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DE60310303T2 - Leiterplattenrandverbinder und Karte - Google Patents

Leiterplattenrandverbinder und Karte Download PDF

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DE60310303T2
DE60310303T2 DE60310303T DE60310303T DE60310303T2 DE 60310303 T2 DE60310303 T2 DE 60310303T2 DE 60310303 T DE60310303 T DE 60310303T DE 60310303 T DE60310303 T DE 60310303T DE 60310303 T2 DE60310303 T2 DE 60310303T2
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DE
Germany
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card
connector
electrodes
insulating cover
circuit board
Prior art date
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DE60310303T
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Inventor
Shin Minato-ku Kamiyamane
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Publication of DE60310303T2 publication Critical patent/DE60310303T2/de
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70Coupling devices
    • H01R12/71Coupling devices for rigid printing circuits or like structures
    • H01R12/72Coupling devices for rigid printing circuits or like structures coupling with the edge of the rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/721Coupling devices for rigid printing circuits or like structures coupling with the edge of the rigid printed circuits or like structures cooperating directly with the edge of the rigid printed circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/629Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances
    • H01R13/631Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances for engagement only
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/11Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K1/117Pads along the edge of rigid circuit boards, e.g. for pluggable connectors
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10431Details of mounted components
    • H05K2201/10598Means for fastening a component, a casing or a heat sink whereby a pressure is exerted on the component towards the PCB

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Leiterplattenrandverbinder und ein Kartenelement für ein elektronisches Gerät, und insbesondere einen Leiterplattenrandverbinder und ein Kartenelement, die das Auftreten von fehlerhaften Kontakten und die Ablagerung von Verunreinigungen auf den Kontaktstellen von Kontakten minimieren.
  • Ein herkömmlicher, auf verschiedene elektronische Geräte anwendbarer Leiterplattenrandverbinder besteht im allgemeinen aus einem Kartenelement mit einer Leiterplatte und einem an einer Substratplatte (engl. board) befestigten Verbinder, der in einem elektronischen Gerät enthalten ist. Das Kartenelement weist eine Leiterplatte, mehrere auf der Leiterplatte angeordnete Kartenrand- oder Kontaktleistenelektroden und einen die Kartenrandelektroden umgebenden Lötabdecklack bzw. ein Lötresist auf. Der Verbinder weist ein Gehäuse zur Aufnahme des Kartenelements und Kontakte auf, die den Kartenrandelektroden eins zu eins entsprechen.
  • Der oben beschriebene herkömmliche Verbinder ist in den elektrischen Eigenschaften beispielsweise einem zweiteiligen Verbinder überlegen, da das Kartenelement, das die Rolle eines Verbinders spielt, keinen Kontakt aufweist und als Kontakt relativ kurz ist.
  • Um dem steigenden Bedarf für eine dichte Anordnung von Kartenrand- oder Kontaktleistenelektroden zu genügen, ist heute ein Abstand zwischen benachbarten Kartenrandelektroden von nur 1 mm oder weniger, zum Beispiel von 0,5 mm, erforderlich. In dieser Hinsicht hat der obige herkömmliche Leiterplattenrandverbinder die folgenden Probleme ungelöst gelassen. Wenn das Kartenelement beim Einstecken in den Verbinder verschoben oder geneigt wird, werden die Kontaktstellen der Kontakte gegen die Kartenrandelektroden verschoben und stellen keinen elektrischen Kontakt her. Ferner können die Kartenrandelektro den aus Produktionsgründen nicht bis zum Rand der Leiterplatte verlängert werden. Wenn das Kartenelement in diesem Zustand in den Verbinder eingesteckt wird, reiben die Kontaktstellen an der Oberfläche der Leiterplatte oder des Lötresists. Als Ergebnis lagern sich leicht Verunreinigungen auf den Kontaktstellen der Kontakte ab.
  • Technologien, die mit der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang stehen, werden in JP-A-7 231 153 offenbart.
