DE3624714A1 - SOLDER-FREE ELECTRICAL CONNECTING DEVICE - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft Maßnahmen und Vorrichtungen zur Her stellung von elektrischen Verbindungen zwischen elektrischen Schaltungsbauteilen. Im einzelnen betrifft die Erfindung eine Verbesserung an lötstellenfreien elektrischen Verbin dungsvorrichtungen für die Herstellung eines elektrischen Kontaktes zwischen einer flexiblen elektrischen Schaltung und anderen Schaltungsteilen, wobei der wesentliche Gedanke darin besteht, eine relative Bewegung zwischen den genannten Einheiten zu erzeugen, um Schmutz oder Fremdkörper, insbeson dere Korosionsbeläge, zu entfernen, welche die Bildung des elektrischen Kontaktes nachteilig beeinflussen könnten.The invention relates to measures and devices for Her position of electrical connections between electrical Circuit components. In particular, the invention relates an improvement in solder joint-free electrical connection devices for the production of an electrical Contact between a flexible electrical circuit and other circuit parts, the main idea is a relative movement between the above Generate units to remove dirt or foreign objects, in particular to remove other corrosion deposits, which prevent the formation of the could adversely affect electrical contact.
Herkömmliche Methoden zur Verbindung elektrischer oder elek tronischer Schaltungskomponenten sehen die Verwendung geson derter Verbinderstrukturen und/oder Lötanschlüsse an den Schaltungsbauteilen zur Verbindung mit Leitern vor, welche Strom zu den Schaltungsbauteilen hinführen oder von ihnen wegführen. Zwar sind Verbindungstechniken für elektrische Schaltungsbauteile über gesonderte Verbinderstrukturen in vielen Fällen zweckmäßig, doch ergeben sich bestimmte Nach teile und Fehler, nämlich unter anderem hohe Herstellungsko sten und Gestehungskosten sowie erhöhter Arbeitsaufwand und Kostenaufwand während des Einbaus und der Herstellung der Ver bindung. Außerdem sind Lötanschlüsse mitunter unerwünscht, da das Substrat, welches einen freiliegenden Anschlußpunkt trägt, verhältnismäßig hohen Temperaturen ohne nachteilige Effekte standhalten muß. Außerdem können Lötanschlüsse zeitaufwendig sein und ergeben daher arbeitsintensive bzw. lohnintensive Konstruktionen. Ein weiteres Problem bei Lötanschlüssen be steht in der Schwierigkeit, für Reparatur- und Montagezwecke eine Lötverbindung wieder aufzutrennen.Conventional methods of connecting electrical or elec tronic circuit components see the use separately other connector structures and / or solder connections to the Circuit components for connection to conductors, which Lead current to or from the circuit components lead away. Admittedly, connection technologies for electrical Circuit components via separate connector structures in useful in many cases, but there are certain consequences parts and defects, namely high manufacturing costs and production costs as well as increased workload and Expenses during the installation and manufacture of the ver binding. In addition, solder connections are sometimes undesirable because the substrate, which has an exposed connection point, relatively high temperatures without adverse effects must withstand. In addition, solder connections can be time consuming be and therefore result in labor-intensive or wage-intensive Constructions. Another problem with solder connections is in difficulty for repair and assembly purposes to cut a solder joint again.
In bestimmten Anwendungsfällen hat sich als zweckmäßig her ausgestellt, anstelle gesonderter Verbinderstrukturen und/oder Lötstellen andere Verbindungstechniken für die Herstellung der Verbindung flexibler Schaltungen und anderer Schaltungs teile einzusetzen. In diesen Fällen kann der erforderliche elektrische Kontakt dadurch erzeugt werden, daß Anschlußbe reiche der Schaltung gegen Anschlußpunkte an einem Verbinder, einem Gerät oder einer anderen Schaltungseinheit mechanisch angedrückt werden. Derartige bekannte Druck-Verbinderkon struktionen verwenden im allgemeinen zur Erzeugung des Druckes ein federndes Feststoffelement, beispielsweise ein Elastomer bauteil, welches zusammengedrückt wird, und zumindest eines der Teile vorzuspannen, welches den elektrischen Kontakt zu dem anderen Teil herstellen soll, so daß die Anschlußbereiche in elektrischer Berührung gehalten werden. Derartige lötstel lenfreie Verbindungssysteme sind in der US-Patentschrift 44 68 074 beschrieben.In certain applications it has proven to be useful issued instead of separate connector structures and / or Other connection techniques for manufacturing the connection of flexible circuits and other circuit insert parts. In these cases, the required electrical contact are generated in that connection range the circuit against connection points on a connector, a device or another circuit unit mechanically be pressed. Such known pressure connector con Structures generally use to create pressure a resilient solid element, for example an elastomer component that is compressed, and at least one preload the parts, making the electrical contact too to produce the other part, so that the connection areas be kept in electrical contact. Such solder lenfrei connection systems are in the US patent 44 68 074.
Die US-Patentschrift 44 68 074 zeigt eine Einrichtung, bei der Kontaktbereiche einer ersten Reihe von leitenden Elemen ten gegen fluchtende Kontakte einer zweiten Reihe von leit fähigen Elementen durch ein druckerzeugendes Element ange drückt werden, das federndes offenporiges Kunststoffmaterial enthält, so daß ein elektrischer Kontakt zwischen den leit fähigen Elementen hergestellt und aufrecht erhalten wird. The US patent 44 68 074 shows a device at the contact areas of a first row of conductive elements against aligned contacts of a second row of conductors capable elements by a pressure generating element are pressed, the resilient open-pore plastic material contains, so that an electrical contact between the conductive capable elements is manufactured and maintained.
Die Verwendung eines derartigen offenporigen federnden Mate rials gestattet eine Konstruktion mit einer Mehrzahl in ge ringem Abstand voneinander angeordneten, freiliegenden elek trischen Leitern, die sich auf einem Paar von Substraten be finden oder von den Substraten wegstehen und die aufeinander ausgerichtet und danach zuverlässig gegeneinander gedrückt werden können. Der elektrische Kontakt wird durch Einwirkung eines Kontaktdruckes vermittelt, der an den Substraten an greift. Die lötstellenfreie elektrische Verbindungsvorrich tung nach der US-Patentschrift 44 68 074 kann zur gegenseiti gen Verbindung flexibler Schaltungen, zur Verbindung flexibler Schaltungen mit Schaltungen auf starren Substraten, zur Ver bindung zwischen Leitern, welche von integrierten Schaltungen in einem Schaltungsmuster auf einer flexiblen oder starren Schaltungsträgerplatte wegführen und in anderen Fällen einge setzt werden.The use of such an open-pore resilient mate rials allows a construction with a plurality in ge ring spaced apart, exposed elec tric conductors that are on a pair of substrates find or stand away from the substrates and the one another aligned and then pressed reliably against each other can be. The electrical contact is by action a contact pressure imparted to the substrates takes hold. The solderless electrical connection device device according to US Pat. No. 4,468,074 can be mutually connection of flexible circuits, for connection of flexible circuits Circuits with circuits on rigid substrates, for ver bond between conductors made by integrated circuits in a circuit pattern on a flexible or rigid Guide circuit board away and turned on in other cases be set.
