DE2348165A1

DE2348165A1 - Verbindungselement zur elektrischen verbindung gedruckter schaltungen

Info

Publication number: DE2348165A1
Application number: DE19732348165
Authority: DE
Inventors: Winfried Henze; Walter Dipl Ing Mermolia; Jan Dipl Ing Steinkamp
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-09-25
Filing date: 1973-09-25
Publication date: 1975-04-10
Also published as: DE2348165B2; DE2348165C3

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT München, dan 2 5. StR 197 3 Berlin und München Witteisbacherplatz 2

VPA 73/6690

Verbindungselement zur elektrischen Verbindung gedruckter Schaltungen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verbindungselement zur elektrischen Verbindung von Schaltkreisen in gedruckter Schaltungstechnik :ait gleichartigen Schaltkreisen oder Koaxialleitungen unter Verwendung eines auf den miteinander zu kontaktierenden Leiterbahnen aufliegenden Kontaktelementes.

In Mikrowellenbau£?:uppen (z.B. für die Rieht funkt echnik) ist es erforrlerlicr·, MlC-ScIialtkrfise auf Keramiksubstrat gleiche!· oder unterschiedlicher Hohe miteinander oder mit Hybridschaltungen auf Kunststoffsubstrat bis; zu hohen Frequenzen i-eilc-xions.'irm elektrisch ?m verbinden. Ferner v/erden häufig auch Übergänge- von derartige:·.! Schaltungen auf Koaxial· Stecker oder -Leitungen berötigt. Derartige Verbindungen von Substrat zu Substrat &ls euch der Übergang auf eine Koaxialleitung sollen dabei möglichst leicht lösbar ausgeführt sein, um die elektrische Funktion des einzelnen Schaltkreises jederzeit durch Aufnahme in Testadaptern prüfen zu können, 'vas bei bisher meist durch Lotung hergestellten Verbindungen nicht ohne weiteres möglich ist.

Der Erfindimg liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verbindungselement zur elektrischen Verbindung von Schaltkreisen in gedruckter Schaltungstechnik mit gleichartigen Schaltkreisen oder Koaxialleitungen unter Verwendung eines auf den miteinander zu kontaktierenden Leiterbahnen aufliegenden Kontaktelementen zu schaffen, das den vorstehend genannten

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Forderungen in einfacher Weise genügt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung in der Weise gelöst, daß gefederte Druckelemente aus Isolierstoff vorgesehen sind, die, insbesondere in einem Träger geführt, jeweils im Bereich der Kontaktierungsstellen zwischen Kontaktelement und Leiterbahnen auf dem Kontaktelement aufliegen, wobei die gefederten Druckelemente in vorteilhafter Weise aus einem in einer Bohrung eines Trägers eingesetzten und auf dem Kontaktelement aufliegenden Druckstift, einem Gewindestift und einer zwischen Druckstift und Gewindestift angeordneten Druckfeder bestehen.

Der besondere Vorteil eines solchen Verbindungselementes besteht in der leichten Lösbarkeit zum Zweck der Funktionsprüfung des Schaltkreises, der hohen Dauerfestigkeit durch Verwendung von Druckkontakten und Vermeidung der bei Lötverbindungen auftretenden mechanischen Spannungen sowie des Festigkeitsfadings des Lots, guter elektrischer Eigenschaften durch weitgehende elektrische Entkopplung von Kontaktolc-rnenten und Feder element, einer präzisen Kontaktgabe durch starre mechanische Verbindung von Kontaktelement und Federelement, einem großen Hub des Federelements und damit einem sicheren Auffangen von Kaltfließen bei Kunststoffen und schließlich einer einfachen Herstellung und Montage.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, daß das Kontaktelement als Kontaktbrücke ausgebildet und in einem zwischen zwei die miteinander zu kontaktierenden Leiterbahnen tragenden Substraten angeordneten Isolierstoffträger eingesetzt ist, der insbesondere zugleich Träger für das Druckelement ist und in einer

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Bohrung eines die Substrate tragenden Gehäusebodens eingesetzt ist.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist ein Isolierstoffträger aus einem kammerartigen, mit einem Deckel abdeckbaren Gehäuse vorgesehen, dessen der Deckelseite gegenüberliegende Seite einen nach außen gerichteten Zapfen aufweist, in den das als Kontaktbrücke ausgebildete Kontaktelement einsetzbar ist, wobei die gefederten Druckelemente in vorteilhafter Weis« aus in bodenseitige Öffnungen des Gehäuses einsetzbaren Isolierstoffstiften und im Gehäuseinnenraum angeordneten, auf der Stirnseite der Isolierstoffstifte und dem aufgesetzten Kammerdeckel unter Vorspannunganliegenden Druckfedern bestehen.

