DE202009017984U1

DE202009017984U1 - press-fit

Info

Publication number: DE202009017984U1
Application number: DE202009017984U
Authority: DE
Original assignee: Amphenol Tuchel Electronics GmbH
Current assignee: Amphenol Tuchel Electronics GmbH
Priority date: 2009-09-26
Filing date: 2009-09-26
Publication date: 2010-09-30
Anticipated expiration: 2019-09-27
Also published as: DE102009043176A1

Abstract

Einpressverbinder (1) umfassend mindestens eine Einpresszone (2) zum elektrischen und mechanischen Verbinden mit einer Leiterplatte (5), dadurch gekennzeichnet, dass der Einpressverbinder (1) benachbart zur Einpresszone (2) über einen Halteabschnitt (3) zum gemeinsamen Verbinden der Leiterplatte (5) mit einem metallischen Leitungselement (8) verfügt.Press-fit connector (1) comprising at least one press-in zone (2) for electrical and mechanical connection to a printed circuit board (5), characterized in that the press-in connector (1) adjacent to the press-in zone (2) has a holding section (3) for joint connection of the printed circuit board (3). 5) with a metallic conduit element (8).

Description

Die Erfindung betrifft einen Einpressverbinder gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine Verbindungsanordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 11.The The invention relates to a press-fit connector according to the The preamble of claim 1 and a connection arrangement according to the The preamble of claim 11.

Bei der Erfindung handelt es sich um einen Einpressverbinder zur Herstellung einer elektrischen und mechanischen Verbindungsanordnung zwischen einer Leiterplatte und mindestens einem metallischen Leitungselement, vorzugsweise einer metallischen Stromschiene.at The invention is a press-fit connector for the production an electrical and mechanical connection arrangement between a Printed circuit board and at least one metallic conduit element, preferably a metallic busbar.

Zunehmend treten Anwendungen in den Vordergrund, bei denen die Leistungsströme nicht mehr nur über kabelgebundene Vorrichtungen, also getrennt von der Leiterplatte angeordnet werden, sondern es wird nach Lösungen gesucht, die Stromübertragung (Leistungsströme) in die Leiterplatte zu integrieren.Increasingly Applications come to the fore in which the power streams no longer just about wired devices, so be arranged separately from the circuit board, but it will looking for solutions, the power transmission (power currents) to integrate into the circuit board.

Werden die Leiterbahnen einer Leiterplatte vorzugsweise zur Übertragung von Signalen und Steuerströmen verwendet, so ist der Wärmeeintrag und damit die erzeugte Wärmebelastung solcher Leiterplatten gering. Solche Leiterplatten unterliegen nur den im Stand der Technik geläufigen und bekannten Problemen.Become the conductor tracks of a printed circuit board preferably for transmission used by signals and control currents, so is the heat input and so that the heat generated by such printed circuit boards low. Such printed circuit boards are subject only to those in the prior art common and known problems.

Der vorliegenden Erfindung liegen allerdings solche Anwendungen zu Grunde, bei denen die Anforderung dahingehend besteht, hohe Leistungsströme im ein- bis dreistelligen Amperebereich, mittels einer Leiterbahn und daher mittels einer Leiterplatte in eine Stromschiene zu übertragen.Of the However, the present invention is based on such applications where the requirement is high power streams in the one to three-digit ampere range, by means of a conductor track and therefore to be transferred by means of a printed circuit board in a busbar.

Typische Anwendungsgebiete sind die zunehmend aufkommenden Hybrid- und Elektro-Antriebe in der Fahrzeugtechnik.typical Fields of application are the increasingly emerging hybrid and electric drives in vehicle technology.

Hierbei treten hohe Stromdichten auf, die über die Leiterplatte zu einer Stromschiene transportiert werden müssen.in this connection high current densities occur across the printed circuit board must be transported to a busbar.

Mit Vorteil lässt sich die vorliegende Erfindung allerdings auf andere vergleichbaren Verbindungsanordnungen übertragen, bei denen die Aufgabe darin besteht, ein metallisches Leitungselement und damit eine Metallstruktur mit einer Leiterplatte elektrisch und mechanisch zu verbinden.With Advantage, however, the present invention can be transferred to other comparable connection arrangements, where the task is a metallic conduit element and Thus, a metal structure with a circuit board electrically and mechanically connect.

In der DE 20 2008 005 394 ist beispielsweise ein Hochstromleiterplattensteckverbinder bekannt, der eine Kontaktbuchse umfasst und einen Stecksockel 3, wobei der Stecksockel über Verbindungselemente zur Verbindung mit einer Leiterplatte verfügt.In the DE 20 2008 005 394 For example, a high-current printed circuit board connector is known which comprises a contact socket and a socket 3 , wherein the socket has connection elements for connection to a printed circuit board.

Typischerweise sind die Verbindungselemente als Einpressverbinder in dem Anschlussbereich des Steckverbinders integriert und können so in eine korrespondierende Leiterplatte mit entsprechendem Kontaktfeld in dazu vorgesehene Durchkontaktierungsöffnungen eingebracht werden.typically, the connection elements are as press-in connectors in the connection area integrated the connector and can thus in a corresponding Printed circuit board with corresponding contact field in designated Via holes are introduced.

Nachteilig bei dieser Ausführungsform ist einerseits die aufwendige Fertigung eines solchen Kontaktelementes und andererseits der beschränkte Einsatzbereich. Sobald anwendungsbedingt andere Querschnitte oder eine andere Geometrie erforderlich ist, beziehungsweise andere metallische Materialien eingesetzt werden müssen, wird ein neues Werkzeug oder ein neues Herstellungsverfahren benötigt. Gegebenenfalls sind für unterschiedliche Anwendungen auch unterschiedliche Werkzeuge oder Herstellungsverfahren notwendig.adversely in this embodiment, on the one hand, the complex Production of such a contact element and on the other hand, the limited application. As soon as the application requires different cross sections or another geometry is required, or other metallic materials must be used, a new tool or a new manufacturing process needed. Possibly are different for different applications Tools or manufacturing process necessary.

