DE1912260A1 - Elektrische Modulschaltgruppe - Google Patents

Description

Patentanwalt

8000 MONCHEN-SOLLN

Franz-Hals-Straße 21

Telefon 796213

2434 München, 5. März 1969

Dr, Ho/sch

Beckman Instruments, Inc. 2500 Harbor Boulevard Pullerton, California V. St. Ao

Elektrische Modulschaltgruppe ·

Prioritäten: 11. März 1968$ VoSt.A.j Serial-Fr. 712 230; und

26. Juni 1968; V.StoA.; SerIaI-Nr. 740 288

Die Erfindung betrifft eine elektrische Modulschaltgruppe, bestehend aus einem Unterlagekörper aus Isoliermaterial, auf dem mindestens an der einen Oberfläche elektrische Schaltelemente vorgesehen sind und bei dem mindestens ein Anschlußstift in einem Schlitz vorgesehen ist, der sich an der einen Kante des Unterlagekörpers befindet. Der Anschlußstift besteht aus einem Schaftteil und einem Kopfteil,und der Kopf-

«> teil ist innerhalb des Schlitzes in aufgestauchter Form so ο

co verbreitert, daß sich ein formschlüssiger Festsitz zwischen

4^. den Seitenwandungen des Schlitzes ergibt, wobei der Schaft-

^ teil des Anschlußstiftes sich von dem Unterlagekörper an der

-* Kante nach außen erstreckt, so daß die Modulschaltgruppe an

-k einen elektrischen Stromkreis anschließbar ist. Zweckmäßiger-

Bayerische Vereinebank Mündien 820993

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weise wird eine derartige Schaltgruppe so hergestellt, daß der Kopfteil des Anschlußstiftes in die durchgehende Schlitzöffnung zunächst eingesteckt wird und darin durch Stauchen so verformt wird, daß sich der gewünschte formschlüssige Festsitz innerhalb des Schlitzloches ergibt, damit anschließend der Schaftteil des Anschlußstiftes elektrisch mit dem eingesetzten Kopfteil verschweißt wird, so daß er sich an der Kante des Unterlagekörpers nach außen erstreckt.

Die Erfindung bezieht sich in erster Linie auf elektrische Schaltungsanordnungen plattenförmiger Art, insbesondere auf Mikroschaltungen, die auf einer aus Keramik oder Kunststoff bestehenden Unterlageplatte aufgebracht sind. Bei dieser Technik werden auf dem plattenförmigen Unterlagekörper elektrische Schaltungen, bestehend aus stromleitenden Schichten, aufgebracht, wobei gewisse konzentrierte Schaltelemente, wie Widerstände, Kapazitäten und Transistoren, elektrisch in dem die Schaltung bildenden Netzwerk angeordnet sind. Bei derartigen Modulschaltgruppen werden elektrische Änschlußmittel benötigt, um die Schaltgruppe an die Stromquellen des Gerätes anzuschließen und eine Verbindung mit anderen Schaltgruppen zu bewirken. Bei Mikromodulschaltungen verwendet man bisher verschiedene Anschlußmittel, beispielsweise drahtförmige Zuleitungen, die an die schichtförmigen Leitungen angeschlossen sind. Im allgemeinen ist eine derartige schichtförmige Anschlußleitung sehr dünn, und es ist daher schwierig, eine gute, haltbare Verbindung des Anschlußdrahtes mit der stromleitenden Schicht zu erzielen. Man hat daher vorgeschlagen, die stromleitenden Anschlußschichten zu verstärken, indem man Lotmaterial aufbringt, ein solches Verfahren ist jedoch schwierig reproduzierbar durchzuführen, und es ergeben sich gelegentlich unerwünschte Nebenschlüsse mit benachbarten Stromkreiselementen. Wenn aber eine feste Verbindung mit den

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die Anschlußleitung "bildenden, stromleitenden Schichten nicht ' gewährleistet ist, so v/erden leicht die Zuführungsleitungen von den Schaltelementen bei der späteren Benutzung der Schaltgruppe abgetrennt.

Es ist zu beachten, daß die Größe einer Mikromodulschaltgruppe häufig weniger als 2,5 x 2,5 cm beträgt und daß der Unterlagekörper, auf den die Anschlußleitungen in IPorm von stromleitenden Schichten aufgebracht werden, weniger ala 3 mm dick sind, so daß sich erhebliche Schwierigkeiten hinsichtlich des Anschlusses der Stromzuführungen ergebene

Die Erfindung bezweckt daher die Anordnung .von Anschlußstiften an eine derartige Modulschaltgruppe in einer einfachen und robusten Weise. Insbesondere betrifft die Erfindung auch ein Hersteilverfahren zur Herstellung einer derartigen Modulschaltgruppe.

Eine elektrische Modulschaltgruppe, bestehend aus einem Unterlagekörper aus Isoliermaterial, auf dessen mindestens einer Oberfläche elektrische Anschlußleitungen zum Anschluß von auf dem Unterlagekörper angeordneten elektrischen Schaltelementen vorgesehen sind, wobei mindestens eine der Anschlußleitungen sich im wesentlichen bis zu der Kante des Unterlagekörpers erstreckt und eine elektrische Terbindung mit einem an der Kante des Unterlagekörpers vorgesehenen Anschlußstift bewirkt, kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß in der Nähe der Kante des Unterlagekörpers ein mit der Oberfläche des Unterlagekörpers in Verbindung stehender Schlitz vorgesehen ist, der an seinem einen Ende eine Verbindung mit der Anschlußleitung bewirkt, und daß der Anschlußstift einen länglichen Kopfteil und einen von dem Kopfteil ausgehenden Stiftschaft aufweist und der Kopfteil

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eine derartige Breite hat, daß er in den Schlitz hineinpaßt und dabei der Stiftschaft sich nach außen aus dem Schlitz erstreckt,und daß der Kopfteil des Anschlußstiftes in dem Schlitz verbreitert ist und einen formschlüssigen Festsitz zwischen den Schlitzwandungen bildet und dadurch den Anschlußstift in dem Schlitz befestigt, während eine elektrische Verbindung mit der elektrischen Ansohlußleitung zu der Kante des Unterlagekörpers durch den Kopfteil gewährleistet ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachstehenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren erörtert. In den Figuren zeigens

Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines aus Isoliermaterial bestehenden Unterlagekörpers in Form einer dünnen Platte mit einem darauf angebrachten elektrischen Netzwerk?

