EP4107817A1 - Elektrisches kontaktelement - Google Patents

Elektrisches kontaktelement

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Publication number
EP4107817A1
EP4107817A1 EP20853596.3A EP20853596A EP4107817A1 EP 4107817 A1 EP4107817 A1 EP 4107817A1 EP 20853596 A EP20853596 A EP 20853596A EP 4107817 A1 EP4107817 A1 EP 4107817A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
contact element
sleeve
solder
soldering
contact
Prior art date
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Pending
Application number
EP20853596.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alexander Hieber
Holger Ritter
Ulrich Rosemeyer
Fehim DOMAZET
Jürgen Sahm
Benjamin HERWANGER
Henning STEEG
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.)
Phoenix Contact GmbH and Co KG
Original Assignee
Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Phoenix Contact GmbH and Co KG filed Critical Phoenix Contact GmbH and Co KG
Publication of EP4107817A1 publication Critical patent/EP4107817A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • 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
    • 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
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    • H01R13/111—Resilient sockets co-operating with pins having a circular transverse section
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a one-piece, stamped-rolled electrical contact element with a connection section and an adjoining soldering section for making electrical contact with a contact surface.
  • Such contact elements are used to make electrical contact with a Maisflä surface on a printed circuit board, preferably by means of a soldered connection, and are usually inserted into a contact carrier in the longitudinal direction.
  • the rear connection section serves to either connect an electrical line directly to the contact element, depending on the configuration, or to establish contact by means of a contact pin which can be inserted into the contact element in the longitudinal direction and which is connected to an electrical conductor.
  • the L-shaped wall connection is only suitable to a limited extent, since unbundling the contacts to the circuit board requires a lot of space.
  • this connection is slightly resilient due to the thin metal sheets usually used in the soldering area (generally the area in which soldering takes place), so that the area cannot be used at the same time for mounting the contact in the contact body.
  • a level must also be provided on the contact on which the assembly force can be applied. This leads to inaccuracies in the manufacturing process, as the tolerances from the press-in plane to the solder surface must also be taken into account.
  • J-connections are known in which the sheet metal is bent over in the soldering area in order to achieve more soldering surface in this way with thin sheet metal thicknesses.
  • these connections require less space and are more rigid, provided that double the sheet metal thickness is used to stabilize the soldering area.
  • such a connection is more expensive to manufacture, since the sheet metal strip for making the contact must have larger dimensions in accordance with the material bent by 180 °.
  • a massive, rear area for soldering is provided here, which enables both sufficient soldering surface and stability for the assembly process.
  • the front of particular area is sleeve-shaped for inserting a contact pin. Thanks to this coaxial structure, this connection takes up the least amount of space.
  • a realization by means of a punched-rolled contact must be due to the necessary thin sheet metal strip with a pole pattern of 0.2 to 0.25 mm stepped sheet metal can be set.
  • a thicker sheet is used in the basic state, which then has to be reduced to the required thin sheet thickness for the front area. This makes production more expensive and increases the weight of the contact.
  • the present invention is therefore based on the object of proposing a one-piece, stamped-rolled contact part which, with a small footprint on the circuit board, enables good stability in assembly, is optimally solderable and can be implemented cost-effectively.
  • the contact element has a soldering section which has the shape of a slotted sleeve and is designed as such.
  • This ge rolled sleeve has a slot that results from the production and is as narrow as possible for stability reasons, in the extreme case goes to zero, because the Hül senr section abut.
  • the interior of the soldering section is continuously hollow, interrupted or at least partially filled in the longitudinal direction, depending on the configuration. The configuration depends on the required stability of the soldering section and the amount of solder available on the soldering pad of the circuit board to which the soldering section is soldered.
  • the solder rises through the capillary forces in the interior and thus serves in addition to a solder fillet forming on the outer circumference of the soldering section on the circuit board to increase stability. If there is insufficient amount of solder on the soldering pad, or if the additional stability is not required, a soldering stop is required.
  • the soldering section can thus have an interior space to be filled by solder over the entire length, only over a certain distance, or it can have no interior space at all.
