Leiterplattensteckverbinder zur Oberflächenmontage

Abstract

 Der Isolierkörper eines Leiterplattensteckverbinders ist vor einer Stirnfläche einer Leiterplatte derart befestigt, daß erste und zweite Kontaktelemente oberhalb bzw. unterhalb der Leiterplattenebene angeordnet sind. Dritte Kontaktelemente be­finden sich in einem Zwischenbereich etwa in Höhe der Stirn­fläche. Die ersten und zweiten Kontaktelemente sind mit Kon­taktierungsflächen an der Ober- bzw. Unterseite der Leiterplat­te über flexible Leiterstücke verbunden. Die dritten Kontakt­elemente weisen starre Lötfahnen auf, die an weiteren Kontak­tierungsoberflächen an der Oberseite der Leiterplatte befestigt sind.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Leiterplattensteckverbinder zur Oberflächenmontage mit einer Vielzahl von in einem, im wesent­lichen quaderförmigen Isolierkörper angeordneten Kontaktelemen­ten und mit Anschlußmitteln zur elektrischen Verbindung der Kontaktelemente mit auf einer Leiterplatte befindlichen Kontak­tierungsoberflächen.

[0002] Solche Leiterplattensteckverbinder für die Oberflächenmontage gibt es bereits in verschiedenen Ausführungen. So ist z.B. aus "Elektronik-Entwicklung 6/85, Seite 8" ein Steckverbinder für die SMD-Technik bekannt, bei dem die Kontaktelemente speziell ausgebildete Kontaktbeine aufweisen, die aus einem leistenför­migen Isolierkörper herausragen. Diese Kontaktbeine reichen bis zu den Kontaktierungsoberflächen auf der Leiterplatte.

[0003] Die Kontaktelemente des bekannten Steckverbinders sind z.B. in drei Kontaktelementereihen übereinander angeordnet, wobei jede der Kontaktelementereihen eine Vielzahl von einzelnen nebenein­anderliegenden Kontaktelementen enthält. Die Kontaktbeine ver­lassen den Isolierkörper in einer parallel zur Leiterplatte verlaufenden Richtung und sind danach zur Leiterplatte hin ab­gewinkelt. Sie enden in Kontaktstempeln, die für eine Lötver­bindung mit den auf der Leiterplatte angeordneten Kontaktie­rungsoberflächen vorgesehen sind. Jeder Kontaktelementenreihe ist auf der Leiterplatte eine Reihe von Kontaktierungsoberflä­chen so zugeordnet, daß die Kontaktbeine jeder Kontaktelemen­tenreihe kreuzungsfrei zu den Kontaktbeinen der jeweiligen an­deren Kontaktelementereihen verlaufen.

[0004] Durch die Anordnung der Kontaktierungsoberflächen in mehreren Reihen wird insbesondere bei mehrreihigen Steckverbindern ver­hältnismäßig viel Platz zum Anschluß der Kontaktbeine auf der Leiterplatte benötigt.

[0005] Aus der deutschen Patentschrift DE-PS 35 44 125 ist ein Steck­verbinder für die SMD-Technik bekannt, bei dem mehrere Kontakt­elementereihen an eine einzige Reihe von Kontaktierungsoberflä­chen angeschlossen sind. Dies wird mit Hilfe eines kurzen Lei­terstückes, z.B. in Form eines Flachbandkabels erreicht, das an einem Ende mit den Kontaktelementen verbunden ist und mit dem anderen Ende benachbart zu den Kontaktierungsoberflächen auf der Leiterplatte endet.

[0006] Das zwischen den Kontaktelementen und den Kontaktieroberflächen eingefügte Leiterstück erhöht bei diesem Steckverbinder den elektrischen Übergangswiderstand der Kontaktelemente, weshalb sich dieser Steckverbinder nur für Verbindungen mit geringer Strombelastung der Kontaktelemente eignet.

