DE3231380A1 - Schaltkreis-anschlusseinheit und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents
Schaltkreis-anschlusseinheit und verfahren zu ihrer herstellungInfo
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Description
Beschreibun g
Die Erfindung betrifft eine Schaltkreis-Anschlußeinheit mit mindestens einem Anschlußstift zum Anschluß
einer flachen, flexiblen, mit Leiterbahnen bzw. elektrisch leitenden Bereichen versehenen Platine o. dgl.,
bei der der Anschlußstift durch eine der Leiterbahnen hindurchführbar ist und in elektrischem Kontakt mit
der Leiterbahn steht.
Wegen ihrer niedrigen Kosten haben flache, flexible Schaltkreise o. dgl., bei denen durch Beschichtung
o. dgl. eines flexiblen Kunststoffilmes ein Muster leitender Bereiche erzeugt wurde, eine weite Verbreitung
gefunden. Derartige flexible Träger leitender Bereiche sind nachstehend kurz als Platine bezeichnet. Die flachen,
flexiblen Platinen bringen viele Vorteile mit sich; es treten jedoch aufgrund ihrer Flexibilität
Schwierigkeiten beim elektrischen Anschließen solcher Platinen auf.
Es ist bekannt, flache, flexible Platinen auf zweierlei Weise anzuschließen. Bei der ersten Methode, bekannt
als 'Isolationsverdrängungsmethode1, wird ein spitzer
Abschnitt eines Anschlußelements durch die Platine gedrückt und anschließend entweder umgebogen bzw. gequetscht
oder gegen die Platine gestaucht. Bei der anderen Methode werden in vorgefertigte Löcher der Platine
Anschlußstifte o. dgl. eingesteckt. Die 'Isolationsverdrängungsmethode1
ist weniger optimal, da unvollkommen verdrängte Isolierung zwischen Leiterbahn der
Platine und Anschlußelement verbleiben kann, wodurch der elektrische Kontakt gestört werden kann. Außerdem
ist es aufgrund der Flexibilität der Platine schwie-
rig, den spitzen Abschnitt des Anschlußelementes umzubiegen oder ihn zu stauchen. Die Methode mit
den vorgefertigten Löchern in der Platine ist unvorteilhaft, da sich die Kosten der Vorfertigung
der Löcher zu den Kosten der Platinenherstellung addieren.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltkreis-Anschlußeinheit der eingangs genannten
Art sowie deren Herstellungsverfahren vorzuschlagen, wodurch eine flache, flexible Platine
effizient und kostengünstig an einen Anschlußstift angeschlossen werden kann und die früheren Nachteile
vermieden werden.
Bei einer Schaltkreis-Anschlußeinheit der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß zwei relativ steife, nichtleitende, mit jeweils mindestens einer Aufnahmeöffnung versehene
Plättchen in zueinander gegenüberliegender Lage auf entgegengesetzten Seiten der Platine angeordnet
sind, daß die Aufnahmeöffnung des einen Plättchens mit der Aufnahmeöffnung des anderen Plättchens ausgerichtet
ist und die Aufnahmeöffnungen an der Leiterbahn anliegen, und daß der von den Plättchen gehaltene
Leiterstift die Leiterbahn durchdringt und aus mindestens einem der Plättchen herausragt.
Zum Herstellen einer derartigen Schaltkreis-Anschlußeinheit wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß zwei
relativ steife, mit jeweils mindestens einer Aufnahm«;-öffnung
versehene Plättchen in zueinander gegenüberliegender Lage auf entgegengesetzten Seiten der flexiblen
Platine angeordnet werden, daß dann jede Aufnahmeöffnung
des einen Plättchens mit einer Leiterbahn und mit einer Auf
nahmeöffnung des anderen Plättchens.fluchtend ausgerichtet
wird, daß daraufhin mindestens ein Anschlußstift durch die miteinander fluchtenden Aufnahmeöffnungen
und durch die Leiterbahn gepreßt und dabei ein Durchbruch in der Leiterbahn geschaffen wird, daß jeder
Anschlußstift in einer Aufnahmeöffnung festgehalten und ein elektrischer Kontakt zwischen Anschlußstift
und Leiterbahn hergestellt wird, und daß der Preßvorgang beendet wird, wenn der Anschlußstift aus mindestens
einem der Plättchen herausragt.
Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels, und zwar zeigt:
Fig. 1 eine partielle, perspektivische Ansicht einer Schaltkreis-Anschlußeinheit;
Fig. 2 eine Explosionsansicht der Schaltkreis-Anschlußeinheit gemäß Fig. 1;
Fig. 3 eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie 3-3 gemäß Fig. 1;
und
Fig. 4A
bis 4C fragmentarische Aufrisse des Herstellungsverfahrens einer Schaltkreis-Anschlußeinheit
gemäß Fig. 1.
Fig. 1 zeigt eine im Ganzen mit 10 bezeichnete Schaltkreis-Anschlußeinheit.
Die Anschlußeinheit besteht aus zwei sich gegenüberstehenden, relativ steifen, elektrisch nichtleitenden Plättchen 12, mehreren
Leiter- oder Anschlußstiften 14 und einer flachen, flexiblen Platine 16, die eine Vielzahl von Leiterbahnen
18 bzw. leitenden Bereichen trägt. Die Plättchen 12 sind einander gegenüberliegend auf den entgegengesetzten
Seiten der Platine 16 angeordnet. Die Anschlußstifte 14 erstrecken sich durch die Plättchen
12 und die Platine 16, um die gesamte Anschlußeinheit 10 sicher und stabil zusammenzufassen.
Jedes Plättchen 12 besteht aus nichtleitendem Material,
z. B. Kunststoff o. dgl., vorzugsweise mit ausreichender Dicke, um eine größere Steifigkeit
als die der Platine 16 zu bekommen. In dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel sind die Plättchen 12 ausreichend starr, um manueller Biegebeanspruchung zu
widerstehen. Der hier verwendete Ausdruck "relativ steife Plättchen" bedeutet lediglich, daß die Plättchen
weniger flexibel sind als die flexible Platine 16. Hierdurch erlangt die gesamte Anschlußeinheit
eine größere Stabilität. Die Plättchen 12 sind einander identisch, zweckmäßigerweise von rechteckiger
Form und weisen an gegenüberliegenden Enden zwei Ausrichtbohrungen 20 auf sowie für die Anschlußstifte
14 mehrere Aufnahmeöffnungen 22, die in einer Linie zwischen den Ausrichtbohrungen 20 angeordnet sind.
Die Platine 16 ist ebenfalls mit zwei Ausrichtbohrungen 20a versehen, die sich beiderseits der beabsichtigten
Anschlußstelle befinden und den Ausrichtbohrungen 20 der Plättchen 12 in Größe und Abstand ähneln.
Jedes Plättchen 12 ist z. B. aus Polypropylen in Form eines rechteckigen Blockes gegossen und hat näherungsweise
eine Länge von 2,5 cm, eine Breite von 0,6 cm und eine Dicke von 0,3 cm. Die Ausrichtbohrungen 2 0
und Aufnahmeöffnungen 22 werden beim Gußvorgang geformt. Die Ausbildung der Aufnahmeöffnungen 22 entspricht
dem Querschnittsformat der Anschlußstifte In dem dargestellten Ausführungsbeispiel haben die
Anschlußstifte 14 quadratischen Querschnitt, so daß die Aufnahmeöffnungen 22 ebenfalls quadratisch sind.
Wie in Fig. 3 gezeigt, befindet sich das eine Ende 24 jedes Anschlußstiftes 14 in gleicher Ebene mit der
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äußeren Fläche 26 des oberen Plättchens 12a, während
das andere Ende 28 jedes Anschlußstiftes 14 über die äußere Fläche 26 des anderen Plättchens
12b hinausragt. Das Maß des herausragenden Endes 28 wird von der jeweiligen spezifischen Verwendung
bestimmt. Hierbei ist es lediglich notwendig, daß das herausragende Ende ausreichend bemessen ist,
um eine Verbindung des Anschlußstiftes 14 mit einer nicht dargestellten, passenden Buchse konventioneller
Art zu ermöglichen.