In allgemein bekannter Weise ist bei herkömmlichen elektri schen Verbindungsvorrichtungen, etwa Stecker- und Buchsenver bindungen, eine relative gegenseitige Gleitbewegung während der Herstellung der Verbindung vorgesehen. Diese Relativbewe gung zwischen den zusammenwirkenden Buchsen und Steckern ist sehr erwünscht, da sie bewirkt, daß Schmutzteile oder Fremd körper an den Verbinderteilen abgewischt oder abgeschoben werden. Solche Fremdkörper und Schmutzteile können die Bil dung des elektrischen Kontaktes nachteilig beeinflussen. Zur Erzielung der beabsichtigten Wirkung ist zwar die lötstellen freie elektrische Verbindungsvorrichtung nach der US-Patent schrift 44 68 074 zweckmäßig, doch ergibt sich bei der Her stellung der Verbindung zwischen flexiblen Schaltungen und anderen Schaltungseinheiten, die miteinander zu verbinden sind, nicht notwendigerweise die angestrebte Relativbewegung zwischen den kontaktaufnehmenden Teilen. Dies beruht darauf, daß die Schaltungseinheiten, bei der bekannten Verbindungs technik dadurch miteinander verbunden werden, daß eine Ein heit abwärts bewegt wird und auf die andere Einheit aufge setzt wird, so daß eine seitliche Bewegung ausgeschlossen ist, welche zu einem Abschieben unerwünschter Fremdkörper führen würde. Demzufolge sind Schmutz, Fremdkörper und Grate oder Ma terialrückstände immer noch auf den miteinander zu verbinden den elektrischen Kontaktteilen nach Herstellung der Verbindung vorhanden, wodurch sich unzuverlässige Kontakte ergeben.In a generally known manner in conventional electri connecting devices, such as plug and socket connections bonds, a relative mutual sliding movement during the establishment of the connection provided. This relative movement between the cooperating sockets and plugs very desirable as it causes debris or foreign body wiped or pushed off the connector parts will. Such foreign bodies and dirt can Bil adversely affect the electrical contact. To Achieving the intended effect is the solder joints free electrical connection device according to the US patent Scripture 44 68 074 appropriate, but results from the Her position of the connection between flexible circuits and other circuit units that connect together are not necessarily the desired relative movement between the contacting parts. This is because that the circuit units, in the known connection technology are interconnected by the fact that an unit is moved down and onto the other unit is set so that a lateral movement is excluded, which lead to the removal of unwanted foreign objects would. As a result, dirt, foreign matter and burrs or Ma material residues still to connect to each other the electrical contact parts after establishing the connection available, which results in unreliable contacts.
Ein weiterer Problembereich bei lötstellenfreien Verbindungs vorrichtungen gemäß der US-Patentschrift 44 68 074 mit nicht wischender Kontaktierungsbewegung besteht darin, daß offene Flächen der Schaltung vor dem Zusammenbau altern. Während der Aussetzung der Kontaktierungsbereiche gehen über normalen Ge halten an korrodierenden Gasen, wie sie im allgemeinen in der Luft enthalten sind, kann eine Korrosion der Metalloberflächen stattfinden, wodurch die elektrischen Eigenschaften der Anord nung nach dem Zusammenbau leiden. Wie zuvor erwähnt besteht ei ne charakteristische Maßnahme zur Verbesserung der Kontaktei genschaften darin, daß eine Gleitbewegung zwischen den Kontakt elementen beim Zusammenfügen vorgesehen wird. Diese Gleitbe wegung durchbricht die nichtleitenden Korrosionsschichten, wel che sich gebildet haben können und führt somit zu einer Ver besserung der elektrischen Eigenschaften der Verbindungskon struktion.Another problem area with solderless connections devices according to US Pat. No. 4,468,074 with no wiping contact movement is that open Aging surfaces of the circuit before assembling. During the Exposure of the contact areas go beyond normal Ge hold on corrosive gases, as they are generally in the Air can cause corrosion of metal surfaces take place, reducing the electrical properties of the arrangement suffer after assembly. As previously mentioned, there is an egg ne characteristic measure to improve contacts properties in that a sliding movement between the contact elements is provided when merging. This gliding movement breaks through the non-conductive corrosion layers, wel che may have formed and thus leads to a Ver improvement of the electrical properties of the connecting con structure.
Durch die Erfindung soll also die Aufgabe gelöst werden, die elektrischen Kontakteigenschaften von lötstellenfreien elek trischen Verbindungsvorrichtungen gegenüber den Verhältnissen bei bekannten Konstruktionen zu verbessern.The invention is intended to achieve the object that electrical contact properties of solderless elec trical connecting devices compared to the conditions to improve on known constructions.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im anliegenden Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.According to the invention, this object is achieved by the Features specified claim 1 solved.
Vorliegend wird also eine lötstellenfreie elektrische Verbin dungsvorrichtung angegeben, welche einen elektrischen Kontakt zwischen einer flexiblen Schaltung und einer anderen Schaltungs einheit herstellt, wobei eine Relativbewegung zwischen diesen Baueinheiten vorgesehen ist, um Grate, Fremdkörper oder andere störenden Partikel, welche auf den Anschlußbereichen vorhanden sein können, abzuwischen und damit nachteilige Einflüsse auf den elektrischen Kontakt zu vermeiden.In this case there is an electrical connection free of solder joints tion device specified which has an electrical contact between a flexible circuit and another circuit unit produces, with a relative movement between these Units are provided to remove burrs, foreign objects or others disruptive particles present on the connection areas can be wiped off and thus adverse influences to avoid electrical contact.
Gemäß einer ersten Ausführungsform der elektrischen Verbindungs vorrichtung wird eine Relativbewegung zwischen den jeweiligen Schaltungseinheiten durch steckerartige und buchsenartige Gehäu seteile erreicht, welche eine Leitflächenanordnung beinhalten. Diese Leitflächenanordnung ist in der Weise wirksam, daß sie Fremdkörper oder Grate und störende Partikel abwischt, die auf den jeweiligen Anschlußbereichen abgesetzt sein können oder vor handen sein können. Gemäß einer anderen Ausführungsform dienen mechanische Federn zur Verwirklichung einer Seitwärtsbewegung der Schaltungseinheiten, wodurch wiederum Schmutzpartikel, Staub und Grate abgeschoben oder abgewischt werden.According to a first embodiment of the electrical connection device becomes a relative movement between the respective Circuit units through plug-like and socket-like housings reached parts that contain a guide surface arrangement. This baffle arrangement is effective in that it Foreign bodies or burrs and interfering particles wiped off can be separated from the respective connection areas or before can be there. Serve according to another embodiment mechanical springs to achieve a sideways movement of the circuit units, which in turn causes dirt particles, dust and burrs are pushed off or wiped off.
Vorzugsweise sind Mittel zur Durchführung eines Vorreinigungs vorganges, nämlich ein Reinigungsvorsprung oder eine Reinigungs leiste vorgesehen, um die endgültige Entfernung von Fremdkörpern oder störenden Belägen zu erleichtern.Means for performing a pre-cleaning are preferred operation, namely a cleaning tab or a cleaning ledge provided for the final removal of foreign objects or disruptive coverings.