  • a contact element designed in this way thus has a significantly lower weight than a rotated contact element, although on the one hand the stability is increased by further measures in the soldering area can or will also be increased by the flowing solder.
  • the invention is suitable for both SMD and THR / THT. In this respect, with SMD the contact ends above a circuit board and with THR / THT not above a circuit board, but rather dips through holes in the circuit board or through the circuit board.
  • the soldering section expediently has a surface that accepts solder, at least partially in the interior, on the inner surface at the free end. This is produced by electroplating and ensures that the inner surface can be easily wetted by flowing solder. Depending on the expediency, electroplating can also take place after rolling.
  • a solder barrier is arranged in the interior space against solder rising from the free end in the interior space.
  • the solder barrier is a flap that is punched out of the circumferential surface of the contact section, which is located in the interior, this closes against further rising solder.
  • This is preferably omega-like, so that the circular diameter of the interior is also sealed as tightly as possible and rising solder cannot pass the solder lock.
  • This solder barrier is punched out of the blank and bent after rolling. It can be arranged at any point along the length of the soldering section.
  • the sleeve edges formed along the slot are bent inward and protrude into the interior of the sleeve or the sleeve-shaped soldering portion.
  • the cross section of the contact element thus has a contour that is known from the crimping of contacts with wires.
  • the cross-sectional contour can be designed so that the slot is completely closed in the longitudinal direction and thus no distance between the surrounding curved sleeve edges is present or provided with a sufficient stability quality ensuring distance and is therefore rather only slightly open.
  • the cross-sectional contour can be completely or only partially closed, so that either no interior space or an interior space extending in the longitudinal direction of the soldering section is present.
  • solder With a completely closed cross-sectional contour, solder is prevented from penetrating into the free end placed on a soldering surface from above in the case of SMD or a soldering section (THR / THT) penetrating a circuit board and thus only soldering on the outside of the soldering section.
  • solder is not only in the outer area of the soldering section, where it forms a solder fillet, but also partially pulls up inside the soldering section.
  • the resulting increased wetting surface for the solder ensures greater strength of the soldering zone between the contact element or soldering section and the soldering pad. Due to this higher specific stability in the soldering area, depending on the nature of the circuit board, a smaller area is required for the soldering pad in order to achieve a strength of the connection between the contact element and the circuit board that is comparable to the prior art. This enables simpler and more compact circuit board designs with smaller template openings or, when using larger template openings, a higher power transmission and thus greater robustness of the soldered connection.
  • Such a contact element is advantageously produced in such a way that the sleeve edges are bent over into the interior space after the contact element has been electroplated.
  • the length of the bent sleeve edges protruding into the interior space is 70 to 90% of the inner diameter of the sleeve-shaped Lötab section when the cross-sectional contour is open. Because the essentially parallel sleeve edges protrude far into the interior of the sleeve-shaped soldering section, the rigidity is increased. Depending on the degree of penetration, the cross-section for the amount of the rising perpendicular is influenced.
  • the cross-sectional contour is completely closed sen. As stated above, this has the effect that no solder rises inside the Lötab section.
  • the cross-sectional contour of the sleeve-shaped soldering section at the free end of the soldering section is not completely closed in a front area and completely closed in an adjoining rear area.
  • a plumbing lock that can be adjusted as required in terms of height is provided.
  • This configuration has the advantage that the solder fillet is formed on the outside in the front area of the soldering section and the solder pulls upwards along the sleeve edge of the front area, thereby creating additional stability to the outer soldering connection inside the soldering section. This can be set depending on the application.
  • FIG. 1 shows a contact with a stamped-rolled contact on a sheet metal strip
  • FIG. 2 shows an enlarged illustration of a sleeve-shaped contact element with a soldering section with sleeve edges bent into an interior
  • FIG. 3 shows different solder sections of contact elements according to FIG. 2 in a perspective view and a sectional view in the case of SMD with a contact element completely closed in the cross-sectional contour (FIG. 3A), with a contact element closed in the cross-sectional contour from a certain height (FIG. 3B) and with a contact element that is completely open in the cross-sectional contour (FIG. 3C); and
  • FIG. 4 solder sections of contact elements with a solder section in which the cross-sectional contour is circular in a perspective view and a sectional view in the case of SMD with a solder lock at the free end (FIG. 4A) and a solder lock (FIG. 4B) arranged away from the free end.
