EP0397057A1 - Anordnung zur mechanischen und elektrischen Verbindung einer Ergänzungsleiterplatte an einer Grundleiterplatte - Google Patents

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EP0397057A1
EP0397057A1 EP90108465A EP90108465A EP0397057A1 EP 0397057 A1 EP0397057 A1 EP 0397057A1 EP 90108465 A EP90108465 A EP 90108465A EP 90108465 A EP90108465 A EP 90108465A EP 0397057 A1 EP0397057 A1 EP 0397057A1
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EP
European Patent Office
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circuit board
arrangement according
receiving body
supplementary
connection
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EP90108465A
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EP0397057B1 (de
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Karl Zell
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50—Fixed connections
    • H01R12/51—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/52—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures connecting to other rigid printed circuits or like structures

Definitions

  • a supplementary printed circuit board which is also required for retrofitting, which is also referred to as a daughter board, on a basic printed circuit board also referred to as a mother board
  • plug connections to it which, for example, have parts of mutually resilient legs of contact spring pairs as contact points.
  • the mating contact points located on one edge of the supplementary printed circuit board are inserted between these legs.
  • the constructive design ensures that a correspondingly large holding force is specified.
  • the invention has for its object to enable a simple and inexpensive connection of a supplementary circuit board and a main circuit board.
  • the manufacturing effort is reduced, in particular, by the connecting elements formed in one piece according to the invention.
  • a major advantage results from the fact that no connector arrangements have to be provided on the base circuit board.
  • the direct connection between the individual connecting elements and the plated-through holes in the base circuit board results in electrically short passages. This is particularly advantageous for bus wiring.
  • the direct galvanic connection between the connecting element and the through-contact provided on the base circuit board is made possible by an elastic press-in connection, which is produced in a simple manner with the help of the integrated mounting element.
  • the mechanical and electrical connection between the two printed circuit boards can be released and the supplementary printed circuit board removed by simple handling on the mounting element.
  • the forces necessary for pressing in or loosening the connecting elements are generated via the mounting element, for example a screw element, between the receptacle body and the base circuit board without the need for a special tool.
  • the connecting element can have an elastic press-in zone at both end regions, in which case one end region of each connecting element is pressed into a corresponding hole in the supplementary printed circuit board and the electrical connection to the conductor tracks is thus produced.
  • the assembly element with the aid of which the press-in connection is realized, is simultaneously used as an element for securing the cohesion between these printed circuit boards.
  • This cohesion is sufficiently secured without any special additional effort.
  • This mounting element can be in the simplest Be realized by a screw connection.
  • a screw connection can be produced and separated again together with a screw nut part inserted in the receiving body or in the base circuit board.
  • a relative longitudinal movement of only the screw element with respect to the other part not having the screw nut part (receiving body or base circuit board) is prevented by a securing element with unrestricted mobility of the screw element.
  • the holes for the screw nut parts eg in the form of threaded bushings, can be easily retrofitted if necessary.
  • the receptacle body can be composed of a plurality of parts placed against one another, the parts to be connected to one another each fixing at least one connecting element, preferably a number of connecting elements, in its central section between them and the adjacent part. This can be done in a simple manner with the help of a z. B. pox-shaped elevation, each engaging in a corresponding recess, which is present on one of the parts between which it is present.
  • the position of the connecting elements can be additionally secured in that they are inserted in a groove which is adapted to their shape and is correspondingly recessed.
  • the receiving body containing these connecting elements can thus be assembled in a simple manner, depending on the type of kit.
  • the cohesion between the individual parts can also be achieved by using a snap connection without using special connecting elements.
  • Another possibility for joining the required connecting elements to the receptacle body is in a receptacle body formed in one piece for each connec- tion tion element to provide a continuously open chamber into which the connecting element is introduced and fixed in position outside the end regions by its shape and / or by the shape of the chamber cross section.
  • the receiving body or the parts forming it can be produced as plastic injection molded parts.
  • the receptacle body fastened directly in the edge region on the supplementary printed circuit board results in a secure cohesion between the parts to be connected via the mounting elements which can be easily accommodated therein.
  • the conductor tracks do not have to be led directly to the edge of the plate.
  • the basic printed circuit board 1 which represents, for example, a multilayer backplane wiring board, is to be retrofitted or supplemented by the printed circuit board 2.
  • Certain conductor tracks are then to be connected on the two boards. This is done via connecting elements 3, which are pressed with the press-in area of their connecting lugs 4 and 5 into a metallized hole in the respective printed circuit board, not shown here.
  • Each connecting element 3 is made in one piece from flat strip material and has a collar-shaped widening 6 in front of the press-in area of the connecting lugs 4, 5, on which a press-in tool can be attached or a molded part can rest.
  • three connecting elements 3 arranged in different planes are shown as examples, each belonging to a series of such connecting elements.
  • connecting elements 3 are introduced into a receiving body 14 which consists of several parts 9 ... 12 in accordance with the exemplary embodiment according to FIG.
  • These parts can e.g. B. are manufactured as plastic injection molded parts. With the exception of the outermost molded part 12, they have a depression 8 into which a z. B. engages by means of an embossing process pock-shaped elevation 7 of the connecting element. A centering and a correct fixation of the connecting element is thus achieved.