Nachfolgend wird die hier angegebene Verbindungstechnik anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, wobei einander entsprechende Teile jeweils mit glei chem Bezugszeichen versehen sind. Im einzelnen stellen dar:The connection technology specified here is described below of exemplary embodiments with reference to the drawing explained, corresponding parts each with the same chem reference numerals are provided. In detail:
Fig. 1 Eine im Schnitt gezeichnete Seitenansicht einer lötstellenfreien elektrischen Verbindungsvor richtung herkömmlicher Art, Fig. 1 A drawn in the sectional side view of an electric lötstellenfreien Verbindungsvor direction of conventional type,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer lötstellen freien elektrischen Verbindungsvorrichtung der hier angegebenen Art, Fig. 2 is a perspective view of a solder-free electrical connection device of the type specified here,
Fig. 3 eine Schnitt- Seitenansicht der lötstellenfreien elektrischen Verbindungsvorrichtung gemäß Fig. 2 nach Herstellung der Verbindung, Fig. 3 is a side view of the cutting lötstellenfreien electrical connecting device of FIG. 2 after the connection,
Fig. 4 eine perspektivisch gezeichnete Expositionsdar stellung einer anderen Ausführungsform einer löt stellenfreien elektrischen Verbindungsvorrichtung der vorliegend angegebenen Art, Fig. 4 is a foreshortened Expositionsdar position of another embodiment of a solder-free electrical connection provide apparatus of the kind given herein,
Fig. 5 eine teilweise im Schnitt gezeichnete Seitenansicht der Verbindungsvorrichtung gemäß Fig. 4, Figure 5 is a partially sectional side view drawn in. The connecting device according to Fig. 4,
Fig. 6 eine perspektivische, teilweise aufgebrochen darge stellte Ansicht einer weiteren Ausführungsform der hier angegebenen Verbindungsvorrichtung, Fig. 6 is a perspective, partially broken view of another embodiment Darge set of given here connecting device,
Fig. 7 eine im Schnitt gezeichnete Seitenansicht der Ver bindungsvorrichtung gemäß Fig. 6 vor Herstellung der Verbindung, Fig. 7 shows a drawn in sectional side view of the binding device according Ver Fig. 6 prior to connection,
Fig. 8 eine im Schnitt gezeichnete Seitenansicht der Ver bindungsvorrichtung nach Fig. 6 nach Herstellung der Verbindung, Fig. 8 is a drawn in sectional side view of the binding device according Ver Fig. 6 after the connection,
Fig. 9 eine im Schnitt gezeichnete Seitenansicht einer nochmals anderen Ausführungsform, Fig. 9 is a drawn in sectional side view of yet another embodiment,
Fig. 10 eine Schnitt-Seitenansicht einer Ausführungsform mit einem zur Vorreinigung dienenden Vorsprung gemäß einer Weiterbildung des vorliegend angege benen Konstruktionsgedankens und Fig. 10 is a sectional side view of an embodiment with a pre-cleaning protrusion according to a further development of the present design concept and
Fig. 11 eine Schnitt-Seitenansicht einer zweiten Aus führungsform mit Mitteln zur Vorreinigung vor endgültiger Herstellung des elektrischen Kon taktes. Fig. 11 is a sectional side view of a second imple mentation form with means for pre-cleaning before final manufacture of the electrical con tact.
Zunächst sei auf Fig. 1 Bezug genommen. Hier ist eine lötstel lenfreie Verbindungsvorrichtung bekannter Art allgemein mit 10 bezeichnet. Die Verbindungsvorrichtung 10 enthält einen Spann rahmen 12, in welchen eine flexible Schaltung 14 einspannbar ist, welche ein Substrat 16, ein darauf aufgebrachtes Leiter muster 18 und darauf einen Schutzfilm 20 aufweist, der die Lei termusterschicht 18 überdeckt. Diese flexible Schaltung wird gegen eine weitere flexible Schaltung 22 festgespannt, welche in ähnlicher Weise eine Substratschicht 24, darauf eine Leiter musterschicht 26 und einen schützenden Deckfilm 28 auf der Lei termusterschicht 26 enthält. Der Spannrahmen 12 bedeckt einen zuverlässigen elektrischen Kontakt zwischen den beiden flexiblen Schaltungen 14 und 22 aufgrund des Druckes, der durch eine fe dernde Zwischenlage 29 aus Elastomer ausgeübt wird. Der Spann rahmen 12 bedeckt also die Aufrechterhaltung einer bestimmten minimalen Anpresskraft zwischen den freiliegenden Anschlußbe reichen 30 und 32 der Leitermusterschichten 18 und 26 über die Zwischenlage 29 aus Elastomer, so daß ein wirksamer elektrischer Kontakt zwischen den Kontaktbereichen erzeugt wird. Vorzugsweise ist mindestens ein Ausrichtstift vorgesehen, welcher bei 34 an gedeutet ist und welcher dazu dient, eine einwandfreie Ausrich tung zwischen den Leitermusterschichten 18 und 26 bzw. deren Kontaktbereichen an den jeweiligen flexiblen Schaltungen 14 und 22 herzustellen.Reference is first made to FIG. 1. Here is a soldering lenlen connecting device known type generally designated 10 . The connecting device 10 contains a clamping frame 12 , in which a flexible circuit 14 can be clamped, which has a substrate 16 , a conductor pattern 18 applied thereon and a protective film 20 thereon, which covers the conductor pattern layer 18 . This flexible circuit is clamped against a further flexible circuit 22 , which in a similar manner contains a substrate layer 24 , a conductor pattern layer 26 thereon and a protective cover film 28 on the conductor pattern layer 26 . The tenter frame 12 covers a reliable electrical contact between the two flexible circuits 14 and 22 due to the pressure exerted by an elastomeric intermediate layer 29 . The tensioning frame 12 thus covers the maintenance of a certain minimum contact force between the exposed connection areas 30 and 32 of the conductor pattern layers 18 and 26 via the intermediate layer 29 made of elastomer, so that an effective electrical contact between the contact areas is generated. Preferably, at least one alignment pin is provided, which is indicated at 34 and which serves to produce a perfect alignment between the conductor pattern layers 18 and 26 or their contact areas on the respective flexible circuits 14 and 22 .
Zwar ist die lötstellenfreie elektrische Verbindungsvorrichtung nach Fig. 1 im allgemeinen zweckentsprechend, doch ist keine Relativbewegung zwischen den beiden flexiblen Schaltungen vorge sehen, wenn die freiliegenden Anschlußbereiche 30 und 32 zur Bildung des elektrischen Kontaktes zusammengebracht werden. Wie bereits oben ausgeführt, bedingt das Fehlen der relativen Gleit bewegung oder der Wischbewegung eine Reihe von Nachteilen. So können beispielsweise Schmutzteilchen oder andere Fremdkörper auf den Anschlußbereichen der Kontaktteile vorhanden sein, wel che auch dann dort verbleiben, wenn die elektrische Verbindung bereits hergestellt ist, so daß die Zuverlässigkeit des Kontak tes nachteilig beeinflußt wird. Auch können Korrosionsfilme, die sich auf den jeweiligen Anschlußbereichen 30 und 32 gebildet haben, auf diesen Flächen selbst nach Herstellung der elek trischen Verbindung verbleiben, was wiederum zu Nachteilen hin sichtlich der Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindung führt.Although the lötstellenfreie electrical connecting device 1 is shown in FIG., In general, appropriately, but no relative movement is provided between the two flexible circuits to see if the exposed terminal portions 30 and 32 are brought together to form the electrical contact. As already stated above, the lack of the relative sliding movement or the wiping movement causes a number of disadvantages. For example, dirt particles or other foreign bodies can be present on the connection areas of the contact parts, which also remain there when the electrical connection has already been made, so that the reliability of the contact is adversely affected. Corrosion films that have formed on the respective connection areas 30 and 32 can remain on these surfaces even after the electrical connection has been made, which in turn leads to disadvantages in terms of the reliability of the electrical connection.
