NL8005710A - Houder voor het stapelen van elektronische pakketten. - Google Patents

Description

P 8 C *· ' W 3688-67 Ned.

Houder voor het stapelen van elektronische pakketten.

De uitvinding heeft in het algemeen betrekking op elektrische verbindingsorganen (connectors) en houdt zich meer in het bijzonder bezig met houders voor het onderling verbinden van meerdere elektronische pakketten met ondersteuningslagen.

5 In de afgelopen jaren heeft de elektronische industrie met toenemende belangstelling gekeken naar het zogenaamde "stapelen" van chip-dragers en dergelijke teneinde aan bepaalde informatiefochtheids-vereisten te voldoen. Een dergelijke techniek, waarbij een aantal pakketten gelegen zijn boven het gemeenschappelijke gedrukte schakelingspaneel 10 (PCB) van een onroerend goed verschaft een verdubbeling of meer van de informatiedichtheid, bijvoorbeeld meer geheugencapaciteit.

Bij bekende pogingen op dit gebied heeft men gekeken naar het stapelen van chip-dragers en dual-in-line pakketten (DIP) en heeft men houders verschaft met contacten, die insteekbaar zijn in PCB-openingen 15 om daaraan te worden gesoldeerd, en die zich naar boven toe uitstrekken vanaf het PCB teneinde wrijvingscontact aan te gaan met de in de houders gestoken contacten van de pakketten.

Waar het gewenst is de gestapelde pakketten elektrisch onafhankelijk van elkaar toe te passen, heeft de techniek gezocht naar 20 diverse maatregelen om de pakketten afzonderlijk te adresseren. In een typerend geval zijn de contacten van de gestapelde pakketten vertikaal uitgericht en kunnen circuitbanen naar (?) het PCB) overtollig zijn naar de gestapelde pakketten voor contacten, die niet betrokken zijn bij de pakketselectie. Aldus kan een enkelvoudig houdercontact in ingrijping 25 komen met in vertikale zin opeenvolgende pakketcontacten. Anderzijds is een unieke circuitbaan vereist vanaf het PCB naar elk pakketcontact, dat selectie of activering van een pakket verschaft. In een bekende aanpak van dit probleem zijn houdercontacten voorzien van wegbreekbare gedeelten, waardoor men de continuïteit kan onderbreken van het PCB naar 30 een bovenste pakketcontact of een onderste pakketcontact, ondanks de vertikale uitrichting ervan. In een andere bekende aanpak van dit probleem worden pakketselectiecontacten geleid vanaf het buiten de houder gelegen paneel (receptacle off-board) and zijn dus niet beschikbaar aan het PCB zoals alle andere pakketcontacten. In nog weer een andere benadering van 35 het probleem, worden pakketten aangepast (customized) ter verschaffing van vertikaal niet-uitgerichte selecteer-adresseercontacten.

Ofschoon het stapelen de gebruiker weinig moeilijkheden biedt, indien de gestapelde pakketten elektrisch onafhankelijk en ten opzichte van - 2 - het PCB parallel geschakeld worden gebruikt, worden moeilijkheden voor de gebruiker verwacht in de alternatieve situatie, waarbij vertikale adresseer-selecteerdifferentiatie wordt vereist. In de eerste bekende hierboven besproken benadering van het probleem biedt het omzeilen van 5 één of twee vertikaal uitgerichte pakketcontacten een probleem als men later vanuit het PCB toegang wil krijgen tot een dergelijk omzeild contact. Aldus moet men een andere bruikbare circuitbaan definiëren, bijvoorbeeld vanuit het omzeilde pakketcontact naar een ongebruik pakketcontact en vandaar naar het PCB via een houdercontact, dat het ongebruikte pakket-10 contact bedient. In de tweede besproken beandering is het toegang verkrijgen door de buiten het paneel aangebrachte plaatsing van adresseer-selecteerpakketcontacten uitgesloten. De als laatste genoemde aanpak van het probleem vergt het op maat maken van de lay-out van de pakketcontacten op de houdercontacten en leent zich derhalve niet voor standaardisatie, 15 hetgeen anders een commerciële vervanging van pakketten mogelijk zou maken. Tenslotte is bij alle bekende benaderingen het insteken onder wrijvings-contact aanvaard en voldoen al deze benaderingen niet aan toepassingen, waarbij de insteekkracht nul is.

