WO2013004483A1 - Leiterplatte mit kontakten - Google Patents

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Christoph DEITERT
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Definitions

  • the invention relates to a printed circuit board with at least two contacts, which are arranged on the two opposite sides of the printed circuit board and each serve to contact corresponding contacts of one or more electrical assemblies.
  • Printed circuit boards of the generic type can be used in a wide variety of devices, for example in connection modules of fieldbus systems which can be connected to one another. In such systems it is expedient to forward data and / or energy signals of an internal module bus from one connection module to the next connected connection module.
  • connection modules which can be connected to one another in the series arrangement of the circuit boards, so that, for example, continuous bus lines form over a series of connection modules or forms a type of daisy-chain structure.
  • a printed circuit board which may be provided, for example, with an electronic circuit which serves to process signals and data in order to communicate between a higher-order computer system and field devices which can be connected to the connection modules, such as sensors, Actuators or initiators to enable.
  • Printed circuit boards for forming internal bus conductor or daisy chain sections which consist of printed circuit boards with contacts arranged thereon, are already known per se, such as from EP 1 022 924 A2. In particular, with regard to their production, the known printed circuit boards with contacts but not optimal.
  • the invention has the object to solve this problem by simple means. The invention solves this problem by the subject matter of claim 1.
  • Fig. 2a, b further perspective views of a portion of the circuit board of Fig. 1 with the terminal block disposed thereon prior to soldering the contacts to the circuit board, wherein a portion of the terminal block is shown hidden to allow a view of the contacts of a row of contacts of the terminal block ;
  • Fig. 3 is a side view and sectional view of the arrangement of Fig. 2;
  • FIG. 4a, b the arrangement of FIG. 1 after soldering the contacts to the
  • FIG. 5a, b the arrangement of Figure 2 after soldering the contacts to the circuit board.
  • Fig. 6 shows the arrangement of Fig. 3 after soldering the contacts to the circuit board
  • Fig. 7a, b, c different Prinzipschaltskizzen to illustrate different ways of interconnecting erfindungsmä on circuit boards.
  • Fig. 1 shows a circuit board 1, which extends in a plane which extends perpendicular to the image plane of Fig. 3.
  • a contact block 2 is arranged in the edge region.
  • the contact block 2 has a housing 3 made of a non-conductive material such as plastic, which is provided on both sides of the circuit board 1 out with a number of outwardly open receptacles - here slit-like chambers - chambers 4, in each of which a contact 5, 6 is used.
  • a contact 5, 6 is used.
  • at least one row of contacts 5, 6 is formed on both sides of the printed circuit board (in relation to the plane E, in which the printed circuit board 1 runs).
  • the contacts 5, 6 are formed here in an advantageous embodiment as corresponding pressure contacts. Such a configuration is preferred but not mandatory.
  • One of the contacts could also be designed as a tulip contact and the other contact as a corresponding pin or blade contact. Other types of contact are also conceivable.
  • FIG. 7a A schematic diagram of the printed circuit board 1 with the contacts 5, 6 (shown here without conductive connection between the contacts 5 and 6), Fig. 7a.
  • the contact block 2 is designed in such a way that a row of the printed circuit boards 1 can be formed with the contact blocks 2, for example by being integrated in connecting disks of a fieldbus system, as is generally known from DE 299 01 194 U1.
  • the corresponding contacts 5, 6 (of the adjacent contact blocks (2) of the printed circuit boards 1) contact each other resiliently under pressure.
  • Fig. 7c the sequence of printed circuit boards 1 with the contacts 5, 6 - bus lines
  • Fig. 7b daisy-chain lines
  • Fig. 7b a circuit between the contacts 5, 6 formed on the circuit board
  • This application is the preferred application.
  • Other applications of printed circuit boards are also conceivable. It makes sense to use each where it is necessary to provide printed circuit boards to the two sides of the main plane with contacts 5, 6.
  • the contacts with their one - facing away from the contact areas 5a, 6a ends - the solder regions 5b, 6b form - from the direction of one of the two main sides I, II of the circuit board 1 forth in first and second th through holes 7, 8 of the circuit board inserted (Fig. 1, 2, 3) and are soldered to the circuit board (Fig. 4, 5, 6).
  • a through hole 7, 8 formed on the circuit board.
  • Such two rows of first and second through holes 7, 8 are formed on the circuit board 1.
