DE10325134A1 - Contact for pressing in a hole in a lead frame or the like in semiconductor technology has multipart contact foot forming a spring connection - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Einpresskontakt zum Einpressen in ein Loch einer Leiterplatte od.dgl.The The invention relates to a press-in contact for pressing into a hole a circuit board or the like.
Aus der Halbleitertechnik sind Kontaktelemente zur Kontaktierung von Leiterplatten bekannt. Derartige Kontaktelemente werden üblicherweise in die Leiterplatte eingelötet. Dieses sehr aufwändige Kontaktierungsverfahren wird durch die so genannte Einpresstechnik abgelöst, bei der das Kontaktelement in die Leiterplatte eingepresst wird.Out semiconductor technology are contact elements for contacting Printed circuit boards known. Such contact elements are common soldered into the circuit board. This very complex contacting process is replaced by the so-called press-in technology, in which the contact element is pressed into the circuit board.
Die Leiterplatte besteht im Allgemeinen aus mehreren leitfähigen Lagen, die durch Isolierungslagen voneinander getrennt sind, wodurch sich ein so genannter Multilayer ergibt. Zur Kontaktierung der oberen bzw. unteren Lage erfolgt das Einbringen von Bohrungen in die Leiterplatte. Die Bohrungen oder Löcher können dabei verkupfert oder zusätzlich verzinnt werden, so dass sich eine so genannte Hülse ergibt.The PCB generally consists of several conductive layers, which are separated from each other by insulation layers, whereby a so-called multilayer results. To contact the top or lower layer, holes are drilled into the circuit board. The holes or holes can copper-plated or additional be tinned so that a so-called sleeve results.
Der elektrische Kontakt zwischen Kontaktelement und Leiterplatte wird bei der Einpresstechnik dadurch hergestellt, dass der Fuß oder auch Pin des Kontaktelementes in eine Bohrung in der Leiterplatte eingeführt wird, welche einen kleineren Durchmesser als der Kontaktfuß hat. Durch diese Pressung wird gleichzeitig eine mechanische wie auch elektrische Kontaktierung hergestellt.The electrical contact between the contact element and the circuit board in press-fit technology manufactured by the foot or also Pin of the contact element is inserted into a hole in the circuit board, which has a smaller diameter than the contact foot. By this pressure becomes a mechanical as well as an electrical contact manufactured.
Bei dieser herkömmlichen Art der Einpresskontaktierung werden massive Pinfüße verwendet. Sowohl das Kontaktelement als auch die Leiterplatte sind dabei starken mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt.at this conventional Solid pin feet are used for the type of press-in contact. Either the contact element and the circuit board are strong exposed to mechanical stress.
Dieser Nachteil wird durch Einpresskontakte vermieden, die eine flexible Einpresszone aufweisen. Nachteilig bei bekann ten Lösungen dieser flexiblen Einpresstechnik ist jedoch, dass es zu ungleichmäßigen Krafteinwirkungen auf die Leiterplattenbohrung oder Hülse kommt. Herkömmliche Kontaktelemente weisen zudem häufig nur punktförmige Kontaktflächen zwischen Hülse und Pinfuß auf, was zu einer zum Teil sehr unsicheren Kontaktierung und im Extremfall zum Ausfall des Pinkontakts führen kann.This Disadvantage is avoided by press-in contacts, which is flexible Have press-fit zone. A disadvantage of known solutions of this Flexible press-fit technology, however, is that there are uneven forces comes on the PCB hole or sleeve. conventional Contact elements also frequently show only punctiform contact surfaces between sleeve and paw foot on, which sometimes leads to very insecure contacting and in extreme cases lead to failure of the pin contact can.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Einpresskontakt zur Verfügung zu stellen, der bei sicherer Kontaktierung einen Toleranzausgleich ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch den Einpresskontakt nach Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß weist der Einpresskontakt zum Einpressen in ein Loch einer Leiterplatte od.dgl. ein Anschlussende, insbesondere zur Ausbildung eines Steckkontaktes und wenigstens einen mehrteiligen Kontaktfuß zur Ausbildung einer Federverbindung mit der Leiterplatte od.dgl. auf.task The present invention is to provide a press-in contact position, which enables tolerance compensation with reliable contacting. This object is achieved by the press-in contact according to claim 1. According to the invention the press-in contact for pressing into a hole in a circuit board or the like. a connection end, in particular to form a plug contact and at least one multi-part contact foot to form a spring connection with the circuit board or the like. on.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine verbesserte flexible Einpresskontaktierung zu schaffen. Im Gegensatz zu den Presspassverbindungen der bekannten massiven Einpresskontaktierung, bei denen das Loch den massiven Kontaktfuß kraftschlüssig umhüllt, wobei sich der Kraftschluss durch das Übermaß der vorgesehenen Presspassung zwischen beiden Stücken ergibt, sind Einpresskontakt und Leiterplatte od.dgl. erfindungsgemäß durch eine Federverbindung miteinander verbunden. Mit anderen Worten wird die gegenseitige Lage von Einpresskontakt und Leiterplatte od.dgl. kraftschlüssig durch Federwirkung gesichert. Der federnde Kraftschluss entsteht dabei beim Ineinanderstecken der Werkstücke nach Art einer unmittelbaren Federverbindung.The Invention is based on the idea of an improved flexible To create press-in contact. In contrast to the press pass connections the well-known massive press-in contact, in which the hole the solid contact foot wrapped non-positively, whereby the adhesion is due to the excess of the intended Press fit between the two pieces results, press-fit contact and printed circuit board or the like. according to the invention a spring connection connected to each other. In other words the mutual position of press-in contact and printed circuit board or the like. force fit secured by spring action. The resilient adhesion is created thereby when the workpieces are inserted into one another like an immediate one Groove joint.
