DE10223382A1

DE10223382A1 - Press-in contact e.g. for PCB, includes narrow U-shaped slot made into base between pins

Info

Publication number: DE10223382A1
Application number: DE2002123382
Authority: DE
Inventors: Joerg Graubmann; Wolfgang Thiel
Original assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Current assignee: Aumovio Microelectronic GmbH
Priority date: 2002-05-25
Filing date: 2002-05-25
Publication date: 2003-12-04

Abstract

Vorgeschlagen wird ein einfacher und kostengünstiger Einpresskontakt zur Realisierung eines zuverlässigen Einpressvorgangs in die Kontaktierungsöffnungen eines Trägerkörpers. DOLLAR A Hierzu ist bei dem einen Anschlussbereich und einen Einpressbereich mit einem Einpresssockel und mit mindestens zwei Einpresspins aufweisenden Einpresskontakt mindestens eine zwischen zwei Einpresspins angeordnete, sich von der Unterseite des Einpresssockels her erstreckende schlitzförmige Aussparung vorgesehen.A simple and inexpensive press-in contact is proposed for realizing a reliable press-in process into the contacting openings of a carrier body. DOLLAR A For this purpose, at least one slot-shaped recess arranged between two press-in pins and extending from the underside of the press-in base is provided in the one connection area and a press-in area with a press-in base and with at least two press-in pins.

Description

Die Erfindung betrifft einen Einpresskontakt gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to a press-in contact according to the preamble of Claim 1.

Bei einem derartigen Einpresskontakt dient die mindestens einen Anschlussstift ausbildende Oberseite als Anschlussbereich zur Kontaktierung von Anschlusskontakten und die mindestens einen Einpresspin ausbildende Unterseite als Einpressbereich zur Kontaktierung von Kontaktierungsöffnungen eines Trägerkörpers, insbesondere zur Kontaktierung von Einpressbohrungen (bsp. Durchkontaktierungen) in einer Leiterplatte. Problematisch hierbei ist die Toleranzempfindlichkeit beim Einpressvorgang der Einpresskontakte, insbesondere hinsichtlich der Positionierung der Einpresspins bei einen Einpressbereich mit mindestens zwei Einpresspins aufweisenden Einpresskontakten; aufgrund herstellungsbedingter Ungenauigkeiten bei der Position der Kontaktierungsöffnungen können nach dem Einpressen des Einpresskontakts Verspannungen im Einpresskontakt und/oder im Trägerkörper auftreten, die Beschädigungen des Einpresskontakts und/oder des Trägerkörpers verursachen können. With such a press-in contact, the at least one connecting pin is used training top as a connection area for contacting Connection contacts and the bottom forming at least one press-in pin as Press-in area for contacting contact openings of a carrier body, in particular for contacting press-in holes (e.g. through-plating) in a circuit board. The problem here is the tolerance sensitivity in Press-in process of the press-in contacts, in particular with regard to the positioning of the Press-in pins for a press-in area with at least two press-in pins having press-in contacts; due to manufacturing inaccuracies in the Position of the contact openings can be after pressing the Press-in contact Tensions occur in the press-in contact and / or in the carrier body, cause damage to the press-in contact and / or the carrier body can.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Einpresskontakt gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 mit vorteilhaften Eigenschaften hinsichtlich des Einpressvorgangs anzugeben. The invention has for its object a press-in contact according to the Preamble of claim 1 with advantageous properties in terms of Specify press-in process.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch das Merkmal im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst. This object is achieved according to the invention by the feature in the characteristic of Claim 1 solved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Bestandteil der weiteren Patentansprüche. Advantageous embodiments of the invention are part of the others Claims.