[0007] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Leiter­plattensteckverbinder gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1 anzugeben, mit dem der Randbereich einer Leiterplatte für den Anschluß einer großen Anzahl von Kontaktelemente optimal ausge­nutzt werden kann und auch Kontaktelemente mit einem sehr ge­ringen elektrischen Übergangswiderstand zur Verfügung stehen.

[0008] Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im kenn­zeichnenden Teil des Schutzanspruchs 1 angegebenen Merkmale.

[0009] Ein erfindungsgemäß ausgebildeter Leiterplattensteckverbinder erlaubt eine Anordnung von Kontaktierungsoberflächen an beiden Seiten einer Leiterplatte, wobei die Dicke der Leiterplatte un­wesentlich ist, da die Flexibilität der Leiterstücke eine An­passung des erfindungsgemäß ausgebildeten Leiterplattensteck­verbinders an unterschiedliche Leiterplattendicken erlaubt.

[0010] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran­sprüchen angegeben.

[0011] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.

[0012] Dabei zeigen

FIG 1 einen erfindungsgemäß ausgebildeten Leiterplattensteck­verbinder in Frontansicht,

FIG 2 einen Querschnitt durch den Leiterplattensteckverbinder nach FIG 1 entlang der Schnittlinie II-II,

FIG 3 einen Querschnitt durch den Leiterplattensteckverbinder nach FIG 1 entlang der Schnittlinie III-III.

[0013] In FIG 1 ist die Frontseite F eines erfindungsgemäß ausgebilde­ten Leiterplattensteckverbinders SV dargestellt. In der recht­eckigen Fläche der Frontseite F sind die Stirnseiten einer Vielzahl von Kontaktelementen ersichtlich. Der Leiterplatten­steckverbinder SV ist vor einer Stirnfläche SF einer Leiter platte L angebracht, deren Verlauf zu beiden Seiten der gezeig­ten Frontseite F angedeutet ist.

[0014] Die Vielzahl von Kontaktelementen K sind in zur Leiterplatten­ebene parallel verlaufenden Reihen angeordnet. Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, ist der Leiterplattensteckverbinder SV so an der Stirnseite SF der Leiterplatte L befestigt, daß mehrere Reihen (im Beispiel fünf Reihen) von Kontaktelementen K1 oberhalb der Leiterplattenebene und mehrere Reihen von Kon­taktelementen K2 unterhalb der Leiterplattenebene angeordnet sind. Zwischen diesen ober- und unterhalb der Leiterplattenebe­ne angeordneten Kontaktelementen K1, K2 liegen zwei Reihen von Kontaktelementen K3 etwa in Höhe der Stirnfläche SF der Leiter­platte L.

[0015] In den vier Ecken der Frontseite F ist je ein zur Stromüber­tragung ausgebildetes Kontaktelement SK vorhanden, das in dem gezeigten Beispiel als dreilamellige Kontaktfeder zum beidsei­tigen Kontaktieren eines vertikal stehenden Kontaktmessers (nicht dargestellt) ausgebildet ist.

[0016] In FIG 2 ist ein Querschnitt durch den mittleren Bereich (Schnittlinie II-II in FIG 1) des Leiterplattensteckverbinders nach FIG 1 zusammen mit dem zugehörigen Randbereich der Leiter­platte L dargestellt.

[0017] Das Isoliergehäuse I des Leiterplattensteckverbinders SV ist vor der Stirnfläche SF der Leiterplatte L in rechtem Winkel zur Leiterplattenebene angeordnet. Die Kontaktelemente K1, K2, K3 verlaufen parallel zur Leiterplattenebene und durchdringen den Isolierkörper I von seiner Frontseite FS zur Rückseite RS, die parallel zur Stirnfläche SF der Leiterplatte L in geringem Ab­stand vor dieser verläuft. Die ober- und unterhalb der Leiter­plattenebene befindlichen Kontaktelemente K1, K2 ragen an der Rückseite RS des Isoliergehäuses I mit ihren Kontaktiernadeln KN aus dem Isoliergehäuse I heraus.