  • the connecting element 3 could be inserted in a correspondingly shaped groove.
  • the individual parts must be connected to one another after the connecting elements 3 have been introduced.
  • this can be done, for example, by a screw or rivet connection. It is also conceivable to snap the individual parts 9 ... 12 together to form a unit. This represents the receiving body
  • the unit in turn is connected to the circuit board 2, which has circuit supplements. This could also be done by a screw or rivet connection.
  • a pin 13 present on the supplementary printed circuit board 2 could also be pressed into a corresponding recess in the first receptacle body part 9. This connection can then be provided several times.
  • each connecting element protruding from the multi-part receiving body is bent out of the plug-in direction relating to the printed circuit board 1 perpendicular to the printed circuit board 2 and pressed into a metallized bore of the printed circuit board 2 with the respective press-in area. This then creates a galvanic connection to the conductor tracks or certain components present on this printed circuit board.
  • the circuit board 2 and the receiving body containing the individual connecting elements form a pluggable unit. This unit can be connected to the other end of each connecting element 3, i. H. with the press-in area of the respective terminal lug 4 into a corresponding metallized hole in the printed circuit board 1.
  • FIG. 2 Another possibility of designing the receiving body receiving the connecting elements 3 is shown in FIG. 2.
  • the receiving body 16 produced as a plastic injection-molded part contains individual chambers 17 into which the connecting elements 3 arranged in rows are inserted. It must now be ensured that these connecting elements are each held in the chamber. For this purpose, they could be pinched, pressed in or spread out, for example.
  • FIG. 3 shows an embodiment of such a connecting element, in which a U-shaped tab 15 is provided on the connecting element.
  • the chamber 17 will be like this shaped so that it has a constriction, so that the inserted connecting element 3 is clamped at this point.
  • the receiving body 16 containing the connecting elements 3 is connected in the manner already described to the supplementary printed circuit board 2 to form a pluggable unit.
  • the connecting elements 3 to be designed as contact springs can thus, as described, be combined in a receiving body which, for example, consists of stackable plastic parts which can be snapped onto one another for fastening, or which, as a compact molded part, also comprises several rows of such connecting elements.
  • the unit produced from the receptacle body and the supplementary printed circuit board 2 can be effectively connected to the supplementary printed circuit board with the aid of a mounting element integrated in the receptacle body.
  • a mounting element can represent, for example, a screw connection with which the forces required for pressing in or for releasing the pluggable unit are generated. Such a screw connection is shown in FIGS.
  • a threaded bushing 18 is introduced in the main circuit board 1. This can be done, for example, by pressing into a corresponding hole.
  • the pulling and inserting of the pluggable unit consisting of the receiving body 14 or 16 and the supplementary printed circuit board 2 is made possible by a corresponding rotation of the neck screw 19. So that by turning the neck screw 19 to be inserted into the threaded body 18 through the bore in the female body, this plug-in unit can be moved back and forth from the main circuit board 1, a securing tab 20 is provided in the female body.
  • each terminal lug can be V-shaped, for example. This V-shaped press-in area is limited by the collar-shaped widening 6.
  • the corresponding cut-out surface of the plastic injection-molded parts 9 to 12, which form the receiving body, can then rest on this collar-shaped widening, for example in accordance with the exemplary embodiment according to FIG.
  • the threaded bush belonging to the screw connection is pressed or also injected into the receiving body 12 or 16 designed according to FIG. 1 or FIG.
  • a lock washer 23 is provided to enable the unit consisting of the supplementary printed circuit board 2 and the receiving body 14 (16) to be released.
  • This locking washer can be designed, for example, as a snap ring which is snapped into a corresponding groove on the screw.
  • the pluggable unit consists of the supplementary printed circuit board 2 and a total of two receptacle bodies 25 and 24. These are each arranged on one side of the supplementary printed circuit board 2 and can be connected to the latter by a press-in connection. This takes place, for example, with the pin 26 or 28, which is pressed into the bore 27 or 29 of the supplementary printed circuit board 2. Alternatively, only one receptacle body can be attached to one or the other side surface of the supplementary printed circuit board 2 in the correct position.
  • connection elements 3 of each receiving body 25 or 24, which are located one behind the other are introduced into rows of holes 30 and 31, respectively, which are offset from one another.
  • the pins 26 and 28 and the associated holes are also offset from one another, so that the respective receiving body is suitable for a so-called envelope assembly.
  • the receiving body can therefore be attached to the right and / or to the left side of the supplementary circuit board without the interference of the connection elements 3.
  • the screw connection according to FIG. 4 or FIG. 5 is indicated by the center lines 32 or 33.

