DE60128537T2

DE60128537T2 - Zusammenbau zur verbindung von mindestens zwei gedruckten schaltungen

Info

Publication number: DE60128537T2
Application number: DE60128537T
Authority: DE
Inventors: Johannes F. Reniers
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2000-07-31
Filing date: 2001-07-13
Publication date: 2008-01-31
Anticipated expiration: 2021-07-14
Also published as: EP1238445A1; JP2004505471A; CN1214492C; WO2002011245A1; EP1238445B1; US20020015290A1; DE60128537D1; US6661674B2; CN1386313A

Description

Die Erfindung betrifft ein System mit zumindest zwei Leiterplatten, auf denen gedruckte Schaltungen vorgesehen sind, wobei die genannten Leiterplatten jeweils elektrische Kontaktelemente umfassen, um die Leiterplatten elektrisch miteinander zu verbinden.
Ein derartiges System ist aus der deutschen Patentschrift Nr. 196 36 335 (Siemens AG) bekannt. In diesem bekannten System wird mit Hilfe eines separaten Steckverbinders eine sogenannte Aufsteckplatine rechtwinklig auf einer sogenannten Hauptplatine befestigt, wozu die Aufsteckplatine in einem Schlitz des Steckverbinders angeordnet wird und das Ganze anschließend mit der Hauptplatine verbunden wird. Auf beiden flachen Seiten der Platine umfasst die Aufsteckplatine verschiedene Kontaktelemente in Form einer Anzahl auf Abstand voneinander liegender Metall-Kontaktstreifen, die bei montierter Aufsteckplatine elektrisch leitenden Kontakt mit den entsprechenden, zu beiden Seiten des Schlitzes liegenden Kontaktelementen des Steckverbinders herstellen. Die Gesamtheit aus Aufsteckplatine und Steckverbinder wird anschließend elektrisch leitend mit der Hauptplatine verbunden, indem Anschlusskontakte des Steckverbinders an Kontaktelemente der Hauptplatine gelötet werden. Auf diese Weise sind die gedruckten Schaltungen beider Leiterplatten miteinander elektrisch verbunden.
Ein Nachteil des aus der oben erwähnten deutschen Patentschrift bekannten Systems liegt darin, dass die elektrische Verbindung zwischen der Aufsteckplatine und dem Steckverbinder einerseits und die elektrische Verbindung der Aufsteckplatine und des Steckverbinders mit der Hauptplatine andererseits sich in der Praxis als zu schwach erweisen. Dies kann der Tatsache zugeschrieben werden, dass der elektrische Kontakt zwischen den oben erwähnten Metall-Kontaktstreifen und den Kontaktelementen des Steckverbinders beispielsweise aufgrund einer Verschiebung der Aufsteckplatine leicht unterbrochen werden kann, während die Lötkontakte mit der Hauptplatine sich leicht lösen können, wenn das Ganze einer mechanischen Belastung ausgesetzt wird.
FR-A-2693 340 offenbart eine Befestigung zum rechtwinkligen Verbinden zweier Leiterplatten, wobei die Leiterplatten in ihre Seiten eingeschnittene Schlitze aufweisen, wo sie befestigt werden sollen. Die Befestigung hat L-förmige Befestigungsabschnitte mit Klemmabschnitten an jedem Ende, die in die Kanäle auf den Leiterplatten und über die Bahn gleiten, die über dem Schlitz verläuft.
Der Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, das System nach dem Stand der Technik so zu verbessern, dass eine zuverlässige elektrische Verbindung zwischen den Leiterplatten erhalten wird; Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein System der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß, wie in Anspruch 1 definiert, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Kontaktelemente der einen Leiterplatte durch eine Anzahl Stifte gebildet werden, die mit der genannten Leiterplatte aus einem Stück hergestellt sind, und dass die elektrischen Kontaktelemente der anderen Leiterplatte durch eine Anzahl in der genannten anderen Leiterplatte gebildete Aussparungen gebildet werden, die eine elektrisch leitfähige Innenfläche haben, wobei die Stifte in die entsprechenden Aussparungen eintreten und darin mittels Löten befestigt werden. Vorzugsweise werden die Hauptplatine und die Aufsteckplatine zueinander senkrecht montiert. Die elektrische Leitung der Stifte und der jeweiligen Aussparungen wird erreicht, indem die Stifte an der Außenfläche und die Aussparungen an der Innenfläche allseitig mit einem elektrisch leitfähigen Material versehen werden, das vorzugsweise Metall umfasst. Das betreffende System hat den besonderen Vorteil, dass ein separater Steckverbinder, der für ein zuverlässige Verbindung zwischen den Leiterplatten sorgt, nicht benötigt wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems ist das elektrisch leitfähige Material auf der Außenseite der Stifte und auf der Innenseite der Aussparungen mit Hilfe von Elektrolyse aufgebracht.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems liegt die Dicke des elektrisch leitfähigen Materials zwischen 25 μm und 40 μm und beträgt insbesondere ungefähr 35 μm.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems weist der elektrisch leitfähige Stift einen Durchmesser unter 3 mm, insbesondere unter 2 mm und ganz besonders unter 1,5 mm auf.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung von Leiterplatten, die Teil eines erfindungsgemäßen Systems sind, bei dem die elektrisch leitfähigen Stifte durch Entfernung von Material, insbesondere Fräsen oder Bohren, aus der einen Leiterplatte gebildet werden. Vorzugsweise werden angrenzende elektrisch leitfähige Stifte der einen Leiterplatte durch Entfernung von Zwischenmaterial von der genannten Leiterplatte, insbesondere durch Fräsen oder Bohren, zueinander elektrisch isoliert.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
1 eine schematische Perspektivansicht einer Hauptplatine und einer Aufsteckplatine gemäß einer bevorzugten Abwandlung der Erfindung;
2 die Leiterplatten von 1 im Betriebszustand.
1 zeigt eine Hauptplatine 1 und eine mit gedruckten Schaltungen versehene Aufsteckplatine 2, deren Kupferstreifen mit 3 bezeichnet werden. Die Hauptplatine 1 umfasst in diesem Fall achtzehn gebohrte runde Aussparungen 4, deren Innenflächen metallisiert sind. Die Aufsteckplatine 2 umfasst achtzehn metallisierte Stifte mit quadratischem Querschnitt, die den runden Aussparungen 4 entsprechen. Die Stifte 5 sind aus der Aufsteckplatine 2 gefräst worden und sind daher aus einem Stück mit der Aufsteckplatine. Um elektrisch leitenden Kontakt zwischen angrenzenden Stiften 5 auszuschließen, der durch Metallbahnen in zwischen angrenzenden Stiften 5 liegenden Bereichen der Aufsteckplatine 2 verursacht wird, werden diese Bereiche in Form eines Halbkreisbogens weggefräst, der mit 6 bezeichnet ist. Das oben erwähnte Verb "metallisieren" und seine Beugungsformen sollen in diesem Zusammenhang so verstanden werden, dass die gesamte Innenfläche der Aussparungen 4 und die gesamte Außenseite der Stifte 5 mit einer vorzugsweise 35 μm dicken Metallschicht bedeckt sind.
2 zeigt die Leiterplatten 1, 2 von 1 im montierten Zustand, wobei Lötmittel 7 zwischen den Aussparungen 4 und den entsprechenden Stifte 5 vorgesehen ist, um zu gewährleisten, dass die Baugruppe zuverlässig montiert wird.
Die Erfindung ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform beschränkt, sondern umfasst auch andere Varianten im Rahmen der beigefügten Ansprüche.

