NL8500043A

NL8500043A - Multicontact connector strip for printed circuit - can be fitted to other strips for max. packing density

Info

Publication number: NL8500043A
Application number: NL8500043A
Authority: NL
Original assignee: Du Pont Nederland
Priority date: 1985-01-08
Filing date: 1985-01-08
Publication date: 1986-08-01

Abstract

The connector strip consists of an insulated rectangular body (1) pierced by square section vertical holes. Each hole contains a sprung one-piece contact which acts as a socket for the mating connector and as a connection pin to be soldered into the p.c.b. The ends and sides of the strip have dovetail grooves (21) and tenons (20). The dovetails are used to assemble several of the strips into the required connector shape, e.g. square frames, matrices, etc. The individual contacts are made by stamping and folding thin metal plate. The upper ends of the contact are bowed inwards and coated with gold, while the lower pointed fold is solder tinned for insertion in the printed circuit.

Description

! ΐ*' .....J» ί-! ΐ * '..... J »ί-

Contactinrichting.Contact device.

BeschrijvingDescription

De uitvinding heeft betrekking op een contactinrichting voor het elektrisch doorverbinden van twee in het algemeen in twee evenwijdige vlakken gelegen elektrische schakelingen, zoals een grote printplaat voorzien van één of meer gemetalliseerde 5 openingen, en een substraat voorzien van één of meer uitstekende contactpennen, welke contactinrichting één of meer stekerelementen heeft. Een dergelijke contactinrichting is in de praktijk bekend. De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijke contactinrichting.The invention relates to a contact device for electrically connecting two electrical circuits generally located in two parallel planes, such as a large printed circuit board provided with one or more metallized openings, and a substrate provided with one or more protruding contact pins, which contact device has one or more plug elements. Such a contact device is known in practice. The invention also relates to a method for manufacturing such a contact device.

10 Mede door de huidige miniaturisering van de elektronische schakelingen, verbindingen en componenten is een hogere contactdichtheid van de verbindingselementen meer en meer vereist. De in de praktijk bekende contactinrichtingen hebben een relatief grote omvang, zijn vaak omslachtig en hebben niet de vereiste 15 contactdichtheid van verbindingselementen. Tevens worden tegenwoordig voor toepassing met uitwisselbare opsteekstelsels veelal doorverbindingscontacten vereist die zowel als randverbinder en als contactblok gebruikt kunnen worden. De bovengenoemde bekende contactinrichtingen voldoen niet aan deze eisen.Partly due to the current miniaturization of the electronic circuits, connections and components, a higher contact density of the connecting elements is increasingly required. The contact devices known in practice have a relatively large size, are often laborious and do not have the required contact density of connecting elements. Also today, for use with interchangeable clip-on systems, interconnection contacts are often required which can be used both as an edge connector and as a contact block. The above-mentioned known contact devices do not meet these requirements.

20 De uitvinding beoogt daarom een contactinrichting aan te geven die een zeer hoge contactdichtheid van de verbindingselementen verschaft en tevens in een modulair systeem toegepast kan worden.The object of the invention is therefore to indicate a contact device which provides a very high contact density of the connecting elements and which can also be used in a modular system.

Dit wordt bij een contactinrichting van de in de 25 aanhef genoemde soort aldus bereikt dat elk stekerelement bestaat uit een isolerend huis met doorgaande opening van de ene zijde naar de andere zijde en daarin een aan de ene zijde uitstekende en dubbelgevouwen metalen contactveer, waarbij de contactveerheften in de doorgaande opening tegengesteld boogvormig tegen elkaar liggen en met 30 hun uiteinden nabij de andere zijde van het huis in twee tegenovergestelde openingen daarvan ingrijpen en nabij de ene zijde van het huis elk met een wigvormige inkeping rusten op twee tegenover gestelde, overeenkomstig gevormde ribben van het huis.With a contact device of the type mentioned in the preamble, this is achieved in such a way that each plug element consists of an insulating housing with through-opening from one side to the other side and therein a metal contact spring protruding on one side and the contact spring handles in the through-opening lie oppositely arcuate against one another and with their ends engage two opposite openings thereof near the other side of the housing and resting on one opposite side of the housing each with a wedge-shaped notch on two opposite, correspondingly shaped ribs of the House.