Figur 2 eine Draufsicht auf einen plattenförmigen Unterlagekörper, der an seiner Kante vorgesehene Schlitze zur Befestigung von Anschlußstiften aufweistj

Figur 3 eine vergrößerte Draufsicht auf einen im Rahmen der Erfindung zur Anwendung vorgesehenen Anschlußstift;

Figur 4 eine vergrößerte Seitenansicht des in Fig. 3 dargestellten Anschlußstiftes j

Figur 5 einen Teil eines erfindungsgemäßen Anschlußkörpers in stärkerer Vergrößerung, wobei ein Anschlußstift in einem Befestigungsschlitz vorgesehen dargestellt istf

Figur 6 eine vergrößerte Seitenansicht „eines Uaterlagekörpers mit einem Anschlußärfcift zur Erläuterung des Stauchens dee Köpfteilöa des Anschlußstiftes in einem BefeStigimgeschlitz?

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Figur 7 eine der Figo 5 ähnliche Querschnittsdarstellung des Kopfteiles eines Änschlußstiftes in dem Befestigungsschlitz des Unterlagekörpers nach erfolgtem Stauchvorgang;

Figur 8 eine vergrößerte perspektivische Darstellung des in dem Unterlagekörper vorgesehenen Schlitzes mit einer zurückgesetzten Kante der Schlitzwandung;

Figur 9 eine Draufsicht auf einen schlüssellochartig ausgebildeten Befestigungsschlitz, der ebenfalls einen versenkten bzw. zurückgesetzten Wandungsteil aufweist;

Figur 10 eine vergrößerte Draufsicht auf eine Anordnung gemäß Fig. 9, bei der ein Anschlußstift in dem Befestigungsschlitz angeordnet ist;

Figur 11 eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform eines Anschlußstiftes mit Mitteln zum Stauchen desselben;

Figur 12 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Anschlußstiftes;

Figur 13 eine Draufsicht auf einen Unterlagekörper mit einem Befestigungsschlitz von im wesentlichen dreieckigem Querschnitt mit hintersetzten Teilen zur Aufnahme eines Anschlußstiftes gemäß Fig.· 12;

Figur 14 einen Querschnitt entsprechend der Sohnittlinie 14-14 der Fig. 13;

Figur 15 eine Anordnung zum Stauchen eines Anschlußstiftes gemäß Fig. 12;

Figur 16 eine weitere Ausführungsform eines Anschluß-Stiftes, bei der der Stiftschaft in Verlängerung der Achse des Stiftkopfes sich erstreckt;

Figur 17 eine schematische Veranschaulichung des

Stauchens des in Fig. 16 gezeigten Ansohlußatiftes in dem Schlitz eines Unterlagekörpers}

Figur 18 einen Teilsohnitt eines Unterlagekörperβ mit einem Anschlußstift gemäß Fig· 16;

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Figur 19 eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines Befestigungsschlitzes mit parallelen Seitenwänden an der Kante des Unterlagekörpers;

Figur 20 eine perspektivische Teildarstellung eines

Unterlagekörpers aus Isoliermaterial mit Befestigungsschlitzen gemäß einer weiteren Ausführung sform der Erfindung;

Figur 21 einen Querschnitt entsprechend der Schnittlinie 21-21 der FIg₀ 20}

Figur 22 eine Schnittdarstellung ähnlich Fig. 21, bei der das Aufstauchen des Stiftkopfes innerhalb des Befestigungsschlitzes gezeigt ist;

Figur 23 einen (Verschnitt, der den Stiftschaft in Berührung mit dem Stiftkopf zeigt;

Figur 24 eine schematische Querschnittsdarstellung des Anschweißvorganges der beiden Stiftteile;

Figur 25 eine perspektivische Darstellung des fertigen

Stiftanschlusses mit Verwendung von Lötmaterial zur elektrischen Verbindung des Anschlußstiftes mit den Anschlußleitungen}

Figur 26 eine perspektivische Darstellung einer Mikromodulschaltgruppe, bestehend aus einem Unterlagekörper mit Löchern gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Figur 27 eine vergrößerte Querschnittsdarstellung

eines Teiles des Unterlagekörpers entsprechend der Schnittlinie 27-27 der Fig. 26;

Figur 28 einen Querschnitt, der die Anordnung des Stiftköpf es in einem ersten in dem Unterlagekörper vorgesehenen Loch zeigt;

Figur 29 einen Querschnitt, der die beiden miteinander verschweißten Stiftteile in den Löchern des Unterlagekörpers zeigt;

Figur 30 einen vergrößerten Querschnitt entsprechend der Schnittlinie 30-30 der Fig. 29;

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Figur 31 eine perspektivische Darstellung der genannten Anschlußstiftanordnung in dem Unterlagekörper j und

Figur 32 eine perspektivische Darstellung eines Unterlagekörpers ähnlich Fig. 26, bei dem an der Übergangsstelle mit der Oberfläche des Unterlagekörpers ein abgeschrägter Rand vorgesehen ist.