Durch die federnde Kontaktierung ist ein weitgehender Toleranzausgleich im Loch der Leiterplatte od.dgl. möglich. Dies führt zu einer besseren Führung des Einpresskontaktes in der Hülse und damit zu einer besonders geraden Ausrichtung der Einpresskontakte. Darüber hinaus wird eine gleichmäßige Krafteinwirkung auf die Hülse sichergestellt. Gegenüber herkömmlichen Lösungen besteht daher eine geringere Neigung zum Hülsenriss. Durch die somit insgesamt sichere Kontaktierung des Einpresskontaktes in der Hülse eignet sich der erfindungsgemäße Gegenstand insbesondere für Hochstromanwendungen.By the resilient contact is an extensive tolerance compensation or the like in the hole in the circuit board. possible. This leads to a better leadership of the press-in contact in the sleeve and thus a particularly straight alignment of the press-in contacts. About that in addition, an even application of force on the sleeve ensured. Across from usual solutions there is therefore less tendency to crack the sleeve. Through the total safe contacting of the press-fit contact in the sleeve is suitable the subject of the invention especially for High-current applications.
Der Pinfuß oder Kontaktfuß des Einpresskontaktes, der die so genannte Einpresszone bildet, also den Bereich des Einpresskontaktes, der tatsächlich mit der Leiterplatte od.dgl. in Kontakt gerät, weist nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß Anspruch 2 wenigstens zwei Kontaktschenkel auf, die vorzugsweise aus einem einstückigen Werkstoffabschnitt, insbesondere einem Blechabschnitt gefaltet sind (Anspruch 3), so dass eine flexible Einpresszone entsteht. Die Kontaktschenkel erstrecken sich vorzugsweise im Wesentlichen in Einpresskontaktlängsrichtung (Anspruch 4). Mit anderen Worten wird damit eine Federverbindung ausgebildet, bei der das Innenstück, also der Einpresskontakt, an das Außenstück, also das Loch in der Leiterplatte od.dgl. bzw. die Hülse federt. Durch den wenigstens zweiteiligen Kontaktfuß wird eine besonders flexible Kontaktierung ermöglicht, da die Einpresszone variabel an die besonderen Gegebenheiten des Einzelfalles, beispielsweise eine Schrägstellung der Hülse, angepasst werden kann. Dies ist insbesondere bei einer Ausführungsform nach Anspruch 5 der Fall, bei der die Kontaktschenkel, die beispielsweise nach Art eines geschlitzten Zapfens angeordnet sind, an das Lochinnere federn.The Pentefoot or Contact foot of the Press-in contact, which forms the so-called press-in zone, that is the area of the press-in contact that is actually with the circuit board or the like. comes into contact, points according to a preferred embodiment of the invention according to claim 2 at least two contact legs, which preferably consist of one one-piece Material section, in particular a sheet metal section are folded (Claim 3), so that a flexible press-fit zone is created. The contact legs preferably extend substantially in the longitudinal direction of the press-in contact (Claim 4). In other words, a spring connection is thus formed, where the inner piece, So the press-in contact, on the outer piece, i.e. the hole in the circuit board or the like. or the sleeve springs. Due to the at least two-part contact foot one allows particularly flexible contacting because of the press-in zone variable to the special circumstances of the individual case, for example an inclination the sleeve, can be customized. This is particularly true in one embodiment according to claim 5, the case in which the contact legs, for example are arranged in the manner of a slotted pin, to the inside of the hole feathers.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 6 ist der Einpresskontakt derart ausgebildet, dass mindestens zwei Kontaktschenkel eine Linienberührung mit der Hülse ausbilden. Mit anderen Worten liegen die Kontaktzonen, vorzugsweise über den gesamten Querschnitt der Leiterplatte, am Hülseninneren an. Dadurch wird die Geradheit des Kontaktes sowohl während des Einpressvorganges, als auch im eingepressten Zustand sichergestellt. Dies ist besonders für eine hohe Stromtragfähigkeit von Vorteil.In a particularly advantageous embodiment of the invention according to claim 6, the press-in contact is designed such that at least two contact legs a line touch train with the sleeve. In other words, the contact zones are preferably over the entire cross section of the circuit board, on the inside of the sleeve. This will make the Straightness of contact both during the press-in process, as well as in the pressed-in state. This is especially for a high current carrying capacity advantageous.