  • US 2001/0 014 546 offenbart eine Leiterplatte, die mit einer Kappe versehen ist, die aus einem Isoliermaterial geformt wird, wie z. B. einem Harz. Die Leiterplatte weist Anschlußstellen an der Vorderseite auf und wird an einen Verbinder angeschlossen. Die Kappe ist beutelförmig und wird zu einem Keil geformt, der nach vorne dünner wird. Ferner weist die Kappe Fenster auf, um die Anschlußstellen der Leiterplatte freizulegen.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Leiterplattenrandverbinder bereitzustellen, der das Auftreten von fehlerhaften Kontakten und die Ablagerung von Verunreinigungen auf den Kontaktstellen von Kontakten minimiert.
  • Diese Aufgaben werden mit einem Leiterplattenrandverbinder gemäß Anspruch 1 und einem Kartenelement gemäß Anspruch 6 gelöst.
  • Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser ersichtlich. Dabei zeigen:
  • 1A bzw. 1B eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht, die eine konkrete Konfiguration eines herkömmlichen Leiterplattenrandverbinders darstellt;
  • 2A einen Schnitt entlang der Linie C-C von 1A;
  • 2B einen Schnitt, der einen Zustand darstellt, in dem Kontakte mit dem Elektrodenabschnitt eines in 2A dargestellten Kartenelements in Kontakt gebracht werden;
  • 3 eine Draufsicht, die einen Leiterplattenrandverbinder darstellt, der die vorliegende Erfindung verkörpert;
  • 4 eine Draufsicht, die eine Leiterplatte darstellt;
  • 5A, 5B bzw. 5C eine Draufsicht, eine Vorderansicht bzw. eine Seitenansicht, die eine in der dargestellten Ausführungsform enthaltene Isolierabdeckung darstellen;
  • 6 eine Seitenansicht, die darstellt, wie die Isolierabdeckung der als Beispiel dargestellten Ausführungsform auf einer Leiterplatte montiert wird;
  • 7 eine Teilansicht, die einen Teil eines in der als Beispiel dargestellten Ausführungsform enthaltenen Kartenelements in vergrößertem Maßstab darstellt;
  • 8A einen Schnitt entlang der Linie A-A von 7;
  • 8B einen Schnitt, der einen Zustand darstellt, in dem Kontakte in dem Zustand von 8A in einer Kontaktposition gehalten werden;
  • 8C einen Schnitt entlang der Linie B-B von 8A;
  • 9A eine Seitenansicht, die den Elektrodenabschnitt des Kartenelements und einen an einer Platte oder Substratplatte (engl. board) angebrachten Verbinder in einem Zustand vor dem Einstecken darstellt;
  • 9B eine Ansicht ähnlich 9A, die den Elektrodenabschnitt und den Verbinder in einem Zustand nach dem Einstecken darstellt;
  • 10A einen Schnitt, der einen Zustand darstellt, in dem der Elektrodenabschnitt des Kartenelements von den Kontakten des Verbinders beabstandet ist;
  • 10B eine Ansicht ähnlich 10A, die den Elektrodenabschnitt nach Beginn des Kontakts mit den Verbinderkontakten darstellt;
  • 10C gleichfalls eine Ansicht ähnlich 10A, die den Elektrodenabschnitt nach voller Herstellung des Kontakts mit den Verbinderkontakten darstellt;
  • 11 eine Draufsicht, die eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; und
  • 12 eine Draufsicht, die eine weitere alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird kurz auf einen herkömmlichen Leiterplattenrandverbinder Bezug genommen, der in den 1A und 1B dargestellt ist. Gemäß der Darstellung besteht der allgemein mit 40 bezeichnete Leiterplattenrandverbinder aus einem Kartenelement 40A und einem Verbinder 40B, der auf einer Platte oder Substratplatte oder Baugruppe (engl. board) angebracht ist, die beispielsweise an einem nicht dargestellten elektronischen Gerät befestigt ist. Das Kartenelement 40A enthält eine nicht dargestellte gedruckte Schaltung und einen Elektrodenabschnitt 40C, der an eine Kante des Kartenelements 40A angrenzt. Der Elektrodenabschnitt 40C weist mehrere auf einer Leiterplatte 41 ausgebildete Kartenrand- oder Kontaktleistenelektroden 42 auf. Die Kartenrandelektroden 42 sind von Lötabdecklack bzw. Lötresist 43 umgeben. Die an den Elektrodenabschnitt 40C angrenzende Kante der Leiterplatte 41 ist mit einer Abschrägung 46 ausgebildet. Die Kartenrandelektroden 42, das Lötresist 43 und die Abschrägung 46 sind auf beiden Seiten der Leiterplatte 41 ausgebildet.
