DE3700418A1 - Schaltungsplatinen-traegerplatten-anordnung - Google Patents
Schaltungsplatinen-traegerplatten-anordnungInfo
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Landscapes
- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsplatinen-Trägerplatten-
Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Elektrotechnische Geräte enthalten häufig mehrere Schaltungsplatinen
("Tochterplatten"), die lösbar an einer Seite einer Träger-
oder Rückplatte angebracht und elektrisch miteinander über
Kontaktstifte verbunden sind, welche in der Trägerplatte angeordnet
und elektrisch mit anderen Kontaktstiften über Leitungswege
in der Trägerplatte oder durch Drähte oder Leiterschienen,
die zwischen zum Aufwickeln eines Leitungsdrahtes dienenden
Teilen der Kontaktstifte, die sich unter die Trägerplatte erstrecken,
verbunden sind.
Mit abnehmender Anstiegszeit der zu den verschiedenen Komponenten
übertragenen elektrischen Signale und abnehmender Signalverarbeitungszeit
wird die Strecke, die ein Signal von einer Schaltungsplatine
zu einer anderen zurücklegen muß, immer kritischer.
Es ist daher bereits von dritter Seite vorgeschlagen worden,
eine Trägerplatte auf ihren beiden entgegengesetzten Seiten
mit Schaltungsplatinen zu bestücken, um die Übertragungswege
zwischen den auf den verschiedenen Schaltungsplatinen befindlichen
Schaltungskomponenten zu verkürzen.
Es wurde gefunden, daß man bei einem Anschlußsystem für Schaltungsplatinen,
die an den beiden Seiten einer Trägerplatte angebracht
sind, mit Vorteil Paare getrennter Kontaktstücke verwenden
kann, die in gemeinsamen, durch die Trägerplatte gehenden Löcher
montiert sind, so daß die von den entgegengesetzten Seiten
der Trägerplatte vorstehenden Teile der Kontaktstücke bezüglich
der Oberflächen, von denen sie vorstehen, genau und unabhängig
positioniert werden können, unabhängig von der Dicke der Trägerplatte;
eine einwandfreie elektrische Signalübertragung mit hoher
Geschwindigkeit bleibt gewährleistet.
Bei den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sind die
von der Trägerplatte vorstehenden Kontaktstücke Kontaktstifte,
welche verdickte oder verbreiterte Teile haben, welche im Preßsitz
in durchplattierte Löcher in der Trägerplatte passen. Die Kontaktstifte
haben vorzugsweise Schultern zwischen den verbreiterten
und verdickten Teilen und den von der Trägerplatte vorstehenden
Enden. Vorzugsweise ist ein Trägerplatten-Verbinderelement
aus Kunststoff vorgesehen, welches mehrere Kontaktstiftreihen
trägt und hochstehende Seitenwände zum Eingriff eines komplementären
Tochterplatten oder Schaltungsplatinen-Verbinderelementes
mit einer entsprechenden Anzahl von Gegenkontakten aufweist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher
erläutert, welche einen etwas vereinfachten Vertikalschnitt
eines Teiles einer Ausführungsform einer Schaltungsplatinen-Trägerplatten-
Anordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung
darstellt, wobei ein Schaltungsplatinen-Verbinderelement angesteckt
und ein anderes von der Trägerplatte gelöst dargestellt ist.
Die in der Zeichnung dargestellte Schaltungsplatinen-Trägerplatten-
Anordnung (10) enthält eine Rück- oder Trägerplatte (12)
und Tochter- oder Schaltungsplatinen (14), welche miteinander
durch Trägerplatten-Verbinderelemente (16) sowie Schaltungsplatinen-
Verbinderelemente (18) verbunden sind. Die Trägerplatten-Verbinder-
Elemente (16) enthalten jeweils ein Kunststoffgehäuse
(20) und vier Reihen von Kontaktstiften (22), die im Boden
des Gehäuses (20) montiert sind und sich von der Trägerplatte
weg erstrecken. Das Trägerplatten-Verbinderelement (16) enthält
ferner eine fünfte Reihe von Kontakten (24), die an einer Seitenwand
(26) angebracht sind und als Masse- oder Betriebsspannungsanschlüsse
dienen können. Die Kontaktstifte (22) haben jeweils
ein unteres Ende mit einem verdickten oder verbreiterten, z. B.