Abstract

Zur elektrischen Verbindung der an den beiden Leiterplatten (1, 2) vorhandenen Leiterbahnen untereinander werden einteilige Verbindungselemente (3) verwendet, die in einem mit der Ergänzungsleiterplatte lösbar oder unlösbar verbundenen Aufnahmekörper (14, 16) eingebracht sind. Das eine Ende (7) eines jeden Verbindungselementes (3) ist unmittelbar in eine mit einer Durchkontaktierung versehenen Bohrung der Grundleiterplatte (1) und das andere Ende (5) unmittelbar in eine entsprechende Bohrung der Ergänzungsleiterplatte (2) eingepreßt. Die Herstellung dieser elastischen Einpreßverbindung in der Grundleiterplatte bzw. das nicht mit großer Häufigkeit vorgenommene Lösen erfolgt mit Hilfe eines dem Aufnahmekörper zugehörigen Montageelementes (18, 19) (Schraubverbindung). Damit kann die Einheit aus Aufnahmekörper (14, 16) und Ergänzungsleiterplatte (2) kontinuierlich zu der Grundleiterplatte (1) hin bewegt oder von dieser abgehoben werden. Durch das direkte Einbringen der Verbindungselemente in die Durchkontaktierungen werden u. a. elektrisch kurze Durchgänge erreicht und es sind für eine solche Ergänzung bzw. Nachrüstung keine besonderen Vorleistungen notwendig .

Description

  • Zur mechanischen und elektrischen Verbindung einer auch zur Nachrüstung erforderlichen Ergänzungsleiterplatte, die auch als Tochterplatte bezeichnet wird, an einer auch als Mutterplatte bezeichneten Grundleiterplatte ist es bekannt, an dieser Steck­verbindungen anzubringen, die beispielsweise als Kontaktstellen Teile von gegeneinander federnden Schenkeln von Kontaktfeder­paaren aufweisen. Zwischen diese Schenkel werden die sich an einer Kante der Ergänzungsleiterplatte befindlichen Gegenkon­taktstellen eingesteckt. Durch die konstruktive Ausführung ist dabei sicherzustellen, daß eine entsprechend große Haltekraft vorgegeben ist.
  • Für diejenigen Anwendungsfälle, in denen es schwierig ist, ei­nen Satz von Leitungsbahnen unmittelbar entlang einer Platten­kante enden zu lassen, ist es auch bekannt, an den miteinander zu verbindenden Leiterplatte entsprechend angepaßte Steck- und Aufnahmeelemente anzubringen. Zur galvanischen Verbindung ei­ner Anzahl von Leiterbahnen der Ergänzungsleiterplatte mit ei­ner Anzahl von Leiterbahnen der Grundleiterplatte werden diese beiden Elemente miteinander in Eingriff gebracht. Dies erfolgt beispielsweise bei der Steckverbindung nach der DE-OS 24 40 648 durch jeweils paarweise in jedem Steck- und Aufnahmeelement an­gebrachte federnde Teile, die mit ihrem einen Ende jeweils in plattierte Bohrungen der zugehörigen gedruckten Schaltungsplat­te massiv eingepreßt sind, wobei dann zusätzlich eine Lötverbin­dung vorgesehen werden kann. Eine Mehrzahl der in jeder Platte eingesetzten federnden Teile werden jeweils von einem Gehäuse umschlossen, wobei die Gehäuse so ausgeführt sind, daß sie bei der Herstellung der Steckverbindung ineinandergreifen.
  • Durch die DE-OS 19 14 489 ist es bekannt, paarweise mehrere speziell ausgebildete Kontaktstücke in einem isolierenden Ge­häuse einzubringen, deren unterer Teil aus dem Gehäuse heraus­ragt. Dieser Teil wird durch den mit einem entsprechenden Werk­zeug auf das Gehäuse erzeugten Druck in die in der Grundleiter­platte vorhandenen plattierten Bohrungen eingedrückt, bis das Gehäuse mit seiner unteren Wandung auf der Leiterplatte auf­sitzt. Das Kontaktstück ist dabei so ausgerichtet, daß der Ein­preßdruck von einer entsprechend ausgebildeten Druckschulter aufgenommen wird. In diese vormontierte Steckeinrichtung mit den federnden Kontaktstellen wird dann die Ergänzungsleiter­platte mit ihren Gegenkontaktstellen eingesteckt. Es werden al­so auch hier zwei an den beiden Leiterplatten getrennt ange­brachte Kontaktelemente in Eingriff gebracht.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und ko­stengünstige Verbindung einer Ergänzungsleiterplatte und einer Grundleiterplatte zu ermöglichen.
  • Dies wird dadurch erreicht, daß einteilig ausgebildete Verbin­dungselemente zur galvanischen Verbindung von Leiterbahnen der beiden Leiterplatten untereinander zusammen mit einem isolieren­den Aufnahmekörper und der Ergänzungsleiterplatte zu einer steck­baren Einheit zusammengefügt sind, daß die mit ihren beiden End­bereichen aus diesem Aufnahmekörper herausragenden Verbindungs­elemente mit ihrem einen Endbereich unmittelbar in der Grund­leiterplatte jeweils in einer durchgehend plattierten Bohrung eingepreßt und mit dieser jeweils kontaktiert sind, daß diese Einpreßverbindung aufgrund einer entsprechenden Formgebung des Endbereiches der Verbindungselemente und der Ausbildung der Kon­taktflächen der Bohrungen lösbar ausgeführt ist, daß zur Her­stellung bzw. zum Lösen dieser Einpreßverbindung ein mit dem Aufnahmekörper oder mit der Grundleiterplatte vereinigtes Mon­tageelement vorhanden ist, mit dessen Hilfe die genannte steck­bare Einheit kontinuierlich zu der Grundleiterplatte hin bewegt oder von dieser abgehoben werden kann.