8500043 2 * \8500043 2 * \

De genoemde werkwijze volgens de uitvinding voor het vervaardigen van één of meer in een rij opgenomen stekerelementen van een dergelijke contactinrichting omvat de stappen van het aan een voorvorming onderwerpen van een metalen bladveer, die een breedte heeft 5 gelijk aan de langsafmeting van de ongevouwen contactveer en in die het midden in langsrichting voorzien is van een vouwlijn, waarbij aan één der korte zijden van de bladveer in dwarsrichting telkens tot nabij de vouwlijn een contactveer afgesneden wordt die met twee wigvormige inkepingen en twee boogvormen nabij de uiteinden wordt voorgevormd, en 10 het vervolgens toevoeren van de voorgevormde bladveer aan een assembleerinrichting waaraan eveneens een rij van isolerende huizen wordt toegevoerd, waarbij de assembleerinrichting voorzien is van een buigblad met snijrand en van een geleider met inkeping, waarin een isolerend huis past, zodanig dat telkens eerst van de bladveer een 15 contactveer wordt afgesneden, die vervolgens om de vouwlijn dubbelgevouwen en in het in de geleider ingevoerde huis geschoven wordt tot de uiteinden van de contactveerhelften ingrijpen in twee tegenovergestelde openingen van het huis.Said method according to the invention for manufacturing one or more row-type plug elements of such a contact device comprises the steps of pre-forming a metal leaf spring, which has a width equal to the longitudinal dimension of the unfolded contact spring and in which the center is provided in the longitudinal direction with a folding line, in which a contact spring is pre-cut on one of the short sides of the leaf spring in the transverse direction until near the folding line, which is preformed with two wedge-shaped notches and two arc shapes near the ends, and then supplying the preformed leaf spring to an assembler to which a row of insulating housings is also supplied, the assembler comprising a cutting blade with a cutting edge and a guide with notch, in which an insulating housing fits, such that each time a leaf spring is first contact spring is cut, which is then reversed the fold line folded in half and slid into the housing inserted into the guide until the ends of the contact spring halves engage two opposite openings of the housing.

De uitvinding zal aan de hand van een 20 uitvoeringsvoorbeeld nader worden toegelicht met verwijzing naar de tekeningen, waarin:The invention will be further elucidated on the basis of an exemplary embodiment with reference to the drawings, in which:

Fig. 1 een perspektivisch aanzicht geeft van een in raamvorm uitgevoerde contactinrichting volgens de uitvinding;Fig. 1 shows a perspective view of a window-shaped contact device according to the invention;

Fig. 2 een perspektisch aanzicht geeft van een in 25 matrixvorm uitgevoerde contactinrichting volgens de uitvinding;Fig. 2 shows a perspective view of a contact device according to the invention constructed in matrix form;

Fig. 3a en 3b respektievelijk een boven- en zijaanzicht geven van een randverbinder uit de contactinrichting van de figuren 1 en 2;Fig. 3a and 3b respectively show a top and side view of an edge connector from the contact device of figures 1 and 2;

Fig. 4 een perspektisch aanzicht geeft van een 30 afzonderlijk stekerelement uit de contactinrichting van de figuren 1 en 2;Fig. 4 is a perspective view of a separate plug element from the contact device of FIGS. 1 and 2;

Fig. 5 een schetsmatig aanzicht geeft van een bij de werkwijze volgens de uitvinding toegepaste en voorgevormde bladveer; en Fig. 6 een schetsmatig aanzicht geeft van de bij 35 de werkwijze volgens de uitvinding toegepaste opstelling van de assembleerinrichting en daaraan toe te voeren bladveer en rij van isolerende huizen.Fig. 5 shows a sketch view of a leaf spring used and preformed in the method according to the invention; and FIG. 6 shows a sketchy view of the arrangement of the assembling device used in the method according to the invention and the leaf spring and row of insulating housings to be fed thereto.