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform nach Anspruch 7 sind wenigstens teilweise voneinander beabstandete Kontaktschenkel derart vorgesehen, dass sie einen vorzugsweise quer zur Kontaktierungsrichtung verlaufenden Federweg definieren. Die Kontaktierungsrichtung verläuft dabei vorzugsweise parallel zur Einpresskontaktlängsrichtung.In a further advantageous embodiment according to claim 7 are at least partially spaced contact legs provided such that they are preferably transverse to the contacting direction Define the running travel. The direction of contact runs here preferably parallel to the longitudinal direction of the press-in contact.
Beim Einführen in das Loch einer Leiterplatte od.dgl. werden die Kontaktschenkel durch die Hülse beaufschlagt und federn quer zur Kontaktierungsrichtung aufeinander zu. Einpresskontakt und Hülse werden in ihrer gegenseitigen Lage kraftschlüssig durch Reibung gehalten, wobei die Reibung durch Spannung erzeugt wird, die auf die beim Fügen auftretende elastische Verformung der Kontaktschenkel zurückzuführen ist. Besonders vorteilhaft ist eine derartige Ausführungsform der Erfindung, wenn die Kontaktschenkel als gekrümmte Federelemente ausgebildet sind (Anspruch 8). Mit einer derartigen Ausführungsform lässt sich eine Federverbindung durch eine Ausgestaltung der Kontaktschenkel nach Art eines mehrteiligen Nadelöhrs realisieren.At the Introduce or the like in the hole of a circuit board. become the contact legs acted upon by the sleeve and spring towards each other across the contact direction. press-fit and sleeve are held frictionally in their mutual position, where the friction is generated by the tension on the Add occurring elastic deformation of the contact leg is due. Particularly advantageous is such an embodiment of the invention when the contact legs are designed as curved spring elements are (claim 8). With such an embodiment can a spring connection through a configuration of the contact legs in the manner of a multi-part eye of a needle.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gemäß Anspruch 9 weist der Querschnitt des Kontaktfußes einen vom Querschnitt des Loches abweichende Form auf. Auch bei dieser Ausführungsform geht die für den Kraftschluss erforderliche Reibung auf die elastische Verformung der Kontaktschenkel zurück. Besonders vorteilhaft ist dabei die Kombination eines im Wesentlichen ovalen oder elliptischen Querschnittes des Kontaktfußes sowie eines kreisrunden Loches in der Leiterplatte od.dgl. (Anspruch 10). Durch die Ausgestaltung des Kontaktfußes mit wenigstens zwei Kontaktschenkeln wird ein Auffedern der Kontaktschenkel in der Hülse sichergestellt. Als besonders vorteilhaft hat sich hierbei eine Ausgestaltung erwiesen, bei der zwei Kontaktschenkel mit in etwa halbschalenförmigem Querschnitt vorhanden sind, die aneinander anliegend den ovalen oder elliptischen Querschnitt des Kontaktfußes bilden.To a further preferred embodiment of the invention according to claim 9, the cross section of the contact foot has a cross section of the Hole's different shape. Also in this embodiment does that go for the friction required on the elastic deformation of the Contact leg back. The combination of one is particularly advantageous oval or elliptical cross section of the contact foot as well a circular hole in the circuit board or the like. (Claim 10). The design of the contact foot with at least two contact legs a springing of the contact legs in the sleeve ensured. As special An embodiment in which there are two contact legs with an approximately half-shell-shaped cross section are the oval or elliptical cross-section of the contact foot form.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nach Anspruch 11 sind die Kontaktschenkel zueinander versetzt angeordnet. Durch diesen Versatz quer zur Kontaktierungsrichtung wird sichergestellt, dass die gegeneinander verschiebbaren Kontaktschenkel in der Hülse auffedern und die für den Kraftschluss erforderliche Reibung sicherstellen.In a further particularly preferred embodiment of the invention Claim 11, the contact legs are arranged offset from one another. This offset across the contacting direction ensures that the mutually displaceable contact legs spring open in the sleeve and the for ensure the friction required.