Bovenstaande en daarmee verband houdende benaderingen worden 20 meer in het bijzonder gexndentificeerd in de verklaring ingediend in Amerika ingevolge 37 CFR 1.97 en 1.98.

De uitvinding beoogt het verschaffen van verbeterde houders voor onderlinge verbinding van een aantal elektronische pakketten met (?) PCB en dergelijke ondersteuningslagen met pakket-adresseer-selecteer-25 capaciteit.

Meer in het bijzonder beoogt de uitvinding het verschaffen van een stapelende houder van het insteekkracht nul-type.

De uitvinding zal hieronder aan de hand van enige in de figuren der bijgaande tekeningen weergegeven uitvoeringsvoorbeelden nader worden 30 toegelicht.

Figuur 1 geeft een aanzicht in perspectief van een houder voor het onderling verbinden volgens de uitvinding, weergegeven boven een PCB voor gebruik met de houder; figuren 2a-2f tonen zij- en vooraanzichten van diverse houder-35 contactconfiguraties voor de houder van figuur 1; figuren 3a-3c zijn zij- en vooraanzichten van contactbedienings-organen van de houder volgens figuur 1; figuur 4 geeft een vooraanzicht van het huis van de houder van figuur 1; 8005710 * - 3 - figuur 5 toont een bovenaanzicht van het huis van figuur 4; figuur 6 geeft een zijaanzicht van het huis van figuur 4; figuur 7 toont een doorsnede genomen over de lijn VII-VII in figuur 5; 5 figuur 8 toont een doorsnede genomen over de lijn VIII-VIII in figuur 5; figuren 9 en 10 geven doorsneden, die bedieningsorgaan-contact-relaties illustreren voor de onderste contacten van de houder van figuur 1; en 10 figuren 11 en 12 geven doorsneden, die bedieningsorgaan- contactrelaties illustreren voor de bovenste contacten van de houder van figuur 1.

Onder verwijzing naar figuur 1 omvat de houder 10 voor het maken van onderlinge verbindingen een huis 12 voorzien van een langwerpig 15 U-kanaal 14, dat zich uitstrekt tussen de open einden van het huis en omgeven is door inwendige zijwanden 16 en 18 van het huis. Het kanaal is van het type, dat aan de bovenzijde open is ter vergemakkelijking van het vertikaal insteken van in het huis 12 op te stapelen elektronische pakketten of componenten. Openingen zijn gevormd in het bodemoppervlak 20 van het huis 20 12 voor het insteken van contacten 22 en 24 op ëën lijn met onderste contactsleuven 26 en bovenste contactsleuven 28. Voor doeleinden die hieronder uitvoerig besproken zullen worden bezit elke bovenste contact-sleuf een wijder gedeelte 30 voor het opnemen van een bovenste component-ondersteuningsinzetstuk 32. De onderste componentondersteuning wordt ver-25 schaft door inwendige basisoppervlakken 34 en 36. Afgeschuinde geleidings-organen 38 leiden vanaf de oppervlakken 34 en 36 naar de onderste contactsleuven 26 teneinde aansluitdraden of dergelijke leidingenvan de onderste elektronische component op één lijn met de onderste contacten 22 te geleiden.

30 Openingen 40 en 42 in het bovenoppervlak van het huis zijn continu respectievelijk met de onderste contactsleuven 26 en de bovenste contactsleuf 28. Bedieningsorganen 44 (onderste contact) en 46 (bovenste contact) worden gemeenschappelijk ondersteund door een plaat 48 voor het respectieve intreden in openingen 40 en 42 en vertikale beweging 35 in sleuven 26 en 28.

De bovenste contactsleuven 28 zijn regelmatig verspreid over een afstand d^ hart op hart in de lengterichting van het kanaal 14. Een zelfde afstand d^ hart op hart is aanwezig tussen de onderste contactsleuven 26.

