DE69607216T2

DE69607216T2 - Rastverbinder für leiterplatte

Info

Publication number: DE69607216T2
Application number: DE69607216T
Authority: DE
Inventors: Z. Glovatsky; J. Sinkunas; P. Todd
Original assignee: Ford Motor Co Ltd; Ford Motor Co
Current assignee: Ford Motor Co Ltd; Ford Motor Co
Priority date: 1996-02-05
Filing date: 1996-12-11
Publication date: 2000-11-23
Anticipated expiration: 2016-12-12
Also published as: DE69607216D1; CN1208506A; JPH09223530A; ES2143247T3; EP0879489B1; EP0879489A1; AU1104197A; AU724007B2; AU1241897A; CA2196627A1; CN1084529C; WO1997029526A1; US5752851A

Description

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Herstellung von elektrischen Verbindungen.
Es ist bekannt, auf einem Substrat angeformte gedruckte Kupferleiter mit anderen elektrischen Leitern zu verbinden. Bisherige Technologie verwendet dazu einen Verbinder, welcher an der Leiterplatte oder einer gegossenen Anschlußvorrichtung befestigt ist. Ebenso ist es bekannt, elektrische Bauteile wie Kondensatoren, integrierte Schaltungen und Widerstände an elektrische Leiterbahnen auf einem Substrat anzuschließen. Solche Verbindungen können unter Einsatz von Wärme und Lot hergestellt werden. Es gibt jedoch Nachteile bei der Verwendung von Wärme und Lot, und zwar wegen dem Zeit- und Kostenaufwand und wegen möglicher Schäden an den Komponenten, die durch ein solches Verfahren bewirkt werden können.
Auch ist es bekannt, mechanischen Druck zur Herstellung von elektrischen Verbindungen einzusetzen. Bei mechanischem Druck besteht allerdings das Problem, eine gleichmäßig verteilte Kraft aufzubringen, und zu gewährleisten, daß ausreichender Druck zur Bildung der elektrischen Verbindung vorliegt, und daß diese unter verschiedenen Betriebsbedingungen wie z. B. bei Vibrationen und Temperaturschwankungen auch zuverlässig arbeitet.
Eine elektrische Verbindungseinheit dieser Art ist aus der DE-A 41 36 204 bekannt, welche einen lösbaren Verbinder, eine flexible Schaltung mit einer ersten Form mit parallelen Leiterstreifen, eine Leiterplatte mit einer zweiten Form mit parallelen Leiterstreifen, und Befestigungsmittel zur Befestigung des besagten Verbinders an besagter Leiterplatte aufweist, wobei die Leiter auf der Leiterplatte mit den Leitern auf der flexiblen Schaltung fluchten und diesen zugekehrt sind, und wobei besagte erste und besagte zweite Form so auf einander abgestimmt sind, daß sie sich im wesentlichen an einander anpassen, und wobei besagter Verbinder eine Form aufweist, die geeignet ist, Druck zwischen der flexiblen Schaltung und der Leiterplatte auszuüben, wobei besagter Verbinder einen länglichen Körper aufweist, mit Druckpunkten, die von ihm abstehen und sich zu besagter flexibler Schaltung hin erstrecken und mit besagten Leiterstreifen fluchten, so daß der Druck auf besagte Leiterstreifen konzentriert wird, wobei besagte Leiterplatte außerdem Öffnungen zur Aufnahme der Befestigungsmittel aufweist, und wobei besagte flexible Schaltung und besagte Leiterplatte miteinander fluchtende Öffnungen zur Aufnahme von von besagtem Verbinder abstehenden Ausrichtstiften aufweisen. Bei dieser Einheit ist der Verbinder ein separates Bauteil und ist mittels Schrauben an jedem Ende des Körpers mit der Leiterplatte verbunden.
Es ist nun wünschenswert, eine mechanische Verbindung zu haben, welche ausreichenden Druck bei einer Form bietet, die leichter zusammengesetzt werden kann und eine zuverlässige Druckkraft schafft.
Erfindungsgemäß wird eine solche Verbindung von einer in Patentanspruch 1 dargelegten elektrischen Verbindereinheit ge schaffen.
Durch den erfindungsgemäßen Rastverbinder erübrigt sich die Verlötung mit Substraten oder ein herkömmlicher Verbinder und die mit ihm verbundenen Kosten, und da er als Teil einer größeren Kunststoffeinheit gegossen wird, entsteht im wesentlichen kein Kostenzuwachs für den Verbinder, wenn er als Anhängsel mit angegossen wird.
Die Erfindung soll nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beispielartig näher erläutert werden, dabei zeigt:
Fig. 1: eine Seitenansicht eines Rastverbinders gemäß einer Ausführungsform der vorliegen Erfindung;
Fig. 2: eine Draufsicht auf eine flexible Schaltung mit elektrischen Leitern zur Aufnahme des Rastverbinders;
Fig. 3: eine Seitenansicht des Rastverbinders und des aufnehmenden Substrates in unverbundenem Zustand;
Fig. 4: eine Seitenansicht des Rastverbinders und des Substrates in verbundenem Zustand; und
Fig. 5: eine perspektivische Ansicht des Rastverbinders und des aufnehmenden Substrates in unverbundenem Zustand.
Bezieht man sich nun auf Fig. 1, so beinhaltet dort eine Rastverriegelung 10 einen länglichen Hauptkörper 11 mit an jedem Ende einem Führungsstift 12 und einem Rastarm 13. Längs dem Hauptkörper 11 sind auf derselben Seite wie die Führungsstifte 12 mehrere Druckpunkte 14 angebracht, die ausreichend starr sind, um Druck auf einen elektrischen Leiter auszuüben und so eine elektrische Verbindung sicherzustellen. Der Abstand zwischen den Enden des Hauptkörpers 11 ist vorteilhaft kleiner als 15 cm (6 Zoll), so daß ein im wesentlichen gleichförmiger Druck entlang der gesamten Länge des Hauptkörpers 11 aufgebracht wird. Der Hauptkörper 11 braucht nicht eben zu sein und kann auch einen kurvenförmigen Abschnitt enthalten. Ein solcher bogenförmiger Abschnitt wäre dann so gestaltet, daß er mit den auf einer ähnlich kurvenförmigen Fläche angeordneten Leitern zusam menpaßt.
Bezieht man sich nun auf Fig. 2, so hat dort eine flexible Schaltung 20 mehrere elektrische Leiter 21, welche so positioniert sind, daß sie auf die Druckpunkte 14 ausgerichtet sind. Führungsöffnungen 22 sind an beiden Enden dieser Vielzahl von elektrischen Leitern 21 angeordnet und nehmen die Führungsstifte 12 auf. Die Kante des flexiblen Substrats 20 ist so ausgebildet, daß sie von den Rasten 13 umgriffen und verrastet werden kann, so daß die Verrastung 10 mit der Schaltung 20 verriegelt wird.
Der Abstand zwischen den Rastarmen 13 ist vorteilhafterweise ausreichend klein, so daß sich der Hauptkörper 11 nicht soweit biegen kann, daß ein unzureichender Druck von den Druckpunkten 14 auf die Leiter 21 ausgeübt wird. Ein typischer Werkstoff für die Klammer 10 ist ein thermoplastisches Baupolymer, wie z. B., ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Acrylnitril-Butadien- Styrol-Copolymer (ABS), Polypropylen, Polystyrol, Polyetherimid, Polyethersulfon, und ein warm aushärtendes Polymer wie z. B., ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Phenol-Formaldehyd, Polyurethan oder ein Epoxydwerkstoff. Alle diese Systeme können auch Füllstoffe enthalten, um das Modul dieser Werkstoffe vorteilhaft zu erhöhen und die Fließneigung zu verringern.
Betrachtet man nun die Fig. 3, 4 und 5, so wird dort der Rastverbinder 10 an einer Leiterplatte 30 befestigt, welche die Druckklammern aufnehmende Öffnungen 31 zur Aufnahme der Druckverrastklammern 13 aufweist. Die Leiterplatte 30 hat auch ein Paar von einander beabstandeter Ausrichtöffnungen 32 zur Aufnahme des Ausrichtstiftes 12, wenn dieser durch die Ausrichtöffnung 22 der flexiblen Schaltung 20 gesteckt wird. Die Kupferleiter 21 der flexiblen Schaltung 20 fluchten mit den Kupferleitern 33 der Leiterplatte 30 und mit den Druckpunkten 14 des Rastverbinders 10. Es ergibt sich daraus, daß ein schnelles und wirksames Zusammenfügen angewendet werden kann, um ohne Wärmezufuhr zuverlässige elektrische Verbindungen herzustellen. Vorteilhaft ist der Abstand zwischen dem in Anlage befindlichen Rastverbinder 10 und der Leiterplatte 30 derart, daß im bevor zugten Falle ein Druck von ca. 35-700 kPa (5-100 psi) von den Druckpunkten 14 auf die Leiter 21 der flexiblen Schaltung 20 und die Leiter 33 der Leiterplatte 30 ausgeübt wird.

