WO2015110200A1 - Kontaktstift zur anordnung an einem loch einer leiterplatte - Google Patents

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Definitions

  • German patent application DE 100 11 595 A1 discloses a method for connecting a flexible printed circuit to a circuit of a circuit carrier using an electrically conductive adhesive.
  • the invention relates to a contact pin for placement on a hole of a printed circuit board, comprising a cylindrically shaped metallic
  • Main body and at least one on the outside of the metallic
  • Main body radially arranged projection, wherein on one of the circuit board side facing the projection at least partially an electrically conductive adhesive is arranged.
  • the contact pin according to the invention can by means of the electrically conductive
  • Adhesive electrically connected to arranged on a circuit board traces and mechanically fixed to the circuit board. It does not have to, as conventionally, a contact pin first arranged on a circuit board and then an electrically conductive connection with conductors on the circuit board and a mechanical fixation on the circuit board in a separate and time-consuming operation using a separate connecting means, such as a solder or the like, respectively.
  • the contact pin according to the invention can rather as a finished unit
  • the metallic base body of the invention is a metallic base body of the invention
  • Contact pin can be made in a conventional manner.
  • the contact pin according to the invention may also have two or more radial projections.
  • the projection is formed of metal.
  • the projection can thereby be electrically conductive with the metallic
  • the projection is formed monolithically with the metallic base body.
  • the contact pin can thereby in a simple manner, for example using a the
  • Projection forming upsetting process are made from a blank.
  • the projection is designed as an at least partially circumferential collar. This is accompanied by a planar formation of the projection, creating a larger
  • Contact surface for making electrical contact with the contact pin is provided with arranged on a circuit board interconnects.
  • the projection may also be formed as a completely circumferential collar.
  • At least one radially inwardly extending recess is arranged on the collar. Through this Recess may pass through and escape a part of the displaced in a mounting of the contact pin to a printed circuit board electrically conductive adhesive.
  • the collar can also be two or more appropriate
  • the contact pin has at least one arranged on the metallic base body
  • the invention further provides a method for producing a contact pin for placement on a hole of a printed circuit board, comprising the steps:
  • the production of the metallic base body can be done in a conventional manner.
  • the electrically conductive adhesive is arranged by dipping, jetting or dispensing on the projection. Which of these methods is chosen depends on the respective conditions and technical requirements.
  • the metallic body is arranged. This is associated with the advantages mentioned above with reference to the corresponding embodiment of the device.
  • the projection is formed as an at least partially circumferential collar. This too is associated with the advantages and design variants mentioned above with reference to the corresponding embodiment of the device.
  • At least one radially inwardly extending recess is arranged on the collar. This too is associated with the advantages and variants mentioned above with reference to the corresponding embodiment of the device.
  • At least one press-in section is arranged on the metallic base body. This too is associated with the advantages mentioned above with reference to the corresponding embodiment of the device.
  • the invention further relates to a plug with at least one, at least one hole having printed circuit board, characterized by at least one contact pin according to one of the aforementioned embodiments or any combination thereof.
  • the contact pin according to the invention or the
  • Circuit carrier is understood to mean a circuit carrier made of plastic, which is designed in particular as an injection molded part, wherein metallic interconnects or conductive regions are produced by a subsequent process on the surface of the circuit carrier.
  • Figure 1 a schematic side view of an arranged on a circuit board embodiment of a contact pin according to the invention.
  • Figure 2 a schematic plan view of an embodiment of a projection of a contact pin according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of an exemplary embodiment of a contact pin 3 according to the invention arranged on a hole 1 of a printed circuit board 2.
  • the contact pin 3 comprises a cylindrically shaped metallic base body 4 and a projection 6 of metal arranged radially on the outside 5 of the metallic base body 4 of the
  • Projection 6 is monolithically formed with the metallic base body 4. On one of the circuit board 2 side facing the projection 6, an electrically conductive adhesive 7 is arranged.
  • the projection 6 is formed as an at least partially circumferential collar.
  • the contact pin 3 can not one
  • FIG. 2 shows a schematic plan view of an exemplary embodiment of a projection 6 of a contact pin 3 according to the invention.
  • the projection 6 is designed as a circumferential collar on which four radially inwardly extending recesses 8 are arranged.