Die zuvor behandelten Nachteile von lötstellenfreien Verbin dungsvorrichtungen der in Fig. 1 gezeigten Art werden beseitigt oder in ihrer Wirksamkeit vermindert, in dem eine löststellen freie Verbindungstechnik für flexible Schaltungen der vorliegend angegebenen Art vorgesehen wird. Es sei nun auf die Fig. 2 und 3 Bezug genommen, in denen eine erste Ausführungsform einer lötstellenfreien Verbindungsvorrichtung vorliegender Art allge mein mit 10 bezeichnet ist. Die Verbindungsvorrichtung 10 ent hält ein Buchsengehäuse 12, welches so ausgebildet ist, daß es ein Steckerteil 14 aufzunehmen vermag, welches über an dem Buchsengehäuse 12 vorgesehene Leitflächen 16 und 18 eingeleitet wird. Das Steckerteil 14 enthält eine flexible Schaltung 20, welche elektrische Leiter 21 aufweist, die auf der flexiblen Schaltung zu Anschlußbereichen 23 und einer federnden Polste rung 22 aus einem Elastomer führen. Die flexible Schaltung 20 ist um das Steckerteil 14 und das elastische Polster 22 in der aus den Fig. 2 und 3 ersichtlichen Weise herumgelegt. Es sei angemerkt, daß das Steckerteil 14 aus einem starren Werkstoff, beispielsweise einem geeigneten Kunststoff, gefertigt ist. Die flexible Schaltung 20 ist an dem Steckerteil 14 mittels eines Schlitzes 24 und/oder durch einen geeigneten Klebstoff fixiert. Das Steckerteil 14 enthält außerdem eine vordere Leitfläche 26, die sich an der Oberseite 28 des Steckerteiles erstreckt, sowie einen Absatz 30 an der Unterseite 32 des Steckerteiles. Weiter ist die Oberseite 28 des Steckerteiles 14 mit einem nach ein wärts gerichteten Absatz oder Rastabsatz 29 versehen.The previously discussed disadvantages of soldering-free connection devices of the type shown in FIG. 1 are eliminated or their effectiveness is reduced by providing a disconnection-free connection technology for flexible circuits of the type specified here. Reference is now made to FIGS. 2 and 3, in which a first embodiment of a solderless connection device of the present type is generally designated 10 . The connecting device 10 ent holds a socket housing 12 , which is designed such that it is able to accommodate a plug part 14 , which is introduced via guide surfaces 16 and 18 provided on the socket housing 12 . The plug part 14 contains a flexible circuit 20 , which has electrical conductors 21 which lead on the flexible circuit to connection areas 23 and a resilient padding 22 made of an elastomer. The flexible circuit 20 is to the plug part 14, the elastic pad 22 and wrapped in the manner shown in FIGS. 2 and 3 way. It should be noted that the plug part 14 is made of a rigid material, for example a suitable plastic. The flexible circuit 20 is fixed to the plug part 14 by means of a slot 24 and / or by a suitable adhesive. The plug part 14 also contains a front guide surface 26 , which extends on the top 28 of the plug part, and a shoulder 30 on the underside 32 of the plug part. Furthermore, the top 28 of the plug part 14 is provided with a downward-facing shoulder or latching shoulder 29 .
Das Buchsengehäuse 12 enthält eine starre Basis 34 und Seiten wände 36, welche von der Basis aufragen und mit einwärts wei senden Flanschen 38 versehen sind, wobei die Seitenwände die Leitflächen 16 und 18 bilden. Die Basis 34 des Buchsengehäuses 12 nimmt die flexible Schaltung 40 auf, auf welcher elektri sche Leiter 42 zu Anschlußbereichen 44 verlaufen. Die nach ein wärts weisenden Flanschen 38 sind jeweils mit einer Schräg fläche 46 versehen, welche mit je einer Schrägfläche 26 des Steckerteiles 14 zusammenwirkt. Die Schrägflächen 46 enden in einem Rücksprung 48, welcher der Raste 29 am Steckerteil 14 entspricht. Schließlich sind an dem Buchsengehäuse 12 noch An schläge 50 vorgesehen.The socket housing 12 contains a rigid base 34 and side walls 36 , which protrude from the base and are provided with inward white send flanges 38 , the side walls forming the guide surfaces 16 and 18 . The base 34 of the socket housing 12 accommodates the flexible circuit 40 on which electrical conductors 42 run to connection areas 44 . The flanges 38 pointing downward are each provided with an inclined surface 46 which interacts with an inclined surface 26 of the plug part 14 . The inclined surfaces 46 end in a recess 48 which corresponds to the catch 29 on the plug part 14 . Finally, strokes 50 are also provided on the socket housing 12 .
Im Gebrauch wird das Steckerteil 14 dem Leitflächen 16 und 18 folgend in das Buchsengehäuse 12 eingesetzt. Hierbei legen sich die Schrägflächen 26 an die Schrägflächen 46 an und bewir ken eine Kulissenbetätigung, durch welche ein Druck auf die Elastomerzwischenlage 22 ausgeübt wird und ein elektrischer Kontakt zwischen den Anschlußbereichen 44 der flexiblen Schal tung 40 und den Anschlußbereichen 23 der flexiblen Schaltung 20 hergestellt wird. An einem bestimmten Punkt kommen die An schläge 50 des Buchsengehäuses 12 in Berührung mit den Ab sätzen 30 des Steckerteiles 14, so daß ein weiteres Einschie ben des Steckerteiles 14 verhindert wird. Gleichzeitig schnap pen die Rücksprünge bzw. Rasten 29 und 48 aufeinander ein und sperren eine weitere relative Bewegung zwischen den flexiblen Schaltungen 20 und 40.In use, the plug part 14 is inserted into the socket housing 12 following the guide surfaces 16 and 18 . Here, the inclined surfaces 26 on the inclined surfaces 46 and cause ken actuation of a backdrop through which a pressure is exerted on the elastomeric intermediate layer 22 and an electrical contact between the connection areas 44 of the flexible circuit device 40 and the connection areas 23 of the flexible circuit 20 is produced . At a certain point, the strokes 50 of the socket housing 12 come into contact with the blocks 30 from the connector part 14 , so that a further insertion of the connector part 14 is prevented. At the same time, the recesses or catches 29 and 48 snap onto one another and block a further relative movement between the flexible circuits 20 and 40 .
Man erkennt, daß während des Einsetzens des Steckerteiles 14 in das Buchsengehäuse 12 und der resultierenden Kulissenbe tätigung des Steckerteiles die Anschlußbereiche 23 und 44 re lativ zueinander eine Verschiebungsbewegung ausführen. Diese Relativbewegung hat die Wirkung, daß Staub, Schmutzteile, Be läge oder andere Fremdkörper abgewischt werden und dadurch ein zuverlässiger elektrischer Kontakt hergestellt wird.It can be seen that during the insertion of the plug part 14 into the socket housing 12 and the resulting Kulissenbe actuation of the plug part, the connection regions 23 and 44 perform a displacement movement relative to one another. This relative movement has the effect that dust, dirt, Be coverings or other foreign bodies are wiped off and thereby a reliable electrical contact is made.
Man erkennt, daß zwar bei der Ausführungsform nach den Fig. 2 und 3 die federnde Schicht 22 aus Elastomer an dem Stecker teil 14 angeordnet wiedergegeben ist, jedoch auch eine Elasto merschicht an dem Buchsengehäuse 12 angeordnet werden kann oder sowohl am Buchsengehäuse 12 als auch am Steckerteil 14 jeweils federnde Elastomerschichten vorgesehen werden können. Weiter sei festgestellt, daß zwar bei dem dargestellten Ausführungs beispiel das Buchsengehäuse 12 zur Aufnahme einer zweiten flex iblen Schaltung dient, dieses Teil der Verbindungsvorrichtung aber auch eine starre gedruckte Schaltungsträgerplatte oder ein diskretes elektronisches Bauelement aufnehmen kann.It can be seen that although in the embodiment according to FIGS. 2 and 3 the resilient layer 22 made of elastomer is shown arranged on the plug part 14 , however, an elastomer layer can also be arranged on the socket housing 12 or both on the socket housing 12 and on Plug part 14 can each be provided resilient elastomer layers. It should also be noted that although in the illustrated embodiment the socket housing 12 serves to accommodate a second flexible circuit, this part of the connecting device can also accommodate a rigid printed circuit board or a discrete electronic component.
