DE69423360T2

DE69423360T2 - Verbindungsvorrichtung zur elektrischen verbindung zwischen leiterplattenähnlichen elementen

Info

Publication number: DE69423360T2
Application number: DE69423360T
Authority: DE
Inventors: B. Kent; D. Perry; Gary Yasamura
Original assignee: Beta Phase Inc
Current assignee: Beta Phase Inc
Priority date: 1993-07-29
Filing date: 1994-07-26
Publication date: 2000-12-07
Anticipated expiration: 2014-07-27
Also published as: EP0721682B1; WO1995004391A1; JPH09501262A; EP0721682A1; CA2166996A1; US5496182A; EP0721682A4; DE69423360D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft Anschlußvorrichtungen zur Verwendung in Verbindung mit gedruckten Schaltkarten, und insbesondere Anschlußvorrichtungen zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen zwei gedruckten Schaltkarten oder dergleichen.
Eine derartige Anschlußvorrichtung ist vom Patent US-A-4,911,643 her bekannt.

STAND DER TECHNIK

Gedruckte Schaltkarten und dergleichen sind oftmals in einer Anordnung vorgesehen, welche es erlaubt, eine weitere Schaltkarte oder dergleichen elektrisch daran anzuschließen. Beispielsweise kann ein Motherboard so ausgestattet sein, daß es den elektrischen Anschluß eines Daughterboards erlaubt, oder eine Rückwand-Platine kann so ausgestattet sein, daß es den elektrischen Anschluß einer Einschub- Platine erlaubt. Fig. 1 zeigt eine solche Anordnung zum elektrischen Zusammenschließen einer gedruckten Schaltkarte mit einer weiteren gedruckten Schaltkarte.
Wie in Fig. 1 zu sehen ist, weist eine vorhandene gedruckte Schaltkarte 20 (z. B. ein Motherboard oder eine Rückwand- Platine) ein darauf befestigtes Verbindungselement 22 auf. Das Verbindungselement 22 beinhaltet ein Spannelement 24 und eine flexible Verschaltung 26, die auf dem Spannelement 24 angeordnet ist. Wie in Fig. 2 und 3 zu sehen ist, ist die flexible Verschaltung 26 mit einer Vielzahl von im allgemeinen parallel beabstandeten elektrischen Leitern 28 versehen.
Mit nochmaliger Bezugnahme auf Fig. 1 ist das Spannelement 24 verlängert und im allgemeinen C-förmig mit zwei Armabschnitten 30, welche sich entlang der Längsausdehnung des Spannelementes 24 erstrecken. Die Armabschnitte 30 sind beabstandet, um eine Öffnung 32 zu begrenzen, welche sich entlang der Längsausdehnung des Verbindungselementes 22 erstreckt. Die sich längs erstreckende Öffnung 32 ist geeignet, etwa eine gedruckte Schaltkarte 34 aufzunehmen.
Wie in Fig. 3 zu sehen ist, ist das gedruckte schaltkartenähnliche Element 34, welches in die Öffnung 32 einzuführen ist, mit einer Vielzahl von beabstandeten elektrischen Kontakten 36 versehen, welche geeignet sind, mit den elektrischen Leitern 28 auf der flexiblen Verschaltung 26 zusammenzuwirken.
Das Spannelement 24 kann aus jedem elastischen, federähnlichen Material wie etwa Berylliumkupfer hergestellt werden. Das Spannelement 24 ist so ausgelegt, daß die Armabschnitte 30 eine aufeinander gerichtete Spannkraft erzeugen, wenn das gedruckte schaltkartenähnliche Element 34 in die Öffnung 32 zwischen den Armabschnitten 30 eingeführt wird. Weitere Einzelheiten in Zusammenhang mit der Verwendung eines Verbindungselements, das eine Kombination von flexibler Verschaltung und einem Spannelement umfaßt, werden zum Beispiel im US-Patent Nr. 5,195,897 beschrieben.
Ein weiteres Verbindungselement, welches einen Stützkörper, einen biegsamen Film oder Folie umfaßt, die auf dem Körper angebracht sind, der mit Kontaktspuren versehen ist, wird in der Europäischen Patentanmeldung 0 437 296 A1 beschrieben.