Een in de lengterichting versprongen afstand d^ hart op hart bestaat tussen flftnn 1 - 4 - elke onderste sleuf 26 en elke aangrenzende bovenste sleuf 28, waarbij de afstand d^ de helft is van de afstand d^. Doordat de afstand d1 eveneens geldt tussen openingen 50 van het gedrukte schakelingspaneel 52, verschaft de opstelling van figuur 1 een vertikale niet-uitrichting 5 van bovenste en onderste houdercontacten, hetgeen toegang mogelijk maakt naar allebei de contacten tussen successieve PCB-openingen. Hiertoe ondersteunt contactfiguratie 54 het onderste contact 22 gezamenlijk met het bovenste contact 24 met afstand d2 hart op hart en verschaft de steel 56 een PCB-verbinding voor beide contacten. De contactconfiguratie 58 10 ondersteunt slechts een onderste contact 22, terwijl de steel 60 een PCB-verbinding daarvoor verschaft. Contactconfiguratie 62 verschilt doordat het slechts één bovenste contact 24 ondersteunt en doordat de steel 64 ervan versprongen is naar de tegenover gestelde zijde van het contact, waarbij alle dergelijke contactconfiguraties geïllustreerd 15 worden in figuren 2a-2f in bijzonderheden teneinde deze overeenkomsten en verschillen te tonen.

De contactconfiguratie 54 wordt overal gebruikt voor het collectief brengen naar het PCB van die pakketcontacten, die niet betrokken zijn bij de adresseer-selecteerfunctie. De contactconfiguratie 58 wordt 20 gebruikt om toegang te verkrijgen tot de onderste component opgenomen in de houder 10, terwijl contactconfiguratie 60 wordt gebruikt om toegang te verkrijgen tot de bovenste in de houder 10 opgenomen component. Het PCB 52 is complementair tot houder 10, en vice versa. Met heel geringe afwijking van gebruikelijke PCB-geometrie voor het opnemen van een enkel-25 voudig DIP. Aldus kunnen paneelopeningen 50 verlopen in twee evenwijdige rijen met gelijkmatige onderlinge afstand. Een extra opening 66 is gevormd in het PCB op een longitudinale afstand d£ vanaf aangrenzende openingen 50 om toegang te verkrijgen tot de bovenste componenten. In gevallen, dat men eventueel zijn aandacht wijdt aan het stapelen van 30 dynamische componenten, bijvoorbeeld waar lees/schrijf-toegangsslagen voor elk pakket nodig zijn, kan een verdere opening 68 worden gevormd buiten openingen 50 en longitudinaal ten opzichte daarvan verspringen, zoals in het geval van opening 66. Zoals men zal zien liggen alle openingen 50, 66 en 68 binnen de omtrek van de houder 10, wanneer het 35 PCB en de houder worden samengesteld.

Een constructief detail van het inwendige van het huis is te zien in de figuren 4-8. Het huis is vertikaal geplaatst op voetjes 70 en bezit in dwarsrichting verlopende basisribben 72-78, die zich uit- 8005710 * * - 5 - strekken tussen de inwendige zijwanden 16 en 18, waarbij openingen 80-84 bestaan tussen de ribben voor ventilatie van het kanaal 14 en de daarin aanwezige componenten. Figuur 7 toont het huis 12 in doorsnede door bovenste contactsleuven 28 en illustreert openingen 86 voor het daarin 5 steken van contacten. Figuur 8 toont het huis 12 in doorsnede genomen door de onderste contactsleuven 26. De openingen 86 van figuur 7 zijn eveneens te zien in figuur 8, aangezien dergelijke openingen de sleuven 26 en 28 overbruggen, waardoor een contact van de configuratie 54 van figuur 2a kan worden ingebracht waarbij zijn contacten 22 en 24 zitting vinden in 10 sleuven 26 en 28. Openingen 86 maken eveneens het insteken mogelijk van contacten volgens de configuratie 58 van figuur 2c in sleuven 26 en contacten van de configuratie 62 van figuur 2e in sleuven 28. Contact-vasthouders 88 (figuur 8) bevestigen op losneembare wijze de contacten in het huis 12, waarbij de contacten voorzien zijn van (niet-weergegeven) 15 vergrendelingstanden voor wrijvingsingrijping met de contactvasthouders en inwendige huisstructuur.

