DE3046123C2 - Steckverbinder zum Verbinden der Leiterbahnen von Leiterplatten - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder zum Verbinden der Leiterbahnen von Leiterplatten, die stimseitig aufeinanderstoßen und deren Stirnkanten im rechten Winkel zueinander stehen, wobei eine erste Leiterplatte Kontaktfedern zur Aufnahme der zweiten Leiterplatte aufweist.

Aus der DE-OS 19 14 489 ist ein Steckverbinder zum Verbinden von Kontakten auf einer ersten Leiterplatte (Mutterplatte) mit den Leiterbahnen einer zweiten Leiterplatte (Tochterplatte) bekannt. Die beiden Leiterplatten stehen dabei senkrecht aufeinander und zwar so, daß sich bei der Projektion der ersten Leiterplatte auf die zweite Leiterplatte eine Gerade bildet.

Häufig ist es aber nicht möglich Leiterplatten in dieser Anordnung miteinander zu verbinden, besonders in den Fällen, wo die Packungsdichte der Bauteile auf der zweiten Leiterplatte so groß ist, chß keine zusätzlichen Steckvorrichtungen aufgenommen werden können oder durch das Anbringen der zweiten Leiterplatte in dieser Art Störsignalbeeinflussungen der Leiterplatten untereinander verursacht werden.

Aus der DE-OS 19 14489 ist weiter bekannt, Leiterplatten mittels Kontaktfedern elektrisch miteinander zu kontaktieren und mechanisch in ihrer Lage zueinander zu fixieren.

In der DE-AS 11 14 563 ist eine Leiterplatte beschrieben, die an ihrer Stirnkante Aussparungen aufweist In diese Aussparungen ragt je ein mit den signalführenden Leiterbahnen verbundener letztere verlängernder Kontaktfederbügel. Die Kontaktfederbügel sind dort derart angeordnet daß ihre Kontaktflächen senkrecht zu den Oberflächen der Leiterbahnen der Leiterplatte stehen. Die DE-AS 11 14 563 gibt jedoch keinen Hinweis zur elektrischen Schirmung der Kontaktstellen.

Es wäre nun denkbar, Leiterbahnen von Leiterplatten, die stimseitig aufeinanderstoßen und deren Stimkanten im rechten Winkel zueinanderstehen, durch Winkelstecker miteinander zu verbinden. Falls die signalführenden Leiterbahnen außerdem geschirmt verbunden sein sollen, kämen Koaxialstecker in Frage. Bei einer Vielzahl zu kontaktierender Leiterbahnen würde das einen erheblichen Aufwand bedeuten, zumal die Koaxialstecker unter Berücksichtigung der sicheren Kontaktgabe und der Toleranzen schwimmend angeordnet sein müßten.

Aufgabe der Erfindung eingangs genannter Art ist es, einen einfachen Steckverbinder anzugeben, der es gestattet, eine Vielzahl von Leiterbahnen sicher miteinander zu verbinden und dabei eine möglichst hohe Schirmung der signalführenden Leiterbahnen besonders an der Kontaktstelle zu erreichen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungsformen, bzw. Weiterbildungen der Erfindung angegeben.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert. Dabei zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf die erste Leiterplatte und tine Ansicht der einschiebbaren zweiten Leiterplatte,

F i g. 2 eine Darstellung der Kontaktträgerplatte mit zwei Kontaktfederbügeln im nicht gebogenen Zustand,

Fig.3a eine Draufsicht auf die Kontaktträgerplatte mit zwei Kontaktfederbügeln im gebogenen Zustand und

F i g. 3b eine Schnittdarstelluiig dazu.

In Fig. 1 ist die erste Leiterplatte 1 in einer Draufsicht dargestellt. An ihrer Stirnkante weist diese erste Leiterplatte 1 Aussparungen 2 auf. Die signalführenden Leiterbahnen 3 laufen auf diese Aussparungen 2 zu. Am Fuße der Aussparungen 2 sind an den Leiterbahnen Kontaktfederbügel 4 befestigt. Die Kontaktfederbügel 4 werden vorzugsweise aus einem vergoldeten Federbronzeband hergestellt. Dieses

Federbronzeband wird zu einem Kontaktfederbflgel 4 gebogen, der an seinem freien Ende spitz zuläuft, in der Mitte — an den Kontaktgabeflichen — bauchig ist und an seinem mit einer Leiterbahn 3 verbundenen Ende in zwei aneinanderliegende Schenkel ausläuft Diese Schenkel weisen Kontaktauflageflächen 17 auf, damit beim Verlöten der Kontaktfederbügel 4 mit den Leiterbahnen 3 eine möglichst große Lötfläche zur Verfügung steht Vorzugswelse sind an den Schenkeln noch Befestigucgsfahnen (nicht dargestellt) vorhanden, um die Kontaktfederbügel 4 mit der Leiterplatte 1 mechanisch fest verbinden zu können. Die Kontaktauflageflächen 17 und die Befestigungsfahnen Fixieren die Lage der Kontaktfederbügel 4 auf der Leiterplatte 1.