  • a step-like arrangement or another type of arrangement of the holes or other loosening points is conceivable.
  • One of the two contacts 5, 6 which are arranged or arranged in a row penetrates the through hole 7 of the printed circuit board with its soldering area 5b and then extends completely to the contact area 5a on the one side I of the plane in which the printed circuit board 1 extends.
  • the other of the two contacts 6 also passes through one of the through-holes 8 with its soldering region 6b, but is then guided around the edge of the printed circuit board 1 (eg bent) so that its contact region 6a lies on the other side II of the plane in which the circuit board 1 extends.
  • the edge of the circuit board may be provided with slots in which engage the (here made of conductive strip material) contacts 6, so that the size of the circuit board is not increased.
  • the actual contact areas 5a, 5b of the electrically conductive contacts 5, 6 are here on both sides of the circuit board 5a, 5b compact and clear in their actual surface area. This is particularly advantageous since it is still necessary to solder the conductive (bus) contacts 5, 6 on both sides of the circuit board only to perform soldering with a solder material 14 in a single operation "from one side" ( Figures 4, 5, 6).
  • soldering on the surface of the circuit board could be effected from one side, e.g. by means of an S MD method or the like
  • the terminal block or the housing 3 may itself be additionally attached to the circuit board, for example by means of own solder pins 9, 10 or by means of eccentric or the like .. He can also be arranged in / on the area of a parent edge recess 13 of the circuit board 1 itself to a to realize a particularly compact arrangement. Also to mention as advantageous are the here optionally provided flanges 15 on the housing, which contribute to a secure positioning and support of the housing on the circuit board, which stabilizes the arrangement, especially during the soldering process and in particular in cooperation with the edge recess 13 on the circuit board, in which the lateral flanges 15, which still rest laterally of the edge recess on the printed circuit board, stabilize the entire arrangement particularly well.
  • connection regions 5, 6 are each latched behind undercuts 1 1, 12 of the housing 3, so that they are securely held on the housing of the connection block 2.
  • the contacts 5, 6 may be directly conductively connected to the circuit board (with solder material 16 or at least one conductor track or the like, see Fig. 7b) and with an electronic circuit on the circuit board or via an electrical circuit with one or more electrical / electronic Components) to be interconnected.

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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
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Abstract

Eine Leiterplatte (1), die sich in einer Ebene (E) erstreckt, wobei an der Leiterplatte (1) wenigstens ein Anschlussblock ausgebildet ist, der wenigstens zwei oder mehr erste und zweite Kontakte (5, 6) aufweist, die jeweils einen Kontaktbereich (5a, 6a) aufweisen und einen Lötbereich (5b, 6b), in welchem sie mittels eines Lotmaterials (14) an der Leiterplatte (1) festgelötet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Lötbereiche (5b, 6b) von einer gemeinsamen Seite der Leiterplatte (1) her an der Leiterplatte festgelötet sind.

Description

Leiterplatte mit Kontakten
Die Erfindung betrifft eine Leiterplatte mit wenigstens zwei Kontakten, die auf den beiden voneinander abgewandten Seiten der Leiterplatte angeordnet sind und je- weils zur Kontaktierung korrespondierender Kontakte einer oder mehrerer elektrischer Baugruppen dienen.
Leiterplatten der gattungsgemäßen Art sind in verschiedensten Geräten einsetzbar, so beispielsweise in aneinander reihbaren Anschlussmodulen von Feldbus- Systemen. In derartigen Systemen ist es zweckmäßig, Daten- und/oder Energiesignale eines internen Modulbusses von einem Anschlussmodul zum nächsten daran angereihten Anschlussmodul weiterzuleiten.
