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Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Kontaktpaarung, die ein elektrisch leitendes Kontaktelement und ein mit dem Kontaktelement an wenigstens einer Kontaktstelle in elektrischen Kontakt bringbares, ebenfalls elektrisch leitendes Gegenkontaktelement umfasst, wobei das Kontaktelement und/oder das Gegenkontaktelement wenigstens an der Kontaktstelle ein zinnhaltiges Material aufweisen und eine vorbestimmte Normalkraft vorgesehen ist, durch welche im Betrieb das Kontaktelement und das Gegenkontaktelement gegeneinander gedrückt sind.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Kontaktpaarung, die ein elektrisch leitendes Kontaktelement und ein an das Kontaktelement angrenzendes, ebenfalls elektrisch leitendes Gegenkontaktelement umfasst, sowie ein Verfahren zur Kontaktierung eines elektrisch leitendes Kontaktelementes mit einem elektrisch leitenden Gegenkontaktelement an wenigstens einer Kontaktstelle, wobei an der Kontaktstelle die Oberflächen des Kontaktelementes und/oder des Gegenkontaktelementes mit wenigstens einem Krümmungsradius versehen sind.
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Elektrisch leitende Kontaktelemente können beispielsweise in Steckverbindungen angeordnet sein, die mehrfach gesteckt und gelöst werden. Des Weiteren können Kontaktelemente auf Leiterplatten, beispielsweise in Form eines Durchgangslochs zur Aufnahme eines Einpresskontaktes oder in Form eines aufgebrachten Fortsatzes, angeordnet sein.
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Elektrische Kontaktpaarungen sind bekannt. So zeigt die
DE 195 08 133 A1 ein stiftförmiges Kontaktelement mit einer länglichen Form, welches in eine zylindrische Bohrung einsetzbar ist. Das Kontaktelement ist mit einer Rinne in seiner Oberfläche versehen. Aus der
JP 2004 -
134 302 A A ist ein einpressbarer Kontaktstift bekannt, welcher in zylindrische Bohrungen einsetzbar ist. Aus der
JP 2005 -
228 710 A ist ein einpressbarer Kontaktstift mit abgerundetem äußeren bekannt. Aus der
US 58 23 830 A sind Kontaktpaarungen bekannt, bei denen Kontaktstifte in komplementär zu den Kontaktstiften geformte Öffnungen einsetzbar sind. Aus der
US 73 09 243 B2 sind Kontaktpaarungen bekannt, bei der zylindrische Stifte in zylindrische Öffnungen einsetzbar sind. Auch aus den Druckschriften
DE 32 28 581 A1 und
DE 75 27 530 U1 sind einpressbare Kontaktstifte bekannt, die zum Einpressen in zylindrische Bohrungen ausgestaltet sind.
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Üblicherweise werden Kontaktelemente mit einer zinnhaltigen Schutzschicht versehen, die garantieren soll, dass das Kontaktelement elektrischen und mechanischen Anforderungen genügt.
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Ein bekannter Nachteil von Zinnoberflächen ist ihre Neigung zur Bildung sogenannter „Whisker“, d. h. nadelförmiger Zinn-Einkristalle, die bis zu einigen 100 Mikrometern lang werden können. Werden Whisker lang genug, um den Spalt zwischen den Anschlüssen von Bauelementen zu überbrücken, können Kurzschlüsse und Defekte auftreten.
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Eine bekannte Ursache der Whisker-Bildung sind mechanische Spannungen innerhalb der Zinnschicht, die einen Relaxationsprozess auslösen. Durch die Spannungen erfolgt ein Materialtransport der Zinnatome via Korngrenzendiffusion zu Positionen geringerer Spannung, weshalb eine bis zur Oberfläche durchgehende Versetzung die Bildung nadelförmiger Kristalle verursacht. Konventionelle Zinnoberflächen weisen nach einer Lagerzeit von sieben Wochen bei Raumtemperatur bereits Whisker mit einer Länge von 30 µm bis mehr als 100 µm auf.
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Die Bildung von Whiskern an zinnhaltigen Oberflächen konnte in der Vergangenheit durch die Zugabe von Blei unterdrückt werden. Während Schutzschichten bisher aus Zinn-Blei-Legierungen hergestellt wurden, ist inzwischen aufgrund der bekannten Toxizität des Bleis sowie der zunehmenden Menge deponierten Elektronikschrotts durch die Gesetzgebung vieler Länder der Einsatz von Blei beschränkt worden. Die in diesem Zusammenhang erforderliche Umstellung von Zinn-Blei- auf bleifreie Zinnschichten verschärft die Problematik der Whisker-Bildung, da einige der favorisierten bleifreien Alternativen gegenüber Zinn-Blei-Lösungen stärker zur Whisker-Bildung neigen.