In Figo 1 ist vergrößert eine Mikrominiatur-Modulschaltgruppe dargestellt, die aus einem Unterlagekörper 10 aus Isolierstoff besteht, auf dessen ebener Oberfläche 11 ein Widerstandselement 12 und ein Kapazitätselement 13 angeordnet sind, die wiederum miteinander durch ein Netzwerk elektrisch leitender Schichten 14 verbunden sind. Es kann das Muster, bestehend aus den elektrisch leitenden Schichten, das als verbindendes Netswerk für die elektrischen Schaltelemente dient, in beliebiger Weise, so wie es die elektrische FunktioiB/eise erfordert, ausgebildet sein«, Die Schaltelemente, nämlich der Widerstand 12 und die Kapazität 13, auf dem Unterlagekörper 10 bilden nur beispielsweise Merkmale einer elektrischen Schaltgruppe, wie sie im allgemeinen bei Mikroschaltungsvorriehtungen Anwendung findet, und es ist zu beachten, daß auch andere stromleitende elektrische Schaltelemente und Hetzwerke, insbesondere Transits tor en und Dioden, zur Anwendung vorgesehen werden können. Die Mikromodulschaltgruppe, die in Fig» 1 dargestellt ist, bildet nur eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung, und es ist daher die Erfindung in keiner Weise auf die dargestellte Schaltung etwa beschränkt anzusehen. Im Gegenteil ist die Erfindung, umfassend die Anschlußstifte und deren Einbau, bei den verschiedensten Typen elektrischer. Vorrichtungen anwendbar, ungeachtet der elektrischen Netzwerke und der zur Anwendung gelangenden Schaltelemente.

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Der Unterlagekörper kann aus einem Isoliermaterial bestehen, das Kunststoff oder eine hoch temperaturbeständige Keramik, insbesondere Aluminiumoxidkeramik, Steatit o» ä. sein kann; es können auch andere nicht stromleitende Materialien Verwendung finden. Wie man aus Fig. 2 ers'ehen kann, ist eine Mehrzahl sehwalbenschwanzähnlicher Schlitze 16 längs der Kante 17 des Unterlagekörpers 10 vorgesehen. Bei der bevorzugten Ausführungsform erstrecken sich die Schlitze vollständig . durch die Dicke des Unterlagekörpers 10 hindurch und endigen an den Oberflächen der gegenüberliegenden Seiten des Unterlagekörpers 10. Ein jeder Schlitz hat. zweckmäßigerweise eine schmale Öffnung 16a an der Kante 17 des Unterlagekörpers, wobei die Seitenwände des Schlitzes nach" hinten, zu ihrer Grundfläche 16b, divergieren. Man ersieht aus den Fig» I und 5» daß in der Nähe der Kanten der Schlitze 16 Anschlußleitungen 14 gebildet sind, und diese Anschlußleitungen können, wie es Fig. 5 erkennen läßt, teilweise den betreffenden Schlitz 16 umgebene

In den Fig_o 3 und 4 ist ein T-förmiger Anschlußstift 20 dargestellt, der einen Kopfteil 21 in Form eines T-Querbalkens und einen nach außen sich erstreckenden Schaftteil 22 aufweist. Der Anschlußstift kann ausgestanzt sein oder in anderer Weise aus einem leitenden Material, ^z₀ B. Kupfer, Messing oder einem anderen schmiedefähigen Material, bestehen.

Wie die Fig. 5 und 6 zeigen, wird der Anschlußstift 20 mit seinem Kopfteil 21 in einen Schlitz 16 eingesetzt, der in dem Unterlagekörper 10 vorgesehen ist, wobei die beiden Enden 23 an den gegenüberliegenden Seitenflächen des Unterlagekörpers hervorstehen. Die Stärke des Anschlußstiftes ist so, daß der Stift leicht sich in einen Schlitz 16 einsetzen läßt und der Kopfteil 20 gegen den Schlitzgrund 16 anliegt.

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Gemäß Fig«, 6 wird der Kopfteil 21 gestaucht, während er sich innerhalb des Schlitzes 16 befindet, und zwar unter Anwendung eines geeigneten Werkzeugs oder einer Presse 18, die eine Druckkraft gegen die beiden Enden 23 des Stiftkopfes ausübt. Der Kopfteil wird dadurch dicker gemacht, indem er durch das Stauchen in seiner gewünschten lage verformt wird, so daß die Seiten des Kopfteiles gegen die Seitenwände des Schlitzes 16 wirken und sich eine formschlüssige festsitzende Verbindung innerhalb der Seitenwände des Schlitzes ergibt.

Wenn gemäß Fig. 7 der Kopfteil 21 des Anschlußstiftes in dem Schlitz verformt wird, so wird der Hohlraum des, Schlitzes ausgefüllt, und der Stift kann nicht wieder durch die vordere Öffnung des Schlitzes herausgezogen werden. Ferner verbinden sich die Seiten des gestauchten Kopfteiles 21 mit den Seitenwänden des Schlitzes und verhindern, daß der Stift wieder durch eine senkrecht zur Oberfläche des Unterlagekörpers wirkende Kraft herausgedrückt werden kann. Während es zweckmäßig ist, den Kopfteil des Anschlußstiftes durch Stauchen unter Anwendung von Kräften, die gegen die beiden Enden wirken, dicker zu machen, so kann auch eine sichere Befestigung des Kopfteiles innerhalh. des Schlitzes so erfolgen, daß eine Verformung durch Verbiegen innerhalb des schwalbenschwanzförmigen Schlitzes stattfindet und die Seiten des Kopfteiles gegen die Seiten des Schlitzes wirken und dadurch den Anschlußstift festlegen.