Bei einer üblichen Platine 16 sind die auf einer Oberfläche eines Trägerfilms 30 angeordneten Leiterbahnen
18 mit einem dünnen Isolierfilm 32, ζ. Β. Mylar ο. dgl. abgedeckt. In einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird der Bereich, der die Anschlußstelle einer Leiterbahn 18 für einen Anschlußstift
14 unmittelbar umgibt, von dem Isolierfilm 32 freigehalten, wodurch die in Fig. 3 erkennbare Lücke 34
entsteht.
Vorzugsweise sind die Aufnahmeöffnungen 22 für die Anschlußstifte
ausreichend klein bemessen, damit in ihnen die Anschlußstifte 14 durch Reibung gehalten
werden. Dieses kann durch eine sehr kleine Toleranz zwischen dem Innenmaß der Aufnahmeöffnung 22 und dem
Außenmaß der Anschlußstifte 14 erreicht werden, so daß beim Einsetzen ausreichende Reibung erzeugt wird,
um die Anschlußstifte 14 in den Aufnahmeöffnungen 22 festzuhalten. Alternativ können die Plättchen 12 auch
aus einem nachgiebigen Material, z. B. Hartgummi, sowie nachgiebigen Kunststoff o. dgl. hergestellt werden;
hierdurch werden die Anschlußstifte 14 von den Plättchen 12 elastisch festgehalten, wenn sie beim Einpressen
das Plättchenmaterial nach außen auftreiben.
-1Or
Bei dem in den Fig. 2 und 4A bis C gezeigten Verfahren
zur Herstellung der Schaltkreis-Anschlußeinheit 10 werden die Plättchen 12a und 12b auf den
gegenüberliegenden Seiten der flachen, flexiblen Platine 16 positioniert. Die Aufnahmeöffnungen 22
des einen Plättchens 12 werden mit denen des anderen Plättchens 12 ausgerichtet, von denen jede an eine
vorgesehene Anschlußstelle der Leiterbahn 18 angrenzt und vorzugsweise anliegt. Die Ausrichtbohrungen
20 jedes Plättchens 12 und die Ausrichtbohrungen 20a der Platine 16 werden ebenfalls zueinander
ausgerichtet. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Anschlußstifte 14
in das Plättchen 12a vorgesteckt (Fig. 2), so daß die Anschlußstifte 14 anfänglich aus der äußeren
Fläche 26 herausragen und von der Platine 16 wegweisen.
Wie in Fig. 4A gezeigt, wird bei einem bevorzugten Verfahren zum gegenseitigen Ausrichten der Aufnahmelöcher
22 und zum Ausrichten in die gewünschte Anschlußposition eine Platte 36 mit zwei aufwärtsragenden,
beabstandeten Bolzen 38 verwendet. Da der Abstand zwischen den Bolzen 38 mit dem der Ausrichtbohrungen
20 übereinstimmt, können die abgerundeten, freien Enden 40 jedes Bolzens 38 durch die Ausrichtbohrungen
20 des Plättchens 12b und die Ausrichtbohrungen 20a der flachen, flexiblen Platine 16 geschoben
werden. Hierdurch werden die Aufnahmeöffnungen des Plättchens 12b akkurat mit der gewünschten Anschlußstelle
mit der Platine 16 ausgerichtet. Das andere Plättchen 12a wird dann auf der Platte 36 so
positioniert, daß die Bolzen 38 ebenfalls aus den Ausrichtbohrungen 20 herausragen.