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Die Verkleinerung elektronischer Baugruppen, die mit einer Verringerung der Leiterbahn- und Pinabstände einhergeht, erhöht zusätzlich das Risiko, dass im Falle einer Bildung von Whiskern ein elektrischer Kurzschluss zwischen benachbarten Bauelementen entsteht.
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Folglich liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Zuverlässigkeit elektrischer, zinkhaltiger Kontaktpaarungen zu erhöhen.
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Diese Aufgabe wird für eine elektrische Kontaktpaarung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass an der Kontaktstelle die Oberflächen des Kontaktelementes und des Gegenkontaktelementes konvex gekrümmt und mit wenigstens einem Krümmungsradius versehen sind, und dass die mit der dritten Wurzel der zwischen Kontaktelement und Gegenkontaktelement wirkenden Normalkraft multiplizierte Summe der Kehrwerte der Krümmungsradien kleiner 3,3 ist. Die Einheit der Normalkraft ist dabei [N], die Einheit der Krümmungsradien [mm]:
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Eine derartige Gestaltung der Kontaktelemente bietet den Vorteil, dass der Spannungsgradient in dem zinnhaltigen Material der Kontaktelemente unterhalb eines kritischen Schwellwerts bleibt, unterhalb dessen das Wachstum der Whisker deutlich verringert ist.
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Mit „Krümmungsradius“ ist der Radius einer tatsächlichen, messbaren Krümmung bezeichnet. Eine Fläche mit einem rechnerisch unendlich großen Krümmungsradius entspricht einer Ebene und weist nach der obigen Definition keinen Krümmungsradius auf. An der Kontaktstelle, an welcher ein Krümmungsradius vorgesehen ist, ist folglich wenigstens eine der Oberflächen des Kontaktelementes und/oder des Gegenkontaktelementes in mindestens einer Richtung gekrümmt.
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Für die Bestimmung der Krümmungsradien werden an jedem Punkt der Kontaktstelle die Krümmungsradien der Schnittkurven der Oberfläche an der Kontaktstelle mit den in diesem Punkt errichteten Normalebenen betrachtet, d. h. die Oberfläche senkrecht schneidenden Ebenen.
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Für die oben genannte Bedingung sind insbesondere der maximale und der minimale Krümmungsradius heranzuziehen, deren Kehrwerte die Hauptkrümmungen der Oberfläche an der Kontaktstelle definieren. Die entsprechenden Krümmungsrichtungen stehen senkrecht aufeinander. Bei einer abwickelbaren oder zylindrischen Fläche existiert nur ein Krümmungsradius, während der zweite Krümmungsradius rechnerisch unendlich groß und die entsprechende Hauptkrümmung gleich Null ist.
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Die Krümmungsradien der Hauptkrümmungen der Oberfläche eines Kontakt- oder Gegenkontaktelementes können an der Kontaktstelle auch gleich groß sein. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn die Oberfläche an der Kontaktstelle von einem symmetrischen Ende eines elliptischen Paraboloids oder einer Kugeloberfläche gebildet ist.
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Die Krümmung an einem beliebigen Punkt einer Kontaktstelle kann durch jeweils zwei Radiusvektoren beschrieben werden, die auf zueinander senkrecht verlaufenden Normalebenen liegen. Dabei können den Krümmungsradien auch negative Werte zugeordnet werden.
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Die Bedingung
kann vorzugsweise für beliebige Schnittebenen durch die aneinander angrenzenden Abschnitte der Oberflächen des Kontaktelementes und des Gegenkontaktelementes, d.h. durch die Kontaktstelle, erfüllt sein. Bei einer Schnittebene, die von der Normalebene abweicht, kann entsprechend die auf dieser Schnittebene liegende Komponente der Normalkraft in die Bedingung eingesetzt werden.
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Die Oberflächen des Kontaktelementes und des Gegenkontaktelements sind an der Kontaktstelle konvex gekrümmt. Die Paarung einer gekrümmten mit einer entsprechend gekrümmten Oberfläche ermöglicht einen verlässlichen Kontakt, auch wenn Kontakt- und Gegenkontaktelement gegeneinander verdreht sind, da bis zu einem bestimmten Verdrehwinkel die Auflageflächen der aneinander angrenzenden Abschnitte nicht verringert wird.