Unter Stauchen wird in der Beschreibung und auch in den Ansprüchen sowohl verstanden, daß der Kopfteil des Anschlußstiftes eine größere Dicke in dem Schlitz erhält, als auch, daß eine Verformung innerhalb des Schlitzes bewirkt wird, so daß der Kopfteil gegen die Schlitzwandungen wirkt und mechanisoh mit den Seitenwandungen des Schlitzes verbunden wird,

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In Fig. 8 ist ein schwalbenschwanzförmiger Schlitz 26 gezeigt, der abgeschrägte Kanten 27 hat. Bei dieser Ausführungsform ist die Grundfläche des Schlitzes mit abgerundeten Ecken 28 versehen,und stromleitendes Material 14 erstreckt sich über die abgeschrägten Kanten des Schlitzes. Wenn ein Anschlußstift der in Figo 3 dargestellten Art innerhalb des Schlitzes 26 durch Stauchen verformt wird, so dringen die gestauchten Teile des Kopfteiles des Stiftes flach in die abgeschrägten Kanten des Schlitzes ein und bewirken einen sicheren Kontakt mit dem stromleitenden Material 14. Dadurch, daß die Schlitzwände abgeschrägt bzw. hintersetzt sind, ebnen sich die abgeflachten Teile des Kopfteiles des Anschlußstiftes mit der Oberfläche 11 des Unterlagekörpers 10 aus. Der Zweck der abgeschrägten Wandteile des Schlitzes liegt darin, ein Ausglätten des überfließenden Materials des Kopfteiles in die abgeschrägten Eckräume an den Schlitzkanten zu gestatten, so daß die Bildung eines Buckels in der Fähe des Anschlußstiftes vermieden wird.

Bei der Ausführungsform gemäß Figo 9 hat der Schlitz die Form eines Schlüsselloches, wobei eine Abschrägung 32 an der Wand des Loches und der Oberfläche des Unterlagekörpers vorgesehen ist. Wie zuvor wird stromleitendes Material 14 in Form einer Schicht vorgesehen, so daß ein Teil der Schicht sich mit den abgeschrägten Flächen 32 der Öffnung verbindet. Ähnlich wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 ergibt sich, daß, wenn der Anschlußstift bzw. sein Kopfteil 21 in den Schlitz eingeführt wird und gestaucht wird, die Enden des Stiftes sich eben in die Abschrägungen 32 gemäß Fig, 10 erstrecken. Bei dieser Ausführungsform wurde der Kopfteil 21 in dem Schlitz 31 gestaucht, während der Schaftteil 22 sich durch die Schlitzöffnung heraus erstreckte. Die Enden des Kopfteiles 21 des Anschlußstiftes werden so verformt, daß

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sie Kontakt mit den Abschrägungen 32 des Schlitzes bilden und dadurch eine gute elektrische Verbindung mit dem leitenden Material 14, das an den schrägen Flächen niedergeschlagen wurde, erzielt wird. Die Obei'f lache de3 Unterlagekörpers 10 und die Oberfläche des gestauchten Stiftes'21 befinden sich im wesentlichen in einer Ebene.

Fig. 11 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der die Enden des Kopfteiles 21 des Anschlußstiftes 20 so ausgebildet sind, daß sie umgebogen werden können und durch, diese Verformung elektrischen Kontakt mit den Kanten des Unterlagekörpers und dem darauf befindlichen stromleitenden Material bilden. Diese Ausführungsform ist besonders zweckmäßig, wenn Schlitzanordnungen gemäß FIg₀ 8 und 9 verwendet werden, bei denen an den Kanten nahe der Oberfläche 11 des Unterlagekörpers abgeschrägte Flächen gebildet sind. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 11 sind an den Enden des Kopfteiles 21 keilförmige Vertiefungen 36 mit seitlichen Spitzen 37 gebildet, so daß die Spitzen nach, außen an der Oberfläche 11 des Unterlagekörpers abgebogen und in die abgeschrägten Seitenkanten des Schlitzes eingedrückt werden können, wenn der Kopfteil 21 des Anschlußstiftes Druckkräften zwischen den Stempeln 38 unterworfen wird. Es können die Stempel 38 bei dieser Ausführungsform nach außen.abgeschrägt sein, so daß sie gegen die Spitzen 37 des Kopfteiles 21 des Anschlußstiftes wirken und die Spitzen nach außen drücken, wenn zwischen den gegenüberliegenden Enden des Kopfteiles -dax Druck erzeugt wird. Es ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, daß die den Druck ausübenden Stempelplatten in dieser Weise ausgebildet sind, da auch eine fläche, gegen die Spitzen 37 wirkende Druckplatte die Spitzen bei dem Verformungsvorgang nach außen drückt.

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Figo 12 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der der Kopfteil 21 vorspringende Zungen 41 aufweist, die von den Enden des Kopfteiles ausgehen. Die Zungen können umgebogen oder in die abgeschrägten Schlitze des Unterlagekörpers eingedrückt werden, wie in den Figo 13 und 14 an dem Schlitz 43 gezeigt ist. Bei dieser Ausführungsform wird der Kopfteil 21 des Anschlußstiftes nicht nur kaltverformt innerhalb des Schlitzes, es werden auch die Zungen 41 in die Nuten 42 hineingebogen, die in der Oberfläche 11 des Unterlagekörpers gebildet sind. Die Zungen 41 bilden guten elektrischen Kontakt in den Muten 42, die ebenfalls eine Bewegung des Anschlußstiftes aus dem Schlitz 43 heraus verhindern» Bei dieser Verformung wird, wie Fig. 15 zeigt, der Kopfteil 21 zunächst durch die Druckplatten 51 gestaucht, wobei die Druckplatten ein Loch 52 aufweisen, in das die Zungen 41 sich hineinerstrecken, während die ebenen Flächen der Platten 51 ge.£pi die Enden des Kopfteiles 21 wirken und eine Stauchkraft innerhalb des in dem Unterlagekörper 10 gebildeten Schlitzes bewirken. Nachdem eine Stauchung des Kopfteiles 21 stattgefunden hat und der Kopfteil in dem Schlitz dadurch dicker geworden ist, werden die Zungen 41 mittels eines geeigneten Werkzeugs umgebogen, das sie in die Nuten 42 des Unterlagekörpers hineindrückt, so daß der Anschlußstift sicher gehalten wird und ein guter elektrischer Kontakt mit der in den Nuten vorhandenen stromleitenden Sichicht bewirkt wird.,