Onder verwijzing naar figuren 3a-3c bezit het onderste contact-bedieningsorgaan 44 een horizontale flens 44a voor bevestiging aan de plaat 48 van figuur 1, een vertikaal lijf 44b, een knie 44c, een hellend 20 part 44d en een verder vertikaal part 44e, dat op enige afstand evenwijdig loopt aan het lijf 44b. Het bovenste contactbedieningsorgaan 46 bezit een horizontale flens 46a, een eerste vertikaal part 46b, een bovenknie 46c, een bovenste hellend part 46d, een vertikaal lijf 46e, een onderste hellend part 46f, een onderste knie 46g en een tweede vertikaal part 46h.

25 De werking van de bedieningsorganen op het onderste resp. bovenste contact zal nu besproken worden in samenhang met figuren 9-12.

In figuur 9 ziet men dat het onderste componentpakket 90 gestoken is in het kanaal 14 van het huis 12, waarbij het pakketcontact 92 in de vorm van een neerhangend been zoals voor een DIP, zitting vindt in het 30 geleide orgaan 38. Het vertikaal plaatsen en ondersteunen van het pakket wordt bewerkstelligd door het steunvlak 34. In de loop van het insteken van het pakket wordt het bedieningsorgaan 44 vertikaal omhoog bewogen vanuit zijn positie in figuur 9, d.w.z. naar boven en buiten ingrijping met het contact 22, waardoor het contact zich zelf terugstelt naar links vanuit 35 zijn positie in figuur 9 en het insteken van het pakketcontact 92 wordt verkregen met een insteekkracht nul. In de positie van het bedieningsorgaan 44 in figuur 9, volgende op het insteken van het pakket, wordt het contact 22 gedreven door ingrijping met het hellende part 44d van het 8005710 - 6 - bedieningsorgaan, in elektrische ingrijping met het pakketcontact 92. In figuur 10 is het bedieningsorgaan 44 in volledig ingestoken stand, zoals het het geval zal zijn (hieronder besproken) wanneer een bovenste com-ponentpakket elektrische in ingrijping is in het huis en alle bedienings-5 organen volledig ingestoken zijn in het huis. In deze in figuur 10 weergegeven positie van het bedieningsorgaan, is het contact 22 in ingrijping met het vertikale lijf 44b van het bedieningsorgaan, dat gedreven wordt naar rechts in de sleuf 26 wegens het vasthouden in het huis door het zich op enige afstand bevindende vertikale part 44e. De ingestoken uit-10 gebreidheid van het pakketcontact 92 wordt ingevangen tussen de uitgebreidheid van het huis beneden het oppervlak 34 en het geleideorgaan 38 door de druk van het contact 22 daarop.