  • a contact 1 in Figure 1 shows a sheet metal strip 2 to which a stamped-rolled contact element 3 is attached.
  • the contact element 3 has a connection area 4 and a soldering section 5.
  • the connection area 4 is used to insert a contact pin (not shown).
  • the Lötab section 5 is sleeve-shaped and has a slot 6 that adjoins the connection area 4 to the free end or contact area 7 to a circuit board (not shown) in the case of SMD, at which the bent edges 10 of the sleeve-shaped soldering section 5 meet.
  • the edges 10 of the sleeve-shaped soldering section 5 are bent inward and more or less strongly pressed together. In this illustration, the edges 10 of the sleeve-shaped soldering section 5 are only pressed together to such an extent that that solder 12 ′ can rise from the free end 7 into the entire soldering section 5, as shown in FIG. 3C.
  • FIG. 3A shows the soldering section 5 in which the edges 10 are completely pressed together so that, as can be seen from the cross-sectional illustration, only one solder fillet with solder 12 can be formed from the soldering pad not shown on the circuit board.
  • the soldering section 5 has a closed cross-sectional contour.
  • FIG. B the soldering section 5 is divided into a front area 8 and a rear area 9. In the front area 8, the bent sleeve edges 10 are not completely closed (open cross-sectional contour), i.e. there is an interior space 11 in which the solder 12 'can rise to the rear area 9 with a closed cross-sectional contour in the soldering section 5.
  • FIG. 3c shows a variant in which the entire soldering section 5 is not closed (open cross-sectional contour) so that the solder 12 can rise in the interior 11 until no further solder 12 'is available.
  • additional solder 12 'in addition to the solder fillet with solder 12 increases the stability even further compared to the embodiment of FIG. 3B.
  • FIG. 4 shows a solder lock 13 removed from the free end 7, the distance from the free end 7 being adjustable as desired.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)
  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)

Abstract

Einstückiges gestanzt-gerolltes elektrisches Kontaktelement (3) mit einem Anschlussabschnitt (4) und einem daran anschließenden Lötabschnitt (5) zur elektrischen Kontaktierung einer Kontaktfläche mittels Lötverbindung, wobei der Lötabschnitt (5) die Form einer in Längsrichtung geschlitzten Hülse aufweist, bei der die dabei längs eines Schlitzes (6) gebildeten Hülsenränder (10) nach innen umgebogen sind und in den Innenraum (11) des hülsenförmigen Lötabschnitts (5) hineinragen. Mit dem elektrischen Kontaktelement ist es möglich, einen kostengünstigen Kontakt zu realisieren, der eine gute Stabilität in der Montage bei gleichzeitigem geringem Platzbedarf auf der Leiterplatte ermöglicht. Wahlweise kann das Lot im Inneren bis zu einer gewollten Höhe aufsteigen um die Festigkeit der Lötverbindung weiter zu erhöhen.

Description

Elektrisches Kontaktelement
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein einstückiges, gestanzt-gerolltes elektrisches Kontaktelement mit einem Anschlussabschnitt und einem daran anschließenden Lötabschnitt zur elektrischen Kontaktierung einer Kontaktfläche. Derartige Kontaktelemente dienen der elektrischen Kontaktierung einer Kontaktflä che auf einer Leiterplatte vorzugsweise mittels einer Lötverbindung und werden üblicherweise in Längsrichtung in einen Kontaktträger eingesteckt. Der hintere An schlussabschnitt dient dazu, eine elektrische Leitung entweder, je nach Ausgestal tung, direkt mit dem Kontaktelement zu verbinden oder den Kontakt mittels eines in das Kontaktelement in Längsrichtung einsteckbaren Kontaktstiftes herzustellen, der mit einem elektrischen Leiter verbunden ist.