Die Fig. 16 bis 18 zeigen eine weitere Ausführungsform, bei der der Anschlußstift 55 einen Kopfteil 56 und einen Schaftteil 57 hat, der sich in der gleichen Gesamtrichtung wie die Längsachse des Kopfteiles 56 erstreckt. Beidieseriusführungsform wird der Kopfteil 56 in den Schlitz 16 des Unterlagekörpers 10 gemäß Fig. 17 eingesetzt und darin ge-

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staucht unter Anwendung von Druckplatten 58, die eine Stauchkraft auf den Kopfteil 56 ausüben. Nach diesem Verfahrensschritt ist der Kopfteil 56 innerhalb, des Schlitzes 16 durch Stauchen befestigt, und der Schaftteil 57 erstreckt sich nach außen senkrecht zu der Fläche 11 des Unterlagekörpers 10, wie es Mg«, 18 zeigt. Es ist -wünschenswert, Schlitze von schwalbenschwanzförmigem Querschnitt zu verwenden, deren Seitenwandungen nach innen hinein divergieren, so daß die Schlitzöffnung sohmaler ist an der Kante 17 des .Unterlagekörpers als in dem Schlitz selbst, dies ist jedoch nicht unbedingt erforderlich.

Figo 19 zeigt einen Schlitz 61, der im wesentlichen parallele Seitenwände 62 aufweist, der ebenfalls den gestauchten Kopfteil eines Anschlußstiftes festzuhalten imstande ist. Der Stauchvorgang, der auf den Stiftkopf ausgeübt wird, hat einen zuverlässigen Festsitz des Änschlußstiftes an den Seitenwandungen des Schlitzes 61 zur Folge, wodurch der Anschlußstift fest in dem Unterlagekörper 10 gehalten wird. Bei der Ausführungsform gemäß Figo 19 hat der mit im wesentlichen parallelen Seitenflächen ausgebildete Schlitz abgeschrägte Kanten 63, in die sich das stromleitende Material 14 hinein erstreckt, um gute elektrische Verbindung mit dem gestauchten Kopfteil dee Anschlußstiftea zu bewirken«

Die elektrische Verbindung des gestauchten Kopfteiles 21 des Anschlußstiftes mit der stromleitenden Schicht 14 ist in den meisten Fällen sehr gut, es kann jedoch auch wünschenswert sein, eine gute elektrische Verbindung unter Anwendung eines Lotüberzuges oder eines anderen elektrisch leitenden Überzuges zu bewirken, der auf die gestauchten Enden des Ansohlußstiftes aufgebracht wird. Eine derartige lotschicht 15 überdeckt

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die beiden Enden 23 des Kopfteiles 21 und einen Teil der niedergeschlagenen stromleitenden Schicht 14. Man ersieht aus Fig. 1, daß auf diese Weise eine elektrische sichere Verbindung erzielt wird und das aufgebrachte Lot die mechanisch feste Anordnung des Anschlußstiftes in dem Schlitz verstärkt. Die Anordnung des Kopfteiles innerhalb des Schlitzes bewirkt eine außerordentlich zuverlässige Befestigung und verhindert Bewegungen des Anschlußstiftes, die den elektrischen Kontakt unterbrechen könnten₀

In Figo 20 ist perspektivisch vergrößert ein Teil einer Mikromodulschaltgruppe dargestellt, die aus einem Unterlagekörper 110 aus Isoliermaterial in Form einer dünnen Platte besteht, auf deren ebener Oberfläche 111 ein elektrisches Netzwerk, bestehend aus stromleitenden Schichten 114, vorgesehen ist, die elektrische Stromwege zur Verbindung der elektrischen Schaltelemente bilden, welche in gewünschter Anordnung auf dem Unterlagekörper befestigt sind. Eine derartige Modulschaltgruppe ist in Fig„ 26 dargestellt, wobei der Unterlagekörper mit 110a bezeichnet ist_e Gemäß Fig. 26 bilden die Stromleiter 114 eine Zuführung zu einem Widerstand 112 und einer Kapazität 113» die in diesem Fall auf der Oberfläche lila des Unterlagekörpers 110a angeordnet sind.

Wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 kann der Unterlagekörper aus irgendeinem.beliebigen isolierenden Material bestehen. In vielen Fällen ist es wünschenswert, den Unterlagekörper aus einem isolierenden Kunststoff auszubilden. Gemäß den Fig» 20 und 26 hat der Unterlagekörper eine Mehrzahl löcher. Das erste in Fig. 20 dargestellte Loch/erstreckt sich vollständig durch den Unterlagekörper 110 hindurch mit Öffnungen, die mit den Oberflächen 111 und 115 in Verbindung stehen. Ein zweites Loch 118, welches bei der Ausführungsform

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gemäß den Fig. 20 - 25 die Form eines Schlitzes 118 an der Seitenkante 117 des Unterlagekörpers haben kann, mündet in dem ersten, den Unterlagekörper durchsetzenden Loch 116. Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 20 - 25 steht das Loch mit der Öffnung 116 längs, deren gesamter Ausdehnung innerhalb des Unterlagekörpers in Verbindung.