Mit Vorteil werden die im Stand der Technik angegebenen Stromschienen typischerweise aus metallischen Bändern oder Blechen hergestellt. Dabei variieren die Metallbanddicken und die Metallbandstärken sowie die Materialien, was zu einem enormen Variantenreichtum führt.With Advantageous are the busbars specified in the prior art typically made of metallic strips or sheets. The metal strip thicknesses and the metal strip thicknesses vary as well as the materials, which leads to an enormous variety.

Als alternative Verbindungsmethoden sind aus dem Stand der Technik thermische Fügeverfahren wie Schweißen und Löten bekannt. Die damit verbundenen Nachteile, insbesondere die Probleme bei Nichtschweißbarkeit und mangelnder Lötbarkeit unterschiedlicher metallsicher Materialien, stellen keine befriedigende Lösung zur Verbindung von Hochstromverbindungsanordnungen dar.When Alternative connection methods are thermal from the prior art Joining methods such as welding and soldering known. The associated disadvantages, especially the problems for non-weldability and lack of solderability different metal-safe materials, do not provide satisfactory Solution for connecting high-current connection arrangements represents.

Eine weitere im Stand der Technik bekannte Verbindungsform von Leiterplatten ist die Einpressverbindung (Pressfit-Verbindung). Als Pressfit-Verbinder wird im folgenden jedes mechanisch verformbare elektrische Verbindungselement bezeichnet, welches in eine dafür vorgesehene Kontaktöffnung einer Leiterplatte eingebracht wird oder einbringbar ist.A other known in the art connection form of printed circuit boards is the press-in connection (pressfit connection). As a Pressfit connector will be in the following every mechanically deformable electrical connection element designated, which in a designated contact opening a Printed circuit board is introduced or can be introduced.

Im Stand der Technik sind beispielsweise spezielle elektrische Pressfit-Verbindungsstifte zur Verbindung mehrerer übereinander angeordneter Leiterplatten bekannt. So beschreibt zum Beispiel die US 5,761,050 einen elektrischen Verbindungsstift und speziell einen Steckverbinder zum Einstecken in durchkontaktierte Löcher in Leiterplatten, insbesondere einen Verbindungsstift der zwei oder mehrere Leiterplatten elektrisch und mechanisch miteinander verbinden kann.In the prior art, for example, special electrical Pressfit connecting pins for connecting a plurality of superposed printed circuit boards are known. For example, this describes the US 5,761,050 an electrical connection pin and especially a connector for insertion into plated-through holes in printed circuit boards, in particular a connecting pin of two or more circuit boards can electrically and mechanically interconnect.

Solche verformbare Pressfit-Verbinder gibt es bereits viele Jahre auf dem Markt. Sie werden einerseits eingesetzt um die Montagezeiten zu vereinfachen und zu verkürzen und andererseits um das spätere Entfernen von verbundenen Teilen wieder zu ermöglichen. Hierdurch lassen sich beispielsweise Leiterplatten miteinander elektrisch verbinden und wieder lösen. Wenn ein solcher Pressfit-Verbinder in ein dafür vorgesehenes Loch mit metallsicher Durchkontaktierung bestimmungsgemäß eingeführt wird, verändert er entsprechend seiner gewählten Geometrie seine Form und verkeilt sich mechanisch in dem durchkontaktierten Loch. Idealerweise entsteht dadurch eine Kaltschweißverbindung. In Folge dessen wird ein elektrischer Kontakt hergestellt, der gleichzeitig einen sicheren mechanischen Halt gewährleistet. Bei manchen Verfahren muss zudem eine Verlötung ergänzend erzeugt werden, um den gewünschten elektrischen und mechanischen Kontakt und damit seinen sicheren Halt in der Kontaktstelle zu gewährleisten.Such deformable pressfit connectors have been on the market for many years. On the one hand, they are used to simplify and shorten assembly times and, on the other hand, to enable later removal of connected parts. As a result, for example, PCBs can be electrically connected to each other and solve again. When such a press fit connector is properly inserted in a designated hole with metal-safe via, it changes its shape according to its chosen geometry and wedges mechanically into the plated-through hole. Ideally, this creates a cold weld connection. As a result, an electrical contact is made while ensuring a secure mechanical hold. In some methods, soldering must additionally be generated in order to ensure the desired electrical and mechanical contact and thus its secure hold in the contact point.

In den vergangenen Jahren haben sich immer mehr unterschiedliche Formen von Pressfit-Verbinder (Pressfit-Pins) ausgebildet, die in der Regel als Kontaktpins für Steckverbinder oder als Verbindungspins einer oder mehrerer Leiterplatten ausgebildet sind.In The past years have become more and more different forms formed by press-fit connectors (Pressfit pins), which are usually as Contact pins for connectors or as connecting pins one or more printed circuit boards are formed.

Aus Gründen der zunehmenden Miniaturisierung mussten die geometrischen Anforderungen von Leiterplatten und anderen Leiterkarten mit bedruckten Schaltungen kompakter und kleiner werden.Out For reasons of increasing miniaturization had the geometric Requirements of printed circuit boards and other printed circuit boards Circuits become more compact and smaller.

So mussten zum Beispiel die Leiterplatten sehr nah beianander platziert und montiert werden. Eine solche Situation ergibt sich häufig dann, wenn eine Hauptplatine mit mehreren gleich großen Tochterplatinen verbunden werden muss.So For example, the PCBs had to be placed very close to each other and be mounted. Such a situation often arises then, if a motherboard with several equal size Daughter boards must be connected.