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Die elektrische Kontaktpaarung weist Oberflächenpaarungen mit zwei konvexen Oberflächen auf.
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Die Oberfläche des Kontakt- und/oder Gegenkontaktelementes kann an ihren an das Kontakt- oder Gegenkontaktelement angrenzenden Abschnitten beispielsweise zylindrisch geformt sein. Bei einer konvexen Krümmung der Oberfläche bildet diese zumindest einen Abschnitt der Außenfläche eines Zylinders. Bei einer konkaven Krümmung, die jedoch nicht Gegenstand der Erfindung ist, würde die Oberfläche dagegen zumindest einen Abschnitt der Innenfläche eines Hohlzylinders bilden.
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Alternativ kann die Oberfläche des Kontakt- und/oder Gegenkontaktelementes an ihren an das Kontakt- oder Gegenkontaktelement angrenzenden Abschnitten kugelförmig sein. Bei einer konvexen Krümmung der Oberfläche bildet diese zumindest einen Abschnitt der Außenfläche einer Kugel. Bei einer konkaven Krümmung, die jedoch nicht Gegenstand der Erfindung ist, würde die Oberfläche dagegen zumindest einen Abschnitt der Innenfläche einer Kugel bilden.
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Eine konvexe Krümmung der Oberfläche an der Kontaktstelle eines Kontaktelementes, d. h. eine Wölbung nach außen, entspricht einem positiven Krümmungsradius. Eine ebene Fläche, d. h. eine fehlende Krümmung der Oberfläche des Kontaktelementes, wird rechnerisch durch einen unendlichen Krümmungsradius beschrieben. Hingegen wiese eine konkave Oberfläche des Kontaktelementes, d. h. eine nach innen gewölbte Krümmung, einen negativen Krümmungsradius auf. Wird eine konkav gekrümmte Oberfläche mit einer konvex gekrümmten Oberfläche gepaart, ist der Betrag des Krümmungsradius der konkaven Krümmung vorteilhaft größer als der Betrag des Krümmungsradius der konvexen Krümmung. Eine Kontaktstelle mit konkav gekrümmten Oberfläche ist jedoch nicht Teil der Erfindung.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können die aneinander angrenzenden Abschnitte des Kontaktelementes und/oder des Gegenkontaktelementes mit reinem Zinn beschichtet sein. Auf diese Weise können das Kontakt- und/oder das Gegenkontaktelement problemlos mit Bauelementen kombiniert werden, die herkömmliche, bleihaltige Zinnlegierungen aufweisen.
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Zudem sind Beschichtungen aus reinem Zinn aufgrund ihrer Härte relativ unempfindlich gegen mechanische Belastungen und das Lötverhalten von reinem Zinn ist bekannt.
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Das Kontaktelement und/oder das Gegenkontaktelement kann als Stanzteil aus Blech gefertigt sein, um eine kostengünstige Massenfertigung der Kontaktelemente zu ermöglichen.
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Für eine integrierte, platzsparende Bauweise kann das Kontakt- oder das Gegenkontaktelement auf einer Leiterplatte angeordnet sein, beispielsweise in Form eines gewölbten Lötpunktes oder eines Durchgangslochs.
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Für das eingangs genannte Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Kontaktpaarung wird die Aufgabe gelöst, indem die Oberflächen des Kontaktelementes und/oder des Gegenkontaktelementes an ihren aneinander angrenzenden Abschnitten mit Krümmungsradien versehen werden, wobei die Summe der Kehrwerte der Krümmungsradien multipliziert mit der dritten Wurzel der zwischen Kontaktelement und Gegenkontaktelement vorgesehenen Normalkraft kleiner 3,3 ist.