Volgende op het insteken van het onderste componentpakket 90 in het huis 12 dienen de steuninzetstukken 32 (figuur 11) naar buiten toe 15 te worden verplaatst ten opzichte van de verwijde gedeelten 30 van de bovenste contactsleuven 28 om het bovenste componentpakket 94 vertikaal te kunnen plaatsen en te kunnen ondersteunen. Dit kan worden gedaan voorafgaande aan het insteken van het pakket 94 door de omlaaggaande beweging van het bedieningsorgaan 46 vanuit de in figuur 11 weergegeven 20 positie. Een dergelijke beweging drijft het hellende part 46d van het bedieningsorgaan in de sleuf 28, waarmee het contact 24 naar links gedreven wordt tegen de wand 32a van het inzetstuk 32 en het inzetstuk naar buiten verplaatst. De insteekwand 32b draagt tegen het vertikale lijf 46e van het bedieningsorgaan teneinde nauwkeurig de verplaatsing van het inzet-25 stuk te meten naar een zodanige positie dat het te liggen komt onder het pakket 94 en zit links van het pakketcontact 96 bij het insteken van het pakket. Het bedieningsorgaan 46 wordt nu opgelicht tot iets boven de stand weergegeven in figuur 11, waarbij het contact 24 terugkeert, onder eigen terugdrijfkracht naar de niet-ingrijpende relatie met de baan van het 30 pakketcontact 96 voor insteekkracht nul. Bij het insteken van het pakket 94 wordt het bedieningsorgaan 46 omlaag bewogen door de stand ervan weergegeven in figuur 11, waarop het contact 24 elektrisch in ingrijping komt met het pakketcontact 96, en in de positie ervan weergegeven in figuur 12. In een dergelijke volledig ingestoken positie rust het vertikale 35 parö 46h van het bedieningsorgaan tegen de basis van het contact 24 en rust het vertikale lijf 46e ervan tegen de rechter sleufwand. Dit verplaatst de knie 46c van het bedieningsorgaan tegen het contact 24, waardoor deze aangedrukt worden tegen het pakketcontact 96.

8005710 - 7 -

Onder verwijzing thans naar figuur 1 worden bij het samenstellen van de houder 10 de inzetstukken 32 het eerst geplaatst in de verwijde gedeelten 30 van de bovenste contactsleuven 28. De contacten worden vervolgens ingestoken door het bodemoppervlak van de houder en inzetstukken 5 32, waarbij contactconfiguratie voorgeselecteerd wordt in de drie ver schillende variëteiten in overeenstemming met de aard van de op te nemen componentpakketten en gewenste PCB-verbindingen. Bij het insteken van de bedieningsorganen is de houder gereed voor het insteken van de pakketten.

Gebaseerd op het verschil in configuraties van de bedienings-10 organen 44 en 46, kan de verwijdering en vervanging van het bovenste pakket op elk tijdstip uitgevoerd worden zonder verbreking van de elektrische continuïteit tussen het onderste pakket en het PCB. Zoals men eveneens zal inzien is de houderstructuur goed geventileerd omdat de einden ervan en de bovenzijden volledig open zijn, en de basis grotendeels 15 open is. Zoals weergegeven in figuren 11 en 12 wordt een vertikale afstand voorgeschreven zoals die is tussen de ingestoken pakketten 90 en 94, waarbij het kanaal 14 volledig open blijft bij een dergelijk volume tussen de pakketten. De verbinding met het PCB wordt gemakkelijk gemaakt zonder dat de pakketten ingestoken zijn, waardoor de pakketten 20 dus afgezonderd zijn van soldeerhitte en dergelijke. Zoals hierboven opgemerkt wordt de gewenste insteekkracht nul verkregen door selectieve plaatsing van de bedieningsorganen.

Het huis van de houder wordt bij voorkeur vervaardigd uit gegoten kunststof. De bedieningsorganen en bovenste pakketondersteunings-25 inzetztukken kunnen eveneens vervaardigd zijn uit star kunststofmateriaal, maar bij voorkeur kiest men metaal. Contacten kunnen zijn van edel metaal-bekleedsel gebaseerd op een indrijfkracht nul.

Bij wijze van samenvatting kan de uitvinding worden beschouwd in verschillende aspecten ervan. Door een insteekkracht nul te verschaffen 30 bij opname en ondersteuning van pakketten, staat het huis van de houder vertikaal en bezit in vertikale zin van elkaar verwijderde contacten, welke in niet-ingrijpende positie opgesteld zijn in het pakket ontvangende kanaal van het huis, terwijl er bedieningsorganen zijn, die vanuit een dergelijke positie verplaatsbaar zijn naar een positie van ingrijping 35 met de pakketcontacten. Vanuit een pakketstapelingsaspect omvat de uitvinding een vast steunoppervlak voor het ondersteunen van een eerste ontvangen pakket en een ander steunoppervlak voor een tweede ontvangen pakket, waarbij een dergelijk ander steunvlak beweegbaar is in het huis vanuit een niet-ingrijpende positie ten opzichte van het kanaal, dat een

9 ft ft R 7 1 A

- 8 - eerste insteken van het pakket mogelijk maakt, naar een verblijfspositie in het kanaal. In het aspect voor het verschaffen van een gemakkelijke toegang tot elk van een aantal gestapelde pakketten, beschikt de uitvinding over vertikaal geplaatste aantallen contacten in de langsrichting van een 5 langwerpig pakket opnemend kanaal met wederzijds in de langsrichting versprongen relatie tussen de contactaantallen ter verschaffing van een ver-tikale niet-uitrichting van contacten.