Bei der typischen Verbindungsmethode werden dann, wie in der US 5,761,050 beschrieben, die Tochterplatine senkrecht mit der Hauptplatine mittels entsprechend verformbarer Verbindungsstifte (Pressfit-Pins) verbunden.In the typical connection method then, as in the US 5,761,050 described, the daughter board vertically connected to the motherboard by means of correspondingly deformable connecting pins (pressfit pins).

Typischerweise ist die Montage aller Pressfit-Verbinder in sämtliche durchkontaktierte Lochpaarungen der Leiterplatte aufwendig und problematisch und erfordert eine sehr genaue Herstellung von Leiterplatten mit geringen Lagen- und Formtoleranzen der einzelnen Verbindungspaare.typically, is the assembly of all Pressfit connectors in all through-plated Hole pairings of the circuit board consuming and problematic and requires a very precise production of printed circuit boards with low layer and shape tolerances of the individual pairs of connections.

Man erhält typischerweise Anordnungen von Tochter- und Mutterplatinen, die sich wie ein Stapel Spielkarten verhalten. Verschiebt auch nur eine der Karten, wird es schwierig, alle darüber oder darunter liegenden Karten sowohl elektrisch als auch physisch miteinander in Kontakt zu bringen.you typically receives daughter board and motherboard arrangements, behaving like a stack of playing cards. Shifts only too one of the cards, it becomes difficult, all above or below Cards in contact both electrically and physically bring to.

Es sind darüber hinaus mehrere Verfahren zur Verbinden solcher Kartenanordnungen bekannt.It In addition, there are several methods for connecting such Card arrangements known.

Einerseits können die Steckverbinderstifte so konstruiert sein, dass sie nahe der Basis jedes Stiftes einen verformbaren Teil und einen davon ausgehenden längeren Stiftabschnitt aufweisen. Somit ist es möglich, zwei Leiterplatten miteinander zu verbinden, in dem man den Stift in die erste Leiterplatte hineinsteckt und dadurch den Stift verformbar an dieser anpasst, wobei der verlängerte Teil des Stiftes durch das Durchgangsloch der zweiten Leiterplatte hindurch gesteckt und danach verlötet wird, um eine sichere elektrische Passung zwischen den beiden Leiterplatten herzustellen.On the one hand For example, the connector pins may be designed so that near the base of each pin, they have a deformable part and one have outgoing longer pin section. Thus is it is possible to connect two circuit boards together, in which one puts the pin in the first circuit board and thereby adapts the pin deformable at this, whereby the extended one Part of the pin through the through hole of the second circuit board plugged and then soldered to a secure electrical Make fit between the two circuit boards.

Nachteilig an einer solchen Anordnung ist die zeitaufwendige und teure Herstellung und die Tatsache, dass das Ende jedes einzelnen Stiftes an der zweiten Leiterplatte angelötet werden muss, um eine sichere Verbindung herzustellen.adversely such an arrangement is the time-consuming and expensive production and the fact that the end of each pin on the second PCB must be soldered to a secure connection manufacture.

Alternativ zeigt zum Beispiel die US 5,374,204 ein Verfahren bei dem die Notwendigkeit des zuvor genannten Lötens entfällt und paarweise benachbarte Leiterplatten über entsprechende Einpresskontaktstifte verbunden werden.Alternatively, for example, shows the US 5,374,204 a method in which the need for the aforementioned soldering is eliminated and pairs of adjacent circuit boards are connected via corresponding Einpresskontaktstifte.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, neben dem Verbinden einer Leiterplatte mit einem elektrischen Verbindungselement, zusätzlich ein metallisches Leitungselement vorzugsweise eine oder mehrere Stromschienen unterschiedlicher Materialdicke und unterschiedlichem Materials miteinander elektrisch und mechanisch zu verbinden, zur Herstellung einer Verbindungsanordnung zum Übertragen hoher Ströme (Hochstromverbindungsanordnung).task The present invention is besides connecting a circuit board with an electrical connection element, in addition metallic conduit element preferably one or more busbars different material thickness and different material electrically and mechanically connect to each other, for the production a connection arrangement for transmitting high currents (High-current connecting arrangement).

Diese Aufgabe soll unter der Prämisse gelöst werden, nicht für jede Materialkombination und Materialdicke ein gesondertes Werkzeug und damit jeweils einen darauf angepassten Einpressverbinder bereitstellen zu müssen.These Task should be solved on the premise not for every material combination and material thickness separate tool and thus one adapted to each To provide press-fit connector.

Allgemeiner formuliert ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung eines universellen kostengünstigen Einpressverbinders, der geeignet ist zur Herstellung einer Verbindungsanordnung zwischen einer Leiterplatte und einem oder mehreren metallischer Leitungselemente.general formulated, the object of the present invention is the provision a universal low-cost press-fit connector, which is suitable for producing a connection arrangement between a circuit board and one or more metallic conduit elements.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung, wird ein Einpressverbinder bereitgestellt, welcher über zwei benachbarte unterschiedliche Einpresszonen verfügt, wobei die Einpresszonen so ausgelegt sind, dass eine erste Einpresszone am Ende des Einpressverbinders ausgelegt ist zur Verbindung mit der Leiterplatte und eine zweite Einpresszone so ausgelegt ist, für die Verbindung mit einem metallischen Verbindungselement.According to one First aspect of the invention, a press-in connector is provided, which via two adjacent different press-in zones equipped, wherein the press-in zones are designed so that designed a first press-in zone at the end of the press-fit connector is for connection to the circuit board and a second press-fit zone is designed for connection to a metallic connecting element.