Die Druckfedern sind dabei vorzugsweise zu einem Bauteil vereinigte, S-förmig gebogene Blattfedern oder bestehen aus in Bohrungen des Gehäuses, die in axialer· Verlangt-run£ der Öffnungen für die Isolierstoffstifte angeordnet sind, eingesetzten Schraubenfedern.

In vorteilhafter Weiterbildung des Erfindungsgegenstandec ist der Isolierstoffträger im Bereich der Aufnahme des Kontaktelementes in der Querebene aufgeschnitten und weist an den einander gegenüberliegenden Flächen einen Haltezapfen für das mit einer Bohrung versehene Kontaktelement und eine entsprechende Ausnehmung auf.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist das Kontaktelement auf einem Isolierstoffplättchen aufgebracht und liegt mit seinen beidseitig überragenden Enden auf den miteinander zu kontaktierenden Leiterbahnen auf. Das Druck-

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element besteht hierbei aus einer vierarmigen Isolierstoffbrücke mit an den Seiten eines Vierecks angeordneten seitlichen Stegen, von denen zwei gegenüberliegende Stege mit der Stirnseite auf dem Kontaktelement im Bereich der Kontaktierungsstellen aufliegen, und wird in ihrem Mittelteil von einer im Gehäuseboden abgestützten, unter' Federdruck stehenden Klammer umgeben.

Bei einem Verbindungselement zur elektrischen Verbindung von Schaltkreisen in gedruckter Schaltungstechnik mit einer Koaxialleitung ist das Kontaktelement in vorteilhafter V/eise als am Innenleiter der Koaxialleitung befestigtes und in Verlängerung des Innenleiters verlaufendes Kontaktbändchen ausgebildet, das mit seinem freien Ende auf der Leiterbahn des mit der Koaxialleitung zu verbindenden Schaltkreises aufliegt und mittels eines federnden Druckelementes gegen die Leiterbahn gedrückt ist, wobei das Druckelement, bestehend aus einem Druckstift, einem Gewindestift und einer zwischen Druckstift und Gewindestift angeordneten Druckfeder, in der Bohrung eines den Außenleiter der Koaxialleitung bildenden und am Gehäuseboden befestigten metallischen Flansches eingesetzt ist.

Bei einer anderen Ausführungsform eines Verbindungselementes zur elektrischen Verbindung von Schaltkreisen in gedruckter Schaltungstechnik mit einer Koaxialleitung besteht das Druckelement in vorteilhafter Weise aus einem Stift und einer Druckfeder, die in einem flachen Klötzchen mit einem quer zur Breitseite verlaufenden Durchbruch und einem vom Durchbruch aus in Längsrichtung zum Rand des Kätzchens verlaufenden Bohrung angeordnet sind, derart, daß der Stift in die Bohrung eingesetzt ist und die Druckfeder im Durchbruch unter Vorspannung an der Stirnseite des Stiftes und an der Wandung des Durchbruchs anliegt.

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In vorteilhafter Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, daß das flache Klötzchen an der Innenwandung eines den Außenleiter der Koaxialleitung bildenden und am Gehäuseboden befestigten metallischen Flansches angebracht, insbesondere angeschraubt ist bzw. innen an der Stirnseite eines kammartigen, stirnseitig mit einem Durchbruch für die Koaxialleitung versehenen Gehäuses, daß an der dem Flansch bzw. der Stirnseite des Gehäuses zugekehrten Seite des flachen Klötzchens Zentrierbolzen und am Flansch bzw. an der Stirnseite des Gehäuses in entsprechender Lage und mit entsprechender Form Bohrungen vorgesehen sind und daß die Zentrierbolzen stufenförmig abgesetzt sind derart, daß der vordere Teil mit kleinerem Durchmesser exzentrisch nach unter, versetzt zum hinteren Teil angeordnet ist.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeiger,:

Fig. 1 bis 13 vier Verbindungselemente zur Verbindung

zweier Schaltkreise in gedruckter Schaltungstechnik,

Fig. 14 bis 21 vier Verbindungselemente zur Verbindung eines

Schaltkreises in gedruckter Schaltungstechnik mit einer Koaxialleitung.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen in zwei geschnittenen Seitenansichten und in eint3r Draufsicht die Verbindung zwischen zwei Leiterplatten bzw. Substraten, die unterschiedliche Dicke aufweisen. Auf den Substraten 3 und 4, die auf einem Gehäuseboden 13 aufliegen, sind die Leiterbahnen 1 und 2 aufgebracht, die über eine federnde Kontaktbrücke 5 elektrisch miteinander verbunden werden. Die Kontaktbrücke 5 ist als