Zum Toleranzausgleich beim Einpressvorgang, d. h. zur Gewährleistung eines elastischen Verhaltens beim Einpressen des mindestens zwei Einpresspins aufweisenden Einpresskontakts in Kontaktierungsöffnungen eines Trägerkörpers, insbesondere beim Einpressen des mindestens zwei Einpresspins aufweisenden Einpresskontakts in Einpressbohrungen (bsp. in Durchkontaktierungen) einer Leiterplatte, weist der Einpressbereich mindestens eine schlitzförmige Aussparung im Einpresssockel auf, die von der Unterseite des Einpressbereichs her in den Einpresssockel eingebracht ist. Die mindestens eine schlitzförmige Aussparung im Einpresssockel ist hierbei vorzugsweise mittig zwischen jeweils zwei Einpresspins positioniert. Die Tiefe der mindestens einen schlitzförmigen Aussparung wird in Abhängigkeit der Höhe des Einpresssockels gewählt, insbesondere in einem bestimmten relativen Verhältnis hinsichtlich der Höhe des Einpresssockels; um noch eine ausreichende Steifigkeit des Einpressbereichs, insbesondere der Einpresspins, beim Einpressvorgang sicherzustellen, wird die schlitzförmige Aussparung vorzugsweise maximal bis zur Hälfte der Höhe des Einpresssockels von der Unterseite her in den Einpresssockel eingebracht, d. h. die maximale Tiefe der mindestens einen schlitzförmigen Aussparung beträgt die Hälfte der Höhe des Einpresssockels (bsp. beträgt die Tiefe der schlitzförmigen Aussparung ein Drittel der Höhe des Einpresssockels). Falls der Einpresskontakt als Stanzbiegeteil ausgebildet ist, d. h. durch einen Stanzvorgang mit anschließendem Biegevorgang gefertigt wird, wird die mindestens eine schlitzförmige Aussparung vorzugsweise durch Freistanzung beim Stanzvorgang in den Einpresssockel eingebracht. For tolerance compensation during the press-in process, d. H. to ensure a elastic behavior when pressing in the at least two press-in pins Press-in contact in contact openings of a carrier body, in particular when pressing in the press-in contact having at least two press-in pins in press-in holes (e.g. in plated-through holes) of a printed circuit board, the Press-in area at least one slot-shaped recess in the press-in base, inserted into the press-in base from the bottom of the press-in area is. The at least one slot-shaped recess in the press-in base is here preferably positioned centrally between two press-in pins. The depth of the at least one slot-shaped recess is made depending on the height of the Press-in base selected, especially in a certain relative ratio regarding the height of the press-in base; to still have sufficient rigidity the press-in area, in particular the press-in pins, during the press-in process ensure the slot-shaped recess is preferably a maximum of half the height of the press-in base from the bottom into the press-in base introduced, d. H. the maximum depth of the at least one slot-shaped recess is half the height of the press-in base (e.g. the depth of the slot-shaped recess one third of the height of the press-in base). If the Press-in contact is designed as a stamped and bent part, d. H. through a punching process subsequent bending process is made, the at least one slit-shaped Recess preferably by punching in the punching process in the Press-in base introduced.

Zur Kontaktierung mehrerer Kontaktierungsöffnungen des Trägerkörpers kann der Einpresskontakt eine beliebige vorgebbare Anzahl von Einpresspins aufweisen, die insbesondere in mindestens zwei Pinreihen von jeweils mindestens zwei Einpresspins angeordnet sind. Bei einer derartigen Konfiguration der Einpresspins ist vorzugsweise für jede Pinreihe von jeweils mindestens zwei Einpresspins mindestens eine schlitzförmige Aussparung vorgesehen, d. h. zwischen mindestens zwei Einpresspins einer Pinreihe von jeweils mindestens zwei Einpresspins ist eine schlitzförmige Aussparung in den Einpresssockel eingebracht. For contacting several contact openings of the carrier body, the Press-in contact have any predeterminable number of press-in pins that in particular in at least two rows of pins of at least two each Press-in pins are arranged. With such a configuration, the press-in pins are preferably for each row of pins of at least two press-in pins at least a slot-shaped recess is provided, d. H. between at least two Press-in pins of a row of pins of at least two press-in pins each is one slot-shaped recess made in the press-in base.

Im Anschlussbereich ist mindestens ein Anschlussstift für die externe Kontaktierung des Einpresskontakts ausgebildet, insbesondere kann der Anschlussbereich eines Einpresskontakts auch mehrere Anschlussstifte aufweisen. Am Anschlussstift bzw. - an den Anschlussstiften eines Einpresskontakts können Anschlusskontakte geeigneter Anschlusskomponenten kontaktiert werden, insbesondere Anschlusskontakte oder Anschlussstecker von Anschlussleitungen oder von Bauteilen. In the connection area there is at least one connection pin for external contacting of the press-fit contact, in particular the connection area of a Press-fit contact also have several connection pins. At the connecting pin or - on the connecting pins of a press-in contact can be connecting contacts suitable connection components are contacted, in particular connection contacts or connecting plugs of connecting cables or components.