  • Der Verbinder 40B auf der Substratplattenseite (engl. boardside) weist ein Gehäuse 44 zur Aufnahme des Kartenelements 40A sowie Kontakte 45 auf, die den Kartenrandelektroden 42 eins zu eins entsprechen. Das Gehäuse 44 ist mit Führungen 44a und 44b ausgebildet, um beim Einstecken des Kartenelements 40A in das Gehäuse 44 gegenüberliegende Seitenkanten 41a und 41b des Kartenelements 40A zu führen.
  • Wenn das Kartenelement 40A in den Verbinder 40B eingesteckt wird, führen die Führungen 44a und 44b die Seitenkanten 41a und 41b des Kartenelements 40A, bis der Elektrodenabschnitt 40C mit dem Verbinder 40B elektrisch verbunden worden ist. Wie in den 2A und 2B dargestellt, gelangen im Eingriffszustand die Kontaktstellen der Kontakte 45 des Verbinders 40B auf die Kartenrandelektroden 42 des Kartenelements 40A, um dadurch eine elektrische Verbindung herzustellen.
  • Der oben beschriebene herkömmliche Leiterplattenrandverbinder 40 weist in Anbetracht des derzeitigen Trends zur dichten Anordnung der Kartenrand- oder Kontaktleistenelektroden, zum Beispiel einem Abstand zwischen den Kartenrandelekt roden von nur 1 mm oder weniger, beispielsweise 0,5 mm, die folgenden Probleme auf.
  • Erstens wird, wie in 1A dargestellt, wegen der fehlenden Maßgenauigkeit der Seitenkanten 41a und 41b des Kartenelements 40A das Kartenelement 40A beim Einstecken in den Verbinder 40B wahrscheinlich verschoben oder geneigt. Als Ergebnis werden die Kontaktstellen der Kontakte 45, 2B, gegenüber den Kartenrandelektroden 42 verschoben und gelangen dadurch auf das Lötresist 43 oder auf die Oberfläche der Leiterplatte 41, wodurch die elektrische Verbindung nicht hergestellt wird. Ferner nehmen wir an, daß die Kartenrandelektroden 42 in dem Elektrodenabschnitt 40C in einem geringen Abstand dicht angeordnet sind. Dann werden sogar beim Einstecken des Kartenelements 40A in den Verbinder 40B in einer genauen Position die Kartenrandelektroden 42 und die Kontakte 45 mit zunehmendem Abstand von einer Bezugsposition allmählich gegeneinander verschoben, obwohl sie unter Umständen in der Bezugsposition genau ausgerichtet sind. Die gegenüber den Kartenrandelektroden 42 merklich verschobenen Kontakte würden die Kartenrandelektroden 42 verfehlen und dadurch einen fehlerhaften Kontakt verursachen.
  • Zweitens können die Kartenrandelektroden 42 aus Produktionsgründen nicht bis zur Kante der Leiterplatte 41 verlängert werden. Wenn in diesem Zustand das Kartenelement 40A in den Verbinder 40B eingesteckt wird, reiben die Kontaktstellen der Kontakte 45 auf der Oberfläche der Leiterplatte 41 oder des Lötresists 43. Als Ergebnis werden leicht Verunreinigungen auf den Kontaktstellen der Kontakte 45 abgelagert.