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schmales Federplättchen ausgebildet und in einem Kunststoffträger 6 mit Gewindefuß eingegossen, der in einer im Bereich zwischen den beiden Leiterplatten angeordneten Bohrung im Gehäuseboden 13 eingesetzt und mittels einer Mutter 14 im Gehäuseboden 13 befestigt ist. Die als schmales Federplättchen ausgebildete Kontaktbrücke 5 ist zweifach in gegensinniger Richtung abgewinkelt, derart, daß die abgewinkelten Enden in parallelen Ebenen verlaufen, so daß die unterschiedliche Schichtdicke der Leiterplatten 3» 4 ausgeglichen wird. Durch die spezielle Ausformung dieser Kontaktbrücke 5 wird ein kleiner Reflexionsfaktor der Verbindungsstelle bis zu sehr hohen Frequenzen, beispielsweise etwa 13 GHz erreicht. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist die Kontaktbrücke 5 in? Bereiche der verschieden breiten, miteinander zu kontakt.ierenden Leiterbahnen 1 und 2 unterschiedlich breit. Eine zuverlässige Kontaktierung der Kontaktbrücke f5 mit den Leiterbahnen 1 und 2 wird mittels gefederter Druckclomente erreicht, die aus jeweils einem Druckstift 7 bzw. 8 aus Isolierstoff, insbesondere Keramik, je einem Gewindestift 11 bzv. und einer Druckfeder 9 bzw. 10 bestehen. Die Druckelement? sind in einer Bohrung eines Trägers, der im gezeigten Ausführungsbeispiel zugleich einen Teil des die Kontaktbrücke aufnehmenden Isolierstoffträgers 6 ist, geführt. Im oberen Bereich sind die Bohrungen mit einem Gewinde versehen, in dem die Gewindestifte 11 bzw. 12 geführt sind. Zwischen den Gewindestiften 11 bzw. 12 und den Druckstiften 7 bzw. 8, die im Bereich der Kontaktierungsstellen zwischen Kontaktbrücke 5 und den Leiterbahnen 1 und 2 auf der Kontaktbrücke 5 aufliegen, sind die Schraubenfedern 9 bzw. 10 eingesetzt, durch die die Druckstifte 7 und 8 auf die Enden der Kontaktbrücke 5 gedrückt werden. Mit den Gewindestiften 11 und 12 kann der Federdruck eingestellt und der Dickenunterschied der Leiterplatten bzw. Substrate 3 und 4 aus-

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geglichen werden. Der Isolierstoffträger 6, die Kontaktbrücke 5, die Federn 9 und 10 sowie die Gewindestifte 11 und 12 bilden eine konstruktive Einheit, die mit der Mutter 14 leicht am Gehäusebod^n 13 montiert und demontiert werden kann.

Eine weitere Ausführung einer Verbindung zwischen zwei Leiterplatten bzw. Substraten zeigen die Fig. 4 bis 6, in denen diese Verbindung in zwei teilweise geschnittenen Seitenansichten und einer Draufsicht dargestellt ist. Zur Aufnahme der gefederten Druckelemente ist hierbei ein Isolier stoff träger aus einem kammerartigen Gehäuse vorgesehen, das mit einem Deckel 27 abdeckbar ist. Das kammerartige Gehäuse besteht aus einem Oberteil 26 zur Aufnahme der Druckelemente und einem gabelartigen Unterteil mit einem Zapfen 31 und einer U-Profil-förmigen Ausbildung an der dem Oberteil 26 zugekehrten Seite. In dieses U-Profil wird das Oberteil 26 eingesetzt und über am Deckel 27 angeordnete, seitlich in das Unterteil eingreifende Nasen 28 fest mit dem Unterteil verbunden. In der Trennebene von Oberteil und Unterteil ist das als Kontaktbrücke ausgebildete Kontaktelement 25 eingesetzt. Die einander gegenüberliegenden Teilchen sind dabei mit einem Haltezapfen 29 einerseits und gegenüberliegend mit einer entsprechenden Bohrung versehen. Auf diesen Haltezapfen 29 wird das mit einer Bohrung versehene Kontaktelement 25 aufgesetzt, das somit in seiner Lage fixiert ist. Der Zapfen 31 des Unterteils ist im Bereich zwischen zwei die miteinander verbindenden Leiterbahnen 21, 22 tragenden Substraten 23, 24 in den Gehäuseboden 35 eingesetzt und mittels einer von der Unterseite des Gehäusebodens 35 auf den Zapfen 31 aufschraubbaren Mutter 36 fest im Gehäuseboden 35 verankert. Die gefederten Druckelemente bestehen aus den Druckstiften 32, 33, die in