In den Fig. 4 und 5 ist eine weitere Ausführungsform einer elektrischen Verbindungsvorrichtung der hier angegebenen Art gezeigt. Diese ist so ausgebildet, daß elektrische Verbindungen zu beiden Seiten einer gedruckten Verdrahtungsplatte oder Schal tungsträgerplatte hergestellt werden können. Die lötstellenfreie Verbindungsvorrichtung ist allgemein mit 52 bezeichnet und ent hält eine Gehäuse- und Schneidenkonstruktion, welche bevorzug termaßen, wie in Fig. 4 gezeigt ist, mechanisch verrastet ist. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 4 und 5 ist das Gehäuse 54 mit einer Öffnung versehen, die mit einer Kammer 55 Verbin dung hat. Außerdem besitzt das Gehäuse ein paar von Nocken flächen ähnlich den Schrägflächen 46 des Buchsengehäuses 12 nach Fig. 2. Ein Paar flexibler Schaltungen 56 und 56′ ist um eine obere bzw. untere starre Leiste 58 bzw. 58′ des Gehäuses herum gelegt, so daß Anschlußbereiche 57 bzw. 57′ gebildet werden, welche sich jeweils vor geeigneten federnden Materialschichten aus Elastomer befinden, die in der Zeichnung mit 60 und 60′ be zeichnet sind. Die starren Leisten oder Formkörper 58 und 58′ sind mit Schrägflächen 62 und 62′ versehen, welche den Schräg flächen 46 der Ausführungsform nach Fig. 2 entsprechen. Das Gehäuse 55 ist mit einander gegenüberliegenden Führungsflächen 66 und 66′ versehen, welche zur Aufnahme und Ausrichtung der starren gedruckten Schaltungsträgerplatte 68 dienen und außer dem sind Verrastungshaken 64 und 64′ vorgesehen, um die ge druckte Schaltungsträgerplatte 68 nach dem Einsetzen festzu halten. Die gedruckte Schaltungsträgerplatte 68, auf der sich die Leiteranordnungen 70 und 70′ befinden, ist an ihrem vorde ren Rand, wie bei 72 gezeigt, abgeschrägt. Man erkennt, daß die abgeschrägten Kanten 72 der Schaltungsträgerplatte 68 in be stimmter Weise der Stirnkante des Steckerteiles 14 nach Fig. 2 entsprechen. Wenn also die gedruckte Schaltungsträgerplatte zwi schen die Führungsflächen 66 und 66′ eingeführt wird, so stehen die abgeschrägten Kanten 72 der Schaltungsträgerplatte den schräggestellten oder geneigten Flächen 62 und 62′ des Gehäuses 54 gegenüber, worauf die federnden Elastomerschichten 60 und 60′ verformt werden und ein Druck gegen die jeweiligen elektrischen Anschlußbereiche ausgeübt wird, so daß ein wirksamer elektri scher Kontakt zwischen den Anschlüssen 57 und 57′ sowie 70 und 70′ erzeugt wird. Die gedruckte Schaltungsträgerplatte 68 wird also zunächst in das vordere Gehäuse 55 und dann in das hintere Gehäuse 54 eingeführt, bis die Verrastungshaken 64 und 64′ an Hinterschneidungen 65 der Schaltungsträgerplatte 68 einrasten.In Figs. 4 and 5, another embodiment of an electrical connection device of the type specified here is shown. This is designed so that electrical connections to both sides of a printed wiring board or scarf device carrier plate can be made. The solderless connection device is generally designated 52 and contains a housing and cutter construction, which is preferably mechanically locked, as shown in FIG. 4. In the embodiment according to FIGS. 4 and 5, the housing is provided with an opening 54 which has extension with a chamber 55 Verbin. In addition, the housing has a pair of cam surfaces similar to the inclined surfaces 46 of the socket housing 12 according to FIG. 2. A pair of flexible circuits 56 and 56 'is placed around an upper or lower rigid strip 58 or 58 ' of the housing, so that Connection areas 57 and 57 'are formed, which are each in front of suitable resilient material layers made of elastomer, which in the drawing are 60 and 60 ' be distinguished. The rigid strips or moldings 58 and 58 'are provided with inclined surfaces 62 and 62 ', which correspond to the inclined surfaces 46 of the embodiment according to FIG. 2. The housing 55 is provided with opposing guide surfaces 66 and 66 ', which serve to receive and align the rigid printed circuit board 68 and in addition the locking hooks 64 and 64 ' are provided to hold the ge printed circuit board 68 after insertion. The printed circuit board 68 , on which the conductor arrangements 70 and 70 'are located, is chamfered at its front edge, as shown at 72 . It can be seen that the bevelled edges 72 of the circuit carrier plate 68 correspond in a certain manner to the front edge of the plug part 14 according to FIG. 2. So if the printed circuit board between rule's guide surfaces 66 and 66 'is inserted, the beveled edges 72 of the circuit board face the inclined or inclined surfaces 62 and 62 ' of the housing 54 , whereupon the resilient elastomer layers 60 and 60 'are deformed and a Pressure is exerted against the respective electrical connection areas, so that an effective electrical shear contact between the connections 57 and 57 'and 70 and 70 ' is generated. The printed circuit board 68 is therefore first inserted into the front housing 55 and then into the rear housing 54 until the latching hooks 64 and 64 'snap into undercuts 65 of the circuit board 68 .
Es sei bemerkt, daß während des Einsetzens der starren Schal tungsträgerplatte 68 in das Gehäuseteil 54 eine Leitkulissen wirkung zwischen den angeschrägten Kanten 72 und den Schräg flächen 62 und 62′ zustandekommt. Im Ergebnis tritt eine Rela tivbewegung zwischen den jeweiligen elektrischen Anschlußbe reichen auf, welche in der Weise wirksam ist, daß störende Schmutzteile, Beläge oder andere Fremdkörper abgewischt werden, so daß eine zuverlässige elektrische Verbindung zustandekommt.It should be noted that during the use of the rigid scarf device carrier plate 68 in the housing part 54, a guide link effect between the chamfered edges 72 and the inclined surfaces 62 and 62 'comes about. As a result, a relative movement occurs between the respective electrical connection areas, which is effective in such a way that disruptive dirt parts, deposits or other foreign bodies are wiped off, so that a reliable electrical connection is established.
Zusammenfassend kann zu den Fig. 4 und 5 festgestellt wer den, daß ein stirnseitiger Gehäuseteil 55 und ein rückwärtiger Gehäuseteil 54 so durch Einrastung zusammengefügt weden, daß einander gegenüberliegende flexible Schaltungsträgerbahnen je weils auf elastomeren elastischen Zwischenlagern aufliegend eingespannt werden und einen keilförmigen Spalt bilden, in den eine auf beiden Seiten Schaltungsmuster tragende starre Schal tungsplatte bis zu einem Anschlag eingeführt werden kann, so daß unter Ausführung einer Gleitbewegung zwischen den kontakt aufnehmenden Teilen ein Kontakt zwischen den Leitermustern der starren Schaltungsträgerplatte einerseits und den einander ge genüberliegenden flexiblen Schaltungen andererseits hergestellt wird und die kontaktaufnehmenden Teile aufgrund der Kompression der elastomeren Zwischenlagen mit einem dauerhaften Kontaktdruck beaufschlagt werden.In summary, the Fig. 4 and 5 determined who the that an end-side housing portion 55 and a rear housing part 54 as by Einrastung assembled Weden that opposing flexible circuit carrier webs are each weils clamped resting on elastomeric elastic intermediate bearings and form a wedge-shaped gap, in one on both sides circuit pattern carrying rigid circuit board can be inserted up to a stop, so that a contact between the conductor patterns of the rigid circuit carrier plate on the one hand and the opposing flexible circuits on the other hand is produced by executing a sliding movement between the contacting parts and the contact-receiving parts are subjected to a permanent contact pressure due to the compression of the elastomeric intermediate layers.
