 28 or the pressing section 32 also extends over the end face by a certain length 22 of the shielding plate 16 protrudes.

Zum Verbinden des Steckverbinders 10 mit der Leiterplatte 2 zur Ausbildung der Schaltungsanordnung 100 werden die Kontaktelemente 21 und 28 des Steckverbinders 10 fluchtend zu den Einstecköffnungen 18 und 34 der Leiterplatte 2 ausgerichtet. Anschließend erfolgt ein Gegeneinanderbewegen von Steckverbinder 10 und Leiterplatte 2, beispielsweise durch Bewegen des Steckverbinders 10 in der Einschubrichtung 26 mit einer in Einschubrichtung 26 verlaufenden Montagekraft, die auf den Steckerkörper 12 außerhalb der Kontaktelemente 28 einwirkt. Dabei werden die Kontaktelemente 21 und 28 in die Einsteckstecköffnungen 18 und 34 der Leiterplatte 2 eingepresst. Während der Montage liegt darüber hinaus der Schaltungsträger 1 bzw. die Leiterplatte 2 auf einer ortsfesten, in den Figuren nicht dargestellten Auflagefläche auf. Wesentlich ist, dass während oder nach dem Verbinden des Steckverbinders 10 mit der Leiterplatte 2 durch Aufbringen von (zusätzlichen) Querkräften F die Verformungsabschnitte 40 der Kontaktelemente 28 derart (elastisch) deformiert werden, dass die Einpressabschnitte 32 um das Maß der Deformation, die zu einer Längung der Kontaktelemente 28 führt, zusätzlich in die Einstecköffnungen 34 hineinbewegt bzw. eingedrückt werden. Weiterhin findet beim Kontaktieren des Abschirmblechs 16 mit seiner Stirnfläche 22 mit dem Anschlussabschnitt 23 der Leiterplatte 2 eine plastische Deformation der Lotschicht 24 statt. Dadurch wird ein spaltfreier Übergang vom Abschirmblech 16 an der Stirnfläche 22 zum Anschlussabschnitt 23 bzw. dessen Masseverbindung ermöglicht.To connect the connector 10 to the printed circuit board 2 to form the circuit arrangement 100, the contact elements 21 and 28 of the connector 10 are aligned with the insertion openings 18 and 34 of the printed circuit board 2. The connector 10 and circuit board 2 are then moved towards one another, for example by moving the connector 10 in the insertion direction 26 with an assembly force running in the insertion direction 26 and acting on the connector body 12 outside the contact elements 28 . In the process, the contact elements 21 and 28 are pressed into the insertion openings 18 and 34 of the circuit board 2 . Furthermore, during assembly, the circuit carrier 1 or the circuit board 2 rests on a stationary support surface, not shown in the figures. It is essential that during or after the connector 10 is connected to the printed circuit board 2 by the application of (additional) transverse forces F, the deformation sections 40 of the contact elements 28 are (elastically) deformed in such a way that the press-in sections 32 are deformed by the extent of the deformation that leads to a Elongation of the contact elements 28 leads, are additionally moved or pressed into the insertion openings 34. Furthermore, when the shielding plate 16 comes into contact with its end face 22 with the connection section 23 of the printed circuit board 2, a plastic deformation of the solder layer 24 takes place. This enables a gap-free transition from the shielding plate 16 on the end face 22 to the connection section 23 or its ground connection.

Nach dem Reduzieren der Querkraft F wird durch die Kontaktelemente 28 über deren elastisch deformierte Verformungsabschnitte 40 eine Anpresskraft A in Richtung des Anschlussabschnitts 23 der Leiterplatte 2 erzeugt, die den Steckverbinder 10 gegen die Leiterplatte 2 presst und dadurch die Spaltfreiheit zwischen dem Abschirmblech 16 und dem Anschlussabschnitt 23 im Verbindungsbereich 50 garantiert.After the reduction of the transverse force F, a contact force A is generated by the contact elements 28 via their elastically deformed deformation sections 40 in the direction of the connection section 23 of the circuit board 2, which presses the plug connector 10 against the circuit board 2 and thereby eliminates the gap between the shielding plate 16 and the connection section 23 in the connection area 50 guaranteed.