  • In 3 ist ein Leiterplattenrandverbinder dargestellt, der die vorliegende Erfindung verkörpert und allgemein durch das Bezugszeichen 10 bezeichnet wird. Gemäß der Darstellung besteht der Leiterplattenrandverbinder 10 aus einem Kartenelement 10A und einem Verbinder 10B, der auf einer Platte oder Substratplatte (engl. board) angebracht ist, die zum Beispiel an einem nicht dargestellten elektronischen Gerät befestigt ist. Das Kartenelement 10A enthält eine nicht dargestellte gedruckte Schaltung und einen Elektrodenabschnitt 10C, der an eine Kante des Kartenelements 10A angrenzt. Eine Isolierab deckung 11 ist an einer Leiterplatte 21 befestigt, die in dem Kartenelement 10A enthalten ist.
  • Wie in 4 dargestellt, sind in dem Elektrodenabschnitt 10C der Leiterplatte 21 mehrere Kartenrand- oder Kontaktleistenelektroden 24 angeordnet und von Lötabdecklack bzw. Lötresist 25 umgeben. Die Kante der Leiterplatte 21 ist mit einer Abschrägung 26 ausgebildet. Die Leiterplatte 21 ist mit Löchern 22a und 22b zur Befestigung der Isolierabdeckung 11 und mit Löchern 23a, 23b, 23c und 23d zur Positionierung der Isolierabdeckung 11 ausgebildet. Die Kartenrandelektroden 24 und die Abschrägung 26 sind auf beiden Seiten der Leiterplatte 21 ausgebildet.
  • Wie in den 5A bis 5C im Detail dargestellt, wird die Isolierabdeckung 11 aus einem Isolator geformt und so konfiguriert, daß sie die gesamte Fläche abdeckt, auf der die Kartenrandelektroden 24 angeordnet sind. Die Isolierabdeckung 11 ist mit Schlitzen 14 ausgebildet, die den Kartenrandelektroden 24 eins zu eins entsprechen. Die Schlitze 14 sind (in der Fläche) jeweils kleiner bemessen als die entsprechende Kartenrandelektrode 24, so daß nur ein Teil der Kartenrandelektrode 24 nach außen frei liegt.
  • Die Isolierabdeckung 11 ist mit Löchern 12a und 12b, welche die Befestigung der Abdeckung 11 an der Leiterplatte 21 ermöglichen, und mit Höckern 13a und 13b ausgebildet, welche die Positionierung der ersteren bezüglich der letzteren ermöglichen. Gegenüberliegende Seitenkanten 11a und 11b der Isolierabdeckung 11 sind so konfiguriert, daß sie parallel zu den Seitenkanten 21a und 21b der Leiterplatte 21 liegen, wenn die Karte in Einsteckrichtung an der Leiterplatte 21 montiert wird. Außerdem weisen die Seitenkanten 11a und 11b eine höhere Maßgenauigkeit auf als die Seitenkanten 21a und 21b.
  • Ferner ist an der Einsteckseite jedes Schlitzes 14 eine quadratische Metallkontaktfläche 15 in einer Position angeordnet, wo der entsprechende Kontakt des Verbinders 10B in die Anfangsphase des Einsteckens gleitet. Die Metallkontaktfläche 15 kann an die Abdeckung 11 angepreßt oder angeklebt werden. Auf der Einsteckseite der Abdeckung und der Metallkontaktfläche 15 ist gleichfalls eine Abschrägung 16 ausgebildet. Die Isolierabdeckung 11 besteht mit Ausnahme der Metallkontaktflächen 15 aus einem Isolator.
  • Wie in 6 dargestellt, werden zur Montage der Isolierabdeckung 11 an der Leiterplatte 21 zwei Isolierabdeckungen 11 auf gegenüberliegende Hauptflächen der Leiterplatte 21 aufgesetzt. Anschließend werden die Höcker 13a und 13b einer der Isolierabdeckungen 11 mit den Löchern 23b und 23c der Leiterplatte 21 in Eingriff gebracht, wodurch die Isolierabdeckung 11 bezüglich der Leiterplatte 21 positioniert wird. Ebenso wird die andere Isolierabdeckung 11 bezüglich der Leiterplatte 21 positioniert, indem ihre Höcker 13a und 13b mit den Löchern 23a und 23d der Leiterplatte 21 in Eingriff gebracht werden.