flachgedrückten Teil (28), der im Preßsitz in ein durch
plattiertes Loch (30) der Trägerplatte (12) paßt. Die Länge
der verbreiterten Teile (28) ist jeweils kleiner als die Hälfte
der Dicke der Rückplatte (12), so daß in ein Loch (30) jeweils
zwei Kontaktstifte (22) eingesetzt werden können. Die Kontaktstifte
(22) haben Schultern (32), die eine genaue Positionierung
der Kontaktstifte (22) bezüglich des zugehörigen Gehäuses (20)
und der oberen Seite (34) bzw. der unteren Seite (36) der Trägerplatte
(12) gewährleisten.
Die Schaltungsplatinen-Verbinderelemente (18) enthalten jeweils
Kontaktstücke (42) mit gegabelten Enden (42), die in Fächern
(44) eines Kunststoffgehäuses (46) untergebracht sind. Die
anderen Enden (48) der Kontakte (40) sind horizontal bzw. rechtwinklig
gebogen und erstrecken sich durch eine Führungsplatte (50)
aus Kunststoff und durch Löcher in der Schaltungsplatine (14)
in die sie eingelötet sind. Das Gehäuse (46) ist mit der Führungsplatte
(50) und gegebenenfalls auch mit der Schaltungsplatine
(14) durch ein Versteifungselement (52) aus Aluminium verbunden,
das dem Schaltungsplatinen-Verbinderelement (18) die erforderliche
strukturelle Stabilität verleiht. An der Außenseite der einen
Seitenwand (54) ist eine fünfte Reihe von Kontakten (56) angeordnet,
welche zum Masse- oder Betriebsspannungsanschluß dienen
und mit den Kontakten (24) der fünften Kontaktreihe des Trägerplatten-
Verbinderelements (16) zusammenwirken.
Bei der Herstellung werden die Kontaktstifte (22) zuerst in
das Kunststoffgehäuse (20) eingesetzt, bis ihre Schultern (32)
an der Unterseite des Gehäuses (20) anliegen. Über die spitzen
Enden der Kontaktstifte (22) wird dann ein Preßkopf gebracht
und die verbreiterten Teile (28) werden dann in die Löcher
(30) gedrückt, wobei der Preßkopf gegen die Spitzen der Kontaktstifte
(22) und über das Gehäuse (20) gegen die Schultern (32)
drückt, bis die Unterseite des Gehäuses (20) an der Oberseite
(34) oder der Unterseite (36) der Trägerplatte (12) anliegt.
Die verbreiterten Teile der Kontaktstücke (24), die wegen ihrer
Orientierung in der Zeichnung nicht zu sehen sind, werden in
entsprechender Weise im Preßsitz in die zugehörigen durchplattierten
Löcher gedrückt. Bei der Herstellung einer Verbindung durch
die Rückplatte wäre es an sich naheliegend, in jedem Loch einen
einzigen, durchgehenden Stift zu verwenden, um die Anzahl der
Verbindungen so klein wie möglich zu halten und die Übertragung
elektrischer Signale zu verbessern, insbesondere da man ja
danach strebt, die Signalverzerrungen möglichst gering zu halten,
die bei schnellen Schaltungen durch die Verbindungspunkte verursacht
werden können. Dabei wäre jedoch eine genaue Positionierung
der beiden Enden der durchgehenden Stifte schwierig, außerdem
müßte die Dicke der Trägerplatte eng toleriert werden. Dadurch,
daß man in ein und demselben Loch zwei getrennte Kontaktstifte
(22) verwendet, können diese bezüglich der Oberseite (34) und
der Unterseite (36) unabhängig voneinander genau positioniert
werden, unabhängig davon, wie dick die Trägerplatte ist, deren
Toleranz bei einer 4,5 mm (0.180″) dicken Trägerplatte bis
zu etwa 0,75 mm (0.030″) betragen kann und trotzdem ist eine
Übertragung elektrischer Signale mit hoher Geschwindigkeit
gewährleistet.