Claims

1. Elektrische Anschlußeinheit mit einem lösbaren Verbinder (10), einer flexiblen Schaltung (20) mit einer ersten Form mit parallelen Leiterstreifen (21), einer Leiterplatte (30) mit einer zweiten Form mit parallelen Leiterstreifen (33), und mit Befestigungsmitteln (13) zur Befestigung des besagten Verbinders an besagter Leiterplatte, wobei die Leiter (33) auf der Leiterglatte (30) mit den gegenüberliegenden Leitern (21) auf der flexiblen Schaltung (20) fluchten und besagte erste und zweite Formen so ausgelegt sind, daß sie im wesentlichen an einander angepaßt sind, und wobei besagter Verbinder (10) eine Form aufweist, die geeignet ist, Druck zwischen der flexiblen Schaltung (20) und der Leiterplatte (30) auszuüben,

- wobei besagter Verbinder (10) einen länglichen Körper (11) mit Druckpunkten (14) aufweist, die sich von ihm weg zu besagter flexibler Schaltung erstrecken und mit besagten Leiterstreifen fluchten, so daß der Druck auf besagte Leiterstreifen konzen triert wird,

- wobei besagte Leiterplatte (30) außerdem Öffnungen (31) zur Aufnahme der Befestigungsmittel (13) aufweist, und wobei in besagter flexibler Schaltung (20) und besagter Leiterplatte (30) miteinander fluchtende Öffnungen zur Aufnahme von sich von besagtem Verbinder (10) aus erstreckenden Ausrichtstiften (12) befinden,

dadurch gekennzeichnet, daß

- der Verbinder (10) ein Teil ist, welches einteilig mit der Leiterplatte gegossen wurde und Rastarme (13) aufweist, die sich von jedem Ende des Verbinderkörpers (11) aus erstrecken und die Befestigungsmittel bilden, wobei besagte Rastarme mit besagten Aufnahmeöffnungen (31) in der Leiterplatte fluchten und diese durchdringen und damit in Eingriff treten, so daß zwischen den Teilen der Einheit Druck ausgeübt wird.

2. Elektrische Anschlußeinheit nach Anspruch 1, worin der Verbinderkörper (11) einen gebogenen Abschnitt aufweist, der ausgelegt ist, sich an auf einer ähnlich gebogenen Fläche angebrachte Leiter anzupassen.