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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kontaktstift (3) zur Anordnung an einem Loch (1) einer Leiterplatte (2), aufweisend einen zylinderförmig ausgebildeten metallischen Grundkörper (4) und wenigstens einen an der Außenseite (5) des metallischen Grundkörpers (4) radial angeordneten Vorsprung (6), wobei an einer der Leiterplatte (2) zugewandte Seite des Vorsprungs (6) zumindest teilweise ein elektrisch leitfähige Klebstoff (7) angeordnet ist.

Description

Beschreibung Titel
Kontaktstift zur Anordnung an einem Loch einer Leiterplatte Stand der Technik
Kontaktstifte aus Metall sind bekannt und werden, insbesondere in der
MID(„Molded Interconnect Devices")-Technologie, zur elektrischen Kontaktierung eingesetzt, wie es beispielsweise die Gebrauchsmusterschrift DE 296 19 867 Ul offenbart. Hierbei werden die Kontaktstifte an Löchern, auch Vias („vertical interconnect access") genannt, in Leiterplatten bzw. Schaltungsträgern angeordnet. Um eine mechanische Fixierung der Kontaktstifte an den
Leiterplatten zu erhalten, können die Kontaktstifte beispielsweise unter
Verwendung einer Einpresstechnik an den Leiterplatten angeordnet werden. Auch können Kontaktstifte mittels eines Lötvorgangs elektrisch mit einer
Leiterplatte verbunden und mechanisch an der Leiterplatte fixiert werden.
Aus der Offenlegungsschrift DE 100 11 595 AI ist ein Verfahren zum Verbinden einer flexiblen bedruckten Schaltung mit einer Schaltung eines Schaltungsträgers unter Verwendung eines elektrisch leitfähigen Klebstoffs bekannt.
Offenbarung der Erfindung
Gegenstand der Erfindung ist ein Kontaktstift zur Anordnung an einem Loch einer Leiterplatte, aufweisend einen zylinderförmig ausgebildeten metallischen
Grundkörper und wenigstens einen an der Außenseite des metallischen
Grundkörpers radial angeordneten Vorsprung, wobei an einer der Leiterplatte zugewandte Seite des Vorsprungs zumindest teilweise ein elektrisch leitfähige Klebstoff angeordnet ist. Der erfindungsgemäße Kontaktstift kann mittels des elektrisch leitfähigen
Klebstoffs elektrisch leitend mit an einer Leiterplatte angeordneten Leiterbahnen verbunden und mechanisch an der Leiterplatte fixiert werden. Es muss nicht, wie herkömmlich, ein Kontaktstift zunächst an einer Leiterplatte angeordnet und anschließend eine elektrisch leitende Verbindung mit Leiterbahnen an der Leiterplatte und eine mechanische Fixierung an der Leiterplatte in einem separaten und zeitaufwändigen Arbeitsschritt unter Verwendung eines separaten Verbindungsmittels, beispielsweise eines Lots oder dergleichen, erfolgen. Der erfindungsgemäße Kontaktstift kann vielmehr als fertige Baueinheit
seriengefertigt und in einem einzigen Arbeitsschritt direkt an einer Leiterplatte befestigt werden. Der metallische Grundkörper des erfindungsgemäßen
Kontaktstifts kann auf herkömmliche Art und Weise hergestellt sein. Der erfindungsgemäße Kontaktstift kann auch zwei oder mehrere radiale Vorsprünge aufweisen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Vorsprung aus Metall gebildet. Der Vorsprung kann hierdurch elektrisch leitend mit dem metallischen
Grundkörper verbunden sein und ebenfalls zur elektrischen Kontaktierung des Kontaktstifts eingesetzt werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Vorsprung monolithisch mit dem metallischen Grundkörper ausgebildet. Der Kontaktstift kann hierdurch auf einfache Art und Weise, beispielsweise unter Verwendung eines den
Vorsprung ausbildenden Stauchvorgangs, aus einem Rohling hergestellt werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Vorsprung als zumindest teilweise umlaufender Kragen ausgebildet. Dies geht mit einer flächigen Ausbildung des Vorsprungs einher, wodurch eine größere
Kontaktfläche zur elektrischen Kontaktierung des Kontaktstiftes mit an einer Leiterplatte angeordneten Leiterbahnen bereitgestellt wird. Der Vorsprung kann auch als vollständig umlaufender Kragen ausgebildet sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist an dem Kragen wenigstens eine radial nach innen verlaufende Ausnehmung angeordnet. Durch diese Ausnehmung kann ein Teil des bei einer Anbringung des Kontaktstiftes an einer Leiterplatte verdrängten elektrisch leitfähigen Klebstoffs durchtreten und ausweichen. Der Kragen kann auch zwei oder mehrere entsprechende
Ausnehmungen aufweisen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Kontaktstift wenigstens einen an dem metallischen Grundkörper angeordneten
Einpressabschnitt auf. Dies kann zusätzlich vorgesehen sein, um die Robustheit einer mechanischen Fixierung des Kontaktstiftes an einer Leiterplatte weiter zu verbessern.