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Bohrungen des Bodens des kammerartigen Gehäuseteils 26 von der Oberseite her eingesetzt sind und mit ihrer Stirnseite auf dem Kontaktelement 25 im Bereich der Kontaktierungsstellen der Leiterbahnen 21, 22 aufliegen und einer im Innern des kammerartigen Gehäuseteiles 26 angeordneten Druckfeder 34. Die beiden Schenkel der Druckfeder 34 sind S-förmig gebogen, wobei das Ende jeweils auf dem Druckstift 32, 33 aufliegt. Der mittlere Teil der Druckfeder liegt an dem auf das kammerartige Gehäuse aufgesetzten Deckel 27 an, der an zwei gegenüberliegenden Seiten nasenartige VorSprünge 28 aufweist, die in entsprechende Ausnehmungen der Seitenwände des Gehäuseunterteiles einrasten» An der Unterseite des kammerartigen Gehäuses ist ein Stii't 37 angeordnet, der in eine entsprechende Bohrung des GehäufieViodcns 35 einrastet und somit ein Einsetzen des Isolierstoffträgers in der richtigen Lage gewährleistet. Zur Vermeidung von Reflexionen an der Übergangsstelle ist das Kontaktelement 25 in entsprechender, aus der Fig. 6 ersichtlicher V/eise ausgebildet.

Eine woitere Ausführung einer Verbindung zwischen zwei Leiterplatten bzw. Substraten zeigen die Fig. 7 bis 10, in denen diese Verbindung in zwei verschiedenen, teilweise geschnittenen Seitenansichten und einer Unteransicht dargestellt ist. Dieses Verbindungselement ist, wie auch die beiden in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Verbindungselemente, zur Verbindung von Leiterbahnen vorgesehen, die auf Substraten unterschiedlicher Höhe aufgebracht sind, und zwar durch die besondere Formgebung des Kontaktelementes. Sie sind selbstverständlich auch zur Verbindung von Leiterbahnen, die auf Substraten gleicher Höhe aufgebracht sind, geeignet. In diesem Fall wird anstelle des mehrfach abgewinkelten Kontaktelementes ein ebenes Kontaktelement ver-

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wendet und in eine entsprechend ausgebildete Halterung eingesetzt. In den Fig. 7 bis 10 sind die die Leiterbahnen tragenden Substrate und der Gehäuseboden, auf denen die Substrate aufgebracht sind, der Übersichtlichkeit wegen fortgelassen. Sie sind in gleicher Weise ausgebildet wie die entsprechenden Teile nach den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 6. Der Isolierstoff träger zur Aufnahme der gefederten Druckelemente besteht beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 7 bis 10 aus einem im Profil U-förmigen Gehäuseteil 53 mit einem bodenseitig, dem U-Profil gegenüberliegend angeordneten Gewindezapfen 41 sowie einem in das Gehäuseinnere einsetzbaren Einsatz 42 und einer Kappe 43. Der in das Gehäuseteil 53 zwischen die U-Stege einsetzl^re Einsatz 42, der mit seinen entsprechend ausgebildeten Oberkanten auf den U-Stegen aufliegt, weist zwei stufenförmig abgesetzte, parallel zur Achse des ffiewindezapfens 41 verlaufende Bobrung auf, in die von der Oberseite her jeweils ein mit einem Kopf versehener Druckstift "48, 49 und darüberliegend jeweils eine Druckfeder 50, 51 eingesetzt sind. Auf dem Boden des im Profil U-förmigen Gehäuseteiles 53, zwischen diesem und dem Einsatz 42 eingespannt, ist das als Kontaktbrücke ausgebildete Kontaktelement 47 angeordnet, auf dessen seitlich überragenden Enden,die im eingebauten Zustand des Verbindungselementes jeweils auf den miteinander zu kontaktierenden Leiterbahnen aufliegen, die aus den Bohrungen des Einsatzes 42 herausragenden Enden der Druckstifte 48, 49 anliegen. Die einander zugekehrten Flächen des Bodens des Gehäuseteils 53 und des Einsatzes 42 sind mit einem Haltezapfen 46, in den das mit einer Bohrung versehene Kontaktelement 47 eingreift, und mit einer entsprechenden Bohrung 45 zur Aufnahme des Haltezapfens 46 versehen. Ferner ist an der Unterseite des. Gehäuseteils ein