  • Insbesondere durch die erfindungsgemäß einteilig ausgebildeten Verbindungselemente wird der Fertigungsaufwand verringert. Ein wesentlicher Vorteil ergibt sich dadurch, daß auf der Grundlei­terplatte keine Steckverbinderanordnungen vorzuleisten sind. Die direkte Verbindung zwischen den einzelnen Verbindungsele­menten und den in der Grundleiterplatte angebrachten Durchkon­taktierungen hat elektrisch kurze Durchgänge zur Folge. Dies ist besonders vorteilhaft bei Bus-Verdrahtungen. Die unmittel­bare galvanische Verbindung zwischen dem Verbindungselement und der auf der Grundleiterplatte vorgesehenen Durchkontaktierung wird aufgrund einer elastischen Einpreßverbindung ermöglicht, die in einfacher Weise mit Hilfe des integrierten Montageele­mentes hergestellt wird. In bestimmten Grenzen für die Steck­häufigkeit kann durch eine einfache Handhabung am Montageele­ment die mechanische und die elektrische Verbindung zwischen den beiden Leiterplatten gelöst und die Ergänzungsleiterplatte entfernt werden. Die zum Einpressen bzw. zum Lösen der Verbin­dungselemente notwendigen Kräfte werden über das beispielswei­se ein Schraubelement darstellende Montageelement zwischen dem Aufnahmekörper und der Grundleiterplatte erzeugt, ohne daß hierzu ein spezielles Werkzeug erforderlich ist.
  • Das Verbindungselement kann gemäß einer Weiterbildung der Er­findung an beiden Endbereichen eine elastische Einpreßzone auf­weisen, wobei dann ein Endbereich eines jeden Verbindungsele­mentes jeweils in eine entsprechende Bohrung der Ergänzungs­leiterplatte eingepreßt wird und die galvanische Verbindung mit den Leiterbahnen damit hergestellt ist.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird das Montageele­ment, mit dessen Hilfe die Einpreßverbindung realisiert wird, gleichzeitig als Element zur Sicherung des Zusammenhaltes zwi­schen diesen genannten Leiterplatten herangezogen. Damit ist dieser Zusammenhalt ohne einen besonderen zusätzlichen Aufwand genügend gesichert. Dieses Montageelement kann in einfachster Weise durch eine Schraubverbindung realisiert sein. Damit ist zusammen mit einer in dem Aufnahmekörper oder in der Grundlei­terplatte eingebrachten Schraubmutterteil eine Schraubverbin­dung herstellbar und wieder trennbar. Bei jedem dieser Vorgänge wird eine relative Längsbewegung lediglich des Schraubelementes bezüglich des anderen das Schraubmutterteil nicht aufweisenden Teils (Aufnahmekörpers bzw. Grundleiterplatte) bei uneinge­schränkter Drehbeweglichkeit des Schraubelementes durch ein Sicherungselement unterbunden. Die Bohrungen für die Schraub­mutterteile, z.B. in Form von Gewindebuchsen, sind bei Bedarf in einfacher Weise nachträglich anzubringen.
  • Die Anordnung der Verbindungselemente in dem mit der Ergänzungs­leiterplatte zu einer steckbaren Einheit zusammenzufügenden Auf­nahmekörper kann auf verschiedene Weise erfolgen. Der Aufnahme­körper kann erfindungsgemäß aus mehreren aneinandergelegten Tei­len zusammengesetzt werden, wobei die miteinander zu verbinden­den Teile jeweils zwischen sich und dem benachbarten Teil wenig­stens ein Anschlußelement, vorzugsweise eine Reihe von Anschluß­elementen in seinem Mittelabschnitt fixieren. Dies kann in ein­facher Weise mit Hilfe einer in diesem Teilbereich vorhandenen z. B. pockenförmigen Erhebung geschehen, die jeweils in eine da­mit korrespondierende Vertiefung eingreift, die an einem der Teile zwischen denen es liegt, vorhanden ist. Die Lage der Ver­bindungselemente kann dadurch noch zusätzlich gesichert werden, daß sie in einer ihrer Form angepaßten und entsprechend ver­tieften Nut eingelegt sind. Je nach Anzahl der erforderlichen Verbindungselemente kann also nach Baukastenart der dieses Ver­bindungselemente enthaltende Aufnahmekörper auf einfache Weise zusammengesetzt werden. Der Zusammenhalt zwischen den einzelnen Teilen kann auch ohne Verwendung besonderer Verbindungselemente durch eine Schnappverbindung erfolgen.