Diverse wijzigingen op de hier naar voren gebrachte uitvoeringsvorm van de uitvinding zullen nu voor een deskundige op dit gebied van 10 de techniek duidelijk zijn. Dienovereenkomstig is een dergelijke voorkeursuitvoeringsvorm en de hier voorafgaande bespreking ervan bedoeld ter illustratie en niet in een beperkende zin.

15 8005710

Claims (10)

1. Houder voor het ondersteunen van een stapel elektronische pakketten en voor het verschaffen van een elektrische verbinding met contacten van deze pakketten, gekenmerkt door een opstaand huis, dat een U-kanaal begrenst voor opname van de pakketten en ondersteuning van de 5 opgenomen pakketten, die in vertikale zin in het kanaal van elkaar verwijderd zijn; in het huis ondersteunde contactorganen, die in vertikale zin van elkaar verwijderd zijn en op niet-ingrijpende wijze ten opzichte van het kanaal zijn opgesteld; en 10 beweegbaar in het huis ondersteunde bekrachtigingsorganen of bedeiningsorganen voor het verplaatsen van de contactorganen uit de niet-ingrijpende stand ten opzichte van het kanaal naar de ingrijpende stand, waarin zij met de contacten van de opgenomen pakketten in ingrijping zijn.

2. Houder volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de contact- 15 organen zelf terugstellend zijn naar de niet-ingrijpende positie en waarbij het bedieningsorgaan wordt ondersteund in het huis voor een beweging tot ingrijping met de contactorganen.

3. Houder volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het contactorgaan eerste en tweede aantallen van respectievelijk vertikaal verwijderde 20 houdercontacten bevat.

4. Houder volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het kanaal langwerpig is en waarbij de tweede houdercontacten versprongen zijn ten opzichte van de eerste houdercontacten in de lengterichting van het kanaal.

5. Houder volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat aangrenzende 25 contacten van de eerste houdercontacten in de lengterichting verwijderd zijn over een eerste afstand, waarbij aangrenzende contacten van de tweede houdercontacten in de lengterichting verwijderd zijn over de eerste afstand en waarbij deze verspringing een tweede afstand is die gelijk is aan de helft van de eerste afstand.

6. Houder volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het huis een vast ondersteuningsmiddel definieert voor de onderste van dergelijke opgenomen pakketten en andere ondersteuningsmiddelen vertikaal verwijderd zijn van de vaste steunmiddelen voor een ander ontvangen pakket, waarbij het andere ondersteuningsorgaan beweegbaar is in het huis vanuit een niet-35 ingrijpende positie ten opzichte van het kanaal naar een positie in het kanaal.

7. Houder volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het huis ten 8005710 - 10 - minste een eerste contactsteel omvat, die zich ten opzichte van het huis naar buiten toe uitstrekt en verbonden is met een exclusief contact van de eerste houdercontacten.

8. Houder volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het huis 5 ten minste één tweede contactsteel omvat, die zich ten opzichte van het huis naar buiten toe uitstrekt en verbonden is met een exclusief contact van de tweede houdercontacten.

9. Houder volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het huis een aantal contactstelen omvat, die zich ten opzichte van het huis naar buiten 10 toe uitstrekken, waarbij elk verbonden is gemeenschappelijk met een eerste en een tweede houdercontact.

10. Houder volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het huis een aantal derde contactstelen omvat, die zich ten opzichte van het huis naar buiten toe uitstrekken en die elk verbonden zijn met een eerste en een 15 tweede houdercontact. 8005710