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Stift 52 vorgesehen, um bei der Montage eine exakte Einbaulage des Isolierstoffträgers im Gehäuseboden zu gewährleisten. Die Kappe 43 des Gehäuses weist seitlich gegenüberliegend Stege auf, die an ihrer Innenseite mit Nasen 44 versehen sind, die in entsprechende Ausnehmungen an der Außenseite des U-Profil-Gehäuseteils 53 eingreifen. Mit Hilfe dieser Kappe 43 werden U-Profil-Gehäuseteil 53 und Einsatz 42 zusammengehalten sowie die unter Vorspannung in den Bohrungen eingesetzten Druckfedern in ihrer Lage gehalten.

Eine weitere Ausführung einer Verbindung zwischen zwei Leiterplatten bzw. Substraten zeigen die Fig. 11 bis 13, in denen diese Verbindung in zwei geschnittenen Seitenansichten und einer Draufsicht dargestellt ist. Auf einem Gehäuseboden 68 sind die beiden Substrate 63, 64, die, entsprechend der Ausführung nach den Fig. 1 bis 6 auch unterschiedliche Höhe aufweisen und aus verschiedenen Materialien bestehen können, unter einem gegenseitigen Abstand aufgebracht. Das Korrtaktelement 65 zur elektrischen Kontaktierung der Leiterbahnen 61 und 62 der beiden Substrate 63 und 64 ist auf einem Plättchen 60 aus Keramik oder einem anderen Isolierstoff befestigt. Dieses Plättchen ist in den zwischen den beiden Substraten 63 und 64 befindlichen Zwischenraum eingelegt, derart, daß die beiderseits über das Plättchen 60 hinausragenden Enden des Kontaktelementes 65 auf den miteinander zu kontaktierenden Leiterbahnen 61 und 62 aufliegen. Durch geeignete Ausführung bzw. Bemessung des Kontaktelementes 65 wird ein kleiner Reflexionsfaktor der Verbindungsstelle bis zu sehr hohen Frequenzen erreicht. Auf den Enden des Kontaktelementes 65, d.h. im Kontaktierungsbereich zwischen Kontaktelement 65 und den Leiterbahnen 61 und 62, liegen

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die zwei Stützen einer vierarmigen, im Querschnitt jeweils U-förmigen Isolierstoffbrücke 66 mit ihrer Stirnseite auf; die beiden anderen, ebenfalls einander gegenüberliegenden Stützen liegen auf dem Gehäuseboden 68 auf. An der Bodenfläche der Isolierstoffbrücke 66 sind außen gegenüberliegend Ausnehmungen angebracht, in die die freien abgewinkelten Enden 71 einer Klammer 70, die von der Unterseite des Gehäusebodens 68 durch zwei Bohrungen 72, 73 eingesetzt und über die Isolierstoffbrücke 66 geschoben wird, einrasten. Der für eine einwandfreie Kontaktierung erforderliche Druck wird durch die Schraubenfeder 69 erzeugt, die zwischen der Klammer 70 und dem Gehäuseboden 68, in einer Verteifung der Unterseite des Gehäusebodens eingesetzt, angeordnet ist.

Die Fig. 14 zeigt einen Übergang von einer Ziikrostripleitung auf eine Koaxialleitung. Die Mikrostripleitung besteht aus einer auf einem Gehäuseboden 86 aufliegenden Leiterplatte bzw. einem Substrat 82, auf der die Leiterbahn 81 aufgebracht ist. Am Innenleiter 80 der Koaxialleitung ist in axialer Verlängerung des Innenleiters ein Kontaktbändchen 85 befestigt, das mit seinem freien Ende auf der Leiterbahn 81 der Leiterplatte 82 aufliegt,- Dieses Kontaktbändchen 85 wird, entsprechend der Kontaktbrücke bzw. dem Kontaktelement gemäß den Fig. 1 bis 13 durch ein gefedertes Druckelement gegen die Leiterbahn 81 gedrückt. Das Druckelement besteht aus einem Druckstift 87, einem Gewindestift 88 und einer zwischen beiden angeordneten Schraubenfeder 89, die in der genannten Reihenfolge in einer Bohrung eines Trägers eingesetzt ist, der im gezeigten Ausführungsbeispiel Teil eines metallischen Flansches 84 ist, der den Außenleiter der Koaxialleitung bildet und am Gehäuseboden 86 befestigt ist. Der erfor-

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derliche Kontaktdruck wird hierbei wiederum durch die Feder 89 erzeugt und ist mittels des Gewindestiftes 88 einstellbar. Der Flansch 84, der die Koaxialleitung mit dem Innenleiter 80 und dem Kontaktbändchen 85 enthält, bildet mit dem Druckstift 87, der Feder 89 und dem Gewindestift eine konstruktive Einheit, die durch Lösen des Flansches vom Gehäuseboden 86 leicht montiert und demontiert werden kann.