  • Eine andere Möglichkeit für das Zusammenfügen der erforderlichen Verbindungselemente mit dem Aufnahmekörper besteht darin, in ei­nem einstöckig ausgebildeten Aufnahmekörper für jedes Verbin­ dungselement eine durchgehend offene Kammer vorzusehen, in die das Verbindungselement eingebracht und darin durch seine Form­gebung und/oder durch die Formgebung des Kammerquerschnittes in seiner Lage außerhalb der Endbereiche fixiert wird. Man kann damit in einfacher Weise eine den jeweiligen Anschlußbedürfnis­sen entsprechende Zahl von Verbindungselementen vorsehen.
  • Der Aufnahmekörper oder die ihn bildenden Teile können als Kunst­stoffspritzteile hergestellt sein.
  • Bei senkrechter Anbringung der Ergänzungsleiterplatte an der Grundleiterplatte ergibt sich durch den unmittelbar im Kanten­bereich an der Ergänzungsleiterplatte befestigten Aufnahmekör­per über die darin einfach unterzubringenden Montageelemente ein sicherer Zusammenhalt zwischen den zu verbindenden Teilen. Gleichzeitig ergibt sich der Vorteil, daß die Leitungsbahnen nicht unmittelbar bis zur Plattenkante geführt werden müssen.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den restlichen Unter­ansprüchen zu entnehmen.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen
    • Figuren 1 und 2 einen schematischen Querschnitt durch den die Verbindungselemente enthaltenden Aufnahmekör­per nach der Zusammenführung mit den Leiter­platten,
    • Figur 3 ein in dem Aufnahmekörper nach Figur 2 ein­zusetzendes Verbindungselement,
    • Figuren 4 und 5 im Querschnitt jeweils ein schematisch ange­deutetes Montageelement,
    • Figur 6 die beidseitige Anbringung eines Aufnahme­körpers im schematisch angedeuteten Quer­schnitt, und
    • Figur 7 ausschnittsweise die dazugehörige Seitenan­sicht.
  • In den Figuren sind gleiche bzw. gleichartige Einheiten, wie beispielsweise die Leiterplatten und die Verbindungselemente, mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Die Grundleiterplatte 1, die beispielsweise eine Multilayer-­Rückwandverdrahtungsplatte darstellt, soll durch die Leiter­platte 2 nachgerüstet bzw. ergänzt werden. Es sind dabei dann bestimmte Leiterbahnen auf den beiden Platten zu verbinden. Dies erfolgt über Verbindungselemente 3, die mit dem Einpreß­bereich ihrer Anschlußfahnen 4 bzw. 5 in eine hier nicht wei­ter dargestellte metallisierte Bohrung der jeweiligen Leiter­platte eingepreßt sind. Jedes Verbindungselement 3 ist ein­stöckig aus flachem Bandmaterial hergestellt und weist vor dem Einpreßbereich der Anschlußfahne 4, 5 eine kragenförmige Ver­breiterung 6 auf, an der ein Einpreßwerkzeug ansetzbar ist bzw. ein Formteil anliegen kann. In der Figur 1 sind beispielhaft drei in unterschiedlichen Ebenen angeordneten Verbindungsele mente 3 gezeigt, die jeweils zu einer Reihe von solchen Ver­bindungselementen gehören. Diese Verbindungselemente 3 werden in einem gemäß dem Ausführungsbeispiel nach der Figur 1 aus mehreren Teilen 9...12 bestehenden Aufnahmekörper 14 einge­bracht. Diese Teile können z. B. als Kunststoffspritzteile her­gestellt werden. Sie weisen mit Ausnahme des äußersten Spritz­teils 12 eine Vertiefung 8 auf, in die eine z. B. vermittels eines Prägevorganges erstellte pockenförmige Erhebung 7 des Verbindungselementes eingreift. Damit wird eine Zentrierung und eine lagerichtige Fixierung des Verbindungselementes erreicht. Zusätzlich könnte das Verbindungselement 3 in einer entspre­chend ausgeformten Nut eingelegt sein. Zur Bildung des die ein­zelnen Verbindungselemente enthaltenden Aufnahmekörpers 14 müs­sen nach dem Einbringen der Verbindungselemente 3 die einzelnen Teile miteinander zu einer Einheit verbunden werden. Dies kann beispielsweise im einfachsten Falle durch eine Schraub- oder eine Nietverbindung erfolgen. Es ist auch denkbar, die einzel­nen Teile 9...12 vermittels einer Schnappverbindung zu einer Einheit zusammenzufügen. Diese den Aufnahmekörper darstellende Einheit wird ihrerseits mit der Leiterplatte 2, die Schalt­kreisergänzungen aufweist, verbunden. Dies könnte gleichfalls durch eine Schraub- oder durch eine Nietverbindung erfolgen. Um den Zusammenhalt der Leiterplatte 2 mit dem im Ausführungsbei­spiel nach der Figur 1 aus mehreren Teilen zusammengesetzten Aufnahmekörper zu ermöglichen, könnte auch ein an der Ergän­zungsleiterplatte 2 vorhandener Zapfen 13 in eine entsprechende Vertiefung des ersten Aufnahmekörperteils 9 eingepreßt werden. Diese Verbindung kann dann mehrfach vorgesehen sein.