Bei der Anordnung gemäß den Fig_o 20 - 25 hat zweckmäßigerweise das Loch 116 einen Durchmesser, der etwas größer ist als die Breite des Schlitzes 118. Man sieht aus den Figo 20 und 25, daß Teile der stromführenden Anschlußleitungen, die auf der Oberfläche 111 vorgesehen sind, in Verbindung mit den Kanten des Loches 116 nahe den Kanten des Schlitzes 118 stehen,,

Der als Klemme zur elektrischen Verbindung mit dem Anschlußleiter 114 dienende Anschlußstift besteht ursprünglich aus zwei Teilen, die in den in dem Unterlagekörper gebildeten Löchern zusammengesetzt werden₀ Gemäß Fig₀ 22 wird der erste Stiftteil 121 in den ersten Schlitz 116 des Unterlagekörpers eingesetzt. Der Stiftteil 121 kann, zweckmäßigerweiae aus einem Litzendraht oder einem Volldraht bestehen, der gerollt, gespritzt, gestanzt oder in irgendeiner anderen Weise aus einem stromleitenden Material wie Kupfer, Messing oder einem anderen schmiedefähigen Material hergestellt wird. Die ursprüngliche Länge des Teiles 12.1 wird etwas größer als die Dicke des Unterlagekörpers 110 zwischen den Seiten 113 und 115 gewählt. Nach Einsetzen in den Schlitz 116 des Unterlagekörpers wird der Stiftteil 121 gestaucht oder in anderer entsprechender Weise verformt *t»ä: unter Anwendung eines Werkzeuges, z. B₀ der Druckstempel 123, die schematisch in Figo 22 dargestellt sind» Die Druckstempel 123. üben eine Kraft gegen jedes Ende 121a des Stiftteiles aus. Dadurch wird

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der Teil dicker und an Ort und Stelle verformt, so daß seine Seiten sich gegen die Seitenwandungen des Schlitzes 116 ausdehnen und sich ein formschlüssiger Festsitz innerhalb der Seiten des Schlitzes 116 ergibt.

Nachdem innerhalb des TJnterlagekörpers der Stiftteil 121 gestaucht wurde, wird ein zweiter Stiftteil 122 in ein zweites Loch bzw. den Schlitz 118 eingesetzt, wobei das eine Ende 122a gegen die Oberfläche des Stiftes 121 wirkt. In Fig_e 23 wirkt der Stift 122 ungefähr gegen die Mitte des Stiftes 121, es ist jedoch offensichtlich, daß die Kontaktstelle auch irgendwo anders längs des Stiftes 121 liegen könnte.

Fach Einsetzen des Stiftes 122 in dem Loch bzw. Schlitz 118 findet eine Erhitzung und Schweißung an Ort und Stelle statt, um das Stiftende 122a mit dem Stift 121 zu einem einheitlichen Stück zu verbinden. Dieses Verbinden erfolgt zweckmäßigerweise im Wege der Schweißung der beiden Drahtteile miteinander. Gemäß Fig. 24 werden zwei Elektroden 126 an die Zuführungskabel eines elektrischen, mit Stoßlichtbogen arbeitenden Schweißapparates angeschlossen, der mit. 127 bezeichnet ist, wobei die Elektroden die Quelle elektrischer Energie für die Lichtbogenstoßschweißung der Stiftteile 121 und 122 bilden. Es können jedoch auch andere Arten von Schweißapparaten verwendet werden.

Die endgültige Form zeigt Fig. 25. Wenn der Stiftteil 121 innerhalb des Schlitzes 116 gestaucht wurde, füllt er den gesamten Innenraum des genannten Schlitzes aus und kann nicht mehr durch die Öffnung 118 oder durch die Öffnungen an den Flächen 111 und 115 herausgezogen werden. Da die Enden des Stiftteiles 121 verformt und über die Kanten 116a des Loches zweckmäßigerweise gehämmert sind, wie Fig. 23 zeigt, so daß

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übergreifende Enden 127, die gegen die stromleitende Schicht 114 wirken, gebildet sind, ergibt sich, ein guter elektrischer Kontakte

Es ist an sich wünschenswert, daß der Stiftteil 121 des Anschlußstiftes durch Stauchen unter Anwendung von gegen seine beiden Stirnflächen wirkenden Kräften dicker gemacht wird, es ist jedoch auch möglich, den Stiftteil 121 innerhalb des Schlitzes nur dadurch zu sichern, daß der Stiftteil verformt oder gebogen wird innerhalb des Schlitzes oder Loches 116, so daß die Seitenflächen des Stiftteiles gegen die Seitenwände des Schlitzes wirken und dadurch den Anschlußstift in dem Unterlagekörper befestigen. In diesem Sinn ist, wie bereits erwähnt wurde, unter dem Ausdruck "Stauchen" jede Formänderung zu verstehen, bei der der Stiftteil oder der Kopf des Anschlußstiftes innerhalb des Schlitzes dicker gestaltet wird oder so verformt wird, daß er gegen die Seitenwände des Schlitzes oder des Loches wirkt und dadurch darin mechanisch befestigt wird.

Im allgemeinen ist die elektrische Verbindung des Endes 121a des gestauchten Stiftteiles 121 mit der stromleitenden Schicht 114 sehr gut, es kann jedoch wünschenswert sein, andere Mittel zur Erzielung eines elektrischen Kontaktes zwischen dem Seil 121 des Anschlußstiftes mit der stromleitenden Schicht 114 zu bewirken. Ss kann beispielsweise wünschenswert sein, oberhalb des gestauchten Endes des Stiftteiles eine Lotschicht oder eine Schicht aus einem anderen elektrisch gut leitenden Material vorzusehen, ähnlich wie es in Zusammenhang mit Pig« 1 und der Anwendung eines I-förmigen Ansehlußstiftea beschrieben wurde. In diesem lall wird gemäß Fig« 25 eine Iiotschicht 128 in dem Loeh 118 oberhalb des Stiftes 121 vorgesehen und dadurch eine mechanisch© Sicherung dieses ieilea

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in dem genannten Loch des Unterlagekörpers bewirkte