Hierzu bietet es sich insbesondere an, miteinander im Reihenverbund aus den Leiterplatten jeweils korrespondierend verbindbare Kontakte an den beiden aneinander reihbaren Seiten der Anschlussmodule vorzusehen, so dass sich über eine Reihung von Anschlussmodulen hinweg beispielsweise durchgehende Busleitungen bilden oder eine Art Daisy-Chain-Aufbau ausbildet. Dabei ist es wiederum bevorzugt vorgesehen, diese Kontakte jeweils an einer Leiterplatte vorzusehen, welche beispielsweise mit einer Elektronikschaltung versehen sein kann, welche dazu dient, Signale und Daten zu verarbeiten, um eine Kommunikation zwischen einem übergeordneten Rechnersystem und an die Anschlussmodule anschließbaren Feldgeräten wie Sensoren, Aktoren oder Initiatoren zu ermöglichen. Leiterplatten zur Bildung interner Busleiter- oder Daisy-Chain-Abschnitte, die aus Leiterplatten mit daran angeordneten Kontakten bestehen, sind an sich bereits bekannt, so aus der EP 1 022 924 A2. Insbesondere in Hinsicht auf ihre Herstellung sind die bekannten Leiterplatten mit Kontakten aber nicht optimal. Die Erfindung hat die Aufgabe, dieses Problem mit einfachen Mitteln zu lösen. Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1 .
Vorteilhafte Ausgestaltungend der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 a, b verschiedene perspektivische Ansichten eines Abschnitts einer Leiterplatte mit einem daran angeordneten Kontaktblock mit Kontakten vor einem Verlöten der Kontakte an der Leiterplatte;
Fig. 2a, b weitere perspektivische Ansichten eines Abschnitts der Leiterplatte aus Fig. 1 mit dem daran angeordneten Anschlussblock vor einem Verlöten der Kontakte an der Leiterplatte, wobei ein Teil des Anschlussblockes ausgeblendet dargestellt ist, um eine Ansicht der Kontakte einer Kontaktreihe des Anschlussblocks zu ermöglichen;
Fig. 3 eine Seitenansicht bzw. Schnittansicht der Anordnung aus Fig. 2;
Fig. 4a, b die Anordnung aus Fig. 1 nach einem Verlöten der Kontakte an der
Leiterplatte;
Fig. 5a, b die Anordnung aus Fig. 2 nach dem Verlöten der Kontakte an der Leiterplatte;
Fig. 6 die Anordnung aus Fig. 3 nach dem Verlöten der Kontakte an der Leiterplatte;
Fig. 7a,b, c verschiedene Prinzipschaltskizzen zur Veranschaulichung verschiedener Möglichkeiten zur Verschaltung von erfindungsmäßen Leiterplatten.
Fig. 1 zeigt eine Leiterplatte 1 , die in einer Ebene verläuft, die sich senkrecht zur Bildebene der Fig. 3 erstreckt.
An dieser Leiterplatte ist im Randbereich ein Kontaktblock 2 angeordnet. Der Kontaktblock 2 weist ein Gehäuse 3 aus einem nicht leitenden Material wie Kunststoff auf, welches zu beiden Seiten der Leiterplatte 1 hin jeweils mit einer Reihe von nach außen offenen Aufnahmen - hier schlitzartigen Kammern - Kammern 4 versehen ist, in welche jeweils ein Kontakt 5, 6 eingesetzt ist. Derart wird zu beiden Seiten der Leiterplatte (im Bezug auf die Ebene E, in welcher die Leiterplatte 1 verläuft), jeweils wenigstens eine Reihe von Kontakten 5, 6 ausgebildet.
Die Kontakte 5, 6 sind hier in vorteilhafter Ausgestaltung als korrespondierende Druckkontakte ausgebildet. Eine solche Ausgestaltung ist bevorzugt aber nicht zwingend. Es könnte auch einer der Kontakte jeweils als Tulpenkontakt und der andere Kontakt als korrespondierender Stift- oder Messerkontakt ausgebildet sein. Weitere Kontaktarten sind ebenfalls denkbar.
Ein Prinzipschaltbild der Leiterplate 1 mit den Kontakten 5, 6 (hier ohne leitende Verbindung zwischen den Kontakten 5 und 6 dargestellt), zeigt Fig. 7a. Der Kontaktblock 2 ist derart ausgestaltet, dass eine Reihung aus den Leiterplatten 1 mit den Kontaktblöcken 2 ausgebildet werden kann, beispielsweise indem diese in Anschlussscheiben eines Feldbussystems integriert werden, wie dies grundsätzlich aus der DE 299 01 194 U1 bekannt ist.