  • Danach werden Schrauben 27 (nur eine ist dargestellt) durch die Löcher 12a und 12b der Isolierabdeckungen 11 und durch die Löcher 22a und 22b der Leiterplatte 21 durchgeführt, die aufeinander ausgerichtet sind. Schließlich werden die Isolierabdeckungen 11 unter Verwendung von Unterlegscheiben 28, Federscheiben 29 und Muttern 30 an der Leiterplatte 21 befestigt, wodurch das Kartenelement 10A fertiggestellt wird.
  • Nach Wunsch können die Schrauben 27 durch selbstschneidende Schrauben ersetzt werden, um die Isolierabdeckungen 11 direkt an der Leiterplatte 21 zu befestigen, in welchem Falle das Loch 12a mit einem größeren Durchmesser versehen wird als das Loch 12b und auf jeder Seite der Leiterplatte 21 eine einzige selbstschneidende Schraube angebracht wird. Durch dieses Schema werden die Unterlegscheiben 28, Federscheiben 29 und Muttern 30 überflüssig. Ferner können die Isolierabdeckungen 11 an die Leiterplatte 21 angeklebt oder auf andere Weise daran befestigt werden. In jedem Fall braucht die Konfiguration jeder Isolierabdeckung 11 nicht ohne Rücksicht auf das Befestigungsverfahren verändert zu werden.
  • 7 zeigt einen Teil des Kartenelements 10A in vergrößerter Darstellung. Die 8A und 8C zeigen Schnitte entlang den Linien A-A bzw. B-B von 7. 8B ist gleichfalls ein Schnitt entlang der Linie A-A von 7, zeigt aber einen Zustand mit eingesteckten Kontakten. Wie in den 7, 8A und 8C dargestellt, liegen, wenn jede Iso lierabdeckung 11 an der Leiterplatte 21 befestigt ist, nur die Kartenrandelektroden 24 durch die Schlitze 14 nach außen frei, während das Lötresist 25 die Oberfläche der Leiterplatte 21 bildet, die unter der Isolierabdeckung 11 verborgen ist.
  • Wie in 3 dargestellt, weist der Verbinder 10B auf der Substratplattenseite ein Gehäuse 31 zur Aufnahme des Kartenelements 10A und Kontakte 33 auf, die den Kartenrandelektroden 24 eins zu eins entsprechen. Das Gehäuse 31 ist mit Führungen 32a und 32b ausgebildet, um gegenüberliegende Seitenkanten 11a und 11b der Isolierabdeckung 11 zu führen, wenn das Kartenelement 10A in das Gehäuse 31 eingesteckt wird.
  • Die 9A bzw. 9B zeigen einen Zustand vor dem Einstecken des Kartenelements 10A in den Verbinder 10B bzw. einen Zustand nach dem Einstecken des ersteren in den letzteren. Gemäß der Darstellung kommen die Kontakte 33 jeweils mit einem der Schlitze 14 in Eingriff, wenn das Kartenelement 10A in den Verbinder 10B eingesteckt wird. Wie in 9B dargestellt, gelangt im eingesteckten Zustand die Kontaktstelle jedes Kontakts 33 auf die entsprechende Kartenrandenelektrode 24, die durch den Schlitz 14 freigelegt wird, wodurch eine elektrische Verbindung hergestellt wird. In diesem Zustand ist die Kontaktstelle des Kontakts 33 nur in dem Bereich beweglich, der durch die Ränder des Schlitzes 14 begrenzt wird, und gleitet daher nicht ohne weiteres von der Kartenrandelektrode 24 nach außen.