In dem Ausführungsbeispiel, bei dem die Anschlußstifte 14 in das Plättchen 12a vorgesteckt sind,
wird das Plättchen 12a über der Platine 16 so positioniert, daß die Anschlußstifte 14 von der Platine
16 nach außen fortweisen. Wenn gewünscht, werden die Anschlußstifte 14 nicht in das Plättchen
12a vorgesteckt, sondern in einem Arbeitsgang nach dem Ausrichten der Plättchen 12 maschinell in die
Plättchen 12 eingeführt.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird ein bestücktes Plättchen verwendet. Ein Stempel 44 befindet
sich anfänglich über den freien Enden 24 der Anschlußstifte 14, die noch aufwärtsgerichtet
von dem oberen Plättchen 12a fortweisen. Der Stempel 44 drückt nun in Richtung der Schaltkreis-Anschlußeinheit
10 - wie in Fig. 4b dargestellt - und bewirkt, daß die Anschlußstifte 14 durch die Leiterfolie
bzw. Platine 16 gedrückt werden, wobei Durchbrüche an den gewünschten Stellen in den Leiterbahnen 18 geformt
werden, sobald die Anschlußstifte 14 durch die Platine 16 treten und von dem Plättchen 12b aufgenommen
werden. Die Abwärtsbewegung des Stempels 44 wird fortgesetzt, bis sich die in die Aufnahmeöffnungen
22 eingepreßten Anschlußstifte 14 in der in Fig. 4B gezeigten Position befinden, in der die Enden 24
der Anschlußstifte 14 mit der oberen Fläche des
Plättchens 12a abschließen und die Enden 28 nach unten aus der äußeren Fläche 26 des Plättchens 12b
herausragen, öffnungen 46 in der Platte 36 nehmen die Enden 28 der Anschlußstifte 14 auf, wenn sie
durch das untere Plättchen 12b gepreßt werden. Vorzugsweise sind die öffnungen 46 größer als die Aufnahmeöffnungen
22, so daß die Anschlußstifte 14 frei durch die öffnungen 46 geschoben werden können. Die
Öffnungen 46 geben lediglich einen Freiraum für die Bewegung der Anschlußstifte 14. ·
Der Stempel 44 wird danach zurückgezogen (Fig. 4C), worauf die komplette Schaltkreis-Anschlußeinheit
10 von der Platte 36 abgehoben werden kann. Die entstandene Schaltkreis-Anschlußeinheit 10 weist
ausreichende Festigkeit auf und kann leicht mit einer nicht gezeigten, konventionellen Buchse verbunden
werden. Hierdurch entsteht trotz der flexiblen Natur der Platine 16 eine stabile mechanische Basis,
mit der eine Verbindung zu anderen Komponenten herstellbar ist. Es können bei Erfordernis mehrere
Schaltkreis-Anschlußeinheiten 10 auf gleiche Art und Weise für eine Platine 16 hergestellt werden.
Claims (11)
- EISENFÜHR & SPSiSER „Q1QPatentanwälte · European Patent Atiorneys yiZ j I O ö UUnser Zeichen: M 640
Anmelder/Inh.: MolexAktenzeichen: Neuanmeldung PatentanwälteDipl.-Ing. Günther Eisenführ Dipl.-Ing. Dieter K. Speiser Dr.-Ing. Werner W. Rabus Datum: 23. August 1982 Dipl.-Ing. DetlefNinnemannMOLEX INCORPORATED (e. Ges. n. d. Gesetzen d. St. Delaware) 2222 Wellington Court, Lisle, Illinois 60532 (USA)Schaltkreis-Anschlußeinheit und Verfahren zu ihrer HerstellungAnsprüche1 .) Schaltkreis-Anschlußeinheit mit mindestens einem Anschlußstift zum Anschluß einer flachen, flexiblen, mit Leiterbahnen bzw. elektrisch leitenden Bereichen versehenen Platine o. dgl., bei der der Anschlußstift durch eine der Leiterbahnen hindurchführbar ist und in elektrischem Kontakt mit der Leiterbahn steht,dadurch gekennzeichnet, daß zwei relativ steife, nicht leitende, mit jeweils mindestens einer Aufnahmeöffnung (22) versehene Plättchen (12a, 12b) in zueinander gegenüberliegender Lage auf entgegenge-DKS/RG/iz
Martinistraße 24 · 0-2800BrCmCnI · Telefon (0421) 32 80 37 ■ Tclccopicrcr · Telex 02 44 020 fcpat dsetzten Seiten der Platine (16) angeordnet sind, daß die AufnahmeÖffnung (22) des einen Plättchens (12a) mit der Aufnahmeöffnung (22) des anderen Plättchens (12b) ausgerichtet ist und die Aufnahmeöffnungen (22) an der Leiterbahn (18) anliegen, und daß der von den Plättchen (12a, 12b) gehaltene Leiterstift (14) die Leiterbahn (18) durchdringt und aus mindestens einem der Plättchen (12a, 12b) herausragt. - 2. Schaltkreis-Anschlußeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Plättchen (12a, 12b) und in der Platine (16) zwei Ausrichtbohrungen (20, 20A) mit gleichem Abstand voneinander vorgesehen sind, um das Ausrichten der Plättchen (12a, 12b) mit der Platine (16) zu erleichtern.