In einer derartigen Applikation berühren sich die korrespondierenden Kontakte 5, 6 (der aneinander liegenden Kontaktblöcke (2) der Leiterplatten 1 ) federnd unter Druck kraftschlüssig. Derart können in der Reihung aus den Leiterplatten 1 mit den Kontakten 5, 6 - Busleitungen (Fig. 7c) oder Daisy-Chain-Leitungen (Fig. 7b; hier ist eine Schaltung zwischen den Kontakten 5, 6 auf der Leiterplatte ausgebildet) über die aneinander gereihten Anschlussmodule hinweg gebildet werden. Diese Anwendung ist die bevorzugte Anwendung. Andere Anwendungen der Leiterplatten sind aber ebenfalls denkbar. Sinnvoll ist der Einsatz jeweils dort, wo es notwendig ist, Leiterplatten zu den beiden Seiten der Hauptebene mit Kontakten 5, 6 zu versehen.
Besonders vorteilhaft ist dabei, dass die Kontakte mit ihren einen - von den Kontaktbereichen 5a, 6a abgewandten Enden - die Lötbereiche 5b, 6b ausbilden - aus Richtung einer der beiden Hauptseiten I, II der Leiterplatte 1 her in erste und zwei- te Durchgangslöcher 7, 8 der Leiterplatte eingesteckt (Fig. 1 , 2, 3) sind und an der Leiterplatte verlötet sind (Fig. 4, 5, 6 ). Für jeden der beiden Kontakte 5, 6 ist jeweils ein Durchgangsloch 7, 8 an der Leiterplatte ausgebildet. Insgesamt werden derart zwei Reihen von ersten und zweiten Durchgangslöchern 7, 8 an der Leiterplatte 1 ausgebildet. Anstelle einer Anordnung in Reihen ist auch eine stufenartige Anordnung oder eine andere Art der Anordnung der Löcher oder anderer Löststel- len denkbar.
Einer der jeweils zwei in einer Reihe zusammengehörigen bzw. angeordneten Kontakte 5, 6 durchsetzt stiftartig mit seinem Lötbereich 5b das Durchgangsloch 7 der Leiterplatte und verläuft sodann bis zum Kontaktbereich 5a vollständig auf der einen Seite I der Ebene, in welcher sich die Leiterplatte 1 erstreckt. Der andere der beiden Kontakte 6 durchsetzt ebenfalls mit seinem Lötbereich 6b eines der Durchgangslöcher 8, ist sodann aber um den Rand der Leiterplatte 1 herum geführt (z.B. gebogen), so dass sein Kontaktbereich 6a auf der anderen Seite II der Ebene liegt, in welcher sich die Leiterplatte 1 erstreckt. Der Rand der Leiterplatte kann mit Schlitzen versehen sein, in welche die (hier aus leitendem Bandmaterial gefertigten) Kontakte 6 eingreifen, so dass die Größe der Leiterplatte nicht vergrößert wird. Die eigentlichen Kontaktbereiche 5a, 5b der elektrisch leitenden Kontakte 5, 6 liegen hier beidseits der Leiterplatte 5a, 5b kompakt und übersichtlich in deren eigentlichem Flächenbereich. Dies ist besonders vorteilhaft, da es derart zum Befestigen bzw. Festlöten der leitenden (Bus-)Kontakte 5, 6 für beide Seiten der Leiterplatte dennoch lediglich notwendig ist, ein Verlöten mit einem Lotmaterial 14 in einem einzigen Arbeitsgang „von einer Seite her" vorzunehmen (Fig. 4, 5, 6).
Alternativ zu der dargestellten Art der Verlötung an Stiftabschnitten (denkbar z.B. von Hand oder bevorzugt insbesondere mit einem automatisierten Lötverfahren) könnte auf ein Verlöten auf der Oberfläche der Leiterplatte von einer Seite her erfolgen z.B. mittels eines S MD- Verfahren oder dgl..
Der Anschlussblock bzw. das Gehäuse 3 kann selbst ergänzend an der Leiterplatte befestigt sein, beispielsweise mittels eigenen Lötstiften 9, 10 oder mittels Exzenterzapfen oder dgl.. Er kann zudem selbst im/am Bereich einer übergeordneten Randaussparung 13 der Leiterplatte 1 angeordnet werden, um eine besonders kompakte Anordnung zu realisieren. Ebenfalls als vorteilhaft zu erwähnen sind die hier optional vorgesehenen Flansche 15 am Gehäuse, welche zu einer sicheren Positionierung und Auflage des Gehäuses auf der Leiterplatte beitragen, was die Anordnung stabilisiert, insbesondere auch beim Lötvorgang und insbesondere im Zusammenspiel mit der Randaussparung 13 an der Leiterplatte, bei der die seitli- chen Flansche 15, welche noch seitlich der Randaussparung auf der Leiterplatte aufliegen, besonders gut die gesamte Anordnung stabilisieren.