Gegenstand der Erfindung ist des Weiteren ein Verfahren zum Herstellen eines Kontaktstifts zur Anordnung an einem Loch einer Leiterplatte, aufweisend die Schritte:
- Herstellen eines zylinderförmig ausgebildeten metallischen Grundkörpers;
- Anordnen von wenigstens einem Vorsprung an der Außenseite des
metallischen Grundkörpers; und
- Anordnen eines elektrisch leitfähigen Klebstoffs an zumindest einem Teil einer der Leiterplatte zugewandte Seite des Vorsprungs.
Mit diesem Verfahren sind die oben mit Bezug auf die Vorrichtung genannten Vorteile entsprechend verbunden. Das Herstellen des metallischen Grundkörpers kann auf herkömmliche Art und Weise erfolgen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird der elektrisch leitfähige Klebstoff durch Dippen, Jetten oder Dispensen an dem Vorsprung angeordnet. Welches dieser Verfahren gewählt wird, hängt von den jeweiligen Gegebenheiten und technischen Anforderungen ab.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird der Vorsprung durch eine monolithische Ausbildung mit dem metallischen Grundkörper an dem
metallischen Grundkörper angeordnet wird. Dies ist mit den oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung der Vorrichtung genannten Vorteilen entsprechend verbunden. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird der Vorsprung als zumindest teilweise umlaufender Kragen ausgebildet. Auch dies ist mit den oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung der Vorrichtung genannten Vorteilen und Ausführungsvarianten entsprechend verbunden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird an dem Kragen wenigstens eine radial nach innen verlaufende Ausnehmung angeordnet. Auch dies ist mit den oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung der Vorrichtung genannten Vorteilen und Ausführungsvarianten entsprechend verbunden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird an dem metallischen Grundkörper wenigstens ein Einpressabschnitt angeordnet. Auch dies ist mit den oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung der Vorrichtung genannten Vorteilen entsprechend verbunden.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Stecker mit wenigstens einer, wenigstens ein Loch aufweisenden Leiterplatte, gekennzeichnet durch wenigstens einen Kontaktstift gemäß einer der vorgenannten Ausgestaltungen oder einer beliebigen Kombination derselben. Mit diesem Stecker sind die oben mit Bezug auf den Kontaktstift und das Verfahren genannten Vorteile und Ausführungsvarianten entsprechend verbunden.
Vorzugsweise wird der erfindungsgemäße Kontaktstift bzw. das
erfindungsgemäße Verfahren bei spritzgegossenen Schaltungsträgern (Moulded Interconnect Device - MID) eingesetzt. Unter einem spritzgegossenen
Schaltungsträger wird ein aus Kunststoff bestehender Schaltungsträger verstanden, der insbesondere als Spritzgussteil ausgebildet ist, wobei metallische Leitbahnen bzw. leitende Bereiche durch einen nachträglichen Prozess an der Oberfläche des Schaltungsträgers erzeugt werden.
Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Figuren anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils für sich genommen als auch in verschiedener Kombination miteinander einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen
Figur 1: eine schematische Seitendarstellung eines an einer Leiterplatte angeordneten Ausführungsbeispiels für einen erfindungsgemäßen Kontaktstift, und
Figur 2: eine schematische Draufsticht auf ein Ausführungsbeispiel für einen Vorsprung eines erfindungsgemäßen Kontaktstifts.
Figur 1 zeigt eine schematische Seitendarstellung eines an einem Loch 1 einer Leiterplatte 2 angeordneten Ausführungsbeispiels für einen erfindungsgemäßen Kontaktstift 3. Der Kontaktstift 3 umfasst einen zylinderförmig ausgebildeten metallischen Grundkörper 4 und einen an der Außenseite 5 des metallischen Grundkörpers 4 radial angeordneten Vorsprung 6 aus Metall, wobei der
Vorsprung 6 monolithisch mit dem metallischen Grundkörper 4 ausgebildet ist. An einer der Leiterplatte 2 zugewandte Seite des Vorsprungs 6 ist ein elektrisch leitfähiger Klebstoff 7 angeordnet. Der Vorsprung 6 ist als zumindest teilweise umlaufender Kragen ausgebildet. Der Kontaktstift 3 kann einen nicht
dargestellten, an dem metallischen Grundkörper 4 angeordneten
Einpressabschnitt aufweisen.
Figur 2 zeigt eine schematische Draufsticht auf ein Ausführungsbeispiel für einen Vorsprung 6 eines erfindungsgemäßen Kontaktstifts 3. Der Vorsprung 6 ist als umlaufender Kragen ausgebildet, an dem vier radial nach innen verlaufende Ausnehmungen 8 angeordnet sind.