Eine andere Ausführungsform einer Verbindung zwischen einer Mikrostripleitung und einer Koaxialleitung ist in den Fig. 15 und 16 in einer geschnittenen Seitenansicht und einer Draufsicht dargestellt. Die Mikrostripleitung besteht aus einem in einen; einseitig offenen, von einem Gehäusedeckel abgedeckten Gehäuse 96 eingesetzten Substrat 92 und einer auf diesem aufgebrachten Leiterbahn 91. Die Koaxialleitung, bestehend aus dem Inrienleiter 90 und einem den Außenleiter darstellenden Anschlußflansch 94,wird durch eine stirnseitige Bohrung in der VJard des Gehäuses 96 an das Substrat 92 mit der Leiterbahn 91 herangeführt. Am Innenleiter 90 der Koaxialleitung ist ein sich in axialer Richtung erstreckendes Kontaktbändchen 95 befestigt, das auf der zu kontaktierenden Leiterbahn 91 aufliegt und mittels eines gefederten Druckelements, bestehend aus dem Druckstift 97, der Schraubenfeder 99 und dem Gewindestift 98, gegen die Leiterbahn 91 gedrückt wird. Der erforderliche Kontaktdruck wird über den Druckstift 97 durch die Feder 99 erzeugt und ist mittels des Gewindestiftes einstellbar. Druckstift 97, Feder 99 und Gewindestift 98 sind in der Bohrung eines Klötzchens 93 eingesetzt, das mit einer Schraube zugleich mit dem koaxialen Anschlußflansch 94 innen an der Stirnseite des Gehäuses 96 befestigt ist.

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Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verbindungselementes zur Verbindung einer Mikrostripleitung mit einer Koaxialleitung zeigen die Fig. 17 bis 19, in denen das montierte Verbindungselement in einer geschnittenen Seitenansicht und der Isolierstoffträger, mit den gefederten Druckelementen in zwei Seitenansichten dargestellt sind. Der prinzipielle Aufbau dieser Ausführung entspricht der in den Fig. 15 und dargestellten Ausführungsform. Die Mikrostripleitung besteht also aus einer auf dem Boden eines Gehäuses 106 aufliegenden Leiterplatte bzw. einem Substrat 102,, auf der die Leiterbahn aufgebracht ist. Am Imienleiter 100 der Koaxialleitung ist in axialer Verlängerung des Innenleiters ein Kontaktbändchen 105 befestigt, das mit seinem freien Ende auf der Leiterbahn der Leiterplatte 102 aufliegt. Dieses Kontaktbändchen 105 wird, entsprechend der Kontaktbrücke bzw. dem Kontaktelement gemäß den Ausführungsbc!spielen nach den Fig. 1 bis 16, durch ein gefedertes Druckelement gegen die Leiterbahn gedrückt. Das Druckelement besteht hierbei aus einem Druckstift und einer S-förmig gebogenen Blattfeder 109. Beide sind in einem Isolierstoffträger angeordnet, der aus einem flachen Klötzchen 103 besteht, das mit einem Durchbruch 116 und einem vom Durchbruch aus in Längsrichtung zum Rand des Klötzchens 103 verlaufenden Bohrung versehen ist. In diese Bohrung ist der an einer Stirnseite abgewinkelte Druckstift 107 eingesetzt, wobei der abgewinkelte Teil an der Innenwandung des Durchbruchs aufliegt. Im Durchbruch 116 ist die unter Vorspannung befindliche, als S-förmige Blattfeder ausgebildete Druckfeder 109,gegen Herausfallen gesichert eingesetzt,· deren eines Ende auf der Stirnseite des Druckstiftes 107 und deren anderes Ende an der gegenüberliegenden Wandung des Durchbruchs 116 anliegt. Das Klötzchen 105 ist stirnseitig an der Innenwand des aus einem einseitig offenen, mit einem

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Gehäusedeckel abdeckbaren Gehäuses 106 der Mikrostripleitung, das an der Stirnseite ferner eine Bohrung zur Aufnahme der Koaxialleitung aufweist, angeschraubt. An der der Gehäusestirnseite zugekehrten Seite sind an dem Klötzchen 103 Zentrierbolzen 112, 114· angeordnet, die in entsprechende Bohrungen an der Gehäusestirnseite eingreifen. Die Zentrierbolzen 112, 114 sind stufenförmig abgesetzt, derart, daß der vordere Teil 113, 115 mit kleinerem Durchmesser exzentrisch nach unten versetzt zum hinteren Teil angeordnet ist. Diese vorderen, exzentrisch angeordneten Teile 113» 115 der Zentrierbolzen übernehmen bei der Montage des Verbindungselementes zunächst die Führung in den entsprechenden Bohrungen der Gehäusestirnseite, wie dies auch deutlich aus Fig. 19 ersichtlich iat.