Die erfindungsgemäße Schaltungsplatinen-Trägerplattenanordnung
(10) wird wie üblich verwendet, wobei die Schaltungsplatinen-Verbinderelemente
(18) zum elektrischen Anschluß und zur mechanischen
Halterung der Schaltungsplatinen (14) in die entsprechenden
Trägerplatten-Verbinderelemente (16) eingesetzt werden.
Das beschriebene, bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung
läßt sich selbstverständlich in mancherlei Hinsicht abwandeln,
ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten.
Claims (7)
1. Schaltungsplatinen-Trägerplatten-Anordnung mit einer Trägerplat-
(12) und mehreren, an entgegengesetzten Seiten (34, 36) der
Trägerplatte (12) anbringbaren Schaltungsplatinen (14), dadurch
gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (12) Löcher (30) aufweist, die
von der einen Seite (34) zu deren anderen Seite (36) durchgehen; daß
in den Löchern jeweils ein Paar getrennter erster Kontaktstücke (22)
mit ihren ersten Enden montiert sind, während die zweiten Enden
dieser Kontaktstücke von den entgegengesetzten Enden der Löcher
vorstehen und bezüglich der Oberfläche (34, 36) der Trägerplatte,
von denen sie vorstehen, positionierbar sind, und daß die auf
entgegengesetzten Seiten der Trägerplatte (12) montierbaren Schaltungsplatinen
(14) Gegenkontaktstücke (42) aufweisen, die zu den von
der Trägerplatte vorstehenden ersten Kontaktstücken (22) passen.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher
(30) der Trägerplatte mit einer durchgehenden Plattierung oder
Metallisierung versehen sind.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
ersten Enden der ersten Kontaktstücke (22) verdickte oder verbreiterte,
hohle oder durchlochte Teile sind, die im Preßsitz in die
Löcher passen.
4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die ersten Kontaktstücke (22) zwischen ihrem ersten und ihrem
zweiten Ende eine Schulter (32) aufweisen.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 4, gekennzeichnet
durch ein Trägerplatten-Verbinderelement (16) aus einem isolierenden
Werkstoff, das mehrere erste Kontaktstücke (22) aufnimmt und
Seitenwände (20, 26) hat, die im wesentlichen parallel zu den ersten
Kontaktstücken verlaufen, und daß die Schaltungsplatinen (14)
jeweils ein Schaltungsplatinen-Verbinderelement (18) aufweisen,
welches eine zu den Seitenwänden (20, 26) der Trägerplatten-Verbinderelemente
(16) passende Konfiguration hat.
6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die zweiten Enden der ersten Kontaktstücke (22)
die Form von Stiften haben und daß die zweiten Kontaktstücke (40)
gegabelte Enden (42) aufweisen, in die die stiftförmigen Enden der
ersten Kontaktstücke (22) passen.
7. Anordnung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein Trägerplattenverbinderelement
(16) aus einem isolierenden Werkstoff, welches
mehrere erste Kontaktstücke (22) aufnimmt und Seitenwände (20, 26)
hat, die im wesentlichen parallel zu den ersten Kontaktstücken (22)
verlaufen; daß die Schultern (32) der ersten Kontaktstücke (22) eine
untere Seite des Trägerplatten-Verbinderelements (16) berühren und
daß die Schaltungsplatinen (14) jeweils mit einem Schaltungsplatinen-
Verbinderelement (18) versehen sind, daß zwischen die Seitenwände
(16, 26) des Trägerplatten-Verbinderelements (16) paßt.
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