Der Einpresskontakt ist für beliebige Durchmesser der Kontaktierungsöffnungen (insbesondere für Durchmesser der Kontaktierungsöffnungen im Bereich von 0.8 mm bis 1.6 mm) und für beliebige Dicken des Trägerkörpers und damit Höhen der Kontaktierungsöffnungen (insbesondere für Dicken von Leiterplatten als Trägerkörper und damit Höhen der Kontaktierungsöffnung im Bereich von 1 mm bis 5 mm) einsetzbar, und kann insbesondere auch bei einer mehrere Leiterbahnebenen aufweisenden Mehrschichtleiterplatte zur Kontaktierung verwendet werden. The press-in contact is for any diameter of the contact openings (in particular for the diameter of the contact openings in the range of 0.8 mm to 1.6 mm) and for any thickness of the carrier body and thus heights the contact openings (especially for thicknesses of printed circuit boards as Carrier body and thus heights of the contact opening in the range from 1 mm to 5 mm) can be used, and can in particular also with one or more conductor track levels having multilayer printed circuit board can be used for contacting.

Der Einpresskontakt ist vorzugsweise als Stanzbiegeteil ausgebildet und besteht aus einem elektrisch leitfähigen Material, bsp. aus einer metallischen Legierung, insbesondere aus einem kupferhaltigen Kontaktwerkstoff, bsp. aus Kupfer-Zinn-Bronze (CuSn) oder aus Kupfer-Nickel-Silizium (CuNiSi). The press-in contact is preferably designed as a stamped and bent part and consists of an electrically conductive material, e.g. made of a metallic alloy, in particular from a copper-containing contact material, e.g. made of copper-tin-bronze (CuSn) or made of copper-nickel-silicon (CuNiSi).

Der vorgestellte Einpresskontakt vereinigt mehrere Vorteile in sich:

- Durch die mindestens eine schlitzförmige Aussparung im Einpresssockel des Einpressbereichs wird quasi eine Entkoppelung im Material des Einpresskontakts bzw. des Einpressbereichs zwischen den Einpresspins erreicht, was beim Einpressvorgang eine Toleranz gegenüber Positionsungenauigkeiten der Kontaktierungsöffnungen sowie eine Reduzierung der Verspannungen im Einpresskontakt und/oder im Trägerkörper bzw. in den Kontaktierungsöffnungen des Trägerkörpers zur Folge hat; demzufolge ist die Gefahr von Beschädigungen der Kontaktierungsöffnungen und/oder der Einpresskontakte durch den Einpressvorgang gering, so dass eine zuverlässige und dauerhafte Kontaktierung der Kontaktierungsöffnungen des Trägerkörpers ermöglicht wird.
- Der einfach aufgebaute und auf einfache Weise zu fertigende Einpresskontakt kann in einem kostengünstigen Massenprozess hergestellt werden, insbesondere als Stanzbiegeteil, wobei die mindestens eine schlitzförmige Aussparung im Einpressbereich auf einfache Weise (bsp. durch Freistanzen) ausgebildet werden kann.
- Je nach Anforderung an die Kontaktierung kann der Einpresskontakt flexibelausgeführt werden, bsp. in Abhängigkeit der Dicke des Trägerkörpers und damit der Höhe der Kontaktierungsöffnungen und/oder in Abhängigkeit des Durchmessers der Kontaktierungsöffnungen, insbesondere auch flexibel hinsichtlich der Anzahl der zu kontaktierenden Kontaktierungsöffnungen des Trägerkörpers durch Ausbildung mehrerer Einpresspins im Einpressbereich und/oder flexibel hinsichtlich der (externen) Kontaktierung durch Ausbildung eines Anschlussstifts oder mehrerer Anschlussstifte im Anschlussbereich.

The press-in contact presented combines several advantages:

- Through the at least one slot-shaped recess in the press-in base of the press-in region, a decoupling in the material of the press-in contact or the press-in region between the press-in pins is achieved, which during the press-in process results in a tolerance towards position inaccuracies of the contact openings and a reduction in the tension in the press-in contact and / or in the carrier body or results in the contact openings of the carrier body; consequently, the risk of damage to the contact openings and / or the press-in contacts through the press-in process is low, so that reliable and permanent contacting of the contact openings of the carrier body is made possible.
- The simply constructed press-in contact, which can be manufactured in a simple manner, can be produced in an inexpensive mass process, in particular as a stamped and bent part, the at least one slot-shaped recess in the press-in region being able to be formed in a simple manner (for example by punching out).
- Depending on the contacting requirements, the press-in contact can be designed flexibly, e.g. depending on the thickness of the carrier body and thus the height of the contact openings and / or depending on the diameter of the contact openings, in particular also flexibly with regard to the number of contact openings of the carrier body to be contacted by forming several press-in pins in the press-in area and / or flexibly with regard to the (external) contacting by forming a connection pin or several connection pins in the connection area.