[0018] Die in Höhe der Stirnfläche SF befindlichen Kontaktelemente K3 weisen starre Lötfahnen LO auf, die ebenfalls an der Rückseite RS aus dem Isoliergehäuse I herausragen und an der Oberseite OS der Leiterplatte L aufliegen.

[0019] Die vor der Stirnfläche SF der Leiterplatte angeordneten Kon­taktelemente K3 sind als Doppelkontakte DK mit zwei übereinan­der liegenden elektrisch verbundenen Einzelkontakten ausge­führt. Oberhalb und unterhalb der Leiterplattenebene schmiegt sich an die Rückseite RS des Isoliergehäuses I jeweils eine Leiterfolie LF an, die zur Leiterplatte L hin eine Schleife SL bildet und parallel zur Leiterplattenebene an der Ober- bzw. Unterseite OS, US der Leiterplatte L endet.

[0020] Die in horizontaler Richtung aus dem Isoliergehäuse I herausra­genden Kontaktierungsnadeln KN sind durch Durchkontaktierun­gen (nicht ersichtlich) auf der Leiterfolie LF hindurchgeführt und mit zugeordneten Leiterbahnen (nicht ersichtlich) verlötet. Zur Erhöhung der Stabilität im Bereich der Kontaktierungsnadeln KN ist die Leiterfolie LF mit einer Versteifungsplatte V ver­stärkt.

[0021] Unmittelbar am Rand der Leiterplattenoberseite OS sind die Kon­taktierungsoberflächen WK für die starren Lötfahnen LF der im Zwischenbereich befindlichen Kontaktelemente K3 angeordnet. In geringem Abstand vom Leiterplattenrand entfernt sind auf der Oberseite OS und auf der Unterseite US der Leiterplatte L die Kontaktierungsoberflächen KO für den Anschluß der Leiterfolien LF angeordnet. Diese Kontaktierungsoberflächen KO liegen auf der Ober- und der Unterseite der Leiterplatte L jeweils in einer einzigen Reihe (nicht ersichtlich) parallel zum Rand der Leiterplatte L. Die Leiterbahnen (nicht ersichtlich) auf den Leiterfolien LF sind mit den Kontaktierungsoberflächen KO ver­lötet.

[0022] In FIG 3 ist ein Querschnitt durch ein Seitenteil ST des Lei­terplattensteckverbinders SV nach FIG 1 (Schnittlinie III-III) dargestellt. Die beiden Seitenteile ST des Leiterplattensteck­verbinders SV sind als Flansch zur mechanischen Befestigung des Isolierkörpers I an der Leiterplatte L ausgebildet. In jedem Flansch sind jeweils zwei übereinanderliegende zur Stromüber­tragung ausgebildete Kontaktelemente SK integriert.

[0023] Diese Kontaktelemente SK sind mit je einem Kontaktierungsfort­satz KF versehen, der zur Auflage auf zugehörigen Kontaktie­rungsoberflächen der Leiterplatte L vorgesehen ist. In jedem Seitenteil ST des Leiterplattensteckverbinders SV ist ein zur Stromübertragung ausgebildetes Kontaktelement SK für die Ober­seite und eines für die Unterseite der Leiterplatte vorgesehen.

[0024] Das für die Unterseite der Leiterplatte vorgesehene Kontaktele­ment SK ist im Isolierkörper I in einer Kontaktkammer KK unter­gebracht, die ein Verschieben des Kontaktelementes SK und seines Kontaktierungsfortsatzes KF in einer zur Leiterplatten­ebene senkrechten Richtung erlaubt. Dadurch kann ein beidsei­tiger Anschluß, der zur Stromübertragung vorgesehenen Kontakt­elemente SK für Leiterplatten unterschiedlicher Dicke sicherge­stellt werden. Die Befestigung des Flansches an der Leiterplat­te L erfolgt mit zwei Schrauben S, die gegenüber den Kontaktie­rungsfortsätzen KF elektrisch isoliert sind.