Claims

Ansprüche
1. Kontaktstift (3) zur Anordnung an einem Loch (1) einer Leiterplatte (2),
aufweisend einen zylinderförmig ausgebildeten metallischen Grundkörper (4) und wenigstens einen an der Außenseite (5) des metallischen Grundkörpers (4) radial angeordneten Vorsprung (6), wobei an einer der Leiterplatte (2) zugewandte Seite des Vorsprungs (6) zumindest teilweise ein elektrisch leitfähiger Klebstoff (7) angeordnet ist.
2. Kontaktstift (3) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der
Vorsprung (6) aus Metall gebildet ist.
3. Kontaktstift (3) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der
Vorsprung (6) monolithisch mit dem metallischen Grundkörper (4) ausgebildet ist.
4. Kontaktstift (3) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass der Vorsprung (6) als zumindest teilweise umlaufender Kragen ausgebildet ist.
5. Kontaktstift (3) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Kragen wenigstens eine radial nach innen verlaufende Ausnehmung (8) angeordnet ist.
6. Kontaktstift (3) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch wenigstens einen an dem metallischen Grundkörper (4) angeordneten Einpressabschnitt.
7. Verfahren zum Herstellen eines Kontaktstifts (3) zur Anordnung
Loch (1) einer Leiterplatte (2), aufweisend die Schritte:
Herstellen eines zylinderförmig ausgebildeten metallischen Grundkörpers (4);
Anordnen von wenigstens einem Vorsprung (6) an der Außenseite (5) des metallischen Grundkörpers (4); und
Anordnen eines elektrisch leitfähigen Klebstoffs (7) an zumindest einem Teil einer der Leiterplatte (2) zugewandte Seite des Vorsprungs (6).
8. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch leitfähige Klebstoff (7) durch Dippen, Jetten oder Dispensen an dem
Vorsprung (6) angeordnet wird.
9. Verfahren gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (6) durch eine monolithische Ausbildung mit dem metallischen Grundkörper (4) an dem metallischen Grundkörper (4) angeordnet wird.
10. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (6) als zumindest teilweise umlaufender Kragen ausgebildet wird.
11. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass an dem
Kragen wenigstens eine radial nach innen verlaufende Ausnehmung (8) angeordnet wird.
12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass an dem metallischen Grundkörper (4) wenigstens ein Einpressabschnitt angeordnet wird.
13. Stecker mit wenigstens einer, wenigsten ein Loch (1) aufweisenden
Leiterplatte (2), gekennzeichnet durch wenigstens einen Kontaktstift (3) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6.
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