Mittels dieser beiden Einpresszonen lässt sich der Einpressverbinder zur Herstellung einer Verbindungsanordnung in einem Einstufenprozess einsetzten, wobei der Einpressverbinder in einem einzigen Fertigungsschritt durch die beiden Einpresszonen sowohl der Leiterplatte als auch des metallischen Leitungselementes geführt wird (1-Phasenbestückprozess). Hierdurch ergeben sich günstige Herstellbedingungen, die auch in eine Serienfertigung adaptierbar sind.By means of these two press-in zones, the press-fit connector can be used to produce a connection arrangement in a single-stage process, wherein the press-in connector is formed in a single production step by the two press-fit zones of both the printed circuit board and the metal Conduit element is guided (1-Phasenbestückprozess). This results in favorable manufacturing conditions that are adaptable to mass production.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Anordnung von mehreren übereinander geschichteten metallischen Leitungselementen vorgesehen, sowie ein Einpressverbinder mit einer ersten Einpresszone zur Verbindung mit der Leiterplatte und einer zweiten Einpresszone, die so auf die Dicke der unterschiedlichen metallischen Leitungselemente angepasst ist, dass die Leitungselemente durch diese als gemeinsame Einpresszone mit der Leiterplatte verbunden werden.According to one Another aspect of the invention is an arrangement of several superimposed provided layered metallic conduit elements, as well as a Press-in connector with a first press-in zone for connection to the printed circuit board and a second press-fit zone, so on the thickness adapted to the different metallic pipe elements, that the line elements through this as a common press-fit zone be connected to the circuit board.

Erfindungsgemäß kann auf diese Weise ein Einpressverbinder bereitgestellt werden, der ein oder mehrere metallische Leitungselemente mit einer Leiterplatte auf günstige und einfache Weise verbindet.According to the invention be provided in this way a press-in, the one or more metallic conduit elements with a printed circuit board connects in a cheap and easy way.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung, erhält man hierdurch einen universellen Aufbau eines Einpressverbinders für unterschiedliche Verbindungsanordnungen und Materialpaarungen leicht auf unterschiedliche Anwendungsfälle adaptierbar sind. Über dies können unterschiedliche Materialkombinationen und Materialdicken mit einem universellen Pin elektrisch und mechanisch mit der gewünschten Leiterplatte verbunden werden. Durch den geringen Materialeinsatz erhält man zusätzlich neben dem verminderten Herstellungsaufwand einen Einpressverbinder, der auch günstig herzustellen ist.According to one Aspect of the invention, this gives a universal Structure of a press-fit connector for different connection arrangements and material pairings easily to different applications are adaptable. About this can be different Material combinations and material thicknesses with a universal Pin electrically and mechanically with the desired PCB get connected. Due to the low material usage receives In addition to the reduced production costs a press-fit, which also produce cheap is.

Mit Vorteil wird der Einpressverbinder mit zwei im Außendurchmesser unterschiedlichen Einpresszonen ausgebildet. Vorzugsweise ist die Einpresszone am Ende des Einpressverbinders zum Kontaktieren mit der Leiterplatte kleiner ausgelegt, als die dazu benachbarte Einpresszone, zur Verbindung mit dem metallischen Leitungselementen.With Advantage of the press-in connector with two in the outer diameter formed different injection zones. Preferably, the Press-in zone at the end of the press-in connector for contacting with the circuit board designed smaller than the adjacent press-in zone, for connection to the metallic conduit elements.

Hierdurch wird sichergestellt, dass beim zuvor genannten 1-Phasenbestückprozess, also beim Verbinden des Einpressverbinders mit den metallischen Leitungselementen und der Leiterplatte in einem Schritt, der Verbinder beim Durchtauchen durch die Einpresszone des Leitungselementes kein mechanisches Beschädigen durch Vorverformung erfährt, sondern ungehindert von dem Leitungselement in die Leiterplatte eintauchen kann. Anders ausgedrückt, kann die am Ende befindliche Einpresszone des Einpressverbinders ungehindert durch die darüber liegende Einpresszone der Leitungselemente hindurchtauchen, ohne dass es zu einer mechanischen Verformung oder Verpressung des Einpressverbinders in dieser Zone kommt.hereby it is ensured that in the aforementioned 1-phase assembly process, So when connecting the press-fit connector with the metallic Pipe elements and the circuit board in one step, the connector when diving through the press-fit zone of the conduit element no undergoes mechanical damage by pre-deformation, but unhindered by the line element in the circuit board can dive. In other words, the one at the end Press-in zone of the press-fit connector unhindered by the above immerse lying press-fit zone of the line elements, without that there is a mechanical deformation or compression of the press-fit connector in this zone comes.

Mit Vorteil können statt einem metallischen Leitungselement in Form einer Stromschiene auch so genannte metallische Verbundmaterialien mittels des erfindungsgemäßen Einpressverbinders mit einer Leiterplatte verbunden werden.With Advantage can take place instead of a metallic conduit element in the form of a busbar, so-called metallic composite materials by means of the press-fit connector according to the invention be connected to a circuit board.

Beispielsweise können Bi-Metall-Anordnungen auf die gleiche zuvor beschriebene Weise mit einer Leiterplatte verbunden werden. Bei der Einpresszone in der Leiterplatte wird mit Vorteil ein Standardpressfiteinpresszone gemäß der Norm IEC 60352-5 für Leiterplattenanwendungen verwendet.For example, bi-metal assemblies may be connected to a circuit board in the same manner as described above. In the press-in zone in the printed circuit board is advantageously a standard pressfit Einpresszone according to the Standard IEC 60352-5 used for PCB applications.