Ansprüche

1. Leiterplattensteckverbinder zur Oberflächenmontage (SMD) mit einer Vielzahl von in einem, im wesentlichen quaderförmigen Isolierkörper angeordneten Kontaktelementen und mit Anschluß­mitteln zur elektrischen Verbindung der Kontaktelemente mit auf einer Leiterplatte befindlichen Kontaktierungsoberflächen, dadurch gekennzeichnet, daß der Iso­lierkörper (I) vor einer Stirnfläche (SF) der Leiterplatte (L) derart befestigt ist, daß erste und zweite Kontaktelemente (K1, K2) oberhalb bzw. unterhalb der Leiterplattenebene angeordnet sind, daß dritte Kontaktelemente (K3) in einem Zwischenbereich etwa in Höhe der Stirnfläche (SF) angeordnet sind, daß die An­schlußmittel für die ersten und zweiten Kontaktelemente (K1,K2), denen Kontaktierungsflächen (KO) an der Ober- bzw. Unterseite der Leiterplatte (L) zugeordnet sind, aus flexiblen Leiterstük­ken (LF) gebildet sind, die mit einem Ende an den Kontaktele­menten (K1,K2) und mit ihrem anderen Ende an den Kontaktie­rungsoberflächen (KO) befestigt sind und daß die dritten Kon­taktelemente (K3) als Anschlußmittel starre Lötfahnen (LO) auf­weisen, die an weiteren Kontaktierungsoberflächen (WK) an der Oberseite der Leiterplatte (L) befestigt sind.

2. Leiterplattensteckverbinder nach Anspruch 1, da­durch gekennzeichnet, daß die flexiblen Leiterstücke als Leiterfolie ausgebildet sind.

3. Leiterplattensteckverbinder nach Anspruch 2, da­durch gekennzeichnet, daß die Leiterfo­lien (LF) im Anschlußbereich der ersten und zweiten Kontaktele­mente (K1,K2) jeweils senkrecht zu den Kontaktelementeachsen verlaufen und daß die ersten und zweiten Kontaktelemente (K1, K2) die Leiterfolie (LF) durchdringende Kontaktierungsnadeln (KN) aufweisen.

4. Leiterplattensteckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktierungsoberflächen für die ersten, zweiten und dritten Kontaktelemente jeweils einreihig angeordnet sind.

5. Leiterplattensteckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktierungsoberflächen für die dritten Kontaktele­mente unmittelbar am Leiterplattenrand angeordnet sind.

6. Leiterplattensteckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ober- und unterhalb der Leiterplattenebene in beiden Quer­seiten des Isolierkörpers (I) je ein zur Stromübertragung aus­gebildetes Kontaktelement (SK) angeordnet ist.

7. Leiterplattensteckverbinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die oberhalb der Leiterplat­tenebene angeordneten zur Stromübertragung ausgebildeten Kon­taktelemente (SK) in je einem zur Befestigung des Isolierkör­pers (I) an der Leiterplatte (L) ausgebildeten Flansch inte­griert sind.

8. Leiterplattensteckverbinder nach Anspruch 6 oder 7, da­durch gekennzeichnet, daß die zur Strom­übertragung ausgebildeten Kontaktelemente (SK) als Anschlußmit­tel je einen stegförmig ausgebildeten Kontaktierungsfortsatz (KF) aufweisen.

9 Leiterplattensteckverbinder nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die stegförmigen Kontaktierungsfortsätze (KF) mittels zur Befesti­gung des Isolierkörpers (I) an der Leiterplatte (L) vorgesehe­ner Klemmverbindungen auf zugeordnete Kontaktierungsoberflächen gedrückt werden.

10. Leiterplattensteckverbinder nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die unterhalb der Leiterplattenebene angeordneten zur Strom­übertragung ausgebildeten Kontaktelemente in Kontaktkammern (KK) angeordnet sind, die zur Anpassung an unterschiedliche Leiterplattendicken ein Verschieben der Kontaktelemente in einer zur Leiterplattenebene senkrechten Richtung erlaubt.

Zeichnung