In den Figo 26 - 32 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der der Unterlagekörper 110a eine Anzahl die Anschlußstifte aufnehmender Löcher aufweist. Löcher erster Art 136 sind in dem Unterlagekörper eingebohrt oder in anderer Weise gebildet. Zweckmäßigerweise erstrek~ ken sich die Löcher vollständig durch die Platte 110a hindurch, so daß sich an den gegenüberliegenden Flächen lila und 115a Öffnungen bilden. In ein jedes dieser Löcher 136 mündet an einer Stelle innerhalb des Unterlagekörpers 110a ein zweites Loch 138, welches von der Kante 117a des Unterlagekörpers ausgeht. Um den Anschlußstift zu bilden, wird ein erster Stiftteil 121 in das erste Loch 136 eingesetzt» Der erste Stiftteil 121 ist etwas langer als Me Dicke des Unterlagekörpers 110a und wird in dem Loch 136 gestaucht unter Anwendung einer gegen die beiden gegenüberliegenden Enden wirkenden Kraft. Durch Verformen des Stiftes 121 in= nerhalb des Loches 136 wird derselbe dicker ₉ so daß er gegen die Seitenwände des Loches 136 wirkt und einen mechanischen Festsitz in dem Loch bildet. Ein zweiter Stiftteil wird dann durch das üoch 137 eingeführt, bis dieser Teil gegen die Oberfläche des ersten Stiftes 121 wirkt. Dieser zweite Stift 122 wird dann an seinem einen Ende 122a mit dem ersten Stift 121 gemäß Fig. 29 und Fig. 30 verschweißt.

Die fertige Anordnung ist in Figo 31 dargestellt, bei der der zweite Stiftteil 122 sich von der Kante 117a nach außen erstreckt, während daa Ende 121a des ersten Stiftteiles verformt und sb gequetscht ist, daß das Material überfließt und guten elektrischen Kontakt mit der niedergeschlagenen Leiterfläche 114 macht. Falls gewünscht, kann lot oder anderes gut den Strom leitendes Material an dem Ende 121 -vorgesehen 8«iß» um einen guten elektrischen Kontakt mit der den Anschluflleiter bildenden Schicht 114 zu bewirken.

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In gewissen Fällen ist es nicht wünschenswert, daß verformte bzwο umgequetschte Enden 121a des Stiftteiles über die Oberfläche des Unterlagekörpers hervorstehen. Gemäß Figo 32 kann es daher wünschenswert sein, um die Öffnung des ersten Loches 136 herum eine zurückgesetzte oder abgeschrägte Partie 139 vorzusehen. In diesem Fall wird der Stift 121 so gestaucht und verformt, daß das überfließende Material 121a in die abgeschrägten Randteile 139 des Loches 136 hineinfließt und somit ein glattes Abschneiden mit der Oberfläche des TJnterlagekörpers 110a erzielt wird. Das überfließende Material des den Kopfteil des Anschlußstiftes bildenden Stiftes 121 breitet sich in den zurückgesetzten Sandteil 139 des ersten Loches 136 hinein und bildet in der Nähe des Anschlußstiftes einen Buckel. In diesem Fall wird das stromleitende Material 114 so angeordnet, daß ein Teil desselben an der abgeschrägten Kante 139 des Loches liegt, und wenn dann der Stiftteil 121 innerhalb des Loches verformt wird, so werden die Enden des Stiftteiles gegen das den Strom leitende Maä terial 114 an den abgeschrägten Lochkanten 139 gedrückt. Die Oberfläche lila des Unterlagekörpers 110a und die Oberfläche des gestauchten Stiftes 121a liegen dann praktisch in gleicher Ebene.

Patentansprüche t 909840/11U

Claims (17)

1. BM 2434 - <fc

   ZQ

   Pat entansprüch e

   'jJ Elektrische Modulschaltgruppe bestehend aus einem Unterlagekörper aus Isoliermaterial, auf dessen mindestens einer Oberfläche elektrische Anschlußleitungen zum Anschluß von

   auf dem Unterlagekörper angeordneten elektrischen Schaltsind

   elementen vorgesehen -ärs*, wobei mindestens eine der Anschlußleitungen sich im wesentlichen bis zu der Kante des Unterlagekörpers erstreckt und eine elektrische Verbindung mit

   W einem an der Kante des Unterlagekörpers vorgesehenen Anschlußstift bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe der Kante (17) des Unterlagekörpers (10) ein mit der Oberfläche (11) des Unterlagekörpers (10) in Verbindung stehender Schlitz (16) vorgesehen ist, der an seinem einen Ende (15) eine Verbindung mit der Anschlußleitung (14) bewirkt, und daß der Anschlußstift (20) einen länglichen Kopfteil (23) und einen von dem Kopfteil (23) ausgehenden Stiftschaft aufweist und der Kopfteil (23) eine derartige Breite hat, daß er in den Schlitz (16) hineinpaßt und dabei der Stiftschaft (22) sich nach außen aus dem Schlitz (16) erstreckt und daß der Kopfteil (23) des Anschluß-

   ^ stiftes (22) in dem Schlitz (16) verbreitert ist und einen formschlüssigen IFestsitz zwischen den Schlitzwandungen bildet und dadurch den Anschlußstift (20) in dem Schlitz (16) befestigt, während eine elektrische Verbindung mit der elektrischen Anschlußleitung (14) zu der Kante des Unterlagekörpers (10) durch den Kopfteil (23) gewährleistet ist„
2. 2. Modulschaltgruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Schlitz (16) Seitenwandungen aufweist, die von der Schiitζöffnung (16A) an der Unterlagekörperkante (17) nach innen divergieren.