Grundsätzlich werden bei Produkten, die für der Oberflächenmontage von Leiter platten für die SMD-Bestückung verwendet werden, vorzugsweise als Drehteil oder als gestanzt-gerolltes Teil hergestellt. Aus Platzgründen im Polbild des Steckberei- ches ist nur eine Wandstärke bzw. Blechdicke von 0,2 bis 0,25 mm möglich, so dass in der Regel über eine Übermaßpassung zwischen Kontakt und einem Kon taktträger/Isolierkörper die Fixierung erfolgt. Damit können notwendige Genauig keiten für alle zu lötenden Flächen, insbesondere bei SMD-Produkten realisiert werden. Über die Positionsgenauigkeit der zu lötenden Flächen hinaus gibt es Vor schriften über die Gestaltung der Geometrien bezüglich der zu lötenden Fläche. Insbesondere dann, wenn aufgrund der geometrischen Randbedingungen für hochpolige, zylindrisch angeordnete Kontaktsysteme bei geringem Platzbedarf eine ausreichende mechanische Stabilität gewährleistet werden muss, sind die be kannten Anschlüsse wenig geeignet.
So ist beispielsweise der L-förmige Wand-Anschluss nur eingeschränkt geeignet, da eine Entflechtung der Kontakte zur Leiterplatte hin einen hohen Platzbedarf hat. Zusätzlich ist dieser Anschluss aufgrund der üblicherweise verwendeten dünnen Bleche im Lötbereich (allgemein der Bereich, in dem eine Verlötung stattfindet) leicht federnd, so dass die Fläche nicht gleichzeitig zur Montage des Kontakts in den Kontaktkörper genutzt werden kann. Hierzu muss zusätzlich eine Ebene am Kontakt vorgesehen werden, an der die Montagekraft aufgebracht werden kann. Diese führt zu Ungenauigkeiten im Herstellungsprozess, da die Toleranzen von Einpressebene zu Lotfläche zusätzlich berücksichtigt werden muss.
Des Weiteren sind so genannte J-Anschlüsse bekannt, bei denen das Blech im Lötbereich umgebogen wird, um auf diese Art und Weise mehr Lotfläche bei dün nen Blechstärken zu erreichen. Gegenüber den vorstehend beschriebenen L-An- schlüssen haben diese Anschlüsse einen geringeren Platzbedarf und eine erhöhte Steifigkeit, sofern mit doppelter Blechstärke zur Stabilisierung des Lötbereichs ge arbeitet wird. Allerdings ist ein derartiger Anschluss in der Herstellung teurer, da der Blechstreifen zur Herstellung des Kontaktes entsprechend des um 180 ° gebo genen Materials größere Abmaße haben muss.
Bei einer anderen Art von Anschlüssen mit Lötstellen entsprechen gedrehten Kon takten. Hier wird ein massiver, hinterer Bereich zur Lötung vorgesehen, der sowohl genügend Lotfläche als auch Stabilität für den Montageprozess ermöglicht. Der vor dere Bereich ist hülsenförmig zum Einstecken eines Kontaktstiftes ausgebildet. Durch diesen koaxialen Aufbau hat dieser Anschluss den geringsten Platzbedarf. Eine Realisierung durch einen gestanzt-gerollten Kontakt muss aufgrund des not wendigen dünnen Blechstreifens bei einem Polbild von 0,2 bis 0,25 mm auf ein abgestuftes Blech gesetzt werden. Damit ausreichend Stabilität für den Montage prozess und Fläche für die Lötung zur Verfügung steht, wird im Grundzustand auf ein dickeres Blech zurückgegriffen, welches dann aber für den vorderen Bereich auf die notwendige dünne Blechstärke aufwändig reduziert werden muss. Das ver teuert die Herstellung und erhöht das Gewicht des Kontaktes.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein einstückiges, gestanzt-gerolltes Kontaktteil vorzuschlagen, das bei einem geringen Platzbedarf auf der Leiterplatte eine gute Stabilität in der Montage ermöglicht, optimal lötfähig ist und kostengünstig zu realisieren ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein elektrisches Kontaktelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Gemäß der Erfindung weist das Kontaktelement einen Lötabschnitt auf, der die Form einer geschlitzten Hülse aufweist und als solche ausgebildet ist. Diese ge rollte Hülse weist einen Schlitz auf, der sich durch die Herstellung ergibt und aus Stabilitätsgründen möglichst schmal ist, im Extremfall gegen Null geht, weil die Hül senränder aneinanderstoßen. Der Innenraum des Lötabschnitts