Mit Vorzug sind die Einpresszonen so ausgelegt, dass eine gasdichte Verbindung und damit eine Kaltverschweißung erzeugt wird, sobald der 1-Phasenbestückprozess zwischen dem Einpressverbinder der Leiterplatte und dem metallischen Leitungselement abgeschlossen ist.With Preference is given to the press-fit zones designed so that a gas-tight Connection and thus a cold welding is generated once the 1-phase placement process between the press-fit connector completed the circuit board and the metallic line element is.

Mit Vorteil wird hierdurch ein niedriger elektrischer Übergangswiderstand erhalten, welcher für die Hochstromverbindung zwischen der Leiterplatte und dem metallischen Leitungselement von erheblicher Bedeutung ist, insbesondere im Hinblick auf die Wärmeentwicklung der Verbindungsstelle.With The advantage hereby is a low electrical contact resistance which is for the high current connection between the circuit board and the metallic conduit element of considerable importance is, especially with regard to the development of heat the connection point.

In einer alternativen Ausfpührungsform lässt sich die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung auch dadurch erreichen, dass der Einpressverbinder anstelle von zwei Einpresszonen über eine entsprechend ausgeformte einzige Einpresszone am Ende des Einpressverbinder verfügt und dazu benachbart, entsprechende Anlagemittel für ein Leitungselement bereitgestellt werden.In an alternative embodiment can be the connection arrangement according to the invention also achieve that the press-in connector instead of two Press-in zones over a correspondingly shaped only Press-in zone has at the end of the press-in connector and adjacent thereto, provided corresponding means for a line element become.

Die Einpresszone ist so zu gestalten, dass beim Einpressen des Einpressverbinders in eine Leiterplatte die dazwischen befindlichen metallischen Leitungselemente vor dem Einpressverbinder form- und kraftschlüssig dadurch gehalten werden, dass dieser sowohl radiale wie axiale Kräfte aufbringt und die metallischen Leitungselemente durch die Anlagemittel des Einpressverbinders in die gewünschte Kontaktlage gebracht werden. Hierbei kommt es bestimmungsgemäß zu einer elektrischen und mechanischen Verbindung zwischen dem Einpressverbinder und der Leiterplatte.The Press-in zone should be designed so that when pressing in the press-fit connector in a printed circuit board, the interposed metallic line elements positive and non-positive thereby before the press-fit connector be held that this is both radial and axial forces applies and the metallic conduit elements through the investment means of the press-in connector brought into the desired contact position become. Here it comes as intended to a electrical and mechanical connection between the press-in connector and the circuit board.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die Figuren zeigen wie folgt:The Invention will be described below with reference to the attached Drawings described. The figures show as follows:

1 zeigt einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung; 1 shows a section through a first embodiment of the connection arrangement according to the invention;

2 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung; 2 shows an alternative embodiment of a connection arrangement according to the invention;

3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Einpressverbinders gemäß der vorliegenden Erfindung; 3 shows a perspective view ei nes embodiment of a press-fit connector according to the present invention;

4 zeigt einen Schnitt durch eine Verbindungsanordnung mit einem Einpressverbinder gemäß 3. 4 shows a section through a connection arrangement with a press-in connector according to 3 ,

Es ist zu beachten, dass die Zeichnungen zu der Erfindung weder maßstabsgerecht noch einschränkender Natur sind, sondern dass es sich lediglich um schematische Darstellung der Erfindung handelt, die aber keine einschränkenden spezifischen Parameter der Erfindung darstellen sollen.It It should be noted that the drawings to the invention are not to scale even more restrictive nature, but that it is only is schematic representation of the invention, but no represent limiting specific parameters of the invention should.

Die Zeichnungen zeigen Ausführungsbeispiele typischer Realisierungen der Erfindung.The Drawings show exemplary embodiments of typical implementations the invention.

Der Erfindung liegt ferner ein, wie zuvor beschriebenes Verfahren zum Herstellen einer Verbindungsanordnung eines oder mehrerer metallischer Leitungselemente mit einer Leiterplatte zu Grunde.Of the Invention is also a, as described above method for Producing a connection arrangement of one or more metallic line elements based on a printed circuit board.

1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung. In 1 ist ein Einpressverbinder 1 mit zwei Einpresszonen gezeigt. Am unteren Ende befindet sich eine erste Einpresszone 2 und dazu benachbart, oberhalb der Einpresszone 2, befindet sich eine zweite Einpresszone 3. 1 shows a first embodiment of a connection arrangement according to the invention. In 1 is a press-fit connector 1 shown with two press-in zones. At the lower end there is a first press-in zone 2 and adjacent thereto, above the press-in zone 2 , there is a second press-in zone 3 ,

Der Einpressverbinder gemäß 1 ist einstückig ausgebildet und verfügt weiter über einen Montageabschnitt 4. Die Einpresszone 2 ist ausgebildet zum Verbinden des Einpressverbinders 1 mit einer Leiterplatte 5. Mit Vorteil dient die Einpresszone 2 der Verbindung einer metallischen Durchkontaktierung 6 der Leiterplatte 5. Unmittelbar anliegend an der Oberfläche 7 der Leiterplatte 5 befindet sich ein metallisches Leitungselement 8. Im metallischen Leitungselement 8 ist eine Durchdringöffnung 9 zur Aufnahme der Einpresszone 3 des Einpressverbinders 1 ausgebildet. Der Innendurchmesser der Durchdringöffnung 9 des metallischen Leitungselementes 8 ist größer oder gleich dem Innendurchmesser der metallischen Durchkontaktierung 6 der Leiterplatte 5.The press-in connector according to 1 is integrally formed and further has a mounting portion 4 , The press-in zone 2 is designed for connecting the press-fit connector 1 with a circuit board 5 , Advantageously, the press-in zone 2 the connection of a metallic via 6 the circuit board 5 , Immediately adjacent to the surface 7 the circuit board 5 there is a metallic conduit element 8th , In the metallic conduit element 8th is a penetration opening 9 for receiving the press-fit zone 3 of the press-fit connector 1 educated. The inside diameter of the penetration opening 9 of the metallic conduit element 8th is greater than or equal to the inner diameter of the metallic via 6 the circuit board 5 ,