In fig. 1 is een 'contactinrichting in raamvorm 8500043 3 /- *1» aangegeven bestaande uit vier afzonderlijke randverbinders 1 die elk een in één vorm uitgevoerde rij van stekerelementen bevatten. Elke randverbinder is aan beide uiteinden voorzien van overeenkomstige bevestigingsnokken 20 en -groeven 21 zodanig dat zij raamvormig zoals 5 in fig. 1 of matrixvormig zoals in fig. 2 aan elkaar gevoegd kunnen worden tot één modulair blok. In een randverbinder is perspektivisch een doorsnede-aanzicht gegeven van een afzonderlijk stekerelement.In Fig. 1, a "frame contact device 8500043 3 / - * 1" is shown, consisting of four separate edge connectors 1, each containing a row of plug elements in one form. Each edge connector is provided at both ends with corresponding mounting lugs 20 and grooves 21 such that they can be joined together in a modular block, such as 5 in Fig. 1 or matrix-shaped as in Fig. 2. In an edge connector, a cross-sectional view is given of a separate plug element.

Een dergelijke contactinrichting kan gebruikt worden voor het elektrisch doorverbinden van een printplaat met een 10 substraat. De aan de ene zijde van de contactinrichting uitstekende en dubbelgevouwen metalen contactveren steken hierbij in doorgemetalliseerde openingen van de printplaat en worden vervolgens in deze printplaat vastgesoldeerd. Het substraat wordt met de daartoe aan één zijde uitstekende contactpennen bevestigd op de andere zijde van de 15 contactinrichting door de pennen rechtstandig in de doorgaande openingen van de stekerelementen te steken, waarbij deze pennen klempassend tussen de tegen elkaar liggende veerhelften komen te liggen.Such a contact device can be used for electrically connecting a printed circuit board to a substrate. The metal contact springs protruding on one side of the contact device protrude into metallized openings of the printed circuit board and are then soldered into this printed circuit board. The substrate is fastened to the other side of the contact device with the contact pins protruding on one side for this purpose by inserting the pins vertically into the through openings of the plug elements, these pins fitting snugly between the abutting spring halves.

In de figuren 3a, 3b zijn respektievelijk een 20 boven- en een zijaanzicht gegeven van een randverbinder 1 die deel uitmaakt van de contactinrichting uit fig. 1 en 2. !Figures 3a, 3b respectively show a top and side view of an edge connector 1 which forms part of the contact device of Figures 1 and 2.!

In fig. 4 is in perspektivisch aanzicht een ! afzonderlijk stekerelement aangegeven met een contactveer die opgenomen is in een isolerend huis 4 van een dergelijke randverbinder. De uit één 25 element bestaande veer is in het midden omgevouwen tot twee tegen ' elkaar gelegen veerhelften 5, 6. De uiteinden van deze veerhelften zijn opgenomen in twee tegenovergestelde openingen 7 in de zijwanden van het huis waardoor zowel een bevestiging van de contactveer als een bescherming bij het opsteken van de elektronische componenten of 30 verbindingen wordt verkregen.In Fig. 4, in perspective view, a! separate plug element indicated by a contact spring which is received in an insulating housing 4 of such an edge connector. The one-element spring is folded in the middle into two opposing spring halves 5, 6. The ends of these spring halves are received in two opposite openings 7 in the side walls of the housing, so that both an attachment of the contact spring and a protection when plugging in the electronic components or connections is obtained.

De twee veerhelften zijn nabij de uiteinden boogvormig voorgevormd zodat deze helften in de doorgaande opening van het huis tegen elkaar klemmen. Nabij de onderzijde is elke veerhelft met een wigvormige inkeping 10 voorzien zodat de totale contactveer 35 ter plaatse van deze wigvormige inkepingen in overeenkomstig uitgevoerde ribben van het huis grijpt en daarbij tegen verschuiving in de opening geborgd is. De vanaf de bovenzijde in te voeren contactpen van het substraat loopt rechtstandig naar binnen en komt tussen de uit 8500043 4 elkaar gedrukte veerhelften te liggen.The two spring halves are arc-shaped near the ends so that these halves clamp together in the through-opening of the housing. Near the bottom, each spring half is provided with a wedge-shaped notch 10 so that the total contact spring 35 engages corresponding ribs of the housing at the location of these wedge-shaped notches and is thereby secured against displacement in the opening. The contact pin of the substrate, which can be introduced from the top, extends vertically and comes to lie between the spring halves pressed together from 8500043 4.