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Für das eingangs genannte Verfahren zur Kontaktierung eines elektrisch leitenden Kontaktelements mit einem elektrisch leitenden Gegenkontaktelement wird die Aufgabe gelöst, indem eine das Kontaktelement (
2) und das Gegenkontaktelement (
3) gegeneinander drückende Normalkraft (N) aufgebracht wird, die der Bedingung
genügt. Auf diese Weise bleibt die aufgebrachte Normalkraft N unter einem für die Whisker-Bildung kritischen Schwellwert.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand unterschiedlicher Ausführungsformen mit Bezug auf die Figuren beispielhaft erläutert. Dabei stellen die beschriebenen Ausführungsformen lediglich mögliche Ausgestaltungen dar, die für den jeweiligen Anwendungsfall modifiziert werden können. Einzelne, für sich vorteilhafte Merkmale können gemäß der obigen Beschreibung der vorteilhaften Ausgestaltungen einer jeweils beschriebenen Ausführungsform hinzugefügt oder weggelassen werden.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Beispiels einer nicht zur Erfindung gehörenden Kontaktpaarung;
- 2 eine schematische Darstellung einer Kontakpaarung gemäß der Erfindung, das sich von dem in 1 gezeigten Beispiel durch den Krümmungsradius des Gegenkontaktelementes unterscheidet;
- 3 eine schematische Darstellung eines weiteren Beispiels einer nicht zur Erfindung gehörenden Kontaktpaarung, das sich von dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel durch den negativen Krümmungsradius des Gegenkontaktelementes unterscheidet;
- 4 eine schematische Vorderansicht eines Einpresskontaktes;
- 5 eine perspektivische Ansicht des 4 Einpresskontaktes der 4;
- 6 eine erfindungsgemäße elektrische Kontaktpaarung, die eine Leiterplatte sowie einen Einpresskontakt gemäß 4 umfasst, wobei die Schnittdarstellung den Einpresskontakt entlang der Geraden A-A der 4 zeigt;
- 7 eine schematische Schnittdarstellung der elektrischen Kontaktpaarung gemäß 6 entlang der Geraden VII-VII.
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1 zeigt eine nicht zur Erfindung gehörende elektrische Kontaktpaarung 1, die ein elektrisch leitendes Kontaktelement 2 sowie ein an das Kontaktelement 2 angrenzendes, ebenfalls elektrisch leitendes Gegenkontaktelement 3 umfasst. Von dem Kontaktelement 2 und dem Gegenkontaktelement 3 sind jeweils nur Ausschnitte gezeigt. Das Kontaktelement 2 ist von einem Kontaktstift gebildet, das Kontaktelement 3 von einem mit einer Leiterbahn verbundenen Kontaktpunkt auf einer Leiterplatte.
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Auf das Kontaktelement 2 sowie das Gegenkontaktelement 3 wirkt eine Normalkraft N, durch welche das Kontaktelement 2 und das Gegenkontaktelement 3 an einer Kontaktstelle C gegeneinander gedrückt sind. Das Kontaktelement 2 weist eine Oberfläche 4 auf, die auch an dem an das Gegenkontaktelement 3 angrenzenden Abschnitt mit einem Krümmungsradius R1 versehen ist. Die Oberfläche 5 des Gegenkontaktelementes 3 weist hingegen keinen Krümmungsradius auf, d. h. der hier symbolisch dargestellte Krümmungsradius R2 ist unendlich groß. In Betrachtungsrichtung sind die Oberflächen 4, 5 nicht gekrümmt, d.h. die Oberfläche 4 des Kontaktelementes 2 ist an dem an das Gegenkontaktelement 3 angrenzenden Abschnitt zylindrisch geformt, während die Oberfläche 5 an dem an das Kontaktelement 2 angrenzenden Abschnitt eben geformt ist. Die weiteren, hier nicht dargestellten Radien R3, R4, welche die Krümmung der aneinander angrenzenden Abschnitte der Oberflächen 4, 5 beschreiben, sind wie der Radius R2 unendlich groß.
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Insbesondere bei unedlen Zinnoberflächen müssen die zwischen Kontaktelement 2 und Gegenkontaktelement 3 aufgebrachten Normalkräfte N groß genug sein, um die durch die Oxidation des Zinns entstehende Oxidschicht durch plastische Deformation der Oberflächen 4, 5 aufbrechen zu können, da nur so ein verlässlicher elektrischer Kontakt entsteht. Gleichzeitig sollen die Normalkraft N und der unter den aneinander angrenzenden Abschnitten der Oberflächen 4, 5 entstehende Spannungsgradient unterhalb einer zur Whisker-Bildung kritischen Schwelle bleiben. Um die Whisker-Bildung innerhalb der Lebensdauer der elektrischen Kontaktpaarung 1 unter einem kritischen Maß zu halten, ist die Bedingung eingehalten, dass die Summe der Kehrwerte der Radien multipliziert mit der dritten Wurzel der Normalkraft N oder Kontaktkraft N kleiner 3,3 ist, wobei die Kontaktpaarung lediglich einen Krümmungsradius R1 aufweist. Damit bleibt der maximal auftretende Spannungsgradient der Kontaktpaarung 1 unter einem Wert von 6,5 Gigapascal pro Mikrometer, so dass eine Whisker-Bildung vermieden wird. Die Einheit der Normalkraft ist dabei [N], die Einheit der Krümmungsradien [mm].
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1 zeigt eine Ansichtsebene, die durch die Kontaktstelle C und senkrecht zur Längserstreckung des durch die Oberfläche 4 gebildeten Zylinders verläuft. Die zylindrische Fläche weist in Längsrichtung L keine Krümmung auf. Rechnerisch können die weiteren, als konstruktive Merkmale nicht vorhandenen Krümmungsradien der elektrischen Kontaktpaarung, nicht berücksichtigt oder als unendlich groß gesehen werden. Der gezeigte Krümmungsradius R1 beschreibt daher vollständig die Krümmung der Oberfläche des Kontaktelements 2, d. h., der Kehrwert des Radius R1 multipliziert mit der dritten Wurzel der Normalkraft N ist kleiner 3,3.
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Werden die Radien in einer ersten Schnittebene durch die Kontaktstelle C abgelesen, die eine schräg zur Längserstreckung der zylindrischen Fläche und damit schräg zur Längsrichtung L durch die Kontaktstelle C verlaufende Normalebene bildet, können für die Beschreibung der Krümmung der Oberfläche des Kontaktelementes 2 zwei Radien abgelesen werden, wobei der zweite Radius des Kontaktelements 2 auf einer zweiten Schnittebene liegt, die orthogonal zur ersten Schnittebene durch die Kontaktstelle C verläuft. Die obige Bedingung ist auch für jede weitere beliebige Schnittebene durch die aneinander angrenzenden Abschnitte des Kontaktelementes und des Gegenkontaktelementes erfüllt.
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2 zeigt eine elektrische Kontaktpaarung
1 mit zwei kugelförmigen Kontaktelementen
2,
3. Die kugelförmigen Kontaktelemente
2,
3 sind in einer Schnittdarstellung gezeigt, wobei die Schnittebene der Schnittdarstellung durch die Kontaktstelle
C und die Mittelpunkte der Radien
R1,
R2 verläuft. Da die Kontaktelemente
2,
3 im Gegensatz zu den in zylindrischen bzw. ebenen Kontaktelementen
2,
3 der
1 in jeder Schnittebene, welche die Mittelpunkte der Radien
R1,
R2 schneidet, Radien aufweisen, wird für die Bedingung zur Verringerung der Whisker-Bildung jeder Radius zweimal berücksichtigt:
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Die Kontaktzonen sind also derart ausgeführt, dass die Summe des zweifachen Kehrwertes des Radius R1 und des zweifachen Kehrwertes von R2 multipliziert mit der dritten Wurzel der Normalkraft N kleiner 3,3 ist.
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Eines der Kontaktelemente 2, 3 oder beide Kontaktelemente 2, 3 können auch eine Teilfläche eines Ellipsoids umfassen. Auch bei Ausführung eines oder beider Kontaktelemente 2, 3 Teilfläche eines Ellipsoids ist vorzugsweise an jeder beliebigen Berührstelle zwischen den Kontaktelementen 2, 3 die Bedingung zu erfüllen, dass die Summe der Kehrwerte aller Krümmungsradien multipliziert mit der dritten Wurzel der Normalkraft N kleiner 3,3 ist. Bei einer dreidimensionalen Krümmung der Kontaktelemente 2, 3, bei der die Kontaktstelle C zumindest im entspannten, unbelasteten Zustand an ihren an das jeweils andere Kontaktelement 2, 3 angrenzenden Abschnitten keine Gerade umfasst, ist jeweils wenigstens ein zweiter Radius zu berücksichtigen, um die Whisker-Bildung mit der oben genannten Bedingung zu verringern.
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Ist ein Kontaktelement 2, 3 als Ellipsoid geformt, wobei die Längserstreckung des Ellipsoids parallel zu den aneinander angrenzenden Abschnitten der Oberfläche 4, 5 des Kontaktelementes 2 und des Gegenkontaktelementes 3 verläuft, kann beispielsweise der auf der quer zur Längsrichtung verlaufenden Mittenebene liegende Radius sowie der auf der entlang der Längsrichtung verlaufenden Mittenebene liegende Radius in die Bedingung zur Verringerung der Whisker-Bildung eingesetzt werden.