Im Zusammenhang mit der Zeichnung (Fig. 1 und 2) soll der Einpresskontakt anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert werden. In connection with the drawing ( FIGS. 1 and 2), the press-in contact will be explained using an exemplary embodiment.

Hierbei zeigt: Here shows:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung des Einpresskontakts, Fig. 1 is a sectional view of the press,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Unterseite des Einpresskontakts. Fig. 2 is a plan view of the underside of the press-in contact.

Der bsp. aus Kupfer-Nickel-Silizium (CuNiSi) bestehende, als Stanzbiegeteil gefertigte Einpresskontakt 1 ist im Ausgangszustand (im abgewickelten Zustand) nach dem in mehreren Arbeitsschritten bsp. von einem auf einer Spule aufgewickelten Flachband erfolgenden Stanzvorgang (Ausstanzen) und nach dem Biegevorgang und vor dem Einpressvorgang in eine bsp. als Trägerkörper 4 vorgesehene Leiterplatte dargestellt. The ex. Made of copper-nickel-silicon (CuNiSi), press-in contact 1 manufactured as a stamped and bent part is in the initial state (in the unwound state) according to the example in several steps. from a flat band wound on a spool punching process (punching out) and after the bending process and before the pressing process in an example. shown as the carrier body 4 printed circuit board.

Der symmetrisch ausgebildete Einpresskontakt 1 weist auf seiner Oberseite 11 den Anschlussbereich 2 und angrenzend an den Anschlussbereich 2 auf seiner Unterseite 12 den Einpressbereich 3 auf. Im Anschlussbereich 2 ist mindestens ein Anschlussstift 21 zur externen Kontaktierung von Anschlusskontakten bestimmter Anschlusskomponenten ausgebildet; bsp. weist der Anschlussbereich 2 vier Anschlussstifte 21 zur Kontaktierung zweier Anschlusskontakte eines Anschlusssteckers oder von Sicherungen oder Relais auf. Im Einpressbereich 3 ist der sich an den Anschlussbereich 2 anschließende Einpresssockel 31 ausgebildet, auf dessen Unterseite 32 mindestens zwei Einpresspins 33 zum Einpressen des Einpresskontakts 1 in die Kontaktierungsöffnungen der Leiterplatte 4 (bsp. in Durchkontaktierungen der Leiterplatte 4) vorgesehen sind; bsp. sind vier Einpresspins 33 zum Einpressen in vier Kontaktierungsöffnungen der Leiterplatte 4 vorgesehen, die in zweibeabstandeten Pinreihen 34 mit jeweils zwei Einpresspins 33 angeordnet sind. Die Einpresspins 33 mit einer Länge von bsp. 3.8 mm und einer Höhe von bsp. 1.0 mm weisen zum Einfädeln in die Kontaktierungsöffnungen (Durchköntaktierungen) der Leiterplatte 4 eine bsp. abgerundete Einpressspitze 36 auf und auf ihrer Oberseite eine Einpressschulter 37 zur Unterstützung des Einpressvorgangs. Um eine Flexibilität des Einpresskontakts 1 beim Einpressvorgang der Einpresspins 33 zu gewährleisten, insbesondere einen Toleranzausgleich hinsichtlich der mit einer gewissen Ungenauigkeit in der Leiterplatte 4 positionierten Kontaktierungsöffnungen (bsp. hinsichtlich der in der Leiterplatte 4 vorgesehenen Durchkontaktierungen als Kontaktierungsöffnungen), sind im Einpressbereich 3 zwei beim Stanzvorgang (Ausstanzen) durch Freistanzen ausgebildete schlitzförmige Aussparungen 35 eingebracht, die von der Unterseite 32 des Einpresssockels 31 her in den Einpresssockel 31 eingebracht sind, wobei jeweils eine Aussparung 35 mittig zwischen den beiden Einpresspins 33 einer Pinreihe 34 positioniert ist. The symmetrically formed press-in contact 1 has the connection area 2 on its upper side 11 and the press-in area 3 adjacent to the connection area 2 on its underside 12 . At least one connection pin 21 is formed in the connection area 2 for external contacting of connection contacts of certain connection components; E.g. The connection area 2 has four connection pins 21 for contacting two connection contacts of a connection plug or of fuses or relays. In the press-in area 3 , the press-in base 31 adjoining the connection area 2 is formed, on the underside 32 of which at least two press-in pins 33 are provided for pressing the press-in contact 1 into the contacting openings of the printed circuit board 4 (for example in plated-through holes in the printed circuit board 4 ); E.g. Four press-in pins 33 are provided for pressing into four contact openings of the printed circuit board 4 , which are arranged in two-spaced pin rows 34 , each with two press-in pins 33 . The press-in pins 33 with a length of e.g. 3.8 mm and a height of e.g. 1.0 mm have an example for threading into the contacting openings (through contacting) of the printed circuit board 4 . rounded press-in tip 36 on and on its top a press-in shoulder 37 to support the press-in process. In order to ensure flexibility of the press-in contact 1 during the press-in process of the press-in pins 33 , in particular tolerance compensation with regard to the contact openings positioned in the printed circuit board 4 with a certain degree of inaccuracy (for example with regard to the plated-through holes provided in the printed circuit board 4 as contact openings), two are in the press-in area 3 Punching process (punching out) slot-shaped recesses 35 , which are formed by free punching and are introduced into the press-in base 31 from the underside 32 of the press-in base 31 , a recess 35 being positioned centrally between the two press-in pins 33 of a row of pins 34 .