Es sei nun auf die Fig. 6 und 7 der Zeichnung Bezug genommen. Hier ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem eine Schiebefunktion oder Wischfunktion innerhalb einer lötstel lenfreien elektrischen Verbindungsvorrichtung verwirklicht ist. Zwei starre gedruckte Schaltungsträgerplatten 74 und 76 sind im rechten Winkel zueinander orientiert und werden durch eine löt stellenfreie elektrische Verbindungsvorrichtung miteinander in Verbindung gebracht, welche allgemein mit 78 bezeichnet ist. Die lötstellenfreie elektrische Verbindungsvorrichtung 78 enthält ein Paar starrer Verbinderteile 80 und 82, welche durch ein Paar Blattfedern 84 und 86 miteinander gekuppelt sind. Ein flexibler Verbindungsabschnitt oder Jumper 88 dient zur elektrischen Ver bindung zwischen den starren Verbinderteilen 80 und 82, während Führungsstifte 89 eine mechanische Verbindung zwischen den star ren Verbinderteilen herstellen. Jedes der starren Verbinderteile 80 und 82 hat einen Aufbau, welcher in bestimmter Weise der Struktur des Steckerteiles 14 nach Fig. 2 entspricht, wobei ein starrer, im allgemeinen aus Kunststoff gefertigter Körper vorge sehen ist, der mit einer Elastomerauflage 90 versehen ist, wobei der flexible Schaltungsabschnitt 88 um die Elastomerauflage 90 und den starren Verbinderteil herumgelegt ist, so daß die kon taktaufnehmenden Teile an den jeweiligen Schaltungsträgerplatten 74 und 76 den kontaktaufnehmenden Teilen an dem flexiblen Jumper einander gegenüberstehen. Wenn also die Schaltungsträgerplatten 74 und 76 an die jeweiligen starren Verbinderteile 80 und 82 angesetzt werden, so übt die elastisch nachgiebige Elastomerauf lage einen Kontaktdruck aus und bewirkt einen zuverlässigen elektrischen Kontakt zwischen den Kontaktbereichen des Jumpers 88 und den Kontaktbereichen der Schaltungsträgerplatten 74 bzw. 76. Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, können die Führungsstifte 89 um 90° abgebogen sein und am Ende mit einem Gewinde 92 ver sehen sein, so daß eine Mutter 94 aufgeschraubt werden kann und die Schaltungsträgerplatte 74 an dem Verbinderteil 80 fixiert werden kann.Reference is now made to FIGS. 6 and 7 of the drawing. Here, another embodiment is shown, in which a sliding function or wiping function is realized within a solderless electrical connection device. Two rigid printed circuit board 74 and 76 are oriented at right angles to each other and are connected by a solderless electrical connector, which is generally designated 78 . The solderless electrical connector 78 includes a pair of rigid connector parts 80 and 82 which are coupled together by a pair of leaf springs 84 and 86 . A flexible connecting portion or jumper 88 is used for the electrical connection between the rigid connector parts 80 and 82 , while guide pins 89 establish a mechanical connection between the rigid connector parts. Each of the rigid connector parts 80 and 82 has a structure which corresponds in a certain way to the structure of the plug part 14 according to FIG. 2, wherein a rigid, generally made of plastic body is provided, which is provided with an elastomer pad 90 , the flexible circuit section 88 is placed around the elastomeric pad 90 and the rigid connector part so that the contact-receiving parts on the respective circuit carrier plates 74 and 76 face the contact-receiving parts on the flexible jumper. Thus, when the circuit carrier plates 74 and 76 are attached to the respective rigid connector parts 80 and 82 , the elastically resilient elastomer layer exerts contact pressure and brings about reliable electrical contact between the contact areas of the jumper 88 and the contact areas of the circuit carrier plates 74 and 76 . As can be seen from Fig. 6, the guide pins 89 can be bent 90 ° and be seen at the end with a thread 92 ver, so that a nut 94 can be screwed on and the circuit board 74 can be fixed to the connector part 80 .
Beim Gebrauch der lötstellenfreien elektrischen Verbindungs vorrichtung 78 wird, wie in Fig. 7 angedeutet, das starre Verbinderteil 80 in Richtung des Pfeiles 91 nach abwärts ge drückt, so daß die Blattfedern 84 und 86 beansprucht und ver formt werden. Dies führt dazu, daß das untere starre Verbinder teil 82 in Seitenrichtung bewegt wird, wie durch den Teil 93 deutlich gemacht ist, so daß die zusammenwirkenden Kontaktbe reiche auf dem flexiblen Schaltungsabschnitt oder Jumper 88 und der starren Schaltungsträgerplatte 76, zu der die Verbin dung hergestellt werden soll, eine relative Seitwärtsbewegung ausführen. Wirkt also auf das starre Verbinderteil 80 eine ab wärtsgerichtete Kraft ein, so erzeugen die Blattfedern 84 und 86 eine Gleitbewegung und eine Relativbewegung zwischen den zusammenwirkenden Kontaktbereichen des Jumpers 88 und der Schaltungsträgerplatte 76, wodurch Schmutz, Fremdkörper und andere störende Gegenstände von den aneinander anzulegenden Kontaktflächen entfernt werden. Gleichzeitig richtet sich der Führungsstift 89 mit zugehörigen Bohren 98 der starren Schal tungsträgerplatte 76 aus, wie aus Fig. 8 ersichtlich ist, wo bei angemerkt sei, daß das starre Verbinderteil 82 zwischen den Führungsstiften 89 gelegen ist, wie aus Fig. 6 ersichtlich ist.When using the solderless electrical connection device 78 is, as indicated in Fig. 7, the rigid connector part 80 in the direction of arrow 91 down ge, so that the leaf springs 84 and 86 are claimed and deformed ver. This results in the lower rigid connector part 82 being moved in the lateral direction, as is made clear by part 93 , so that the cooperating contact areas on the flexible circuit section or jumper 88 and the rigid circuit board 76 to which the connection is made a relative sideways movement. So acts on the rigid connector part 80 from a downward force, the leaf springs 84 and 86 produce a sliding movement and a relative movement between the cooperating contact areas of the jumper 88 and the circuit board 76 , whereby dirt, foreign bodies and other disruptive objects from the contact surfaces to be placed against each other be removed. At the same time, the guide pin 89 aligns with associated drilling 98 of the rigid scarf device carrier plate 76 , as can be seen from FIG. 8, where it should be noted that the rigid connector part 82 is located between the guide pins 89 , as can be seen from FIG. 6.
In dieser Verwendungsphase kann ein Nocken- oder ein anderes Fixierungsmittel, beispielsweise eine Mutter, zur Wirkung kom men, um die Blattfedern unter Spannung zu halten und eine wei tere Bewegung innerhalb der lötstellenfreien Verbindungsvor richtung 78 zu verhindern.In this phase of use, a cam or other fixing means, for example a nut, can come into effect in order to keep the leaf springs under tension and to prevent further movement within the connection device 78 without soldering joints.
Man erkennt, daß bei Ausübung einer Kraft auf das starre Ver binderteil 82 die elastomere Schicht 90 einen wirksamen Kon taktdruck auf die flexible Schaltung 88 ausübt, so daß ein zu verlässiger elektrischer Kontakt zwischen der flexiblen Schal tung oder dem Jumper 88 und den Kontaktbereichen zustandekommt, welche sich auf der Schaltungsträgerplatte 76 befinden. It can be seen that when a force is exerted on the rigid connector part 82, the elastomeric layer 90 exerts an effective contact pressure on the flexible circuit 88 , so that reliable electrical contact between the flexible circuit device or the jumper 88 and the contact areas is achieved. which are located on the circuit board 76 .