In Analogie zu koaxialen Steckverbindern stellt ein Kontaktfederbügel 4 den Innenleiter dar. Nur ist der erfindungsgemäße Kontaktfederbügel nicht zylindrisch, sondern besteht aus einem Federbronzeband, dessen zur Kontaktgabe dienende Breitseiten gegen die Breitseiten der Leiterbahnen 3 um 90° gedreht sind.

Die dem Außenleiter in der Koaxialtechnik entsprechenden Kontaktfederelemente 5 stehen mit ihren zur Kontaktgabe dienenden Breitseiten ebenfalls isnkrecht zu den Leiterbahnen 3 der ersten Leiterplatte 1. Sie bestehen vorzugsweise auch aus vergoldeter Federbronze. Je zwei Kontaktfederelemente 5 benachbarter Aussparungen 2 sind mittels einer Kontaktträgerplatte 8 miteinander verbunden.

In Fig.2 ist eine Kontaktträgerplatte 8 mit zwei Kontaktfederelementen 5 vergrößert dargestellt Ein Steg 13 verbindet die Kontaktfederelemente 5 mit der Kontaktträgerplatte 8. Fig.2 zeigt außerdem vier Befestigungsfahnen 18, mittels derer die Kontaktträgerplatte 8 an der ersten Leiterplatte 1 befestigt wird. Die Befestigungsfahnen werden in auf der ersten Leiterplatte 1 befindliche Löcher 19 gesteckt so daß sie durch Löten mit dem rückseitigen Massebelag (nicht dargestellt) der ersten Leiterplatte 1 leitend verbunden werden können. Die Biegelinien zum rechtwinkligen Umbiegen der Kontaktfederelemente 5, der Kontaktträgerplatte 3 und der Befestigungsfahnen 18 sind gestrichelt dargestellt

Aus F i g. 1 und F i g. 3a ist ersichtlich, in welcher Weise die Kontaktfederelemente 5 gebogen sind. Die Kontaktfederelemente 5 laufen zuerst parallel zu den Flanken der Aussparungen, bzw. der Längsseiten der Kontaktträgerplatte 8, weiten sich dann in bezug auf den Kontaktfederbügel 4 ebenso wie dieser konvex auf und laufen leicht gekrümmt auf die nicht ausgesparten Flächen 6 zu. An den freien Enden der Kontaktfederelemente 5 sind Ausstanzung .·η 14 vorgesehen, so daß die stark nach innen gekrümmten nicht ausgestanzten freien Restciden über die Massebeläge 7 der nichtausgesparten Flächen 6 ragen können, um damit ein Festhaken der zweiten Leiterplatte 9 an den Kontaktfederelementen 5 zu verhindern.

Die SchnittdarstelJung in F i g. 3b zeigt, daß die freien Restenden knapp Ober der ersten Leiterplatte 1 nach hinten gebogen sind. Aus Fig,3b ist ebenfalls ersichtlich, daß der Steg 13 höher gestaltet ist als die freien Enden der Kontaktfederelemente 5, Diese konstruktive Maßnahme dient zur besseren Entkopplung der einzelnen signalführenden Leiterbahnen 3. Zur Entkopplung dienen auch über den signalführenden

Leiterbahnen 3 angebrachte Schirmprofile- Prinzipiell ist es auch möglich, die Kontaktträgerplatten 8 so an der ersten Leiterplatte 1 anzubringen, daß sich die Stege 13 am stirnseitigen Rand der ersten Leiterplatte 1 befinden. Demzufolge ragen die Kontaktfederelemente 5 mit ihren freien Enden in die Aussparungen 2 hinein. Diese erfindungsgemäße Lösung ist aber nur dann anwendbar, wenn nicht so hohe Forderungen an die Entkopplung

und die Abschirmung gestellt werden.

Die nicht ausgesparten Flächen 6 im Bereich der Stirnkanten der ersten Leiterplatte 1 weisen Ansätze 15 auf, die die Aussparungen 2 im Berek'·, der Stirnkanten einschnüren und verhindern, daß die Kontaktfederelemente 5 beim Einschieben der zweiten Leiterplatte 9 beschädigt werden.