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3. 3. Modulschaltgruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß an der Kante (17) des Unterlagekörpers (10) der Schlitz (16) eine engere öffnung (16A) bildet und innerhalb des Unterlagekörpers (10) breiter (16B) ist, so daß längs der Kante (17) des Unterlagekörpers (10) eine verengte Öffnung (16A) gebildet ist«,
4. 4. Modulschaltgruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennz eichnet , daß die elektrische Verbindung des verbreiterten Kopfteils (23) des Anschlußstiftes (20) mit der Anschlußleitung (14) einen in Richtung auf den sich zum Schlitzende erstreckenden Teil des Änschlußleiters (14) verbreiternden Teil umfaßte
5. 5 ο Modulschaltgruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Schlitz (15) im wesentlichen schlüssellochförmig ausgebildet ist_e
6. 6. Modulschaltgruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennz eichnet , daß der Anschlußstift (20) im wesentlichen T-förmig ausgebildet ist und der Schaftteil

   (22) den Vertikalbalken des T bildet und der Querbalken den Kopfteil (23) innerhalb des Schlitzes (16) bildet und daß der Querschnitt des T-Balkens verbreitert ist und einen formachlüssigen Festsitz innerhalb des Schlitzes bewirkt.
7. 7. Modulschaltgruppe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens das eine Ende

   (23) des Kopfteiles (21) eine V-förmige Kerbe (36) aufweist und die gegenüberliegenden Spitzen (37) der Kerbe nach außen in elektrischen Kontakt mit den Seitenkanten dea Sohlitzea (16) gebogen sind.

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8. 8. Modulschaltgruppe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der den Querbalken ώ. i Γ-förmigen Änachlußstiftes bildende Kopfteil (21) mindestens an dem einen Ende schulterförmige Absätze mit einem hervorspringenden Mittelteil (41) zwecks Kontaktgabe mit dem .Anschlußleiter an der Schlitzkante aufweist.
9. 9. Modulschaltgruppe nach Anspruch 6_V dadurch gekennzeichnet , daS der Querbalken (21) des T-förmigen Anschlußstiftes (2OJ eine Länge hat, die größer ist als die Dicke des Unterl&gekörpers (10),und durch eine gegen die beiden Enden (23) des Querbalkens (2l) des Anschlußstiftes (20) wirkende Druckkraft der Kopfteil (21) innerhalb des Schlitzes (16) gestaucht ist und mindestens das eine Ende (23) des Kopfteiles verformt und in elektrischen Kontakt mit dem Anschlußleiter (14) an der Kante des Schlitzes (16) gebracht ist*
10. 1Oo Modulschaltgruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennz eichnet , daß an der Oberfläche (ll) des TInterlagekörpers ein 3?eil der Schlitzwandung zurückgesetzt ist und sich der elektrische Anschlußleiter (14) in den Schlitz in der Nähe der Oberfläche (ll) des unterlagekörpers (10) erstreckt und der Kopfteil (21) des Anschlußstiftes (20) in den zurückgesetzten leil des Schlitzes (16) eingestaucht ist zwecks Kontakt mit dem Anschlußleiter.
11. 11. Modulschaltgruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet » daß die elektrische Verbindung des Verbreiterten Kopfteiles (21) des Anschluß-" stiftes (20) mit dem Anschlußleiter (14) durch Lot (15) bewirkt ist, das einen Teil des elektrischen Anschlußleiters und das zugängliche Ende (23) des Kopfteilea (21) des Ansoiilußstiftes (20) überdeckt.

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12. 12. Modulschaltgruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußstift (55) aus zv/ei sich im wesentlichen in gleicher Richtung erstreckenden Stiftteilen (56, 57) Isesteht, von denen der eine Stiftteil den Stiftkopf (56) MIdet und durch Stauchen in dem Schiita (16) in Fest sitz "befestigt ist, -während der andere Stiftteil (5?) den Stiftsehaft "bildet und sich senkrecht zur Oberfläche des Unterlagekörpers (10) erstreckt.
13. 13ο Modulsehaltgruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß anstelle eines Schlitzes (16) nahe dem Rand des Unterlagekörpers (110a) ein vorzugsweise den plattenförmigen Unterlagekörper vollständig durchsetzendes erstes Loch (136) vorgesehen ist und in dieses Loch (136) von der Kante des Unterlagekörpers (117a) ausgehend ein zweites Loch. (138) einmündet und daß der Anschlußstift aus zwei Teilen (121, 122) besteht₉ von denen der eine Teil (121) in dem ersten Loch (136) durch Stauchen bef estigt ist und der andere Teil {I22)£uroh das zweite Loch (138) eingesteckt, mit dem erstgenannten Stiftteil (121) verschweißt ist.
14. 14. Modulschaltgruppe nach Anspruch 1, dadurch gekezinz eichnet , daß der an der Kante des Unterlagekörpers vorgesehene Schlitz (16) schwalbenschwanzförmigen Querschnitt hat.
15. 15. Verfahren zur Herstellung einer Modulsehaltgruppe nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfteil (21) des Anschlußstiftes (20) in einen Schlitz (16) des Unterlagekörpers (10) eingesteckt wird und durch Anwendung einer Stauchkraft in dem Inneren des Schlitzes (16) befestigt

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    wird und in die Einführungsöffnung (16A) des Schlitzes (16) der Schaftteil (22) des Anschlußstiftes (20) eingesteckt wird und der Schaftteil (22) und der Kopfteil (21) elektrisch miteinander verschweißt werden»
16. 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,, daß an der Oberfläche (ll) des Unterlagekörpers (10) die Wandungen des Schlitzes (16) zurückgesetzt sind und stromleitendes Material sich in die zurückgesetzten Seitenwandungen des Schlitzes (16) erstreckt und der Kopfteil (21) des Anschlußstiftes (20) innerhalb des zurückgesetzten Teiles des Schlitzes (16) so gestaucht wird, daß die Enden (23) des Kopfteiles mit der Oberfläche (11) des Unterlagekörpers (10) in einer Ebene verlaufen.
17. 17 β Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß elektrisch leitendes Material über die verformten Enden (23) des Kopfteiles (21) der Anschlußstifte (20) zur Unterstützung der elektrischen Verbindung der Anschlußstifte (20) mit den Anschlußleitern (14) aufgebracht wird.

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