  • Das eine Ende eines jeden aus dem mehrteiligen Aufnahmekörper herausragenden Verbindungselementes wird aus der auf die Lei­terplatte 1 bezogenen Steckrichtung heraus senkrecht zur Lei­terplatte 2 abgebogen und mit dem jeweiligen Einpreßbereich je­weils in eine metallisierte Bohrung der Leiterplatte 2 einge­preßt. Damit ist dann eine galvanische Verbindung zu den auf dieser Leiterplatte vorhandenen Leiterbahnen oder bestimmten Bauelementen hergestellt. Die Leiterplatte 2 und der die ein­zelnen Verbindungselemente enthaltende Aufnahmekörper bilden eine steckbare Einheit. Diese Einheit kann mit dem jeweils an­deren Ende eines jeden Verbindungselementes 3, d. h. mit dem Einpreßbereich der jeweiligen Anschlußfahne 4 in eine entspre­chende metallisierte Bohrung der Leiterplatte 1 eingepreßt wer­den.
  • Eine andere Möglichkeit, den die Verbindungselemente 3 aufneh­menden Aufnahmekörper zu gestalten, zeigt die Figur 2. Der als Kunststoffspritzteil hergestellte Aufnahmekörper 16 enthält einzelne Kammern 17, in die die reihenweise angeordneten Ver­bindungselemente 3 eingeschoben werden. Es muß nun sicherge­stellt sein, daß diese Verbindungselemente jeweils in der Kam­mer gehalten werden. Hierzu könnten sie beispielsweise einge­klemmt, eingepreßt oder eingespreizt werden.
  • Die Figur 3 zeigt eine Ausführungsform eines solchen Verbin­dungselementes, bei dem an dem Verbindungselement ein U-förmi­ger Lappen 15 vorgesehen ist. Die Kammer 17 wird dabei so aus­ geformt, daß sie eine Verengung aufweist, so daß sich an die­ser Stelle das eingeschobene Verbindungselement 3 festklemmt. Der die Verbindungselemente 3 enthaltende Aufnahmekörper 16 wird in der bereits geschilderten Weise mit der Ergänzungslei­terplatte 2 zu einer steckbaren Einheit verbunden.
  • Die als Kontaktfedern auszubildenden Verbindungselemente 3 kön­nen also, wie beschrieben, in einem Aufnahmekörper zusammenge­faßt werden, der z.B. aus stapelbaren und zur gegenseitigen Be­festigung aufschnappbaren Kunststoffspritzteilen besteht oder der als kompaktes Spritzteil auch mehrere Reihen solcher Ver­bindungselemente umfaßt. Die aus dem Aufnahmekörper und der Er­gänzungsleiterplatte 2 hergestellte Einheit kann mit Hilfe ei­nes in dem Aufnahmekörper integrierten Montageelementes mit der Ergänzungsleiterplatte wirksam verbunden werden. Ein solches Montageelement kann beispielsweise eine Schraubverbindung dar­stellen, mit der die zum Einpressen bzw. zum Lösen der steckba­ren Einheit notwendigen Kräfte erzeugt werden. In den FIG 4 und 5 ist eine solche Schraubverbindung, die bei begrenzter Steck­häufigkeit ein Stecken und ein Ziehen der Ergänzungsleiterplat­te in Verbindung mit dem Aufnahmekörper ermöglicht, darge­stellt. Beim Ausführungsbeispiel nach der FIG 4 ist in der Grundleiterplatte 1 eine Gewindebuchse 18 eingebracht. Dies kann beispielsweise durch Einpressen in eine entsprechende Boh­rung geschehen. Das Ziehen und Stecken der aus dem Aufnahmekör­per 14 bzw. 16 und der Ergänzungsleiterplatte 2 bestehenden steckbaren Einheit wird durch eine entsprechende Drehung der Halsschraube 19 ermöglicht. Damit durch das Drehen der durch die Bohrung in dem Aufnahmekörper in die Gewindebuchse 18 ein­zuführenden Halsschraube 19 eine Hin- bzw. Wegbewegung dieser genannten steckbaren Einheit von der Grundleiterplatte 1 er­möglicht wird ist eine in den Aufnahmekörper eingebrachte Si­cherungslasche 20 vorhanden. Diese ist einseitig geschlitzt, wobei die Seitenkanten des Schlitzes in eine entsprechende Nut am Hals der Schraube 19 eingreifen. Bewegt sich bei einer ent­sprechenden Drehbewegung für die Halsschraube 19 diese steckba­re Einheit auf die Grundleiterplatte 1 zu, so werden die Ein­ preßbereiche der Anschlußfahne 4 eines jeden Verbindungselemen­tes 3 in die lagerichtig vorgesehenen metallisierten Bohrungen der Grundleiterplatte eingepreßt. Der Einpreßbereich einer jeden Anschlußfahne kann beispielsweise V-förmig ausgebildet sein. Dieser V-förmige Einpreßbereich wird durch die kragen­förmige Verbreiterung 6 begrenzt. An dieser kragenförmigen Verbreiterung kann dann beispielsweise entsprechend dem Aus­führungsbeispiel nach der FIG 1 die entsprechende Ausschnitts­fläche der Kunststoffspritzteile 9 bis 12, die den Aufnahmekör­per bilden anliegen. Augrund des Öffnungswinkels des V-förmigen Einpreßbereiches drückt sich dieser beim Einpressen im Bereich der Toleranzen der Durchmesser der Grundleiterplattenbohrungen zusammen, wobei sich eine Restfederung ergibt die eine sichere Kontaktgabe