ist je nach Ausge staltung in Längsrichtung durchgängig hohl, unterbrochen oder mindestens teil weise gefüllt ausgebildet. Die Ausgestaltung richtet sich nach der erforderlichen Stabilität des Lötabschnitts und der zur Verfügung stehenden Lotmenge auf dem Lötpad der Leiterplatte mit der der Lötabschnitt verlötet wird. Das Lot steigt durch die Kapillarkräfte in dem Innenraum auf und dient damit zusätzlich zu einer am Au ßenumfang des Lötabschnitts auf der Leiterplatte sich bildenden Lotkehle der Er höhung der Stabilität. Wenn keine ausreichende Lotmenge auf dem Lötpad vorhan den ist oder die zusätzliche Stabilität nicht erforderlich ist, bedarf es eines Löt stopps. So kann der Lötabschnitt über die ganze Länge durchgängig, nur über eine bestimmte Strecke einen vom Lot zu füllenden Innenraum aufweisen oder über haupt keinen Innenraum aufweisen. Ein derart ausgebildetes Kontaktelement weist damit ein wesentlich geringeres Gewicht als ein gedrehtes Kontaktelement auf, wo bei die Stabilität einerseits durch weitere Maßnahmen im Lötbereich erhöht aber auch durch das einfließende Lot erhöht werden kann bzw. wird. Die Erfindung ist sowohl für SMD als auch für THR/THT geeignet. Insofern endet bei SMD der Kon takt oberhalb einer Leiterplatte und bei THR/THT nicht oberhalb einer Leiterplatte, sondern taucht durch Bohrungen in die Leiterplatte hinein bzw. durch die Leiter platte hindurch.
Zweckmäßigerweise weist der Lötabschnitt mindestens teilweise im Innenraum an der Innenoberfläche am freien Ende beginnende Lot annehmende Oberfläche auf. Diese wird galvanisch hergestellt und bewirkt eine gute Benetzungsfähigkeit der Innenoberfläche durch einfließendes Lot. Je nach Zweckmäßigkeit kann die Galva nisierung auch nach dem Rollen erfolgen.
Gemäß einer Ausbildung der Erfindung ist in dem Innenraum eine Lotsperre gegen vom freien Ende in dem Innenraum aufsteigendes Lot angeordnet. Diese kann je nach Ausgestaltung des Lötabschnitts unterschiedlich ausgestaltet sein. In einer Ausbildung der Erfindung, bei dem der Lötabschnitt durchgängig im Prinzip rohrför mig ausgebildet ist, also die Hülsenränder ganz oder auch etwas beabstandet, den noch einen rohrförmigen Eindruck vermittelnd, angeordnet sind, ist die Lotsperre eine aus der Umfangsfläche des Kontaktabschnitts gestanzt gebogene Klappe, die in dem Innenraum befindlich, diesen gegen weiter aufsteigendes Lot verschließt. Diese ist vorzugsweise Omega-ähnlich ausgebildet, damit der kreisrunde Durch messer des Innenraumes auch möglichst dicht verschlossen ist und aufsteigendes Lot nicht an der Lotsperre vorbei kann. Diese Lotsperre wird aus dem Zuschnitt gestanzt und nach dem Rollen umgebogen. Sie kann an beliebiger Stelle in der Länge des Lötabschnitts angeordnet sein.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausbildung der Erfindung sind die längs des Schlitzes gebildeten Hülsenränder nach innen umgebogen und ragen in den Innen raum der Hülse bzw. den hülsenförmigen Lötabschnitt hinein. Das Kontaktelement hat damit im Querschnitt eine Kontur, die vom Crimpen von Kontakten mit Drähten bekannt ist. Die Querschnittskontur kann so ausgebildet sein, dass der Schlitz in Längsrichtung vollständig geschlossen und somit kein Abstand zwischen den um- gebogenen Hülsenrändern vorhanden ist oder mit einem eine ausreichende Stabi lität gewährleistenden Abstand versehen und damit eher nur etwas geöffnet ist. Des Weiteren kann die Querschnittskontur vollständig oder nur teilweise geschlossen sein, so dass entweder kein Innenraum oder noch ein sich in Längsrichtung des Lötabschnitts erstreckender Innenraum vorhanden ist. Durch das vollständige Schließen wird eine Querschnittskontur erreicht, die einem gedrehten Kontakt ent spricht und damit die Vorteile bei Stabilität und geringem Platzbedarf hat, ohne je doch den Aufpreis eines abgesetzten Kontaktes, des höheren Gewichtes oder ei nes höheren Materialbedarfs bei dem Blechstreifen wie bei den bekannten vorste hend erwähnten Lötanschlüssen.