Die metallische Durchkontaktierung 6 sowie die Durchdringöffnung 9 sind gemäß 1 als zylindrische Öffnungen ausgebildet, in die der Einpressverbinder 1 mechanisch und elektrisch eingebracht ist. Hierdurch wird mittels Kaltverschweißung eine elektrische Verbindung zwischen dem metallischen Leitungselement 8 über die Einpresszone 3 sowie der Leiterplatte 5 und der Einpresszone 2 derart erzeugt, dass das metallische Leitungselement 8 mechanisch und elektrisch mit dem Einpressverbinder 1 und gleichzeitig mit der Leiterplatte 5 in Eingriff steht.The metallic via 6 as well as the penetration opening 9 are according to 1 formed as cylindrical openings into which the press-in connector 1 is introduced mechanically and electrically. As a result, by means of cold welding, an electrical connection between the metallic conduit element 8th over the press-in zone 3 as well as the circuit board 5 and the press-fit zone 2 produced such that the metallic conduit element 8th mechanically and electrically with the press-in connector 1 and simultaneously with the circuit board 5 engaged.

Zur Herstellung einer Verbindungsanordnung 10 wird eine Leiterplatte 5 bereitgestellt, auf der aufliegend ein metallisches Leitungselement 8 positioniert wird und zwar derart, dass die zu verbindende Lochpaarung zwischen der Leiterplatte 5 und dem metallischen Leitungselement 8 übereinander liegen.For producing a connection arrangement 10 becomes a circuit board 5 provided on the lying a metallic conduit element 8th is positioned in such a way that the hole to be connected between the circuit board 5 and the metallic conduit element 8th lie one above the other.

Es ist daher sicher zu stellen, dass die in der Leiterplatte 5 vorhandene metallische Durchkontaktierung 6 unmittelbar unterhalb der Durchdringöffnung 9 des metallischen Leitungselementes 8 zu liegen kommt.It is therefore safe to make sure that in the circuit board 5 existing metallic via 6 immediately below the penetration opening 9 of the metallic conduit element 8th to come to rest.

Nach korrekter Positionierung der beiden Materialien wird der Einpressverbinder 1 mit den beiden Einpresszonen 2, 3 und damit mit seinem steckseitigen Ende 11 von oben mittels einer nicht dargestellten Zuführvorrichtung durch die beiden Öffnungen durchkontaktiert und mit diesen form- und kraftschlüssig verpresst. Sobald die Einpresszone 2 des Einpressverbinders 1 die Lage der metallischen Durchkontaktierung 6 der Leiterplatte 5 erreicht hat, kommt es gleichzeitig zu einer Verbindung der Einpresszone 3 in der Durchdringöffnung 9 des metallischen Leitungselementes 8. Hierzu kann beispielsweise ein Handhabungsautomat am Montageabschnitt 4 den Bestückprozess vornehmen. Mit Vorteil ist der Montageabschnitt 4 als Stiftkontakt 12 so ausgebildet, dass ein korrespondierender Buchsenkontakt auf dem Stiftkontakt 12 aufgesteckt werden kann. Hierdurch wird eine Verbindungsanordnung 10 bereitgestellt, die neben der gleichzeitigen Verbindung eines metallischen Leitungselementes 8 mit einer Leiterplatte 5 auch eine lösbare Stiftbuchenverbindung mittels Stiftkontakt 12 bereitstellt.After correct positioning of the two materials, the press-fit connector 1 with the two press-in zones 2 . 3 and thus with its plug-in end 11 from above by means of a feed device, not shown, through-contacted by the two openings and pressed with these positive and non-positive. Once the press-fit zone 2 of the press-fit connector 1 the position of the metallic via 6 the circuit board 5 has reached, it also leads to a connection of the press-in zone 3 in the penetration opening 9 of the metallic conduit element 8th , For this purpose, for example, an automatic handling machine on the mounting section 4 make the placement process. Advantageously, the mounting section 4 as a pin contact 12 designed so that a corresponding socket contact on the pin contact 12 can be plugged. This will be a connection arrangement 10 provided, in addition to the simultaneous connection of a metallic conduit element 8th with a circuit board 5 also a detachable pin book connection by means of pin contact 12 provides.

2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung 10. 2 shows a second embodiment of a connection arrangement according to the invention 10 ,

Hier verbindet ein Einpressverbinder 1 eine Leiterplatte 5 mit einem ersten metallischen Leitungselement 8 und einem dazu anliegend angeordnetem zweiten metallischen Leitungselement 13. Alternativ kann auch ein Bi-Metall-Element, bestehend aus einem metallischen Leitungselement 8 und einem zweiten davon unterschiedlichen metallischen Leitungselement 13 verwendet werden. Die Verbindung erfolgt in ähnlicher Weise, wie bereits bei 1 beschrieben. Hierdurch können auf einfache Weise auch metallische Leitungselemente in eine elektrische und mechanische Verbindung gebracht werden, die sich technisch nicht mittels Schweißfügeverfahren miteinander verbinden lassen.Here, a press-fit connector connects 1 a circuit board 5 with a first metallic conduit element 8th and a second metallic conduit element disposed adjacent thereto 13 , Alternatively, a bi-metal element consisting of a metallic conduit element 8th and a second metallic conduit element different therefrom 13 be used. The connection is made in a similar way as already at 1 described. As a result, metallic conduit elements can be brought into an electrical and mechanical connection in a simple manner, which can not be technically connected to each other by means of welding joining process.