  • Nachstehend wird genauer beschrieben, wie das Kartenelement 10A in den Verbinder 10B eingesteckt wird. In einer ersten Phase beim Einstecken des Kartenelements 10A in den Verbinder 10B bewegt sich das erstere direkt in das letztere hinein, wobei seine Kanten 11a und 11b durch die Führungen 32a und 32b geführt werden, d. h. daß die Leiterplatte 21 parallel zur Einsteckrichtung angeordnet ist. 10A zeigt den Vorderkantenabschnitt des Kartenelements 10A und die Kontakte 33 in der ersten Phase. Die Kontakte 33 gelangen dann auf die entsprechenden Metallkontaktflächen 15, wobei sie durch die Abschrägungen 26 und 16 geführt werden.
  • Wie in 10B dargestellt, bewegt sich in einer an die erste Phase anschließenden zweiten Phase die Kontaktstelle jedes Kontakts 33 auf der Oberfläche der entsprechenden Metallkontaktfläche 15 und reibt dabei auf der Metallkontaktfläche 15. Zu diesem Zeitpunkt tritt an der Kontaktstelle des Kontakts 33 ein Wischeffekt auf und entfernt Oxid oder Oxidschichten und Verunreinigungen von der Kontaktstelle. Da ferner die Kantenabschnitte jeder Kartenrandelektrode 24 und der Abschnitt um diese herum mit der Isolierabdeckung 11 bedeckt sind, reibt der Kontakt 33 nicht auf der Oberfläche der Leiterplatte 21 oder des Lötresists 25, wodurch die Ablagerung von Verunreinigungen vermieden wird.
  • Wie in 10C gezeigt, gleitet in einer auf die zweite Phase folgenden dritten Phase der Kontakt 33 in den Schlitz 14 und kontaktiert die Kartenrandelektrode 24. In diesem Zustand ist die Kontaktstelle des Kontakts 33 nur in dem Bereich beweglich, der durch die Kanten des Schlitzes 14 begrenzt wird, und rutscht daher nicht ohne weiteres von der Kartenrandelektrode 24 nach außen, wie weiter oben festgestellt. Selbst wenn die Maßgenauigkeit der Grenze zwischen benachbarten Kartenrandelektroden 24 relativ niedrig ist, können die Kartenrandelektrode 24 und die Kontaktstelle des Kontakts 33 einander genau kontaktieren, da die obige Grenze unter der Isolierabdeckung 11 verborgen ist.
  • Die oben beschriebene typische Ausführungsform weist die verschiedenen, nachstehend aufgeführten neuartigen Vorteile auf.
    • (1) Jede Isolierabdeckung 11 bedeckt den Bereich, wo die Kartenrandelektroden 24 angeordnet sind, und läßt dabei nur einen Teil jeder Elektrode 24 durch den entsprechenden Schlitz 14 frei. Daher ist im eingesteckten Zustand die Kontaktstelle jedes Kontakts 33 nur in dem Bereich beweglich, der durch die Kanten des Schlitzes 14 begrenzt wird, und rutscht daher nicht ohne weiteres von der Kartenrandelektrode 24 nach außen ab, wodurch ein fehlerhafter Kontakt vermieden wird. Der Leiterplattenrandverbinder 10 ist daher hoch zuverlässig.
    • (2) Die Isolierabdeckungen 11 werden durch die Löcher 23a bis 23d und die Höcker 13a und 13b positioniert, während die Kanten während des Einsteckens durch die Führungen 32a bzw. 32b mit hoher Positionsgenauigkeit geführt werden. Da durch wird verhindert, daß die Leiterplatte 21 verschoben oder geneigt wird, wodurch ein fehlerhafter Kontakt vermieden wird.
    • (3) Selbst wenn die Leiterplatte 21 geneigt wird oder wenn die Kontakte 33 nicht genau angeordnet sind, können die Kontakte 33 aus den gleichen Gründen, wie oben unter (2) und (3) angegeben, auf die Kartenrandelektroden 24 geführt werden. Aus den gleichen Gründen können eine Anzahl von Elektroden in geringem Abstand voneinander in dem Leiterplattenrandverbinder 10 dicht angeordnet werden.