In fig. 4 is duidelijk te zien op welke wijze de contactveer ter plaatse van de tegen elkaar liggende delen van de veerhelften op selectieve wijze voorzien is van een vergulding 8, zoals 5 een vertinning. Tevens is nabij de onderzijde van het huis de contactveer aan de binnenzijde van de veerhelften voorzien van een soldeerresist of soldeermasker 9, zoals Pyre HL vernis. Hierdoor wordt verhinderd dat bij het vastsolderen van deze contactveren in de overeenkomstig doorgemetalliseerde openingen van de printplaat eerst 10 soldeerflux en dan soldeertin door capillaire werking omhoog komt tussen de veerhelften waardoor het contact funktioneel onbruikbaar kan worden.Fig. 4 clearly shows the manner in which the contact spring is selectively provided with a gilding 8, such as 5, at the location of the abutting parts of the spring halves. Also, near the bottom of the housing, the contact spring on the inside of the spring halves is provided with a solder resist or solder mask 9, such as Pyre HL varnish. In this way it is prevented that when soldering these contact springs in the correspondingly metallized openings of the printed circuit board, first 10 soldering flux and then soldering tin rise up by capillary action between the spring halves, whereby the contact can become functionally unusable.

In fig. 5 is schetsmatig een metalen bladveer 11 aangegeven met een breedte overeenkomend met de langsafmeting van een 15 ongevouwen (uitgeslagen) contactveer. In het midden is deze bladveer voorzien van een vouwlijn 12 waaromheen in langsrichting beide helften van een afzonderlijke contactveer 3 naar elkaar omgebogen kunnen worden. Verder is in langsrichting om de vouwlijn 12 heen een soldeerstrook 9 aangebracht met soldeerresist teneinde te verhinderen 20 dat bij het solderen op de printplaat door capillaire werking de elektrische verbinding mechanisch nadelig beïnvloed wordt.In Fig. 5, a metal leaf spring 11 is schematically shown with a width corresponding to the longitudinal dimension of an unfolded (unfolded) contact spring. In the middle, this leaf spring is provided with a folding line 12 around which the two halves of a separate contact spring 3 can be bent towards each other in the longitudinal direction. Furthermore, a solder strip 9 with solder resist is arranged in longitudinal direction around the folding line 12 in order to prevent that the electrical connection is mechanically impaired when soldering on the printed circuit board by capillary action.

Tevens is op de bladveer 11 in uitgeslagen toestand nabij de langszijden een selektieve vergulding 8 of platering -aangebracht die als contactvlak fungeert. Deze contactvlakken 8 komen 25 bij het insteken in het huis tegen elkaar te rusten en maken verbinding met de later in te voeren contactpen van het substraat.Also, in the unfolded state, the leaf spring 11 is provided with a selective gilding 8 or plating, which functions as a contact surface. These contact surfaces 8 come to rest against each other when inserted into the housing and connect to the contact pin of the substrate to be introduced later.

Tevens is in fig. 5 schetsmatig aangegeven hoe met een tot de assembleerinrichting behorende onderstempel 22 en bovenstempel 23 vanaf de rechterzijde van de bladveer 11 opvolgend 30 contactveren tot nabij de vouwlijn worden afgesneden en met de wigvormige inkeping 10 en de boogvormen worden voorgevormd.Fig. 5 also shows diagrammatically how, with a lower die 22 and upper die 23 belonging to the assembly device, successive contact springs are cut from the right side of the leaf spring 11 near the fold line and are preformed with the wedge-shaped notch 10 and the arc shapes.