In 3 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel für ein Einpressverbinder 1 gezeigt. Der Einpressverbinder 1 verfügt über eine längliche Einpresszone 2, aus zwei Schenkeln 14a, 14b, die am steckseitigen Ende 11 des Einpressverbinders 1 miteinander verbunden sind. Hierdurch entsteht eine deformierbare Einpresszone 2, die über einen unteren Einpressabschnitt 2a und einen oberen Einpressabschnitt 2b verfügt.In 3 is an alternative embodiment for a press-fit connector 1 shown. The pressfit connector 1 has an elongated press-in zone 2 , from two thighs 14a . 14b at the plug-in end 11 of the press-fit connector 1 connected to each other. This creates a deformable press-fit zone 2 that has a lower one press-in 2a and an upper press-in section 2 B features.

Unmittelbar daran anschließend befinden sich drei beidseitig ausgebildete Anlagemittel 15a, 15b, 16a, 16b, 17a, 17b. Die Anlagemittel sind, wie abgebildet, stufenförmig ausgebildet und verfügen über einen Einpressabschnitt 18. Je zwei gegenüberliegende Einpressabschnitte 18 eines jeden Anlagemittelpaars 15a, b, sowie 16a, b und 17a, b sind derart zueinander beabstandet, dass die jeweils gegenüber liegenden Schenkelabschnitte 19a, b, 20a, b, 21a, b weiter zueinander beabstandet sind. Mit Vorteil werden die Anlagemittel von einem Montageabschnitt 4 gebildet, in dem sich eine ringförmige Öffnung 22 befindet. Die Seitenwandabschnitte 19a, 19b, 20a, 20b, 21a, 21b liegen sich paarweise gegenüber und sind im wesentlichen als nahezu ebene flächige Abschnitte ausgebildet. Jeder Seitenwandabschnitt 19a, 19b ist als ein Bereich am Ende je eines der beiden Schenkel 14a, b ausgeformt und verläuft leicht gebogen über in den Bereich der nächsten Einpresszone 18. In vorliegender Figur ergeben sich somit insgesamt sechs Einpresszonen 18, die diametral paarweise gegenüber angeordnet sind.Immediately afterwards there are three bilateral investment funds 15a . 15b . 16a . 16b . 17a . 17b , The investment means are, as shown, stepped and have a press-fit 18 , Two opposing press-in sections 18 of each pair of investment funds 15a , b, as well 16a , Federation 17a , B are spaced from each other such that the respective opposite leg sections 19a , b, 20a , b, 21a , B are further spaced from each other. Advantageously, the investment means of a mounting section 4 formed in which there is an annular opening 22 located. The sidewall sections 19a . 19b . 20a . 20b . 21a . 21b lie in pairs opposite each other and are essentially designed as a nearly planar area sections. Each sidewall section 19a . 19b is an area at the end of each of the two legs 14a , b formed and slightly curved over in the area of the next press-in zone 18 , In the present figure, this results in a total of six press-in zones 18 , which are arranged diametrically in pairs opposite.

4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Verbindungsanordnung 10, unter Verwendung des erfindungsgemäßen Einpressverbinders 1, gemäß 3. Hierbei ist ersichtlich, dass die Einpresszone 2 so in der Leiterplatte 5 verpresst ist, dass der Einpressabschnitt 2a am unteren Ende etwas unterhalb der Leiterplatte zu liegen kommt, während der Einpressabschnitt 2b innerhalb der metallischen Durchkontaktierung 6 der Leiterplatte 5 angeordnet ist. 4 shows a further embodiment of a connection arrangement 10 , using the press-fit connector according to the invention 1 , according to 3 , It can be seen that the press-in zone 2 so in the circuit board 5 is pressed that the press-fit section 2a at the lower end to lie slightly below the circuit board, while the press-fit 2 B within the metallic via 6 the circuit board 5 is arranged.

Hierdurch entsteht eine mechanische und elektrische Verbindung sowohl zwischen der Leiterplatte 5 als auch dem darüber am Anlagemittel. Durch diese erfindungsgemäße Lösung lässt sich mittels einer einzigen Einpresszone 2 eine Verbindungsanordnung 10 herstellen. Alternativ kann ein zweites metallisches Leitungselement 13 oberhalb des metallischen Leitungselementes 8 ebenfalls in die Verbindungsanordnung 10 eingebracht werden, derart, dass es an den Anlagemitteln 17a, 17b zur Anlage kommt, während vorbesagtes metallisches Leitungselement 8, wie in der 4 gezeigt, an den Anlagemittel 16a, 16b zur Anlage kommt.This creates a mechanical and electrical connection both between the circuit board 5 as well as about it at the investment funds. This solution according to the invention can be achieved by means of a single press-fit zone 2 a connection arrangement 10 produce. Alternatively, a second metallic conduit element 13 above the metallic conduit element 8th also in the connection arrangement 10 be introduced, such that it at the investment means 17a . 17b comes to the plant, while said metallic conduit element 8th , like in the 4 shown to the investment funds 16a . 16b comes to the plant.