- 3. Schaltkreis-Anschlußeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Plättchen (12a, 12b) die Platine (16) in Sandwich-Bauweise umfassen, daß die Plättchen (12a, 12b) nur aufgrund des sie durchdringenden Anschlußstiftes (14) an der Platine (16) gehalten sind, und daß der Anschlußstift (14) kraftschlüssig in seiner Aufnahmeöffnung (22) gehalten
- 4. Schaltkreis-Anschlußeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der ein Bereich der Leiterbahnen mit einem schützenden Isolierfilm überzogen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein an den Anschlußpunkt grenzender Bereich der Leiterbahn (18) von dem Isolierfilm (32) freigehalten ist.
- 5. Verfahren zur Herstellung einer Schaltkreis-Anschlußeinheit gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß zwei relativ steife, mit jeweils mindestens einer Aufnahmeöffnung (22) versehene Plättchen (12a, 12b) in zueinander gegenüberliegender Lage auf entgegengesetzten Seiten der flexiblen Platine (16) angeordnet werden, daß dann jede Aufnahmeöffnung (22) des einen Plättchens (12a) mit einer Leiterbahn (18) und mit einer Aufnahmeöffnung(22) des anderen Plättchens (12b) fluchtend ausgerichtet wird, daß daraufhin mindestens ein Anschlußstift (14) durch die miteinander fluchtenden Aufnahmeöffnungen (22) und durch die Leiterbahn (18) gepreßt und dabei ein Durchbruch in der Leiterbahn (18) geschaffen wird, daß jeder Anschlußstift (14) in einer Aufnahmeöffnung (22) festgehalten und ein elektrischer Kontakt zwischen Anschlußstift (14) und Leiterbahn(18) hergestellt wird, und daß der Preßvorgang beendet wird, wenn der Anschlußstift (14) aus mindestens einem der Plättchen (12a, 12b) herausragt.
- 6. Verfahren nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußstift (14) vor dem gegenseitigen Ausrichten der Aufnahmeöffnungen (22) mit einer Leiterbahn (18) zu einem Teil in eine Aufnahmeöffnung (22) eines der Plättchen (12a, 12b) eingesteckt wird.
- 7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,dadurch gekennzeichnet, daß zwei ausgerichtete Bolzen (38) durch zwei gleich beabstandete Ausrichtbohrungen (20) jedes Plättchens (12a, 12b) und durch zwei ebenfalls gleich beabstandete Ausrichtbohrungen (20A) derPlatine (16) gesteckt werden, um diese Teile zueinander auszurichten.
- 8. Verfahren nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußstift (14) soweit durch die Plättchen (12a, 12b) gepreßt wird, bis das eine Ende (24) des Anschlußstiftes (14) mit der äußeren Fläche (26) eines der Plättchen (12) abschließt und das andere Ende (28) des Anschlußstiftes (14) aus der äußeren Fläche (26) des anderen Plättchens (12) herausragt.
- 9. Verfahren nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeöffnungen (22) der Plättchen (12a, 12b) vorgefertigt werden.
- 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahn (18) mit einem Isolierfilm (32) abgedeckt wird, und daß ein Bereich um den vorgesehenen Anschlußpunkt von dem Isolierfilm (32) freigehalten wird.
- 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußstift (14) durch die Plättchen (12a, 12b) hindurchgepreßt und dann kraftschlüssig von den Plättchen (12a, 12b) gehalten wird.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8181 | Inventor (new situation) |
Free format text: SAMPSON, STEPHEN A. OLSON, THOR F., WHEATON, ILL., US |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |