DE69010397T2 - Elektrische Verbindungsvorrichtung. - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Verbindungsvorrichtungen, und genauer auf Vorrichtungen von der Art mit einer Null-Einführungskraft für die Verwendung in elektronischen Packungen hoher Dichte.
• Auf dem Gebiet des Packens elektronischer Schaltungen besteht mit dem Fortschreiten zu zunehmend dichteren Packungen, empfindlichen Komponenten und zunehmend feineren Teilungslinien eine Notwendigkeit nach einer zuverlässigen Verbindung zwischen einer Vielfalt von Kontaktpunkten (,wie z.B. zwischen Schaltkarten und Leiterplatten), bei der die erforderlichen auszuübenden Kräfte für das Bewirken solcher Verbindungen minimiert oder im Idealfall eliminiert sind. Demgemäß sind Verbindungsvorrichtungen in der Industrie entwickelt worden, die die zerstörerischen Kräfte vermeiden, die durch übliche Vorrichtungen auf diese empfindlichen und dichten Schaltungspackungen ausgeübt werden, und während des Vorgangs des Herstellens der Verbindungen, z.B. durch Einführen einer Schaltkarte in einen üblichen Randverbinder, auftreten.
• Demgemäß wurde eine Art des Verbinders entwickelt, der in der Technik als Verbinder mit Null-Einführungskraft bekannt ist. Typischerweise sind bei der Benutzung solcher Verbinder, die auf einer Packung angeordnet sind, die mit einer Hauptleiterplatte, einer Karte oder dergleichen zu verbinden ist, eine Anzahl von Stiften angeordnet, die mit einem gleichen Muster von Löchern übereinstimmen, die in der Hauptaufnahme angeordnet sind. Eine Vielzahl mechanischer Mechanismen sind vorgesehen, durch die, nachdem diese Stifte einmal in die Löcher eingeführt worden sind, seitliche Kräfte auf die Stifte ausgeübt werden durch metallische Kontakte, die von der Hauptleiterplatte getragen werden, wodurch die gewünschten elektrischen Verbindungen bewirkt werden. Die Löcher sind gewöhnlich mit Bezug auf die Stifte dimensioniert, so daß die anfängliche Einführungskraft minimal ist, wobei die Hauptkräfte, die zur Herstellung der Verbindungen notwendig sind, Seitenkräfte sind. Die Vorzüge solcher Verbinder mit Null-Einführungskraft sind, daß das Risiko der Beschädigung der Schaltung während des Verbindungsvorgangs sicher verringert wird. Ein repräsentatives Beispiel solch einer Verbindungsvorrichtung mit Null-Einführungskraft ist im IBM Disclosure Bulletin, Vol. 17, No. 2, Juli 1974, Seiten 440-441 (vergleiche auch US-A-3 495 132) beschrieben.
• Trotz der Entwicklung solcher Verbindungsvorrichtungen bleiben noch zahlreiche Probleme bestehen, die mit den zunehmend dichteren modernen Packungsverfahren verbunden sind. Diese Verfahren hatten zunehmend empfindlichere Schaltungsleitungen und Schaltungspackungen zur Folge, die den Kräften nicht widerstehen konnten, denen Schaltungspackungen beim Einführen in übliche Verbindungsvorrichtungen ausgesetzt sind. Ein Problem, das aus der vorher beschriebenen Verbindungsvorrichtung klar ersichtlich ist, ist die rein mechanische Kompliziertheit dieser Vorrichtungen, die Anlaß zu Zuverlässigkeitsproblemen, unannehmbaren Herstellungskosten und dergleichen geben. Diese mechanische Kompliziertheit ist zum Teil der Notwendigkeit zuzuschreiben, für diese seitlichen Verbindungskräfte nach dem anfänglichen Kontakt zwischen der Schaltungspackung und der Hauptleiterplatte zu sorgen. Als ein Ergebnis dieser mechanischen Kompliziertheit wird die Dichte der Kontaktpunkte auf einer Schaltungspackung, die zuverlässig miteinander verbunden werden können, ernsthaft beschränkt.
• Eine andere in der Technik bekannte Lösung zum Minimieren der Kräfte, die auf einen Kontaktpunkt ausgeübt werden müssen, um elektrische Verbindungen zu bewirken, benutzt die Eigenschaften sich auswölbender Träger, deren allgemeine Konzepte diskutiert wurden in "Engineering Mechanics of Deformation Bodies", zweite Ausgabe, 1969, Kapitel 11 von Snyder Byars. Das Grundkonzept besteht darin, die Eigenschaft eines sich auswölbenden Trägers auszunutzen, daß eine sofort konstante, vorgegebene und steuerbare Kraft notwendig ist, um das sich auswölbende Trägerglied in seiner Längsrichtung zusammenzudrücken. Zwei miteinander elektrisch zu verbindende Kontaktpunkte werden in Kontakt mit entsprechenden Enden des Trägers gezwungen, und durch anschließendes weiteres Zueinanderdrücken, was eine verhältnismäßig konstante Nennkraft erfordert, die durch Anwenden eines guten Designs vorausgewählt und gesteuert werden kann, wird die gewünschte Verbindung hergestellt. Dieses Verfahren ist typischerweise z.B. für Sonden verwendet worden, die in verschiedenen Arten von Testgeräten benutzt werden.
• Es bleiben jedoch einige ernste Hindernisse beim Übertragen der Vorzüge der Eigenschaften von sich auswölbenden Trägern auf die Technik elektrischer Verbindungen bestehen. Als erstes sind Anwendungen solcher sich auswölbender Träger, bei denen die elektrischen Verbindungen durch Längsbewegung der Kontaktpunkte zum Eingriff mit den sich auswölbenden Enden der Träger bewirkt werden, typischerweise begrenzt auf Anwendungen, bei denen permanente elektrische Verbindungen nicht gewünscht werden, sondern nur solche von zeitweiliger Natur, wie z.B. in dem Fall von Testsonden und den zugehörigen Geräten. Obgleich die für das Herstellen von Verbindungen durch Benutzung des Prinzips des sich auswölbenden Trägers erforderlichen Kräfte zugegebenerweise gegenüber denen mehr üblicher Lösungen verringert sind, wie beispielsweise diejenigen, die in typischen Randverbindern mit Preßsitz angetroffen werden, sind typischerweise keine Mittel vorgesehen, um diese Kräfte ständig im Zusammenhang mit Verbindungsvorrichtungen aufrechtzuerhalten. Dies ist ganz verständlich bei der Anwendung auf Testgeräte, in denen die gewünschten Verbindungen als ganz kurzzeitig gedacht sind. Darüberhinaus begegnet man der Anwendung dieses Verfahrens auch typischerweise bei einzelnen Sonden, bei denen wiederum die Notwendigkeit nur für das Herstellen eines kurzzeitigen Kontaktes besteht. Während es wahr ist, daß z.B. bei dem in dem oben genannten Technical Disclosure Bulletin beschriebenen Verbinder Vorsorge für eine Vielzahl solcher sich auswölbender Träger getroffen wurde, ist es darüberhinaus typisch, daß die tatsächliche mechanische Verbindung mit der Vielzahl von Stiften mittels Seitenkräften bewirkt wird.
• Darüberhinaus bleibt noch ein weiterer Nachteil für versuchte Anwendungen von sich auswölbenden Trägern in Verbindungsvorrichtungen bestehen. Obgleich es wahr ist, daß die notwendige Einführungskraft für einen Kontakt bedeutend verringert sein mag gegenüber der, die bei üblichen Vorrichtungen erforderlich ist, ist solch eine Kraft nichtsdestoweniger noch erforderlich (im Gegensatz z.B. zu Verbindern mit Null-Einführungskraft nach dem Stand der Technik mit ihren begleitenden mechanischen Kompliziertheiten). Bei der bei modernen elektronischen Packungstechnologie erhöhten Dichte von Kontaktpunkten machen solche verringerten Kräft, wenn sie mit der Anzahl der herzustellenden notwendigen Verbindungen multipliziert werden, bisher die sich addierenden, längsverlaufenden Druckkräfte für das Auswölben unannehmbar für den Aufbau des Verbinders.
• Aus den vorstehenden und anderen Gründen ist in der Technik seit langem eine elektrische Verbindungsvorrichtung benötigt worden, die die Vorteile von sowohl Verbindern mit Null-Einführungskraft als auch von Verbindungen bereitstellt, die mittels sich auswölbender Träger bewirkt werden, bei denen die Kontakte durch Kontaktpunkte an den Enden der Schaltungspackungen hergestellt werden, wenn sie in Eingriff mit den sich auswölbenden Trägern gebracht werden anstatt durch übliche Verwendung von Seitenkräften. Weiterhin ist sehr nach solch einer Verbindungsvorrichtung gesucht worden, die nicht nur Endkontaktpunkte liefert, sondern auch mechanisch einfach ist, zuverlässig, billig herzustellen und leicht an die stark angewachsenen Kontaktpunktdichten und Verbinderanforderungen angepaßt werden kann, in denen selbst kleine Einführungskräfte nicht geduldet werden können. Diese und andere Mängel der Verbindungssysteme nach dem Stand der Technik werden durch die vorliegende Erfindung überwunden.
• Daher wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein elektrisches Verbindungsgerät zum Verbinden einer Schaltungspackung mit einer Schaltkarte gemäß Anspruch 1 bereitgestellt.
• Gemäß einem bevorzugten Merkmal eines Ausführungsbeispiels der Erfindung umfaßt das Gerät weiter eine zweite sich auswölbende Trägerleiste, und der Schalter für das Auswölben bringt auch eine Kraft für die zweite sich auswölbende Trägerleiste auf und zwingt auch die zweite sich auswölbende Trägerieiste in einen zweiten Hohlteil, der durch das Gehäuse definiert wird, um das Vor-Auswölben der zweiten sich auswölbenden Trägerleiste zu begründen.
• Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung definiert das Gehäuse einen Hohlraum und schließt einen Ansatz ein, der von dem Hohlraum aufnehmbar ist; und die sich auswölbende Trägerleiste ist zwischen dem Hohlraum und dem Ansatz angeordnet, wodurch beim Zwingen des Ansatzes in den Hohlraum das Vor-Auswölben der sich auswölbenden Trägerleiste auftritt.
• Gemäß einem bevorzugten Merkmal dieses Ausführungsbeispieles der Erfindung wird während des Vor-Auswölbens die sich auswölbende Trägerleiste durch Kontakt mit dem Ansatz in den Hohlraum gezwungen.
• Gemäß einem anderen bevorzugten Merkmal der Erfindung steht das Gehäuse mit der Schaltungspackung im Eingriff.
• Gemäß einem anderen bevorzugten Merkmal der Erfindung schließt das Mittel zum Aufheben Mittel ein zum Bewirken des Aufhebens als funktionelle Antwort auf das Aufnehmen durch das Gehäuse.
• Gemäß einem alternativen, bevorzugten Merkmal der Erfindung schließt das Gehäuse ein Mittel ein zum Zwingen der sich auswölbenden Trägerleiste in einen Hohlraum, der innerhalb des Gehäuses durch Drehen der Zwingvorrichtung definiert ist.
• Gemäß einem anderen bevorzugten Merkmal der Erfindung befindet sich die Zwingvorrichtung innerhalb des Hohlraums.
• Gemäß einem anderen bevorzugten Merkmal der Erfindung ist der Hohlraum aus einem linken und einem rechten Teil zusammengesetzt und die Zwingvorrichtung schließt Mittel ein zum abwechselnden Zwingen jeder Leiste in einen und aus einem entsprechenden der Hohlraumteile hinein und heraus und in den ausgewölbten Zustand hinein oder aus ihm heraus.
• Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt zum Herstellen einer Vielzahl elektrischer Verbindungen, von denen jede zwischen einem aus einer Anzahl erster Kontakte und einem aus einer Anzahl zweiter Kontaktpunkte besteht, das umfaßt das Anordnen einer sich auswölbenden Kontaktvorrichtung, die eine Anzahl von Kontaktdrähten aufweist zwischen der ersten Anzahl und der zweiten von Kontaktpunkten; das Vor-Auswölben der sich auswölbenden Kontaktvorrichtung und das Aufheben des Auswölbens der sich auswölbenden Trägerkontaktvorrichtung, bis jeder der Kontaktdrähte eine der Verbindungen herstellt.
• Gemäß einem bevorzugten Merkmal dieses Aspektes der Erfindung umfaßt der Schritt des Anordnens der sich auswölbenden Trägerkontaktvorrichtung das Positionieren eines Gehäuses, das einen Hohlraum darin definiert, zwischen die Anzahl der ersten und der der zweiten Rontaktpunkte und das Anordnen der sich auswölbenden Trägerkontaktvorrichtung innerhalb des Gehäuses, wobei die axiale Richtung der Kontaktdrähte auf die Anzahl der ersten und zweiten Kontaktpunkte orientiert ist.
• Gemäß einem anderen bevorzugten Merkmal der Erfindung umfaßt das Vor-Auswölben das Zwingen der sich auswölbenden Trägerkontaktvorrichtung in den Hohlraum.
• Gemäß einem anderen bevorzugten Aspekt der Erfindung erfolgt das Zwingen in einer Richtung transversal zu der axialen Richtung.
• Gemäß einem anderen bevorzugten Aspekt der Erfindung umfaßt die Kontaktvorrichtung mit sich auswölbendem Träger erste und zweite sich auswölhende Trägerleisten, die parallel innerhalb des Gehäuses angeordnet sind; der Hohlraum definiert erste und zweite Teile; und der Schritt des Zwingens der Kontaktvorrichtung mit sich auswölbendem Träger umfaßt das Zwingen der ersten und zweiten Leisten voneinander weg und in den ersten bzw. zweiten Hohlraumteil.
• Gemäß einem anderen bevorzugten Merkmal der Erfindung schließt das Verfahren weiter das Zwingen der ersten Anzahl von Kontaktpunkten in die axiale Richtung zum Gehäuse hin ein. Das Aufheben des Auswölbens geschieht als Antwort auf das Zwingen der ersten Anzahl von Kontaktpunkten.
• Gemäß einem anderen bevorzugten Merkmal der Erfindung schließt das Gehäuse einen Schalter für das Auswölben ein, der zwischen der ersten und zweiten Trägerleiste angeordnet ist; und das Vor- Auswölben schließt den Schritt des Drehens des Schalters in eine erste Position ein. Der Schritt des Aufhebens schließt den Schritt des Drehens des Schalters in eine zweite Position ein.
• Es ist ein bevorzugtes Merkmal der Erfindung, daß die erste Anzahl von Kontaktpunkten in einer Schaltungspackung angeordnet ist, und daß das Verfahren weiter einschließt das lösbare Verbinden der Schaltungspackung mit dem Gehäuse.
• Gemäß einem anderen bevorzugten Merkmal der Erfindung erfolgt der Schritt des Aufhebens des Auswölbens während der lösbaren Verbindung der Schaltungspackung mit dem Gehäuse.
• Die Erfindung wird am besten unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der Ausführungsbeispiele verstanden, wenn sie in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen gelesen wird, in denen:
• Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der Verbindungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung in einem Anfbau mit einer Schaltungspackung und einer Leiterplatte ist,
• Fig. 2 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Darstellung des Verbindungssystems nach Fig. 1 ist,
• Fig. 3 eine perspektivische Vorderansicht des Teiles der zweiten Gehäusehälfte der Verbindungsvorrichtung nach Fig. 1 ist, wenn sie von den Linien 3-3 betrachtet wird,
• Fign. 4a-e vereinfachte Endansichten der in Fig. 1 dargestellen Verbindungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sind, die längs der Linie 4-4 aufgenommen wurden, die die Folge der Schritte darstellen, die die elektrischen Verbindungen zwischen der Schaltungspackung und der Leiterplatte nach Fig. 1 in der Art und Weise der Erfindung bewirken,
• Fig. 5 eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer der sich auswölbenden Trägerleisten und der elastomeren Verbindungsleiste nach Fig. 1 ist,
• Fig. 6 eine vereinfachte Endansicht im Schnitt eines anderen Ausführungsbeispiels des Gehäuses nach Fig. 1 vor dem Zusammenbau ist,
• Fig. 7 eine andere vereinfachte Endansicht im Schnitt des anderen Ausführungsbeispiels für das in Fig. 6 im Zusammenbau dargestellte Gehäuse ist,
• Fig. 8 eine vereinfachte Endansicht im Schnitt des anderen Ausführungsbeispiels der Verbindungsvorrichtung nach Fig. 6 ist, wenn sie auf einer Schaltkarte installiert ist und vor dem Bewirken der elektrischen Verbindung zwischen der Schaltkarte und der Schaltungspackung.
• Es wird zuerst auf Fig. 1 Bezug genommen. Eine Verbindungsvorrichtung 10 nach der vorliegenden Erfindung ist zusammengebaut mit einer Schaltungspackung 22 und einer Leiterplatte 36 dargestellt. Die Schaltungspackung schließt eine elastomere Verbindungsleiste 28 ein (genauer in Fig. 5 dargestellt), die eine Anzahl erster Kontakte 122, Fig. 5 aufweist, und eine Leiterplatte 36, auf der eine zweite Anzahl von Kontakten 130 angeordnet ist. Man erinnert sich, daß es der Zweck der Verbindungsvorrichtung 10 ist, eine zuverlässige Verbindung zwischen vor-ausgewählten der ersten Kontakte mit entsprechenden vor-ausgewählten der zweiten Kontakte zu bewirken. Die Art und Weise, in der dies erreicht wird, wird nur in allgemeiner Weise unter Bezugnahme auf nur diejenigen Komponenten diskutiert, die notwendig sind, um ein allgemeines Verständnis der Wirkungsweise der Erfindung zu gewinnen mit besonderer Bezugnahme auf die in den Fign. 4a-e dargestellte Reihenfolge des Zusammenbaus, bevor danach die verschiedenen Komponenten genauer beschrieben werden. Der Zweck beim Bewirken solcher Verbindungen durch die Erfindung besteht darin, Schaltungen in einer gewünschten Weise an einer Stelle, wie z.B. auf dem Träger 24, mit denjenigen zu verbinden, die an einer anderen Stelle, wie z.B. auf der Leiterplatte 36, angeordnet sind. Obgleich in den hier dargestellten Ausführungsbeispielen diese Schaltungen, die miteinander verbunden werden sollen, als auf einem Träger 24 und Leiterplatten 36 dargestellt sind, ist es jedoch leicht einzusehen, daß die Erfindung in ihrem Umfang viel breiter ist und nicht auf irgendwelche bestimmten Stellen beschränkt werden soll, in denen Schaltungen angebracht sind, die verbunden werden sollen.
• Es wird weiterhin auf Fig. 2 Bezug genommen. Die Verbindungsvorrichtung 10 schließt ein Gehäuse ein, das aus ersten bzw. zweiten Hälften 12, 14 besteht, einen Schalter 16 für das Auswölben und eine oder mehrere sich auswölbende Trägerleisten, von denen jede eine Anzahl von sich auswölbenden Trägern oder Kontaktdrähten trägt, wie z.B. die ersten bzw. zweiten Leisten 18, 20. Diese Leisten können z.B. aus einem polymeren Filmträger hergestellt sein, der eine darauf auflaminierte Metallfolie mit vorausgewählten Federeigenschaften besitzt. Nach dem Laminieren werden lithographische Verfahren benutzt, um eine Reihe von elektrisch isolierten, metallischen Trägern oder Kontaktdrähten auf dem Träger zu bilden.
• Unter besonderer Bezugnahme auf die Komponenten der Schaltungspackung 22 befinden sich auf dem Träger 24 eine Anzahl von Schaltungsmodulen 26. Der Träger 24 ist in gewünschter Weise mit einer Schaltung versehen, die die Verbindungen zu den Schaltungsmodulen 26 oder anderen Komponenten wie gewünscht einschließt und besitzt Ausgangsleitungen zu dem Trägerrand 30. Weiter umfaßt die Schaltungspackung 22 ein Trägergehäuse 32, das eine Anzahl von Öffnungen 80 definiert, in die die Module 26 sich erstrecken. Kühlbleche 34 können vorgesehen sein, die an den Modulen 26 wie gewünscht befestigt werden können.
• Wie in Fig. 4c dargestellt ist, wird bei montierter Schaltungspackung 22 die elastomere Leiste 28 am unteren Rand des Gehäuses 32 in einer Tasche zurückgehalten, die durch die Gehäusenase 82 und den Trägerrand 30 des Trägers 24 begrenzt ist. Mit zusammen angeordneten ersten sind zweiten Gehäusehälften auf der Leiterplatte 36 mit dem darin angeordneten Schalter 16 für das Auswölben und den sich auswölbenden Leisten 18, 20 in der in Fig. 1 und den Fign. 4a-e dargestellten Weise kann jetzt die Funktion der Verbindungsvorrichtung 10 allgemein unter Bezugnahme auf diese Fign. 4a-e verstanden werden, die die Reihenfolge des Vorgangs beim Bewirken der gewünschten Verbindungen darstellen.
• Die allgemeine Reihenfolge ist die, daß die sich auswölbenden Leisten 18, 20 zuerst vor-ausgewölbt werden, d.h. von der in Fig. 4a gezeigten Orientierung seitwärts nach außen gespreizt werden zu der nach Fig. 4b durch geeignetes Drehen des Schalters 16 für das Auswölben in Vorbereitung des Aufnehmens der Schaltungspackung 22. Mit den so vorbereiteten und in einem vorausgewölbten Zustand sich befindenden, sich auswölbenden Trägern wird, wie das in Fig. 4c dargestellt ist, die vormontierte Schaltungspackung 22 nach unten in die in Fig. 4d gezeigte Position gedrückt, wodurch der untere Teil der Schaltungspackung 22 einschließlich der elastomeren Leiste 28 in dem Hohlraum 44 (Fig. 4a) des Trägergehäuses zurückgehalten angeordnet wird.
• Ein Vergleich der Fign. 4d und 4e zeigt, daß bei nachfolgendem Drehen des Schalters 16 für das Auswölben um weitere 90 Grad die sich auswölbenden Leisten 18, 20 dadurch in ihre mehr länglichen, in Fig. 4e dargestellten Konfigurationen zurückgebracht werden, wodurch sie ihren anfänglichen, unausgewölbten Zuständen nach Fig. 4a dadurch ähneln, daß sie sich wieder in der durch die Pfeile 54 dargestellten Richtung erstrecken. Die Wirkung solch erneuten Konfigurierens der Leisten 18, 20 besteht darin, die gewünschten elektrischen Verbindungen zwischen jedem vorausgewählten der Anzahl erster Kontakte auf der Schaltungspackung 22 mit einem entsprechenden vorausgewählten der Anzahl von zweiten Kontakten 13 herzustellen, die auf der Leiterplatte 36 angeordnet sind. Genauer können, wie das deutlicher unter Bezugnahme auf Fig. 5 zu ersehen ist, durch das vorher erwähnte Freigeben der vorausgewölbten Drähte oder Träger 120, z.B. der Leiste 18, in zusammenpassenden elektrischen Eingriff mit Auflagen 122 der elastomeren Leiste 28 gebracht werden. Vor-ausgewölbte Drähte 123 können in gleicher Weise in gleichen Eingriff mit den Auflagen 130 gebracht werden, die von der Leiterplatte 36 getragen werden, um dadurch die gewünschten Verbindungen zu vervollständigen. Darüberhinaus können restliche solcher Drähte, wie z.B. die Drähte 212, in elektrischer Isolierung bezüglich der Leiste 28 und der Leiterplatte 36 bleiben aufgrund der Trennung von Auflagen 122 in der elastomeren Leiste 28 durch nicht leitende Auflagen 124 und das Fortlassen von Kontakten in vertikaler Ausrichtung mit diesen Drähten 21 auf der Oberfläche der Leiterplatte 36.
• Nachdem ein allgemeines Verständnis des Aufbaus der Verbindungsvorrichtung 10 und ihrer Funktion geliefert wurde, folgt danach eine genauere Erörterung speziellerer Merkmale der Erfindung.
• Es wird wieder auf Fig.2 Bezug genommen. Die sich auswölbenden Trägerleisten 18 und 20 schließen, wie das vorher mit Bezug auf Fig. 5 angegeben wurde, Anzahlen von ersten Kontakten ein, die aus drahtartigen Ansätzen 19, 21, 23 und 25 bestehen. Jeder dieser Ansätze ist tatsächlich nur ein freigelegter Teil eines dünnen Kontaktdrahtes oder eines sich auswölbenden Trägergliedes, das sich durch einen Träger 143, 144 erstreckt.
• Es wird weiterhin auf Fig. 2 Bezug genommen. Bei dem darin dargestellten Ausführungsbeispiel ist tatsächlich ersichtlich, daß das Gehäuse aus ersten und zweiten Gehäusehälften 12 und 14 besteht, die innere Flächen 60 bzw. 62 (Fig. 3) besitzen. Wenn die Gehäusehälften 12, 14 in der in Fig. 1 und den Fign. 4a-e dargestellten Weise zusammengesetzt sind, definieren diese inneren Flächen 60, 62 einen Hohlraum, der durch erste und zweite Leisten 18, 20 in erste und zweite Hohlraumteile 38 und 40 gegabelt wird, in die die Leisten 18, 20 beim Drehen des Schalters 16 gedrückt werden. Die Gehäusehälften 12, 14 können lösbar mit einer Anzahl geeigneter Vorrichtungen, wie z.B. der in Fig. 1 dargestellten Klammern 146, zusammengehalten werden. Schlitze 64 erstrecken sich durch gegenüberliegende Enden der ersten Gehäusehälfte 12, um Führungsglieder 66 auf gegenüberliegenden Enden der zweiten Gehäusehälfte 14 gleitend und zusammenpassend aufzunehmen. Öffnungen 68 sind weiter in gegenüberliegenden Enden der ersten Gehäusehälfte 12 in deren Längsrichtung angeordnet, um mit den Schlitzen 64 in Verbindung zu stehen. Diese Öffnungen 68 sollen zusammenpassend und drehbar zylindrische Knöpfe 70 aufnehmen, die auf verlängerten Enden des Schalters 16 für das Auswölben angeordnet sind und können Schlitze 74 einschließen. Mittels dieser Schlitze 74 kann, wenn der Schalter für das Auswölben dadurch beim Zusammenbau installiert ist und innerhalb der Gehäusehälften 12, 14 zurückgehalten wird (aufgrund des Einsetzens dieser Knöpfe 70 in ihre entsprechenden übereinstimmenden Öffnungen 68 ),der Schalter 16 für das Auswölben voll um seine Längsachse 42 sehr leicht gedreht werden. Insbesondere durch Zugreifen auf diese Schlitze 74 durch ihre entsprechende Öffnungen 68 mittels eines geeigneten Werkzeugs, wie z.B. eines Schraubenziehers oder dergleichen, kann der Schalter 16 gedreht werden.
• Aus der vorhergehenden Diskussion der allgemeinen Funktion der Verbindungsvorrichtung 10 wird verständlich, daß es der Zweck zum Bewirken solch einer Drehung des Schalters für das Auswölben ist, die sich auswölbenden Leisten vorzuspannen und das Aufheben solcher Kräfte für das Vor-Auswölben in den sich auswölbenden Leisten zu bewirken in der Art, die in der Folge der Zeichnungen nach den Fign. 4a-e dargestellt ist. Die Enden der Führungen 66 auf gegenüberliegenden Enden der zweiten Gehäusehälfte 14 können als halbkreisförmig geformt erkannt werden, so daß sie sich leicht den Schraubenköpfen 70 des Schalters 16 für das Auswölben anpassen, wenn der Schalter 16 und die ersten und zweiten Hälften zusammengebaut sind. Öffnungen 72 können auch an den gegenüberliegenden Enden der ersten Gehäusehälfte 12 vorgesehen sein, um Knöpfe 71 aufzunehmen, die sich axial nach außen von entgegengesetzten Enden der zweiten Gehäusehälfte 14 erstrecken. Diese Knöpfe nehmen durch Öffnungen 72 Halteschrauben auf, um die Gehäusehälften und den Schalter 16 zusammenzuhalten.
• Es wird weiterhin auf Fig. 2 Bezug genommen. Der obere Teil der Gehäusenase 82 kann vorzugsweise eine Haltefläche 78 einschließen, um in eine gleiche Haltefläche 76 der zweiten Gehäusehälfte und die Gehäusehälfte 14 einzugreifen. Wie aus Fig. 4d ersichtlich ist, greifen diese Flächen 76-78 beim Einsetzen des unteren Endes der Schaltungspackung 22 in den Hohlraum 44 des Trägergehäuses ineinander ein, um dadurch die Schaltungspackung 22 innerhalb des Hohlraums 44 festzuhalten. Dies ist so trotz der aufwärts gerichteten Kraft, die auf die Packung 22 durch das Aufheben der das Vor-Auswölben bewirkenden Kräfte einwirkt, wenn der Schalter 16 für das Auswölben um seine Schalterlängsachse 42 aus der in Fig. 4d gezeigten Position in die nach Fig. 4e neu orientiert wird. Schlitze 56, 58, Fig. 2 können vorgesehen sein, die sich senkrecht nach unten in die erste Gehäusehälfte 12 von deren oberer Fläche erstrecken, was den Zweck hat, passend und gleitend entsprechende Ränder 58a bzw. 56a des Trägers 24 aufzunehmen, wenn das untere Ende der Schaltungspackung 22 innerhalb des Hohlraums 44 des Trägergehäuses angeordnet ist, wie das in Fig. 4d dargestellt ist.
• Der Schalter 16 für das Auswölben kann einen länglichen, paddelartigen oder schaufelförmigen Ansatz 72 aufweisen, der sich längs der Längsachse 42 des Schalters in entgegengesetzten Richtungen normal dazu erstreckt. Der Zweck dieses Ansatzes 72 ist, wie man sich erinnert, zweifach. Erstens sind, wenn die durch den Ansatz 72 definierte Ebene sich in einer allgemein nach oben gerichteten Richtung parallel zu den Ebenen erstreckt, die durch die vertikal sich erstreckenden, sich auswölbenden Leisten 18, 20 definiert sind, wie das in Fig. 4a dargestellt ist, die Leisten 18, 20 in einem unausgewölbten Zustand. Beim Drehen des Schalters 16 um die Achse 42 jedoch in jeder Richtung um 90 Grad, um den Ansatz 72 in die in Fig. 4b dargestellte Position zu bringen, werden entgegengesetzte, nach auswärts gerichtete Kräfte dadurch von dem Ansatz 72 auf die Leisten 18, 20 ausgeübt, um sie in ihre ersten bzw. zweiten Hohlraumteile 38, 40 zu drücken, wie das in Fig. 4b dargestellt ist, wodurch der erste Zweck 16 erreicht wird, nämlich die sich auswölbende Trägerleiste in einen vor-ausgewölbten Zustand zu bringen.
• An den zweiten Zweck des Schalters 16 und des Ansatzes 72 erinnert man sich weiter mit Bezugnahme auf die Fign. 4d und 4e, wodurch bei nachfolgender erneuter Drehung des Ansatzes 72 um noch zusätzliche 90 Grad relativ zu der in Fig. 4d nach dem Einführen des unteren Teils der Schaltungspackung 22 in den Gehäusehohlraum 44 gezeigten Position dieser vor-ausgewölbte Zustand der sich auswölbenden Trägerleiste dadurch aufgehoben wird. Dies wiederum veranlaßt den oberen Drahtansatz 19, 23 der entsprechenden Leisten 18 und 20, die elastomere Leiste 28 an den Stellen 46 bzw. 48 zu kontaktieren, wie das in Fig. 4d dargestellt ist. In ähnlicher Weise verursacht dieses Aufheben der Kräfte für das Vor-Auswölben auch ein sichereres Eingreifen des unteren Drahtansatzes 21, 25, Fig. 2, mit gewünschten aus einer Anzahl zweiter Kontakte, die von der Leiterplatte 36 getragen werden, wie z.B. diejenigen, die mit den Bezugsziffern 130, Fig. 5, an den Stellen 50, 55, Fig.4a, dargestellt sind.
• Es wird jetzt auf Fig. 6 und Fig. 7 Bezug genommen. Ein anderes Ausführungsbeispiel für eine Verbindungsvorrichtung 88 ist darin unter Verwendung nur einer sich auswölbenden Trägerleiste dargestellt. Insbesondere ist in Fig. 6 diese andere Verbindungsvorrichtung 88 in einem vormontierten Zustand dargestellt, wogegen in Fig. 7 sie in zusammengebautem Zustand in Vorbereitung des Bewirkens der gewünschten Verbindung zwischen einer Anzahl erster und zweiter Kontakte dargestellt ist. Es wird zuerst auf Fig. 6 genauer Bezug genommen. Erste und zweite Gehäusehälften 90 und 92 sind dargestellt, die den ersten und zweiten Gehäusehälften 12, 14 des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 entsprechen. Darüberhinaus ist in ähnlicher Weise ersichtlich, daß das erste Gehäuseglied 90 eine innere Fläche 96 einschließt, die einen Hohlraum 98 begrenzt. Diese Fläche kann leitend sein und in elektrischem Kontakt mit einem oder mehreren der Drähte oder Träger der sich auswölbenden Trägerleiste stehen, die es enthält.
• Die zweite Gehäusehälfte 92 schließt einen Ansatz 104 ein, der sich längs der Länge der Gehäusehälften 90, 92 erstreckt, wie das der Hohlraum 98 tut. Eine einzige elastomere Leiste 94 ist bei diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen, das sich nach außen erstreckende Drahtkontaktteile 110, 112 aufweist, die einander gegenüberliegen.
• Wie ein Vergleich von Fig. 6 und 7 zeigt, wird beim Zusammenbau durch Drücken der ersten und zweiten Gehäusehälfte 90, 92 aufeinander zu in der durch Pfeile 100, 102 gezeigten Richtung das Gehäuse dadurch entsprechend in die Baugruppe gedrückt, deren Zwischenzustand in Fig. 7 dargestellt ist. Wie das bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Fall war, als die Ansatzfahne 72 in der Konfiguration nach Fig. 4c orientiert war, wird durch solch einen Zusammenbau der Gehäusehälften in der in Fig.7 gezeigten Art und Weise die sich auswölbende Trägerleiste 94 entsprechend deformiert oder vor-ausgewölbt mittels des Ansatzes 104, der gegen den zentralen Teil der sich auswölbenden Trägerleiste 94 wirkt und sie dadurch nach innen in den Hohlraum 98 drückt. Eine Anzahl erster und eine zweiter Kontakte, die denen auf der elastomeren Leiste 28 und der Leiterplatte 36 analog sind, sind schematisch durch die Bezugszahlen 106 bzw. 108 dargestellt. Beim Aufheben dieser Kraft für das Vor-Auswölben in einer später mit Bezugnahme auf Fig. 8 zu beschreibenden Art und Weise ist zu verstehen, daß die ähnliche Funktion elektrischer Verbindungen, wie sie zwischen ersten und zweiten Kontaktpunkten 106, 108 gewünscht wird, dadurch durch die sich auswölbende Trägerleiste 94 bewirkt wird.
• Es wird jetzt auf Fig. 8 Bezug genommen. Darin ist schematisch eine Leiterplatte 112 dargestellt, die ein Leiterplattengehäuse 110 trägt, das einen Hohlraum 118 aufweist, der darin zum festhaltenden Aufnehmen der Gehäusebaugruppe angeordnet ist, die in den Fign. 6-7 dargestellt ist. Es ist ersichtlich, daß auf der Karte 112 eine Anzahl zweiter Kontakte 108 angeordnet ist. In ähnlicher Weise kann eine Schaltungspackung 114 eine Anzahl erster Kontakte 106 einschließen. Die Schaltungspackung 114 kann weiter vorzugsweise einen Keil-Stemmechanismus 116 einschließen. Beim Drücken der Schaltungspackung 114 in einer generell nach unten gerichteten Richtung, wie sie durch den Pfeil 105 dargestellt ist, wobei der Keil-Stemmechanismus 116 dadurch veranlaßt wird, in die obere Fläche der Gehäusebaugruppe einzugreifen, werden die ersten und zweiten Hälften 90, 92 der Gehäusebaugruppe dadurch seitlich in entgegengesetzte Richtungen zu denen gedrückt, die durch die Pfeile 100, 102 in Fig. 6 dargestellt sind. In dieser Weise wird, ähnlich der Wirkung des Drehens des Ansatzflügels 72 aus der Orientierung nach Fig. 4d in die nach Fig. 4e das in Fig. 7 dargestellte Vor-Auswölben der sich auswölbenden Leiste dadurch aufgehoben, um so die verschiedenen elektrischen Verbindungen zwischen den ersten und zweiten Kontakten 106, 108 wie gewünscht herzustellen. Durch Vorsehen von Gliedern 152 auf der Schaltungspackung 114 und 154 an dem Gehäuse 110 und durch Zusammenwirken dazwischen, wie das in Fig. 6 dargestellt ist, wird dadurch während des Drückens der Schaltungspackung 114 in Richtung auf die Karte 112 die Packung 114 mit dem Leiterplattengehäuse 110 verriegelt.
• Daher ist bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Gerät vorgesehen zum Bereitstellen einer geringen Einführungskraft für elektrische Verbindungen zwischen hochdichten Kontakten für die Verwendung in verbindenden Schaltungspackungen. In einem Gehäuse sind eine oder mehrere vor-ausgewölbte Trägerverbinder angeordnet. Jeder Verbinder hat eine federnde isolierende Leiste, die eine Anzahl von sich auswölbenden Trägern trägt, die elektrisch voneinander isoliert sind. Die Träger sind in der Ebene ausgerichtet, die die Leiste parallel begrenzt mit Enden, die sich von den Leistenrändern in entgegengesetzten Richtungen erstrecken. Mittel sind vorgesehen zum Deformieren der Leiste innerhalb des Gehäuses vor dem Bewirken der gewünschten Verbindungen, wodurch die Träger vor-ausgewölbt werden. Beim Drücken von Kontakten in die Nachbarschaft zu den Trägerenden wird die Kraft für das Auswölben aufgehoben, was veranlaßt, daß die Enden jedes Trägers von der Leiste weg in Eingriff mit entsprechenden Kontakten gedrückt werden, wodurch die gewünschten Verbindungen zwischen Kontakten und durch eine oder mehrere Träger bewirkt werden.
• Während die Erfindung mit Bezug auf spezielle Ausführungsbeispiele dazu dargestellt und beschrieben wurde, versteht es sich für die Fachleute, daß die vorher beschriebenen und andere Änderungen an der Form und den Einzelheiten vorgenommen werden können, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen, der durch die Ansprüche definiert ist.

Claims (15)

1. Elektrische Verbindungsvorrichtung zum Verbinden einer Schaltungspackung (22) mit einer Schaltkarte (36), umfassend:

zumindest eine sich auswölbende Trägerleiste (18, 20; 94), die eine Anzahl von Kontaktdrähten (19, 21, 23, 25; 110, 112) trägt zum elektrischen Verbinden jedes einer Anzahl erster Kontakte auf der Schaltungspackung mit einem entsprechenden einer Anzahl von zweiten Kontakten auf der Schaltkarte,

ein Gehäuse (12, 14; 90, 92), das die erste sich auswölbende Trägerleiste festhält,

einen Schalter für das Auswölben (16; 104), der in dem Gehäuse angeordnet ist, um abwechselnd ein Vor-Auswölben der sich auswölbenden Trägerleiste hervorzurufen und aufzuheben durch Aufbringen einer Kraft auf die erste sich auswölbende Trägerleiste, um selektiv die erste sich auswölbende Trägerleiste in einen Hohlraumteil zu zwingen, der durch das Gehäuse begrenzt ist, wodurch ein Vor- Auswölben der ersten sich auswölbenden Trägerleiste begründet wird, wobei die axiale Richtung der Kontaktdrähte auf die Anzahl der ersten und die der zweiten Kontakte orientiert ist und die Kraft in einer Richtung aufgebracht wird, die im wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung der Kontaktdrähte verläuft.

2. Elektrische Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, umfassend eine zweite sich auswölbende Trägerleiste (18, 20) und bei der der Schalter für das Auswölben (16) auch dazu dient, eine Kraft auf die zweite sich auswölbende Trägerleiste auszuüben und auch dazu, die zweite sich auswölbende Trägerleiste selektiv in einen zweiten Hohlraumteilteil zu zwingen, der durch das Gehäuse definiert ist, um das Vor-Auswölben der zweiten sich auswölbenden Trägerleiste zu begründen.

3. Elektrische Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei der die Kräfte durch Drehen des Schalters (16) für das Auswölben aufgebracht werden.

4. Elektrische Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Schalter für das Auswölben einen Ansatz (104) umfaßt, der von dem Hohlraum (96) aufnehmbar ist, und der ein integraler Teil des Gehäuses ist und bei dem die erste sich auswölbende Trägerleiste zwischen dem Hohlraum und dem Ansatz angeordnet ist, wodurch beim Zwingen des Ansatzes in den Hohlraum das Vor-Auswölben der sich auswölbenden Trägerleiste auftritt.

5. Elektrische Vorrichtung nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, bei der das Gehäuse die Schaltungspackung aufnimmt.

6. Elektrische Verbindungsvorrichtung nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, bei der das Aufheben des Vor- Auswölbens von der Schaltungspackung bewirkt wird in funktioneller Antwort auf das Aufnehmen durch das Gehäuse.

7. Verfahren zum Herstellen einer Anzahl elektrischer Verbindungen unter Benutzung einer Vorrichtung, wie sie in jedem vorhergehenden Anspruch beansprucht ist, wobei jede zwischen einem aus einer Anzahl erster Kontaktpunkte und einem aus einer Anzahl zweiter Kontaktpunkte besteht, umfassend das Anordnen der sich auswölbenden Trägerleiste (18, 20; 94) zwischen der ersten und der zweiten Anzahl von Kontaktpunkten, das Vor-Auswölben der sich auswölbenden Trägerleiste und das Aufheben des sich Auswölbens der sich auswölbenden Trägerleiste, bis jeder der Kontaktdrähte (19, 21, 23, 25; 110, 112) eine der Verbindungen herstellt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem der Schritt des Anordnens der sich auswölbenden Trägerleiste das Positionieren des Gehäuses zwischen der Anzahl erster und der zweiter Kontaktpunkte umfaßt, und das Anordnen der sich auswölbenden Trägerleiste innerhalb des Gehäuses so, daß die axiale Richtung der Kontaktdrähte nach der Anzahl erster und der zweiter Kontaktpunkte orientiert ist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das Vor-Auswölben das Zwingen der sich auswölbenden Trägerleiste in den Hohlraum umfaßt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die Vorrichtung erste und zweite sich auswölbende Trägerleisten umfaßt, die parallel innerhalb des Gehäuses angeordnet sind, wobei der Hohlraum erste und zweite Teile aufweist, und der Schritt des Zwingens der sich auswölbenden Trägerleistenmittel das Zwingen der ersten und zweiten Leisten voneinander weg und in die ersten bzw. zweiten Hohlraumteile umfaßt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, weiter einschließend das Zwingen der ersten Anzahl von Kontaktpunkten in die axiale Richtung zu dem Gehäuse hin, und bei dem das Aufheben des Vor-Auswölbens als Antwort auf das Zwingen der ersten Anzahl von Kontaktpunkten erfolgt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Gehäuse einen Schalter für das Auswölben einschließt, der zwischen den ersten und zweiten Leisten angeordnet ist, und bei dem das Vor-Auswölben den Schritt des Drehens des Schalters in eine erste Position einschließt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem der Schritt des Aufhebens des Vor-Auswölbens den Schritt des Drehens des Schalters für das Auswölben in eine zweite Position umfaßt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die erste Anzahl von Kontaktpunkten in einer Schaltungspackung angeordnet ist, und bei dem das Verfahren weiter das aufhebbare Verbinden der Schaltung mit dem Gehäuse einschließt.

15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem der Schritt des Aufhebens der Vor-Auswölbung während der aufhebbaren Verbindung der Schaltungspackung mit dem Gehäuse erfolgt.