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3 zeigt eine Schnittansicht eines weiteren Beispiels einer nicht zur Erfindung gehörenden Kontaktpaarung
1. Ein konvexes, d. h. nach außen gekrümmtes Kontaktelement
2 ist mit einem konkaven, d. h. nach innen gekrümmten Kontaktelement
3 gepaart. In Betrachtungsrichtung der in
3 gezeigten Schnittansicht weisen die Oberflächen
4,
5 der Kontaktelemente
2,
3 keinen Krümmungsradius auf, d. h. die Oberflächen
4,
5 sind zylindrisch geformt. Der Radius
R2 der konkaven, d. h. nach innen gekrümmten Oberfläche
5 des Kontaktelementes
3 ist negativ, d. h.
R2 ist kleiner 0. Damit ist
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4 zeigt einen Einpresskontakt 6, der neben einem Anschlussabschnitt 7, einem Befestigungsabschnitt 8 und einem Einführabschnitt 9 einen Einpressabschnitt 2 aufweist, der als Kontaktelemente 2 dient. Über den Einführabschnitt 9 kann der Einpresskontakt 6 in ein Durchgangsloch einer gedruckten Leiterplatte eingeführt werden. Das zwischen dem Befestigungsabschnitt 8 und dem Einführabschnitt 9 angeordnete Kontaktelement 2 weist zwei Bögen 2a, 2b auf, die einen elliptischen Schlitz 2c umschließen. Wird der Einpresskontakt 6 in ein Durchgangsloch einer gedruckten Leiterplatte eingepresst, werden die Bögen 2a, 2b des Kontaktelementes 2 zusammengedrückt und verformt, so dass die Bögen 2a, 2b gegen die Wände des Durchgangsloch der Leiterplatte drücken und eine sichere elektrische Verbindung herstellen.
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Der Befestigungsabschnitt 8 kann beispielsweise mit weiteren Einpresskontakten 6 in entsprechend ausgestaltete Befestigungslöcher eines aus isolierendem Material gefertigten Gehäuses eingesetzt werden, so dass die Position des Einpresskontaktes 6 gegenüber der Leiterplatte stabilisiert ist.
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5 zeigt zur Veranschaulichung des in 4 gezeigten Einpresskontaktes eine perspektivische Ansicht des Einpresskontaktes 6. Die Oberfläche 4 des Kontaktelementes 2 ist in zwei Richtungen gekrümmt, d. h., die Oberfläche 4 ist sowohl in Einführrichtung E als auch quer zur Einführrichtung E mit einem Krümmungsradius R1, R3 versehen.
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6 zeigt eine Schnittansicht eines Ausschnitts einer Leiterplatte 10 mit einem Durchgangsloch 3, welches das Gegenkontaktelement 3 bildet. In das Durchgangsloch 3 ist ein Einpresskontakt 6 entsprechend 4, 5 eingepresst. Der Einpresskontakt 6 ist in einer Schnittdarstellung gezeigt, die einem Schnitt an der Stelle A-A der 4 entspricht. Die Schnittebene der 6 entspricht einer Normalebene durch die Kontaktstelle C.
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Aufgrund der elastischen Verformung der Bögen 2a, 2b wirken zwischen dem Durchgangsloch 3 und den Bögen 2a, 2b an den jeweils aneinander angrenzenden Abschnitten Normalkräfte N, die den elektrischen Kontakt zwischen dem Einpresskontakt 2 und der Leiterplatte 10 herstellen. Auch die in 6 dargestellte Kontaktpaarung 1 weist Krümmungsradien entsprechend Anspruch 1 auf, wobei der Radius R2 des Durchgangslochs 3 aufgrund seiner konkaven, d.h. nach innen gekrümmten Gestaltung negativ ist.
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7 zeigt eine Schnittansicht entlang der Geraden
VII-VII der
6. Auch die Schnittebene der
7 entspricht einer Normalebene durch die Kontaktstelle
C. In dieser Ebene weist die Oberfläche
4 des Kontaktelementes
2 einen Krümmungsradius
R3 auf, während die Oberfläche
5 des Kontaktelementes
3 geradlinig verläuft bzw. mit einem rechnerisch unendlich großen Krümmungsradius
R4 versehen ist. Auch die Radien
R3 und
R4 dieser zweiten Normalebene sind bei der Ausgestaltung der Kontaktpaarung
1 berücksichtigt, so dass