Claims

System mit zumindest zwei Leiterplatten (1, 2), auf denen gedruckte Schaltungen (3) vorgesehen sind, wobei die genannten Leiterplatten jeweils elektrische Kontaktelemente umfassen, um die Leiterplatten elektrisch miteinander zu verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Kontaktelemente der einen Leiterplatte durch eine Anzahl Stifte (5) gebildet werden, die mit der genannten Leiterplatte (2) aus einem Stück sind und eine elektrisch leitfähige Außenfläche haben, und dass die elektrischen Kontaktelemente der anderen Leiterplatte (1) durch eine Anzahl in der genannten anderen Leiterplatte gebildete Aussparungen (4) gebildet werden, die eine elektrisch leitfähige Innenfläche haben, wobei die Stifte in die entsprechenden Aussparungen eintreten und darin mittels Lötmittel dazwischen befestigt werden.
System nach Anspruch 1, bei dem die elektrisch leitfähigen Stifte auf allen Seiten mit einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere einem Metall, beschichtet sind.
System nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Innenfläche der Aussparungen auf allen Seiten mit einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere einem Metall, beschichtet ist.
System nach Anspruch 2 oder 3, bei dem das elektrisch leitfähige Material mit Hilfe von Elektrolyse aufgebracht ist.
System nach Anspruch 2, 3 oder 4, bei dem die Dicke des elektrisch leitfähigen Materials zwischen 25 μm und 40 μm liegt und insbesondere ungefähr 35 μm beträgt.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, bei dem die elektrisch leitfähigen Stifte einen Durchmesser unter 3 mm, insbesondere unter 2 mm und ganz besonders unter 1,5 mm aufweisen.
Verfahren zur Herstellung von Leiterplatten, die Teil eines Systems nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6 sind, bei dem die elektrisch leitfähigen Stifte durch Entfernung von Material, insbesondere Fräsen oder Bohren, aus der einen Leiterplatte gebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 7, in dem angrenzende elektrisch leitfähige Stifte der einen Leiterplatte durch Entfernung von Zwischenmaterial von der genannten Leiterplatte, insbesondere durch Fräsen oder Bohren, zueinander elektrisch isoliert werden.