    • (4) Die Grenze zwischen benachbarten Kartenrandelektroden 24 ist unter der Isolierabdeckung 11 verborgen. Daher ist, in Verbindung mit dem unter (2) angegebenen Grund, mit der Leiterplatte 21 eine hohe Zuverlässigkeit erreichbar, selbst wenn die Seitenkanten 21a und 21b und die Grenze zwischen benachbarten Kartenrandelektroden mangelnde Maßgenauigkeit aufweisen. Genauer gesagt, die Toleranz der Seitenkanten 21a und 21b oder die Toleranz der obigen Begrenzung beeinträchtigen den Kontakt nicht.
    • (5) Die Metallkontaktflächen 15 befinden sich jeweils in einer Position, wo der entsprechende Kontakt 33 in der Anfangsphase des Einsteckens gleitet, und wischen bzw. reiben daher den Kontakt 33. Aus dem gleichen Grunde reibt beim Einstecken des Kartenelements 10A in den Verbinder 10B der Kontakt 33 nicht an der Oberfläche der Leiterplatte 21 oder des Lötresists 25 und ist daher frei von einer Ablagerung von Verunreinigungen.
  • Die Isolierabdeckungen 11 sollten vorzugsweise durch Formpressen unter Verwendung von harzhaltigem Isolierglas hergestellt werden, z. B. von Glas, das PBT (Polybutylenterephthalat) oder LCP (Flüssigkristallpolymer) enthält. Ferner sollten die Isolierabdeckungen 11 vorzugsweise aus dem gleichen Material geformt werden wie das Gehäuse 31 des Verbinders 10B, um Reibung und Abschälen während des Einsteckens zu vermindern.
  • Die Metallkontaktflächen 15 sollten vorzugsweise aus Kupfer bestehen. Um die Oberflächen der Metallkontaktflächen gegen Oxidation zu schützen, und weil die Kontakte 33 des Verbinders 10B im allgemeinen vergoldet sind, ist es vorzuzie hen, auf dem oben erwähnten Kupfer eine 1,27 μm bis 2 μm dicke Nickelunterschicht auszubilden und dann auf die Unterschicht eine Hartvergoldung mit einer Dicke von 0,8 μm oder mehr aufzubringen.
  • 11 zeigt eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 11 werden Strukturelemente, die mit den Strukturelementen in 5A identisch sind, durch identische Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht besonders beschrieben, um Redundanz zu vermeiden. Gemäß der Darstellung unterscheidet sich ein allgemein mit 34 bezeichneter Leiterplattenrandverbinder von dem Leiterplattenrandverbinder 10 darin, daß die Kontakte 33 des Verbinders 10B, die Kartenrandelektroden 24 der Leiterplatte 21 und die Schlitze 14 sowie die Metallkontaktflächen 15 der Isolierabdeckung 11 in einem Zickzackmuster angeordnet sind. Bei dieser Konfiguration verbessert die als Beispiel dargestellte Ausführungsform ferner die dichte Anordnung des Leiterplattenrandverbinders und erzielt dabei die gleichen Vorteile wie die frühere Ausführungsform. Genauer gesagt, das oben angegebene Zickzackmuster realisiert eine dichtere Anordnung, um dadurch die Anwendbarkeit des Leiterplattenrandverbinders zu erweitern.
  • 12 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 12 werden Strukturelemente, die mit den Strukturelementen in 5A identisch sind, durch identische Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht besonders beschrieben, um Redundanz zu vermeiden. Gemäß der Darstellung unterscheidet sich ein allgemein mit 35 bezeichneter Leiterplattenrandverbinder von dem Leiterplattenrandverbinder 10 darin, daß die Kontakte 33 des Verbinders 10B, die Kartenrandelektroden 24 der Leiterplatte 21 und die Schlitze 14 sowie die Metallkontaktflächen 15 der Isolierabdeckung 11 in zwei parallelen Reihen angeordnet sind. Bei dieser Konfiguration verbessert die als Beispiel dargestellte Ausführungsform gleichfalls weiter die dichte Anordnung des Leiterplattenrandverbinders und erreicht dabei die gleichen Vorteile wie die Ausführungsform von 3. Natürlich können die Elektroden, Schlitze und so weiter in drei oder mehreren Reihen angeordnet werden, um noch dichtere, unterschiedliche Konfigurationen zu implementieren.