Die Leiterplatte 5 kommt mittels der Anlagemittel 15a, 15b und durch die Schenkel 14a, b in eine mechanische Eingriffverbindung mit dem Einpressverbinder 1.The circuit board 5 comes by means of the investment 15a . 15b and through the thighs 14a , b in a mechanical engagement connection with the press-fit connector 1 ,

Mit Vorteil wird ein elektrischer Kontakt sowohl über die Seitenwandabschnitte 19a, 19b, 20a, 20b bereitgestellt beziehungsweise bei einer Anordnung mit zwei metallischen Leitungselementen sowohl über 19a, 19b und 20a, 20b sowie 21a, 21b.Advantageously, an electrical contact is made across both the sidewall portions 19a . 19b . 20a . 20b provided or in an arrangement with two metallic line elements over both 19a . 19b and 20a . 20b such as 21a . 21b ,

Alternativ zu der in 4 gezeigten Ausführungsform lässt sich auch ein stufenförmiger Topf in ein metallisches Leitungselement 8 korrespondierend zu den Ausprägungen der Anlagemittel 15a, 15b, 16a, 16b, 17a, 17b ausbilden, um eine größere Seitenwandanlagefläche zwischen dem Einpressverbinder 1 und dem metallischen Leitungsband 8 zu erzielen.Alternatively to the in 4 Shown embodiment, also a step-shaped pot can be in a metallic conduit element 8th Corresponding to the characteristics of the investment funds 15a . 15b . 16a . 16b . 17a . 17b forming a larger sidewall contact surface between the press-fit connector 1 and the metallic conduction band 8th to achieve.

Einpressverbinder

1: Einpressverbinder
2: Einpresszone
2a, 2b: Einpressabschnitt
3: Halteabschnitt
4: Montageabschnitt
5: Leiterplatte
6: metallische Durchkontaktierung
7: Oberfläche der Leiterplatte
8: metallisches Leitungselement
9: Durchdringöffnung
10: Verbindungsanordnung
11: steckseitiges Ende
12: Stiftkontakt
13: zweites metallisches Leitungselement
14a, 14b: Schenkel
15a, 15b, 16a, 16b, 17a, 17b: Anlagemittel
18: Einpresszone
19a, 19b, 20a, 20b, 21a, 21b: Seitenwandabschnitte
22: Öffnung

press-fit

1: press-fit
2: press-fit zone
2a, 2b: press-in
3: holding section
4: mounting portion
5: circuit board
6: metallic via
7: Surface of the circuit board
8th: metallic conduit element
9: Durchdringöffnung
10: joint assembly
11: plug-in end
12: pin contact
13: second metallic conduit element
14a, 14b: leg
15a, 15b, 16a, 16b, 17a, 17b: investment funds
18: press-fit zone
19a, 19b, 20a, 20b, 21a, 21b: Sidewall portions
22: opening

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 202008005394 [0009]
US 5761050 [0015, 0020]
US 5374204 [0026]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

- Standard IEC 60352-5 [0038]

Claims

Press-fit connector ( 1 ) comprising at least one press-in zone ( 2 ) for electrical and mechanical connection to a printed circuit board ( 5 ), characterized in that the press-in connector ( 1 ) adjacent to the press-in zone ( 2 ) via a holding section ( 3 ) for joint connection of the printed circuit board ( 5 ) with a metallic conduit element ( 8th ).

Press-fit connector ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the press-in connector ( 1 ) further via a mounting section ( 4 ) at one of the two ends.

Press-fit connector ( 1 ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the holding section ( 3 ) as one to the press-in zone ( 2 ) is arranged adjacent thereto different press-in zone, such that thereby a metallic line element ( 8th ) by means of the press-in zone ( 3 ) lying flat against a surface ( 7 ) of a printed circuit board ( 5 ) is attachable.

Press-fit connector ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the press-in zone ( 2 ) at the plug-in end of the press-in connector ( 1 ) is formed and with its outer dimension in the diameter smaller than the outer dimension of the adjacent thereto holding portion ( 3 ).

Press-fit connector ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the holding section ( 3 ) immediately adjacent to the press-in zone ( 2 ).

Press-fit connector ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the holding section ( 3 ) with investment funds ( 15a . 15b . 16a . 16b . 17a . 17b ) is designed for receiving and mechanically locking one with the printed circuit board ( 5 ) to be fastened metallic conduit element ( 8th ).

Press-fit connector ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the investment means ( 15a . 15b . 16a . 16b . 17a . 17b ) as step-shaped adjacent areas between the mounting portion ( 4 ) and the press-in zone ( 2 ) are formed.

Press-fit connector ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the investment means ( 15a . 15b . 16a . 16b . 17a . 17b ) are juxtaposed in pairs as adjacent pairs of installation means and are provided via side wall sections ( 19a . 19b . 20a . 20b . 21a . 21b ), for abutment with a penetration opening of a with the circuit board ( 5 ) to be fastened metallic conduit element ( 8th ).

Press-fit connector ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the mounting section ( 4 ) is designed as a pin contact.

Press-fit connector ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the press-in zones ( 2 . 3 ) by means of two curved legs ( 14a . 14b ) is formed, which at the plug-side end of the press-in connector ( 1 ) are interconnected.

Connection arrangement ( 10 ) comprising a printed circuit board ( 5 ) as well as one on the surface ( 7 ) of the printed circuit board ( 5 ) arranged metallic conduit element ( 8th ), which by means of a press-in connector ( 1 ) according to one of the preceding claims, are connected to each other electrically and mechanically.

Connection arrangement ( 10 ) according to claim 11, characterized in that the printed circuit board ( 5 ) with the press-in zone ( 2 ) of the press-fit connector ( 1 ) is in electrical and mechanical connection.

Connection arrangement ( 10 ) according to claim 11 or 12, characterized in that the metallic conduit element ( 8th ) with the holding section ( 3 ) of the press-fit connector ( 1 ) is in electrical and mechanical contact.

Connection arrangement ( 10 ) according to claim 11, 12 or 13, characterized in that the holding section ( 3 ) is formed as a press-in zone and the metallic conduit element ( 8th ) by means of this press-in zone mechanically and electrically with the circuit board 5 connected is.

Connection arrangement ( 10 ) according to one of claims 11 to 14, characterized in that the metallic conduit element ( 8th ) is formed as a U-shaped busbar of two different metals.