Die zweite Leiterplatte 9 wird in die Aussparungen 2 so eingeschoben, daß eine ihrer signalführenden Leiterbahnen 11 mit einem Kontaktfederbügel 4 in Kontakt kommt. Der Massebelag 12 an der Unterseite der zweiten Leiterplatte 9 trifft beim Einschieben auf

JO das unterhalb des Kontaktfederbügels 4 dargestellte Kontaktfederelement 5. Die über den Leiterbahnen 11 mittels rohrförmigen leitenden Abstandshaltern 17 befestigte Abdeckplatte 10 trifft beim Einschieben zwischen den Kontaktfederbügel 4 auf das darüber befindliche Kontaktfederelement 5. Die Abdeckplatte 10 besteht aus Isoliermaterial und weist auf ihrer Oberseite, also auf der den Leiterbahnen 11 der zweiten Leiterplatte 9 abgewandten Seite, einen Massebelag 16 auf, der mit dem Massebelag 12 auf der Unterseite der

■»ο zweiten Leiterplatte 9 mittels der Abstandshalter 17 auf kurzem Weg leitend verbunden ist. Der Kontaktfederbügr! 4 ist also beidseitig geschirmt durch die Massebeläge 12 und 16.

In die weiteren Aussparungen 2 der Leiterplatte 1

werden je nach Bedarf weitere zweite Leiterplatten 9 eingeschoben, um andere signalführende Leiterbahnen 3 der Leiterplatte 1 geschirmt mit weiteren Leiterplatten 9 zu verbinden. Das Steckverbindersystem ist somit beliebig erweiterbar.

Zur Fixierung können die Kontaktfederelemente 5 in Isolierträgermaterial geführt sein, welches vorzugsweise dieselben Aussparungen wie die erste Leiterplatte aufweist. Damit ist ein gleichbleibender Kontaktdruck und eine bessere Führung auch bei häufigem Auswechsein von Leiterplatten gewährleistet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche;

1. Steck "irbinder zum Verbinden der Leiterbahnen von Leiterplatten, die stimseitig aufeinanderstoßen und deren Stirokanten im rechten Winkel zueinander stehen, wobei eine erste Leiterplatte Kontaktfedern zur Aufnahme der zweiten Leiterplatte aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Leiterplatte (1) an ihrer Stirnkante Aussparungen (2) aufweist, daß in die Aussparungen ι ο (2) je ein mit den signalführenden Leiterbahnen (3) verbundener letztere verlängernder Kontaktfederbügel (4) und mindestens je ein weiteres zum Kontaktfederbügel (4) parallel verlaufendes Kontaktfederelement (5) ragt, daß die Kontaktflächen der Kontaktfederbügel (4) und der Kontaktfederelemente (5) senkrecht zu den Oberflächen der Leiterbahnen (3) der ersten Leiterplatte (1) stehen, daß die erste Leiterplatte (1) mindestens auf einer Seite Massebeläge aufweist, daß die Kontaktfederelemente (5) mit Masse verbunden sind, daß die zweite Leiterplatte (9) an dem zwischen die Kontaktfederelemente (5) und die Kontaktfederbügel (4) der ersten Leiterplatte (1) eingreifenden Rand eine Abdeckplatte (10) aufweist, die über den Leiterbahnen (11) der zweiten Leiterplatte (9) angebracht ist und daß mittels zwischen diesen Leiterbahnen (11) angeordneten Abstandshaltern (17) die Massebeläge (12,16) der zweiten Leiterplatte (2) und der Abdeckplatte (10) verbunden sind.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfederelemente (5) am Fuß d_-r Aussparungen (2) einen Steg (13) aufweisen, der eine reit Massr verbundene Kontaktträgerplatte (8) mit den Kontaktfederelementen (5) verbindet

3. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfederelemente (5) an ihren freien Enden auf die Flanken der nichtausgesparten Rächen (6) zu gebogen sind. -to

4. Steckverbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Kontaktfederelemente (5) derartige Ausstanzungen (14) aufweisen, daß die gebogenen freien Restenden über die nichtausgesparten Flächen (6) der ersten «5 Leiterplatte (1) ragen.

5. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfederelemente (5) zumindest an ihren freien Enden in Isolierträgermaterial geführt sind und daß so das Isolierträgermaterial dieselben Aussparungen wie die erste Leiterplatte (1) aufweist.

6. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtausgesparten Flächen (6) im Bereich der Stirnkanten der ersten Leiterplatte (1) Ansätze (15) aufweisen, die die Aussparungen (2) im Bereich der Stirnkanten einschnüren.