Ein Ausführungsbeispiel eines Verbindungselementes, das dem in den Fig. 17 bis 19 dargestellten in seinem prinzipiellen Aufbau entspricht, zeigen die Fig. 20 und 21, in denen dieses Verbindungselement .in xwei Seitenansichten dargestellt ist. Der Isolierstoffträger zur Aufnahme der gefederten Druckelemente ist ebenfalls als flaches Klötzchen 120 ausgebildet, das mit einem Durchbruch 126 für die Druckfeder 129 und einer vom Durchbruch aus in Längsrichtung des Klötzchens 120 zum Rand verlaufenden Bohrung für den Druckstift 127 versehen ist. Der Druckstift 127 ist T-förmig ausgebildet und liegt mit seinen Querstegen an der Innenwandung des Durchbruchs 126 auf. Die Druckfeder 129 besteht aus einer Schraubenfeder, die an der Stirnseite des Druckstriftes 127 einerseits und an der gegenüberliegenden Wandung des Durchbruchs, an der ein zapfenartiger Vorsprung 128 zur Lagesicherung der Schraubenfeder angebracht ist, andererseits anliegt. Die Befestigung des Klötzchens 120 erfolgt in entsprechender Weise durch Ver-

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schraubung an der Innenwand der Stirnseite eines - in der Figur nicht dargestellten - Gehäuses. Ferner sind an der der Stirnseite des Gehäuses zugewandten Seite des Klötzchens 120 Zentrierbolzen 122, 124 angeordnet, die in der gleichen V/eise wie beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel stufenförmig abgesetzt sind, wobei der vordere Teil 123, 125 exzentrisch angeordnet ist. Mikrostripleitung und Koaxialleitung, für deren Verbindung dieses
Verbindungselement vorgesehen ist, können beispielsweise in der gleichen Art ausgebildet sein wie bei den in den
Fig. 14 bis 19 dargestellten Ausführungsbeispielen.

22 Patentansprüche
21 Figuren

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Claims

Patentansprüche

Λ.) Verbindungselement zur elektrischen Verbindung von Schaltkreisen in gedruckter Schaltungstechnik mit gleichartigen Schaltkreisen oder Koaxialleitungen unter Verwendung eines auf den miteinander zu kontaktierenden Leiterbahnen aufliegenden Kontaktelementes, dadurch gekennzeichnet, daß gefederte Druckelemente aus Isolierstoff vorgesehen sind, die, insbesondere in einem Träger geführt, jeweils im Bereich der Kontaktierungsstellen zwischen Kontaktelement und Leiterbahnen auf dem Kontaktelement aufliegen.
2. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gefederten Druckelemente aus einem in einer Bohrung eines Trägers eingesetzten und auf dem Kontaktelement aufliegenden Druckstift; einem Gewindestift utjd

■ ,einer zwischen Druckstift und Gewindestift angeordneten \Druckfeder bestehen.
3. Verbindungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontakteleraent als Kontakbrücke ausgebildet und in einem, zwischen zwei die miteinander zu kontaktierenden Leiterbahnen tragenden Substraten angeordneten Isolierstoffträger eingesetzt ist.
4. Verbindungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierstoffträger zugleich Träger für die Druckelemente ist.
5. Verbindungselement nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierstoffträger mit einem zapfenartigen Ansatz in einer Bohrung eines die Substrate tragenden Gehäusebodens eingesetzt ist.