Zum Einpressen des Einpresskontakts 1 in die Kontaktierungsöffnungen (Durchkontaktierungen) einer bsp. 2.2 mm dicken Leiterplatte 4 besitzt der Einpresssockel 31 des Einpressbereichs 3 bsp. eine Höhe von 6 mm und eine Breite von bsp. 4 mm, wobei die beiden mittig zwischen zwei Einpresspins 33 angeordneten schlitzförmigen Aussparungen 35 bsp. eine Höhe von 2.5 mm und eine Breite von bsp. 0.6 mm aufweisen. To press the press-in contact 1 into the contacting openings (plated-through holes) of an example. 2.2 mm thick circuit board 4 has the press-in base 31 of the press-in region 3, for example. a height of 6 mm and a width of ex. 4 mm, the two slot-shaped recesses 35, for example, arranged centrally between two press-in pins 33 . a height of 2.5 mm and a width of ex. Have 0.6 mm.

Claims

1. press-in contact ( 1 ), which has a connection area ( 2 ) and a press-in area ( 3 ) with a press-in base ( 31 ) and with at least two press-in pins ( 33 ), characterized in that in the press-in base ( 31 ) at least one between two press-in pins ( 31 ) 33 ) arranged, from the bottom ( 32 ) of the press-in base ( 31 ) extending slot-shaped recess ( 35 ) is provided.

2. Press-in contact according to claim 1, characterized in that the at least one slot-shaped recess ( 35 ) is arranged centrally between two press-in pins ( 33 ).

3. Press-in contact according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one slot-shaped recess ( 35 ) extends up to half the height of the press-in base ( 31 ).

4. Press-in contact according to claim 3, characterized in that the depth of the at least one slot-shaped recess ( 35 ) is approximately one third of the height of the press-in base ( 31 ).

5. Press-in contact according to one of claims 1 to 4, characterized in that the press-in contact ( 1 ) is designed as a stamped and bent part.

6. Press-in contact according to claim 5, characterized in that the at least one slot-shaped recess ( 35 ) is made during the stamping process in the press-in base ( 31 ) of the press-in contact ( 1 ).

7. Press-in contact according to one of claims 1 to 6, characterized in that the press-in area ( 3 ) has at least two rows of pins ( 34 ) of press-in pins ( 33 ), each with at least two press-in pins ( 33 ).

8. press-in contact according to 7, characterized in that in each pin row ( 34 ) of press-in pins ( 33 ) at least one slot-shaped recess ( 35 ) is provided.

9. Press-in contact according to one of claims 1 to 8, characterized in that at least one connecting pin ( 21 ) is formed in the connection region ( 2 ).

10. Press-in contact according to one of claims 1 to 9, characterized in that in the connection area ( 2 ) a plurality of connection pins ( 21 ) are formed.