Besonders vorteilhaft ist ein Einpresskontakt mit zwei Kontaktfüßen (Anspruch 12). Weist jeder Kontaktfuß zwei Kontaktschenkel auf, so ergeben sich insgesamt vier Kontaktzonen und damit eine hohe Stromtragfähigkeit des Einpresskontaktes.Especially A press-fit contact with two contact feet is advantageous 12). Each contact foot has two Contact legs open, so there are a total of four contact zones and thus a high current carrying capacity the press-in contact.
Insbesondere bei einer Ausgestaltung des Kontaktfußes mit wenigstens zwei Kontaktschenkeln ist es vorteilhaft, das Anschlussende des Einpresskontaktes als Tulpenkontakt vorzusehen (Anspruch 13).In particular in a configuration of the contact foot with at least two contact legs it is advantageous to use the connection end of the press-in contact as a tulip contact to provide (claim 13).
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, die anhand von Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigtThe The invention is described below using exemplary embodiments, the closer based on drawings explained become. Here shows
Ausgehend
von einem Mittelteil
Die
beiden Kontaktschultern
An
der den Kontaktschultern
Jeder
der beiden Kontaktfüße
Die
beiden Kontaktschenkel
Zur
Kontaktierung des Einpresskontaktes
In
einem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist der Einpresskontakt
Jeder
Kontaktfuß
Die
Kontaktschenkel
Eine
Stirnansicht des Freiendes
Der
Kontaktfuß weist
sowohl im ersten wie auch im zweiten Ausführungsbeispiel einen im Wesentlichen
quadratischen Querschnitt auf. Um eine Beschädigung der Hülse beim
Einpressen zu vermeiden, werden die beim Stanzen entstehenden scharfen
Kanten im Einpressbereich durch Anprägung von Radien
In
einem dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung sind die Kontaktfüße
Wie
in
Beim
Einführen
des Einpresskontaktes in eine runde Bohrung der Leiterplatte werden
die Kontaktschenkel
- 11
- Einpresskontaktpress-fit
- 22
- Anschlussendeterminal end
- 33
- KontaktschulterContact shoulder
- 44
- KontaktschulterContact shoulder
- 55
- Mittellängsachsecentral longitudinal axis
- 66
- Mittelteilmidsection
- 77
- Aufnahmeadmission
- 88th
- U-SchenkelU-leg
- 99
- U-SchenkelU-leg
- 1010
- U-GrundU-Grund
- 1111
- EinpresskontaktlängsrichtungEinpresskontaktlängsrichtung
- 1212
- Kontaktfußcontact foot
- 1313
- Kontaktfußcontact foot
- 1414
- Kontaktschenkelcontact legs
- 1515
- Kontaktschenkelcontact legs
- 1616
- erster Abschnittfirst section
- 1717
- zweiter Abschnittsecond section
- 1818
- Freiendefree end
- 1919
- dritter Abschnittthird section
- 2020
- vierter Abschnittfourth section
- 2121
- Fasechamfer
- 2222
- Kontaktierungsrichtungcontacting direction
- 2323
- Schenkelabstandleg distance
- 2424
- Einpresskontaktpress-fit
- 2525
- Kontaktfußcontact foot
- 2626
- Kontaktschenkelcontact legs
- 2727
- Kontaktschenkelcontact legs
- 2828
- erster Abschnittfirst section
- 2929
- zweiter Abschnittsecond section
- 3030
- Versatzoffset
- 3131
- HalbzeugWorkpiece
- 3232
- Transportbohrungconveying hole
- 3333
- Radiusradius
- 3434
- Kontaktfußcontact foot
- 3535
- Kontaktfußcontact foot
- 3636
- Einpresskontaktpress-fit
- 3737
- Kontaktschenkelcontact legs
- 3838
- Kontaktschenkelcontact legs
- 3939
- erster Abschnittfirst section
- 4040
- zweiter Abschnittsecond section
- 4141
- Kontaktschenkelcontact legs
- 4242
- Kontaktschenkelcontact legs
- 4343
- Außenseiteoutside
Claims (13)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8130 | Withdrawal |