gewährleistet. Die Begrenzungen des jeweiligen Ein­preßbereiches können derart gestaltet sein, daß sich gleichzei­tig die gewünschte Steifheit und Stabilität ergibt. Bilden die zum freien Ende der Anschlußfahne 4 hin schräg aufeinander zu­laufenden seitlichen Begrenzungen eine abgerundete Spitze, so ist sichergestellt, daß beim Einführen dieser Anschlußfahne in die Leiterplattenbohrung diese mittig auf diese Bohrung auf­trifft. Die aus der Ergänzungsleiterplatte 2 und dem Aufnahme­körper 14 bzw. 16 bestehende Einheit wird also nicht in einem massiven sondern in einem sogenannten weichen Einpreßvorgang mit der Grundleiterplatte 1 verbunden. Die mit Hilfe der Buchse 18 und der Schraube 19 vorgenommene Einpressung in die vorhan­denen metallisierten Bohrungen kann wieder gelöst werden, so daß eine weitere Nachrüstung möglich ist. Diese Schraubverbin­dung dient gleichzeitig zur Bedienung und zur zusätzlichen Be­festigung der genannten Einheit mit der Grundleiterplatte 1. Auf der Grundleiterplatte sind für ihre Ergänzung durch eine weitere kleine Leiterplatte außer den Durchkontaktierungen keine besonderen Vorleistungen zu erbringen. Diese sind in den Fällen, in denen solche Durchkontaktierungen als sogenannte Umsteigerkontaktierungen d.h. als frei verfügbare kontaktierte Bohrungen dienen, sowieso vorhanden.
  • Im Ausführungsbeispiel nach der FIG 5 ist die zur Schraubver­bindung gehörige Gewindebuchse in den gemäß FIG 1 oder FIG 2 ausgebildeten Aufnahmekörper 12 bzw. 16 eingepreßt oder auch eingespritzt. Um bei der Drehbewegung der Schraube 22 in der bereits geschilderten Weise ein Stecken bzw. ein Ziehen d.h. Lösen der aus der Ergänzungsleiterplatte 2 und dem Aufnahme­körper 14 (16) bestehenden Einheit zu ermöglichen ist eine Sicherungsscheibe 23 vorgesehen. Diese Sicherungsscheibe kann beispielsweise als Sprengring ausgeführt sein der in einer ent­sprechenden Nut an der Schraube eingeschnappt ist.
  • Im Ausführungsbeispiel nach der FIG 6 besteht die steckbare Einheit aus der Ergänzungsleiterplatte 2 und insgesamt zwei Auf­nahmekörpern 25 bzw. 24. Diese sind jeweils auf einer Seite der Ergänzungsleiterplatte 2 angeordnet und können mit dieser durch eine Einpreßverbindung verbunden werden. Dies erfolgt beispiels­weise mit dem Zapfen 26 bzw. 28, der in die Bohrung 27 bzw. 29 der Ergänzungsleiterplatte 2 eingepreßt wird. Es kann auch nur ein Aufnahmekörper alternativ an den einen oder an der anderen Seitenfläche der Ergänzungsleiterplatte 2 lagegerecht befestigt werden.
  • Aus der Seitenansicht nach der FIG 7 ist zu entnehmen, daß die hintereinander liegenden Anschlußelemente 3 eines jeden Aufnah­mekörpers 25 bzw. 24 in jeweils zueinander versetzten Lochreihen 30 bzw. 31 eingebracht werden. Die Zapfen 26 bzw. 28 und die dazugehörigen Bohrungen sind ebenfalls versetzt zueinander vor­gesehen, so daß der jeweilige Aufnahmekörper für eine sogenannte Umschlagmontage geeignet ist. Der Aufnahmekörper kann also auf der rechten und/oder auf der linken Seite der Ergänzungsleiter­platte angebracht werden ohne daß sich eine gegenseitige stö­rende Beeinflussung der Anschlußelemente 3 ergibt. In der FIG 7 wird durch die Mittellinien 32 bzw. 33 die Schraubverbindung gemäß FIG 4 bzw. FIG 5 angedeutet.

Claims (17)

1. Anordnung zur mechanischen und elektrischen Verbindung ei­ner Ergänzungsleiterplatte (2) und einer Grundleiterplatte (1),
dadurch gekennzeichnet, daß einteilig ausgebildete Verbindungselemente (3) zur galvanischen Verbin­dung von Leiterbahnen der beiden Leiterplatten (1, 2) unter­einander zusammen mit einem isolierenden Aufnahmekörper (14) und der Ergänzungsleiterplatte (2) zu einer steckbaren Einheit zusammengefügt sind, daß die mit ihren beiden Endbereichen (4, 5) aus diesem Aufnahmekörper (14) herausragenden Verbindungs­elemente (3) mit ihrem einen Endbereich (4) unmittelbar in der Grundleiterplatte (1) jeweils in einer durchgehend plattierten Bohrung eingepreßt und mit dieser jeweils kontaktiert sind, daß diese Einpreßverbindung aufgrund einer entsprechenden Formge­bung des Endbereiches der Verbindungselemente (3) und der Aus­bildung der Kontaktflächen der Bohrungen lösbar ausgeführt ist, daß zur Herstellung bzw. zum Lösen dieser Einpreßverbindung ein mit dem Aufnahmekörper (14) oder mit der Grundleiterplatte (1) vereinigtes Montageelement (18, 19, 20) vorhanden ist mit des­sen Hilfe die genannte steckbare Einheit kontinuierlich zu der Grundleiterplatte (1) hinbewegt oder von dieser abgehoben wer­den kann (FIG 1, FIG 4).
2. Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der andere Endbereich (5) eines Verbindungselementes jeweils in eine ent­sprechende Bohrung der Ergänzungsleiterplatte (2) eingebracht und die galvanische Verbindung mit einer Leiterbahn hergestellt ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Monta­geelement gleichzeitig als Element zur Sicherung des Zusammen­halts zwischen der steckbaren Einheit und der Leiterplatte mit herangezogen ist.
4. Anordnung nach Anspruch 1 bzw. 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Monta­geelement ein Schraubelement (19, 22) ist durch das zusammen mit einer in der in dem Aufnahmekörper (14, 16) oder in der Grundleiterplatte (1) eingebrachten Schraubmutterteil (18, 21) eine Schraubverbindung herstellbar und wieder trennbar ist, daß bei jedem dieser Vorgänge eine relative Längsbewegung des Schraubelementes bezüglich des das Schraubmutterteil nicht aufweisenden Aufnahmekörper bzw. Grundleiterplatte (1) bei uneingeschränkter Drehbeweglichkeit des Schraubelementes (19, 22) durch ein Sicherungselement (20, 23) unterbunden wird (FIG 4, FIG 5).
5. Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Auf­nahmekörper (14) aus mehreren aneinandergelegten und miteinan­der verbundenen Teilen (9 bis 12) bestehen, die jeweils zwi­schen sich und dem benachbarten Teil wenigstens ein Anschluß­element (3) in seinem Mittelabschnitt fixieren (FIG 1).
6. Anordnung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die An­schlußelemente (3) mit einer einstückig mit ihrem Mittelteil verbundenen Erhebung (7) die jeweils in eine damit korrespon­dierende Vertiefung (8) eingreift, die an einem der Teile (11, 12) zwischen denen es liegt, vorhanden ist, fixiert sind.
7. Anordnung nach Anspruch 4 bzw. 5 bzw. 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die An­schlußelemente (3) in einer an ihre Form angepaßten und ent­sprechend vertieften Nut eingelegt sind.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß in einem einstückig ausgebildeten Aufnahmekörper (16) für jedes An­schlußelement (3) eine durchgehende Kammer (17) vorgesehen ist, in die das Anschlußelement (3) eingebracht und durch seine Formgebung und/oder durch die Formgebung des Kammerquer­schnittes in seiner Lage außerhalb der Endbereiche fixiert wird (FIG 2).
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnah­mekörper oder die Teile aus dem er gebildet wird als Kunst­stoffspritzteil hergestellt ist.
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß bei einer senkrecht zur Grundleiterplatte (1) angesetzten Ergänzungsplat­te (2) der Aufnahmekörper (14, 16) im Bereich einer Kante der Ergänzungsleiterplatte (2) zumindest an einer ihrer Seiten zur Bildung einer steckbaren Einheit an ihr befestigt ist, wobei die in dem Aufnahmekörper eingebrachten Anschlußelemente (3) jeweils in ihrem aus ihm herausragenden und der Grundleiter­platte abgewandten Endbereich (5) zur Ergänzungsplatte hin an­genähert rechtwinklig abgebogen sind (FIG 1, FIG 2).
11. Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Befes­tigung der Ergänzungsleiterplatte (2) mit dem Aufnahmekörper (14, 16) Positionierungselemente (13) vorhanden sind.
12. Anordnung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß das Posi­tionierungselement einen Zapfen (13) darstellt, der in einen entsprechenden Ausschnitt einpreßbar ist (FIG 1).
13. Anordnung nach den Ansprüchen 11 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Posi­tionierungselemente (26, 28) so angebracht sind, daß der Auf­nahmekörper (24, 25) an der einen und/oder an der gegenüber­liegenden Seitenfläche der Ergänzungsleiterplatte (2) lagerecht befestigt werden kann (FIG 6, FIG 7).
14. Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (4, 5) der aus Flachmaterial bestehenden Anschlußelemente (3) unterhalb einer als Druckschulter dienenden kragenförmigen Verbreiterung (6) eine V- bzw. C-förmige Ausbildung aufweisen.
15. Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Grund­leiterplatte (1) insgesamt oder in einem bestimmten Flächenbe­reich in einem vorgegebenen Raster angeordnete plattierte Boh­rungen aufweist.
16. Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Er­gänzungsleiterplatten angebracht werden.
17. Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Grund­leiterplatte (1) eine Multilayer-Rückwandverdrahtungsplatte darstellt.
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