In fig. 6 is schetsmatig aangegeven op welke wijze de in fig. 4 aangegeven bladveer 11 en een in één vorm uitgevoerde rij 2 van isolerende huisjes bij elkaar gebracht worden in een 35. assembleerinrichting. Hierbij kan de richting van toevoer van de bladveer 11 en de richting van toevoer van de rij van isolerende huisjes evenwijdig aan elkaar maar tegengesteld of ook onderling loodrecht op elkaar verlopen. De bladveer 12 is in een voorgaande 8500043 5 bewerkingsstap van de assembleerinrichting voorgevormd en bijv. voorzien van de selectieve vergulding 8 en het soldeerresist 9. De isolerende huisjes zijn als een rij achter elkaar in één rij 1 uitgevoerd.Fig. 6 shows diagrammatically how the leaf spring 11 shown in Fig. 4 and a row 2 of insulating houses formed in one form are brought together in an assembling device. The direction of supply of the leaf spring 11 and the direction of supply of the row of insulating houses can herein be parallel to each other but opposite or mutually perpendicular to each other. The leaf spring 12 is preformed in a previous processing step of the assembly device and is provided, for example, with the selective gilding 8 and the solder resist 9. The insulating housings are arranged in a row 1 in a row.

5 De assembleerinrichting is verder voorzien van een in een onderorgaan of buiger 24 opgenomen buigblad 15 met snijrand 16 en een bovenorgaan of geleider 25 met inkeping 26, waarin een stekerelement van de rij 1 van isolerende huisjes past. Bij de onderling gesynchroniseerde toevoer van de bladveer en de rij van 10 isolerende huisjes wordt telkens eerst van de bladveer in dwarsrichting een voorgevormde contactveer 3 afgesneden door de snijrand 16.The assembling device further comprises a bending blade 15 with cutting edge 16 incorporated in a lower member or bender 24 and a top member or guide 25 with notch 26, in which a plug element of the row 1 of insulating houses fits. With the mutually synchronized supply of the leaf spring and the row of 10 insulating houses, a preformed contact spring 3 is first cut from the leaf spring in transverse direction by the cutting edge 16.

Vervolgens wordt de contactveer door het buigblad 15 rond de vouwlijn 12 dubbelgevouwen en in de overeenkomstige opening van het aangebrachte isolerende huisje geschoven.The contact spring is then folded in half by the bending blade 15 around the folding line 12 and pushed into the corresponding opening of the fitted insulating casing.

ΐ i j i 8500043j i j i 8500043

Claims

1. Contact device for electrically connecting two electrical circuits generally located in two parallel planes, such as a large printed circuit board provided with one or more metallized openings, and a substrate provided with one or more protruding contact pins, which contact device comprises one or more plug elements characterized in that each plug element consists of an insulating housing with through-opening from one side to the other and a metal contact spring protruding on one side and double-folded metal contact spring, the 10 contact spring halves in the through opening being oppositely arcuate against each other and with their ends adjacent two opposite openings of the housing to engage in two opposite openings thereof and resting near one side of the housing each with a wedge-shaped notch on two opposite, correspondingly shaped ribs of the housing.

Contact device according to claim 1, which is provided with a row of said plug elements.

Contact device according to claim 2, wherein four such rows of said plug elements are combined into a window-shaped plug.

Contact device according to claim 2, wherein a number of such rows are consecutively joined together to form a matrix-shaped plug.

5. Contact device as claimed in any of the foregoing claims, wherein each metal contact spring is provided with a selective gold plating at the location of the arcuately arranged parts of the contact spring halves.

6. Contact device as claimed in any of the foregoing claims, wherein each metal contact spring in the part of the contact spring halves protruding on one side of the housing is provided with solder resistant on the inside.

A method of manufacturing one or more in-line connector elements of a contact device according to any preceding claim, comprising the steps of pre-forming a metal leaf spring having a width equal to the longitudinal dimension of the unfolded contact spring and which is provided with a folding line in the longitudinal center in 8500043 * », on one of the short sides of the leaf spring in the transverse direction each time a contact spring is cut close to the folding line, which is preformed with two wedge-shaped notches and two arc shapes near the ends and then feeding the preformed leaf spring to an assembler to which a row of insulating housings is also fed, the assembler comprising a cutting edge bending blade and a notched conductor into which an insulating housing fits, each time first a 10 contact spring is cut from the leaf spring, which is then folded in half around the fold line and slid into the housing inserted into the guide until the ends of the contact spring halves engage two opposite openings of the housing. ****** * j 8 * 00043