Die soweit beschriebene Schaltungsanordnung 100 kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Ebenso ist es möglich, dass auch das beschriebene Verbinden zwischen Steckverbinder 10 und Leiterplatte 2 auf andere Art und Weise erfolgt. So ist es beispielsweise denkbar, während des Montagevorgangs nicht die Kontaktelemente 28 mit einer Querkraft F zu beaufschlagen, sondern den Steckverbinder 10 mit einer in Einschubrichtung 28 verlaufenden Auflagekraft B nach Anlage des Abschirmblechs 16 an dem Anschlussabschnitt 23 der Leiterplatte 2, wie dies in der Fig. 6 dargestellt ist. Dadurch wird infolge der Elastizität der Bauteile auf den Steckerbinder 10 eine elastische Vorspannkraft erzeugt, die nach Lösen der Auflagekraft B zu einem Rückfedern des Steckverbinders 10 führt. Da jedoch die Kontaktelemente 28 in den Einpressöffnungen 34 relativ tief eingesteckt sind, führt diese Kraft zu einer Deformation der Verformungsabschnitte 40 mit einer entsprechenden Anpresskraft zwischen Steckverbinder 10 und Leiterplatte 2.The circuit arrangement 100 described so far can be altered or modified in many different ways without deviating from the idea of the invention. It is also possible for the described connection between the plug connector 10 and the printed circuit board 2 to take place in a different way. For example, it is conceivable not to apply a transverse force F to the contact elements 28 during the assembly process, but to apply a contact force B to the connector 10 running in the direction of insertion 28 after the shielding plate 16 has come into contact with the connection section 23 of the printed circuit board 2, as shown in FIG 6 is shown. As a result, due to the elasticity of the components, an elastic prestressing force is generated on the plug connector 10, which after release of the contact force B leads to a springback of the plug connector 10. However, since the contact elements 28 are inserted relatively deeply into the press-in openings 34, this force leads to a deformation of the deformation sections 40 with a corresponding contact pressure between the connector 10 and the printed circuit board 2.

Claims (12)

Elektrischer Steckverbinder (10), mit einem Steckerkörper (12), der zum elektrischen und mechanischen Kontaktieren eines Gegensteckers (5) und eines Schaltungsträgers (1), insbesondere in Form einer Leiterplatte (2) ausgebildet ist, wobei der Steckerkörper (12) mit einem metallischen Abschirmelement (16) zur Abschirmung von in dem Steckerkörper (12) angeordneten Leitungen (14) verbunden ist, und wobei das Abschirmelement (16) zumindest mittelbar mittels wenigstens eines Kontaktelements (28) mit einer elektrischen Masseverbindung (23) mit dem Schaltungsträger (1) kontaktierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Kontaktelement (28) als vorzugsweise monolithisch mit dem Abschirmelement (16) verbundenes Bauteil ausgebildet ist, dass das Abschirmelement (16) eine Stirnfläche (22) zur Kontaktierung der elektrischen Masseverbindung (23) aufweist, und dass das wenigstens eine Kontaktelement (28) in einer zum Verbinden mit dem Schaltungsträger (1) dienenden Einschubrichtung (26) elastisch federnd ausgebildet ist. Electrical plug connector (10) with a plug body (12) which is designed for electrically and mechanically contacting a mating plug (5) and a circuit carrier (1), in particular in the form of a printed circuit board (2), the plug body (12) having a metallic shielding element (16) for shielding lines (14) arranged in the connector body (12), and wherein the shielding element (16) is connected at least indirectly by means of at least one contact element (28) to an electrical ground connection (23) to the circuit carrier (1st ) is contactable, characterized, that the at least one contact element (28) is designed as a component that is preferably monolithically connected to the shielding element (16), that the shielding element (16) has an end face (22) for contacting the electrical ground connection (23), and that the at least one contact element ( 28) is designed to be elastically resilient in an insertion direction (26) serving to connect to the circuit carrier (1). Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Kontaktelement (28) bereichsweise als Einpresspin (30) ausgebildet ist, das an einer einem Einpressabschnitt (32) zum Verbinden mit dem Schaltungsträger (1) abgewandten Seite in einem Verbindungsbereich (38) mit dem Abschirmelement (16) verbunden ist, und dass das Kontaktelement (28) im Bereich zwischen einem Verformungsabschnitt (40) und dem Einpressabschnitt (32) in Einschubrichtung (26) am Steckerkörper (12) längsverschiebbar angeordnet ist. Connector according to claim 1, characterized, that the at least one contact element (28) is partially designed as a press-in pin (30) which is connected to the shielding element (16) in a connection area (38) on a side facing away from a press-in section (32) for connection to the circuit carrier (1), and that the contact element (28) is arranged in the area between a deformation section (40) and the press-in section (32) in the insertion direction (26) on the plug body (12) so that it can be displaced longitudinally. Steckverbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einpresspin (30) zwischen dem Verformungsabschnitt (40) und dem Einpressabschnitt (32) geradlinig und in Ausrichtung mit der Einschubrichtung (26) des Kontaktelements (28) ausgebildet ist, und dass im Verformungsabschnitt (40) das Kontaktelement (28) bogenförmig und/oder gekrümmt in Bezug zur Einschubrichtung (26) ausgebildet ist. Connector according to claim 2, characterized, that the press-in pin (30) between the deformation section (40) and the press-in section (32) is straight and aligned with the insertion direction (26) of the contact element (28), and that in the deformation section (40) the contact element (28) is arcuate and / or curved in relation to the direction of insertion (26). Steckverbinder nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verformungsabschnitt (40) des Kontaktelements (28) den Steckerkörper (12) seitlich überragt. Connector according to claim 2 or 3, characterized, that the deformation section (40) of the contact element (28) projects beyond the plug body (12) laterally. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Kontaktelemente (28) vorgesehen sind, die an gegenüberliegenden Seiten des Steckerkörpers (12) angeordnet sind. Connector according to one of claims 1 to 4, characterized, that at least two contact elements (28) are provided, which are arranged on opposite sides of the plug body (12). Schaltungsanordnung (100), aufweisend einen Steckverbinder (10), der nach einem der Ansprüche 1 bis 5 ausgebildet ist und einen Schaltungsträger (1), insbesondere eine Leiterplatte (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltungsträger (1) eine mit elektrischer Masse verbundene Einstrecköffnung (34) zur klemmbaren Verbindung mit dem wenigstens einen Kontaktelement (28) aufweist, und dass der Schaltungsträger (1) auf der der Stirnfläche (22) zugewandten Seite einen mit elektrischer Masse verbundenen, eine geschlossene Außenkontur (25) aufweisenden Anschlussabschnitt (23) hat, der in zumindest teilweiser Überdeckung mit der Stirnfläche (22) des Abschirmelements (16) angeordnet ist und die im Steckerkörper (12) angeordnete Leitungen (14) in der Ebene des Schaltungsträgers (1) umgibt. Circuit arrangement (100), having a connector (10) which is designed according to one of Claims 1 to 5 and a circuit carrier (1), in particular a printed circuit board (2), characterized, that the circuit carrier (1) has an insertion opening (34) connected to electrical ground for the clampable connection to the at least one contact element (28), and that the circuit carrier (1) has on the side facing the end face (22) a connected to electrical ground, has a connection section (23) which has a closed outer contour (25) and which is arranged in at least partial overlap with the end face (22) of the shielding element (16) and the lines (14) arranged in the connector body (12) in the plane of the circuit carrier (1st ) surrounds. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussabschnitt (23) in Form einer Lotschicht (24) ausgebildet ist, die eine geringe Härte aufweist als die Stirnfläche (22) des Abschirmelements (16). Circuit arrangement according to Claim 6, characterized, that the connection section (23) is designed in the form of a solder layer (24) which has a lower hardness than the end face (22) of the shielding element (16). Schaltungsanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die im Steckerkörper (12) angeordneten Leitungen (14) auf der dem Schaltungsträger (1) zugewandten Seite mit zusätzlichen Kontaktelementen (21) zur elektrischen Kontaktierung des Schaltungsträgers (1) verbunden sind, und dass die zusätzlichen Kontaktelemente (21) in Form von Einpresspins (20) ausgebildet sind. Circuit arrangement according to claim 6 or 7, characterized, that the lines (14) arranged in the connector body (12) are connected to additional contact elements (21) for electrical contacting of the circuit carrier (1) on the side facing the circuit carrier (1), and that the additional contact elements (21) are in the form of press-in pins (20) are formed. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Steckverbinder (10) und dem Schaltungsträger (1) eine Anpresskraft (A) ausgebildet ist. Circuit arrangement according to one of Claims 6 to 8, characterized, that between the connector (10) and the circuit carrier (1) a contact pressure (A) is formed. Verfahren zum Ausbilden einer Schaltungsanordnung (100), die nach einem der Ansprüche 6 bis 9 ausgebildet ist, umfassend zumindest folgende Schritte: - Ausrichten des Steckverbinders (10) zum Schaltungsträger (1), sodass das wenigstens eine Kontaktelement (28) mit einem Einpressabschnitt (32) fluchtend zur Einstecköffnung (34) des Schaltungsträgers (1) angeordnet ist - Gegeneinander bewegen von Steckverbinder (10) und Schaltungsträger (1) in einer senkrecht zur Ebene des Schaltungsträgers (1) verlaufenden Einschubrichtung (26) - Kontaktieren der Stirnfläche (22) des Abschirmelements (16) mit dem mit elektrischer Masse verbundenen Anschlussabschnitt (23) des Schaltungsträgers (1) - Aufbringen einer Verformungskraft (F) auf das wenigstens eine Kontaktelement (28) im Bereich eines Verformungsabschnitts (40) während des Gegeneinanderbewegens von Steckverbinder (10) und Schaltungsträger (1) und/oder nach dem Einstecken des Kontaktelements (28) in die Einstecköffnung (34) des Schaltungsträgers (1) oder - Aufbringen einer Auflagekraft (B) auf den Steckerkörper (12) in einem Zustand, bei dem die Stirnfläche (22) des Abschirmelements (16) in Anlagekontakt mit dem mit elektrischer Masse verbundenen Anschlussabschnitt (23) des Schaltungsträgers (1) ist. Method for forming a circuit arrangement (100), which is formed according to one of claims 6 to 9, comprising at least the following steps: - Aligning the connector (10) to the circuit carrier (1), so that the at least one contact element (28) with a press-in section (32) is arranged in alignment with the insertion opening (34) of the circuit carrier (1). - Moving the connector (10) and the circuit carrier (1) towards one another in an insertion direction (26) running perpendicular to the plane of the circuit carrier (1) - Contacting the end face (22) of the shielding element (16) with the connection section (23) of the circuit carrier (1) which is connected to electrical ground - Application of a deformation force (F) to the at least one contact element (28) in the region of a deformation section (40) while the connector (10) and circuit carrier are moved towards one another (1) and/or after the contact element (28) has been inserted into the insertion opening (34) of the circuit carrier (1) or - Application of a contact force (B) to the connector body (12) in a state in which the end face (22) of the shielding element (16) is in contact with the electrically grounded connection section (23) of the circuit carrier (1). Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass beim Kontaktieren der Stirnfläche (22) des Abschirmelements (16) mit dem mit elektrischer Masse verbundenen Anschlussabschnitt (23) des Schaltungsträgers (1) das Material des Anschlussabschnitts (23) plastisch verformt wird. Method according to claim 10, characterized, that when the end face (22) of the shielding element (16) comes into contact with the connection section (23) of the circuit carrier (1), which is connected to electrical ground, the material of the connection section (23) is plastically deformed. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass während des Verbindens des wenigstens einen Kontaktelements (28) des Abschirmelements (16) mit dem Schaltungsträger (1) gleichzeitig weitere, als Einpresspins (20) ausgebildete, mit Leitungen (14) verbundene Kontaktelemente (21) mit dem Schaltungsträger (1) verbunden werden. Method according to claim 10 or 11, characterized, that while the at least one contact element (28) of the shielding element (16) is being connected to the circuit carrier (1), further contact elements (21) designed as press-in pins (20) and connected to lines (14) are simultaneously connected to the circuit carrier (1). .
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