Fig. 9 zeigt wiederum eine andere Ausführungsform der hier an gegebenen Verbindungsvorrichtung, bei welcher die Schiebefunk tion oder Abwischfunktion zwischen den elektrischen Kontaktbe reichen in anderer Weise erzeugt wird, wie allgemein bei 104 in Fig. 9 deutlich gemacht ist. Die lötstellenfreie Verbin dungsvorrichtung 104 besitzt ähnlichen Aufbau wie die Vorrich tung nach den Fig. 6-8 und enthält ein unteres Verbinder teil 106 sowie ein oberes starres Verbinderteil 108, welche elektrisch über einen Jumper oder eine flexible Schaltung 110 miteinander in Verbindung stehen. Ähnlich wie bei der Verbin dungsvorrichtung 78 wird durch die Verbindungsvorrichtung 104 eine Verbindung zwischen zwei starren Schaltungsträgerplatte 112 und 114 hergestellt, welche jeweils senkrecht zueinander orientiert sind. Abweichend von der Blattfederanordnung der Ausführungsform nach den Fig. 6-8 ist jedoch bei der Aus führungsform nach Fig. 9 ein nockenbetätigter Schiebemechanis mus vorgesehen, welcher mit 116 bezeichnet ist. Wird der Nocken 116 in Pfeilrichtung verdreht, so gleitet das untere starre Verbinderteil 106 über die starre Schaltungsträgerplatte 114 hinweg, so daß ein Wischeffekt zwischen den Kontaktbereichen der flexiblen Schaltung 110 und der Schaltungsträgerplatte 114 verwirklicht wird. An einem bestimmten Punkt der Bewegung greift der Führungsstift 118 in Bohrungen 120 und 122 des unteren star ren Verbinderteiles 106 bzw. der Schaltungsträgerplatte 114 ein, so daß eine weitere Bewegung innerhalb der Verbindungsvorrich tung 104 verhindert wird. In dieser Phase kann der Führungsstift 118 in seiner Lage durch einen geeigneten Sperrmechanismus fi xiert werden, beispielsweise durch eine in Fig. 9 bei 124 an gedeutete Sicherungsscheibe. Wie für die Ausführungsform nach den Fig. 6-8 gezeigt ist, enthalten auch die starren Ver binderteile 106 und 108 der Ausführungsform nach Fig. 9 elasto mere Zwischenlagen, wobei die flexible Schaltung oder der Jumper 110 um diese herumgelegt ist und der Führungsstift 118 eine aus reichende Anpresskraft gegenüber den Elastomerschichten auf rechterhält, um einen zuverlässigen elektrischen Kontakt zwi schen den jeweiligen Anschlußbereichen auf dem Jumper 110 und den beiden starren Schaltungsträgerplatten 112 und 114 sicher zustellen. Es sei bemerkt, daß zwar die lötstellenfreien Ver bindungsvorrichtungen 78 und 104 nach den Fig. 6-9 zur Verbindung von zwei zueinander senkrecht stehenden starren Schaltungsträgerplatten dienen, daß jedoch diese Verbindungs vorrichtungen in gleicher Weise auch zur Verbindung einer flexiblen Schaltung mit einer anderen flexiblen Schaltung, mit einer starren Schaltungsträgerplatte, die in einem bestimmten Winkel zur erstgenannten Schaltung angeordnet ist oder mit ei ner elektronischen Schaltungseinheit dienen kann. Die Verbin dung von zwei zueinander senkrecht stehenden starren Schal tungsträgerplatten ist also nicht notwendiges Anliegen der hier angegebenen Konstruktion. Fig. 9 shows yet another embodiment of the connecting device given here, in which the sliding function or wiping function between the electrical contact areas is produced in a different way, as is generally made clear at 104 in FIG. 9. The lötstellenfreie Verbin-making apparatus 104 has similar structure to the Vorrich processing of FIGS. 6-8 and includes a lower connector portion 106 and an upper rigid connector part 108, which are electrically connected by a jumper or a flexible circuit 110 connected to each other. Similar to the connection device 78 , the connection device 104 establishes a connection between two rigid circuit board 112 and 114 , which are each oriented perpendicular to one another. Deviating from the leaf spring arrangement of the embodiment according to FIGS. 6-8, however, a cam-actuated sliding mechanism is provided in the embodiment according to FIG. 9, which is designated by 116 . If the cam 116 is rotated in the direction of the arrow, the lower rigid connector part 106 slides over the rigid circuit board 114 , so that a wiping effect between the contact areas of the flexible circuit 110 and the circuit board 114 is realized. At a certain point of movement, the guide pin 118 engages in bores 120 and 122 of the lower star ren connector part 106 and the circuit carrier plate 114 , so that further movement within the connecting device 104 is prevented. At this stage, the guide pin 9 may be xed fi 118 in its position by a suitable locking mechanism, such as by a in Fig. Interpreted at 124 to lock washer. As shown for the embodiment of FIGS . 6-8, the rigid connector parts 106 and 108 of the embodiment of FIG. 9 also contain elastomeric intermediate layers, with the flexible circuit or jumper 110 being wrapped around it and the guide pin 118 one maintains sufficient contact force against the elastomer layers to ensure reliable electrical contact between the respective connection areas on the jumper 110 and the two rigid circuit board 112 and 114 . It should be noted that although the solderless connection devices 78 and 104 according to FIGS . 6-9 serve to connect two rigid circuit board plates perpendicular to one another, however, these connection devices also connect a flexible circuit to another flexible circuit in the same way , with a rigid circuit board, which is arranged at a certain angle to the first-mentioned circuit or can serve with egg ner electronic circuit unit. The connec tion of two mutually perpendicular rigid scarf device carrier plates is therefore not necessary concern of the construction specified here.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung von elektrischen Ver bindungsvorrichtungen der hier angegebenen Art sind gesonderte Abstreichmittel vorgesehen, insbesondere in Gestalt von Vor reinigungsvorsprüngen, welche mit den Verbinderteilen verbun den oder an ihnen angeordnet sind, so daß ein vorbereitender Reinigungseffekt zur Beseitigung von Fremdkörpern, Staub und Belägen erreicht wird. Ein gesondertes Abstreichelement ist in Fig. 10 dargestellt und an einer lötstellenfreien Verbindungs vorrichtung 10′ in Gestalt von Reinigungsvorsprüngen 130 und 132 vorgesehen. Die lötstellenfreie Verbindungsvorrichtung 10′ nach Fig. 10 ist im wesentlichen genauso aufgebaut wie die lötstellenfreie Verbindungsvorrichtung 10 nach Fig. 2, je doch mit der Ausnahme, daß mindestens ein Reinigungsvorsprung an der Vorderkante eines der Verbinderteile angeformt ist, wo bei der Vorsprung ein vorbereitetes Abstreichen von Fremdkör pern, Schmutzteilen, aufgewachsenen Belägen und insbesondere von Fremdkörpern verhältnismäßig großer Abmessungen, vornimmt. Vorzugsweise sind gesonderte Reinigungsvorsprünge vorgesehen, um eine vorbereitende Reinigung beider Kontaktbereichsätze vorzunehmen, welche miteinander in Verbindung zu bringen sind. Die Reinigungsvorsprünge können im wesentlichen beliebige Ge stalt haben, etwa die leistenförmige oder quaderartige Gestalt der Vorsprünge 130 und 132 nach Fig. 10, wobei aus der Zeich nung ersichtlich ist, daß die vorderen Kanten, wie bei 134 und 136 gezeigt, abgeschrägt sind.According to an advantageous further development of electrical connection devices of the type specified here, separate wiping means are provided, in particular in the form of pre-cleaning projections which are connected to or connected to the connector parts, so that a preparatory cleaning effect for removing foreign bodies, dust and deposits is achieved becomes. A separate wiping element is shown in Fig. 10 and on a solder joint-free device 10 'in the form of cleaning projections 130 and 132 is provided. The lötstellenfreie connecting apparatus 10 'according to Fig. 10 is substantially the same structure as the lötstellenfreie connecting device 10 of FIG. 2, each but with the exception that at least one cleaning projection is formed on the leading edge of the connector parts, where in the protrusion a prepared skimming of foreign bodies, dirt, grown coverings and in particular foreign bodies of relatively large dimensions. Separate cleaning projections are preferably provided in order to carry out preparatory cleaning of the two contact area sets, which are to be brought into connection with one another. The cleaning protrusions may have any shape, such as the strip-like or cuboid shape of the protrusions 130 and 132 of FIG. 10, wherein it can be seen from the drawing that the front edges, as shown at 134 and 136 , are chamfered.