Bei vollständiger geschlossener Querschnittskontur wird verhindert, dass Lot in den von oben auf eine Lötfläche aufgesetzten freien Ende bei SMD oder bei eine Lei terplatte durchdringenden Lötabschnitt (THR/THT) in den Lötabschnitt eindringt und somit nur eine Verlötung außen an dem Lötabschnitt erfolgt.
Bei einer nur teilweise geschlossenen Querschnittskontur, nachfolgende als geöff nete Querschnittskontur bezeichnet, befindet sich Lot nicht nur im äußeren Bereich des Lötabschnitts, wo es eine Lotkehle bildet, sondern zieht auch teilweise im In neren des Lötabschnitts hoch. Die dadurch erhöhte Benetzungsoberfläche für das Lot sorgt für eine größere Festigkeit der Lötzone zwischen Kontaktelement bzw. Lötabschnitt und Lötpad. Durch diese höhere spezifische Stabilität im Lötbereich ist je nach Beschaffenheit der Leiterplatte eine kleinere Fläche für das Lötpad er forderlich, um eine zum Stand der Technik vergleichbare Festigkeit der Anbindung Kontaktelement zu Leiterplatte zu erreichen. Dies ermöglicht einfachere und kom paktere Leiterplattendesigns kleinere Schablonenöffnungen, oder bei Verwendung von größeren Schablonenöffnungen eine höhere Kraftübertragung und somit grö ßere Robustheit der Lötverbindung.
Die Herstellung eines derartigen Kontaktelements erfolgt vorteilhafterweise derart, dass das Umbiegen der Hülsenränder in den Innenraum nach dem Galvanisieren des Kontaktelements erfolgt. Gemäß einer weiteren Ausbildung des Kontaktelements beträgt die Länge der in den Innenraum ragenden umgebogenen Hülsenränder bei einer geöffneten Quer schnittskontur 70 bis 90 % des Innendurchmessers des hülsenförmigen Lötab schnitts. Dadurch, dass die im Wesentlichen parallel verlaufenden Hülsenränder weit in den Innenraum des hülsenförmigen Lötabschnitts hineinragen, wird die Stei figkeit erhöht. Je nach Grad des Hineinragens wird der Querschnitt für die Menge des aufsteigenden Lots beeinflusst.