Anzumerken ist noch, dass hier die freien Ende der Anschlussbereiche 5, 6 jeweils hinter Hinterschnitten 1 1 , 12 des Gehäuses 3 verrastet sind, so dass sie sicher am Gehäuse des Anschlussblockes 2 gehalten sind. Die Kontakte 5, 6 können direkt leitend auf der Leiterplatte verbunden sein (mit Lotmaterial 16 oder wenigstens einer Leiterbahn oder dgl. ; siehe Fig. 7b) und mit einer Elektronikschaltung auf der Leiterplatte oder sie über eine elektrische Schaltung mit einem oder mehreren elektrischen /elektronischen Bauelementen) miteinander verbunden sein.
Es können auch über die Leiterplatte 1 andere Kontakte als die jeweils direkt an einem Platz der Reihe übereinander liegenden Kontakte 5, 6 leitend oder über eine Schaltung miteinander verbunden sein, z.B. ein erster der Kontakte 5, mit einem der Kontakte 6, der seitlich in der Reihe der Kontakte 6 einen oder mehrere Plätze versetzt zu dem Platz liegt, an welchem sich der Kontakt 5 befindet (z.B. kann der in Fig. 1 b ganz rechte Kontakt 5 mit dem zweiten Kontakt 6 von links in Fig. 1 a verbunden sein). Bezugszeichen
Leiterplatte 1
Kontaktblock 2
Gehäuse 3
Kammern 4
Kontakte 5, 6
Kontaktbereiche 5a, 6a
Lötbereiche 5b, 6b
Durchgangslöcher 7, 8
Lötstifte 9, 10
Hinterschnitte 1 1 , 12
Randaussparung 13
Lotmaterial 14
Flansch 15
Lotmaterial 16
Ebene E
Hauptseiten I, II

Claims

Ansprüche
1 . Leiterplatte (1 ), die sich in einer Ebene (E) erstreckt, wobei an der Leiterplatte (1 ) wenigstens ein Anschlussblock ausgebildet ist, der wenigstens zwei oder mehr erste und zweite Kontakte (5, 6) aufweist, die jeweils einen Kontaktbereich (5a, 6a) aufweisen und einen Lötbereich (5b, 6b), in welchem sie mittels eines Lotmaterials (14) an der Leiterplatte (1 ) festgelötet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Lötbereiche (5b, 6b) von einer gemeinsamen Seite der Leiterplatte (1 ) her an der Leiterplatte festgelötet sind.
2. Leiterplatte nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Kontakte (5, 6) jeweils von einer gemeinsamen Seite her in erste und zweite Durchgangslöcher (7, 8) in der Leiterplatte (1 ) eingesetzt und im Bereich dieser Durchgangslöcher (7, 8) an der Leiterplatte (1 ) verlötet sind.
3. Leiterplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils einer der Kontakte (6) der jeweils zwei korrespondierenden Kontakte (5, 6) um den Leiterplattenrand herum geführt ist, so dass die Kontaktbereiche der jeweils zwei korrespondierenden Kontakte (5, 6) auf den voneinander abgewandten Seite der Leiterplatten (1 ) liegen.
4. Leiterplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Anschlussblock (2) jeweils eine Reihe der ersten und eine Reihe der zweiten Kontakte (5, 6) angeordnet ist.
5. Leiterplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Kontakte (5, 6) als Druckkontakte ausgebildet sind.
6. Leiterplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Kontakte (5, 6) als Tulpen- und Stiftkontakte ausgebildet sind.
7. Leiterplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Kontakte (5, 6) als Gabel- und Messerkontakte ausgebildet sind.
8. Leiterplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse wenigstens einen oder mehrere Auflageflansch(e) zur Auflage aus der Leiterplatte aufweist.
9. Reihung aus Anschlussmodulen, die jeweils wenigstens eine Leiterplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche aufweisen, wobei die aneinandergereihten, sich kontaktierenden Kontakte nebeneiander liegender Leiterplatten mit Kontakten (5, 6) Busleitungen ausbilden.
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