In Fig. 11 ist wiederum eine andere Ausführungsform gezeigt, bei der eine vorbereitende Reinigung durch eine Wischbewegung in einer lötstellenfreien Verbindungsvorrichtung verwirklicht wird. Fig. 11 zeigt eine herkömmliche lötstellenfreie Verbin dungsvorrichtung mit einem Spannrahmen 133, welcher ein Paar von Spannschrauben oder anderen Verbindungselementen 140 ent hält und zwischen sich eine federnde Schicht 142 aus einem Elastomer, eine flexible Schaltung 144 mit elektrischen Schal tungsmustern 146 und eine starre Schaltungsträgerplatte 148 einspannt, die mit elektrischen Schaltungsmustern 150 auf ihrer Oberfläche versehen ist. Eine Reinigungszwischenlage 152 wird zwischen die Schichten eingebracht und während des Verbindungs vorganges zurückgezogen, beispielsweise während der Ausübung der Anpresskraft durch die Elastomer-Zwischenlage 142. Auf diese Weise wird ein vorbereitendes Abstreichen der Kontaktbe reiche vorgenommen, um unerwünschte Fremdkörper oder andere kontaktbeeinträchtigende Schichten oder Partikel zu entfernen. Geeignete Betätigungsmittel zum Einbringen und Zurückziehen der Reinigungszwischenlage 52 sehen eine Handbetätigung oder automatische Betätigung vor.Another embodiment is shown in FIG. 11, in which preparatory cleaning is carried out by a wiping movement in a connection device free of solder joints. Fig. 11 shows a conventional solderless connec tion device with a clamping frame 133 , which holds a pair of clamping screws or other connecting elements 140 ent and between them a resilient layer 142 made of an elastomer, a flexible circuit 144 with electrical circuit patterns 146 and a rigid circuit board 148th clamped, which is provided with electrical circuit patterns 150 on its surface. A cleaning intermediate layer 152 is introduced between the layers and withdrawn during the connection process, for example during the application of the contact pressure by the elastomer intermediate layer 142 . In this way, a preparatory wiping of the contact areas is carried out in order to remove unwanted foreign bodies or other contact-impairing layers or particles. Suitable actuating means for inserting and withdrawing the cleaning intermediate layer 52 provide for manual actuation or automatic actuation.
Vorstehend wurden mehrere Ausführungsbeispiele lötstellen freier elektrischer Verbindungsvorrichtugen beschrieben, wel che eine Relativbewegung zwischen den jeweiligen Kontaktbe reichen in solcher Weise vorsehen, daß Fremdkörper oder Beläge von den kontaktbildenden Oberflächen abgeschoben werden. Die sich gegeneinander verschiebenden Kontaktflächen sind beson ders vorteilhaft in denjenigen Anwendungsfällen, in denen etwa Rechnerschaltungen aufzubauen sind, bei welchen Papierstaub einen nachteiligen Einfluß auf die Herstellung wirksamer elek trischer Kontakte ausübt. Eine gleitende Verschiebung der Kon taktflächen bei Herstellung des Kontaktes ist auch sehr zweck mäßig in Verbindung mit lötstellenfreien Verbindungsvorrich tungen der in der US-Patentschrift 44 68 074 beschriebenen Art. Es werden also zuverlässige elektrische Kontakte zwischen flexiblen Schaltungen und anderen flexiblen Schaltungen oder zwischen flexiblen Schaltungen und starren Schaltungsträger platten sowie auch zwischen Schaltungen bestimmter Art und elektronischen Schaltungselementen erzeugt.Several exemplary embodiments have been soldered above free electrical connection devices described, wel che a relative movement between the respective Kontaktbe Provide in such a way that foreign bodies or deposits be pushed off the contact-forming surfaces. The contact surfaces that move against each other are special another advantage in those applications where Computer circuits are to be set up for which paper dust an adverse impact on the production of effective elec trical contacts. A sliding shift in the con tact surfaces when making the contact is also very useful moderately in connection with connection device without soldering points lines of the type described in US Pat. No. 4,468,074. So there will be reliable electrical contacts between flexible circuits and other flexible circuits or between flexible circuits and rigid circuit carriers plates as well as between circuits of a certain type and generated electronic circuit elements.
Das Material zur Herstellung der federnden Elastomer-Zwischen lagen, etwa der Bauteile 22 nach den Fig. 2 und 3, 60 und 60′ nach Fig. 5, 90 nach Fig. 6, 22′ nach Fig. 10 und 142 nach Fig. 11, hat vorzugsweise die Form eines zähelastischen offenzelligen Polymer-Schaumkunststoff und bevorzugtermaßen die Gestalt von Polyurethan-Schaumstoff. Besonders gute Ergeb nisse werden bei Verwendung eines Polyurethansystems erzielt, das ein Polyester-/Polyäther Mischpolymerisat enthält. Ein offenporiges Material, welches für die hier angegebenen Zwek ke geeignet ist, wird von der Firma Rogers Corporation unter der Bezeichnung FCD 2200 auf den Markt gebracht. Dieses Ma terial ist durch eine Kompressionsverformungskraft be 25% Zusammendrückung im Bereich von 0,34 · 105 PA bis 3,4 · 105 PA gekennzeichnet. Federnde Werkstoffe zur Verwendung im vor liegenden Anwendungsfall sollten eine zurückbleibende Kompres sionsverformung von weniger als 5% haben. Die zurückbleibende Kompressionsverformung wird entsprechend den Bestimmungen der ASTM-Norm D-1564 gemessen, wobei ein Stapel von etwa 5 cm im Quadrat und 2,5 cm Dicke aus Brettern des Materials (je weils 0,025 mm je Blatt) auf 50% komprimiert wird, also auf eine Dicke von 1,25 cm und das zusammengedrückte Material für 22 Stunden auf 70° C gehalten wird, die Kompression dann weggenommen wird und die verbleibende Dicke gemessen wird. Die zurückbleibende Kompression bei dem Material FCD 2200 nach 5 Stunden einer Beanspruchung im Dampfautoklaven vor der Durchführung der ASTM-Messung nach D-1564 ist weniger als 10%.The material for producing the resilient elastomer intermediate layers, such as components 22 according to FIGS. 2 and 3, 60 and 60 'according to FIGS. 5, 90 according to FIGS. 6, 22 ' according to FIGS. 10 and 142 according to FIG. 11 , is preferably in the form of a tough, elastic, open-cell polymer foam, and more preferably in the form of polyurethane foam. Particularly good results are achieved when using a polyurethane system which contains a polyester / polyether copolymer. An open-pore material which is suitable for the purposes specified here is brought onto the market by the Rogers Corporation under the designation FCD 2200. This material is characterized by a compression deformation force of 25% compression in the range from 0.34 · 10 5 PA to 3.4 · 10 5 PA. Resilient materials for use in the present application should have a compression deformation of less than 5%. The remaining compression deformation is measured in accordance with the provisions of ASTM standard D-1564, whereby a stack of approximately 5 cm square and 2.5 cm thick is compressed to 50% from boards of the material (each 0.025 mm per sheet) to a thickness of 1.25 cm and the compressed material is held at 70 ° C for 22 hours, the compression is then removed and the remaining thickness is measured. The residual compression in the material FCD 2200 after 5 hours of exposure in a steam autoclave before the ASTM measurement according to D-1564 is less than 10%.
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