Gemäß einer weiteren Ausbildung ist die Querschnittskontur vollständig geschlos sen. Dies bewirkt, wie vorstehend ausgeführt, dass kein Lot im Inneren des Lötab schnitts aufsteigt.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausbildung ist die Querschnittskontur des hülsenförmigen Lötabschnitts am freien Ende des Lötabschnitts in einem vorderen Bereich nicht vollständig und in einem daran anschließenden hinteren Bereich voll ständig geschlossen. Damit wird auch in dieser Ausgestaltung eine in der Höhe beliebig einstellbare Lotsperre vorgesehen. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass in dem vorderen Bereich des Lötabschnittes sich außen die Lotkehle ausbildet und das Lot innen nach oben entlang des Hülsenrands des vorderen Bereich zieht und dadurch eine zusätzliche Stabilität zur äußeren Lotverbindung im Inneren des Lötabschnitts hergestellt wird. Dies kann je nach Anwendungsfall eingestellt wer den.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombina tionen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination sondern auch in anderen Kombinati onen oder in Alleinstellung verwendbar. Sämtlich aus den Ansprüchen, der Be schreibung oder der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile kön nen sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswe sentlich sein. In den Figuren werden gleiche oder ähnliche Bauteile mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Nachfolgend ist die Erfindung an hand eines Ausführungsbeispiels dargestellt. Es stellen dar: Figur 1 ein Kontakt mit einem gestanzt-gerollten Kontakt an einem Blechstrei fen;
Figur 2 eine vergrößerte Darstellung eines hülsenförmigen Kontaktelements mit einem Lötabschnitt mit in einen Innenraum umgebogenen Hülsen rändern;
Figur 3 verschiedene Lotabschnitte von Kontaktelementen gemäß Figur 2 in einer perspektivischen Ansicht und einer Schnittansicht bei SMD mit einem in der Querschnittskontur komplett geschlossenen Kontaktele ment (Figur 3A), mit einem ab einer bestimmten Höhe in der Quer schnittskontur geschlossenen Kontaktelement (Figur 3B) und mit ei nem in der Querschnittskontur komplett offenen Kontaktelement (Fi gur 3C); und
Figur 4 Lotabschnitte von Kontaktelementen mit einem Lötabschnitt bei dem die Querschnittskontur kreisförmig ist in einer perspektivischen An sicht und einer Schnittansicht bei SMD mit einer Lotsperre am freien Ende (Figur 4A) und einer vom freien Ende entfernt angeordneten Lotsperre (Figur 4B).
Ein Kontakt 1 in Figur 1 zeigt einen Blechstreifen 2, an dem ein gestanzt-gerolltes Kontaktelement 3 befestigt ist. Gemäß Figur 2 weist das Kontaktelement 3 einen Anschlussbereich 4 und eine Lötabschnitt 5 auf. Der Anschlussbereich 4 dient in diesem Fall zum Einstecken eines nicht dargestellten Kontaktstiftes. Der Lötab schnitt 5 ist hülsenförmig ausgebildet und weist einen an den Anschlussbereich 4 anschließenden bis zum freien Ende bzw. Kontaktbereich 7 zu einer nicht darge stellten Leiterplatte bei SMD in Längsrichtung verlaufenden Schlitz 6 auf, an dem umgebogene Ränder 10 des hülsenförmigen Lötabschnitts 5 aneinanderstoßen. Die Ränder 10 des hülsenförmigen Lötabschnitts 5 sind nach innen umgebogen und mehr oder weniger stark zusammengepresst. In dieser Darstellung sind die Ränder 10 des hülsenförmigen Lötabschnitts 5 nur so weit zusammengepresst, dass von dem freien Ende 7 Lot 12' in den gesamten Lötabschnitt 5, wie in der Figur 3C gezeigt, aufsteigen kann.
Figur 3A zeigt den Lötabschnitt 5 bei dem die Ränder 10 vollständig zusammenge presst sind, so dass, wie aus der Querschnittsdarstellung ersichtlich, nur eine Lot kehle mit Lot 12 von dem nicht dargestellten auf der Leiterplatte befindlichen Lötpad gebildet werden kann. Der Lötabschnitt 5 weist bei dieser Ausführung eine ge schlossene Querschnittskontur auf. In der Figur B ist der Lötabschnitt 5 in einen vorderen Bereich 8 und einem hinteren Bereich 9 unterteilt. In dem vorderen Be reich 8 sind die umgebogenen Hülsenränder 10 nicht vollständig geschlossen (of fene Querschnittskontur), d.h. es befindet sich ein Innenraum 11 in dem das Lot 12' bis zu dem hinteren Bereich 9 mit einer geschlossenen Querschnittskontur in dem Lötabschnitt 5 aufsteigen kann. Bei dieser Ausgestaltung wird zusätzlich zu der Lotkehle mit Lot 12 die Stabilität des gesamten Anschlusses durch das im Innen raum 11 aufsteigende Lot 12' verstärkt. Die Länge des vorderen Bereichs 8 und es hinteren Bereich 9 können variabel eingestellt werden. In der Figur 3c schließlich ist eine Variante dargestellt, bei der der gesamte Lötabschnitt 5 nicht geschlossen ist (geöffnete Querschnittskontur), so dass das Lot 12, in dem Innenraum 11 soweit aufsteigen kann, bis kein weiteres Lot 12' mehr verfügbar ist. Bei dieser Ausgestal tung wird durch zusätzliches Lot 12' zu der Lotkehle mit Lot 12 die Stabilität gegen über der Ausgestaltung von Figur 3B noch weiter erhöht.