  • Zu beachten ist, daß der Leiterplattenrandverbinder gemäß der vorliegenden Erfindung beispielsweise auf eine elektronische Leiterplatte anwendbar ist, die in einem elektronischen Gerät oder Computer enthalten ist. Das Kartenelement des Leiterplattenrandverbinders kann beispielsweise als erweiterter Speicher eines Personalcomputers implementiert werden.
  • Nach Erhalt der Lehren der vorliegenden Offenbarung werden für den Fachmann verschiedene Modifikationen möglich, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, wie in den Ansprüchen 1 bis 7 definiert.

Claims (7)

  1. Leiterplattenrandverbinder (10), der aufweist: ein Kartenelement (10A), das eine Leiterplatte (21) und mehrere Kartenrandelektroden (24) aufweist, die auf der Leiterplatte angeordnet sind; und einen Verbinder (10B), der an einer stationären Platte befestigt ist und mehrere Kontakte (33) aufweist, die den Kartenrandelektroden (24) eins zu eins entsprechen; wobei das Kartenelement (10A) ferner eine Isolierabdeckung (11) aufweist, die eine Fläche bedeckt, wo die Kartenrandelektroden (24) angeordnet sind, und die mit mehreren Schlitzen (14) ausgebildet ist, durch welche die mehreren Kartenrandelektroden (24) jeweils teilweise nach außen freigelegt werden; wobei die Isolierabdeckung (11) mehrere Metallkontaktflächen (15) aufweist, auf denen jeweils einer der Kontakte (33) in einer Anfangsphase des Einsteckens gleitet; und wobei beim Einstecken des Kartenelements (10A) in den Verbinder (10B) die Kartenrandelektroden (24) und die Kontakte (33) elektrisch miteinander verbunden werden.
  2. Verbinder nach Anspruch 1, wobei die Isolierabdeckung (11) Ränder der Kartenrandelektroden (24) und Abschnitte um die Ränder herum bedeckt.
  3. Verbinder nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Isolierabdeckung (11) entweder durch Verschrauben oder durch Verkleben an der Leiterplatte (21) befestigt wird.
  4. Verbinder nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Leiterplatte (21) und die Isolierabdeckung (11) an entsprechenden Abschnitten Paßteile aufweisen und durch die Paßteile relativ zueinander positioniert werden.
  5. Verbinder nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, wobei der Verbinder (10B) ferner Führungen (32a, 32b) aufweist, um einander gegenüberliegende Kanten (11a, 11b) der Isolierabdeckung (11) beim Einstecken des Kartenelements (10A) in den Verbinder (10B) zu führen.
  6. Kartenelement (10A), das aufweist: mehrere Kartenrandelektroden (24), die so konfiguriert sind, daß sie mit mehreren Kontakten (33) eines Verbinders (10B), der an einer stationären Platte befestigt ist, elektrisch verbunden werden, wenn das Element in den Verbinder eingesteckt wird; und eine Isolierabdeckung (11), die eine Fläche bedeckt, wo die mehreren Kartenrandelektroden (24) angeordnet sind; wobei die Isolierabdeckung (11) mit mehreren Schlitzen (14) ausgebildet ist, durch die jeweils eine von den mehreren Kartenrandelektroden (24) nach außen freigelegt wird, wobei die Isolierabdeckung (11) mehrere Metallkontaktflächen (15) aufweist, auf denen jeweils einer von den Kontakten (33) in einer Anfangsphase des Einsteckens gleitet.
  7. Kartenelement nach Anspruch 6, wobei die Isolierabdeckung (11) Ränder der Kartenrandelektroden (24) und Abschnitte um die Ränder herum bedeckt.
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