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6. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Isolierstoffträger aus einem kammerartigen, mit einem Deckel abdeckbaren Gehäuse vorgesehen ist, dessen der Deckelseite gegenüberliegende Seite einen . nach außen gerichteten Zapfen aufweist, in den das als Kontaktbrücke ausgebildete Kontaktelement einsetzbar ist (Fig. 4 bis 10).
7. Verbindungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gefederten Druckelemente aus in bodenseitige Öffnungen des Gehäuses einsetzbaren Isolierstoffstiften und im Gehäuseinnenraum angeordneten, auf der Stirnseite der Isolierstoffstifte und dem aufgesetzten Kammerdeckel unter Vorspannung anliegenden Druckfedern bestehen.
8. Verbindungselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfedern vorzugsweise zu einem Bauteil vereinigte, S-förmig gebogene Blattfedern sind.
9. Verbindungselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfedern aus in Bohrungen des Gehäuses, die in axialer Verlängerung der Öffnungen für die Isolierstoff stifte angeordnet sind, eingesetzten Schraubenfedern bestehen (Fig. 7 bis 10).
10. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite des Gehäuses ein in eine entsprechende Bohrung eines die Substrate tragenden Gehäusebodens einrastender Stift angeordnet ist.
11. Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierstoffträger im Bereich der Aufnahme des Kontaktelementes in der. Quer-

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ebene aufgeschnitten ist und an den einander gegenüberliegenden Flächen einen Haltezapfen für das mit" einer Bohrung versehenen Kontaktelement und eine entsprechende Ausnehmung aufweist.
12. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement auf einem Isolierstoffplättchen aufgebracht ist und mit seinen beidseitig überragenden Enden auf den miteinander zu kontaktierenden Leiterbahnen aufliegt und daß das Druckelement aus einer vierarmigen Isolierstoffbrücke mit an den Seiten eines Vierecks angeordneten seitlichen Stegen besteht, von denen zwei gegenüberliegende Stege mit der Stirnseite auf dem Kontaktelement im Bereich der KonlaktierungK-stellen auflegen und die in ihrem Mittelteil von einer im Gehäuseboden abgestützten, unter Federdruck stehenden Klammer umgeben ist (Fig. 11 bis 13).
'13. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement als am Innenleiter einer Koaxialleitung befestigtes und in Verlängerung des Inneuleiters verlaufendes Kontaktbändchen ausgebildet ist, das mit seinem freien Ende auf der Leiterbahn eines mit der Koaxialleitung zu verbindenden Schaltkreises aufliegt und mittels eines federnden. Druckelementes gegen die Leiterbahn gedrückt ist.
14. Verbindungselement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckelement, bestehend aus einem Druckstift, einem Gewindestift und einer zwischen Druckstift und Gewindestift angeordneten Druckfeder, in der Bohrung eines den Außenleiter der Koaxialleitung bildenden und am Gehäuseboden befestigten metallischen Flansches eingesetzt ist (Fig. 14).

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15. Verbindungselement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckelement, bestehend aus einem Druckstift, einem Gewindestift und einer zwischen Druckstift und .Gewindestift angeordneten Druckfeder, in der Bohrung eines Klötzchens eingesetzt ist, das innen an der Stirnseite eines kammerartigen,stirnseitig mit einem Durchbruch für die Koaxialleitung versehenen Gehäuses befestigt ist (Fig. 15", 16).
16. Verbindungselement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckelement aus einem Stift und einer Druckfeder besteht, die in einem flachen Klötzchen mit einem quer zur Breitseite verlaufenden Durchbruch und einem vom Durchbrach aus in Längsrichtung zum Rand des Klötzchens verlaufenden Bohrung angeordnet sind, derart, daß der Stift in die Bohrung eingesetzt ist und die Druckfeder im Durchbruch unter Vorspannung an der Stirnseite des Stiftes und an der Wandung des Durchbruchs anliegt (Fig. 17 bis 21).
17. Verbindungselement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder eine S-förmig gebogene Blattfeder ist.
18. Verbindungselement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder eine Schraubenfeder ist.
19. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das flache Klätzchen an der Innenwandung eines den Außenleiter der Koaxialleitung bildenden und am Gehäuseboden befestigten metallischen Flansches angebracht, insbesondere angeschraubt ist.

VPA 9/648/2003 - 20 -

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20. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das flache Klötzchen innen an der Stirnseite eines kammerartigen, stirnseitig mit einem Durchbruch für die Koaxialleitung versehenen Gehäuses befestigt ist.
21. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Flansch bzw. der Stirnseite des Gehäuses zugekehrten Seite des flachen Klötzchens Zentrierbolzen und am Flansch bzw. der Stirnseite des Gehäuses in entsprechender Lage und mit entsprechender Form Bohrungen vorgesehen Kind.
22. Verbindungselement nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierbolzen stufenförmig abgesetzt sind derart, daß der vordere Teil mit kleinerem Durchmesser exzentrisch nach unten versetzt üuie hinteren Teil

': angeordnet ist.

VPA9M8/2003 _509815/ü5e4