In Figur 4 ist die Ausführungsform mit einem kreisrunden rohrförmigen Lötabschnitt 5 dargestellt, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche aus den vorhergehenden Figu ren bekannte Bauteile bezeichnen. In Figur 4A wird am freien Ende 7 eine Lotsperre 13 gebildet, die am stirnseitigen Ende des Lötabschnitts 5 umgeklappt ist und den in dieser Darstellung nicht ersichtlichen Innenraum 11 verschließt und das Eindrin gen von Lot verhindert, welches lediglich als Lotkehle am Umfang des Lötabschnitt 5 befindet. Figur 4B zeigt eine Lotsperre 13 entfernt von dem freien Ende 7, wobei der Abstand zum freien Ende 7 beliebig einstellbar ist. Bezugszeichenliste:
1 Kontakt
2 Blechstreifen
3 Kontaktelement
4 Anschlussabschnitt
5 Lötabschnitt
6 Schlitz
7 Freies Ende / Kontaktbereich Leiterplatte
8 Vorderer Bereich
9 Hinterer Bereich
10 Hülsenrand
11 Innenraum 12, 12‘ Lot
13 Lotsperre

Claims

Patentansprüche
1. Einstückiges gestanzt-gerolltes elektrisches Kontaktelement (3) mit einem Anschlussabschnitt (4) und einem daran anschließenden Lötabschnitt (5) zur elektrischen Kontaktierung einer Kontaktfläche mittels Lötverbindung, dadurch gekennzeichnet, dass der Lötabschnitt (5) die Form einer in Längsrichtung geschlitzten Hülse aufweist, wobei der Innenraum (11) des Lötabschnitts (5) je nach Ausgestaltung in Längsrichtung durchgängig hohl, unterbrochen oder mindestens teilweise gefüllt ausgebildet ist.
2. Kontaktelement (3) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Lötabschnitt (5) mindestens teilweise im Innenraum (11) eine am Kontakt bereich (7) beginnende Lot annehmende Oberfläche aufweist,
3. Kontaktelement (3) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass, in dem Innenraum (11) eine Lotsperre (13) gegen vom Kontaktbe reich (7) in dem Innenraum (10) aufsteigendes Lot angeordnet ist.
4. Kontaktelement (3) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lotsperre (13) eine aus der Umfangsfläche des Kontaktabschnitts (5) ge stanzt gebogene, vorzugsweise Omega-ähnliche, Klappe ist, die in dem In nenraum (11 ) befindlich diesen gegen weiter aufsteigendes Lot verschließt.
5. Kontaktelement (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die längs eines Schlitzes (6) gebildeten Hülsenränder (10) nach innen umgebogen sind und in den Innenraum (11) des hülsenförmi gen Lötabschnitts (5) hineinragen.
6. Kontaktelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der umgebogenen in den Innenraum (11) ragenden Hülsenränder (10) 70 bis 90 % des Innendurchmessers des hülsenförmigen Lötabschnitts
(5) betragen.
7. Kontaktelement nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der hülsenförmige Lötabschnitt (5) eine Querschnittskontur aufweist, die vollständig geschlossen ist.
8. Kontaktelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der hülsenförmige Lötabschnitt (5) am freien Ende des Lötabschnitts (5) in einem vorderen Bereich (8) eine Quer schnittskontur aufweist, die nicht vollständig und die in einem daran an schließenden hinteren Bereich (9) vollständig geschlossen ist.
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