Das Verbindungselement 22 kann an einem Befestigungsklotz 38 in jeder geeigneten Weise zum Zwecke der Anbringung des Verbindungselementes 22 am gedruckten schaltkartenähnlichen Element 20 befestigt werden. Zusätzlich können die Enden der flexiblen Verschaltung 26, die den Armabschnitten 30 abgewendet sind, mit Bleistegen 40 versehen sein. Die Bleistege 40 können an Lötkontakten oder Anschlußflächen (nicht dargestellt) auf dem gedruckten schaltkartenähnlichen Element 20 angelötet werden, um eine elektrische Verbindung zwischen den elektrischen Leitern 28 auf der flexiblen Verschaltung 26 und den elektrischen Kontakten (nicht dargestellt) auf dem gedruckten schaltkartenähnlichen Element 20 herzustellen. Andererseits können die Bleistege 40 auf dem gedruckten schaltkartenähnlichen Element 20 aufgeprägt sein, damit die elektrischen Leiter 28 auf der flexiblen Verschaltung 26 mit den elektrischen Kontakten (nicht dargestellt) auf dem gedruckten schaltkartenähnlichen Element 20 elektrisch zusammenpassen.
Wie oben erwähnt, ist die Öffnung 32 im Verbindungselement 22 geeignet, ein gedrucktes schaltkartenähnliches Element 34 (z. B. ein Daughterboard oder eine Einschub-Platine) aufzunehmen, welches elektrische Kontakte 36 an gegenüberliegenden Seiten davon aufweist. Wenn das gedruckte schaltkartenähnliche Element 34 in die Öffnung 32 im Verbindungselement 22 eingeschoben wird, so passen die elektrischen Kontakte 36 auf dem gedruckten schaltkartenähnlichen Element 34 mit den elektrischen Leitern 28 auf dem Verbindungselement 22 elektrisch zusammen, wodurch, aufgrund des elektrischen Zusammenpassens der Bleistege 40 mit den elektrischen Kontakten auf dem gedruckten schaltkartenähnlichen Element 20, eine elektrische Verbindung zwischen den elektrischen Kontakten auf den zwei gedruckten schaltkartenähnlichen Elementen 20, 34 hergestellt wird.
Obwohl das in Fig. 1-3 dargestellte Verbindungselement 22 gut zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen zwei gedruckten schaltkartenähnlichen Elementen 20, 34 geeignet ist, läßt das Verbindungselement 22 gewisse Ver besserungen zu. Zum Beispiel kann es in einigen Fällen schwierig sein, einen ausreichenden elektrischen Kontakt zwischen den elektrischen Kontakten 36 auf dem gedruckten schaltkartenähnlichen Element 34 und den elektrischen Leitern 28 auf der flexiblen Verschaltung 26 zu erreichen. Um dies näher und mit Verweis auf Fig. 2 und 3 zu erklären, so sind beim Einführen des gedruckten schaltkartenähnlichen Elementes 34 in die Öffnung 32 im Verbindungselement 22 die elektrischen Kontakte A', B', C' so entworfen, daß sie jeweils mit den elektrischen Leitern A, B, C auf der flexiblen Verschaltung 26 elektrisch zusammenpassen. Falls der elektrische Kontakt B' auf dem gedruckten schaltkartenähnlichen Element 34 in bezug auf die elektrischen Kontakte A', C' geringfügig eingerückt ist (d. h., er ist nicht präzise in einer Ebene in bezug auf die elektrischen Kontakte A', C'), so müssen die elektrischen Kontakte A, C in der Lage sein, geringfügig zusammengedrückt zu werden, um sicherzustellen, daß der elektrische Leiter B mit dem elektrischen Kontakt B' elektrisch zusammenpaßt. In gewisser Hinsicht ist es für die elektrischen Leiter A, B, C schwierig, mit den elektrischen Kontakten A', B', C' auf dem gedruckten schaltkartenähnlichen Element 34 nachzukommen oder mit ihnen elektrisch zusammenzupassen, weil das Spannelement, welches die Normalkraft des Kontakts aufrecht hält, aus einer fortlaufenden Form hergestellt wird. Normalerweise wird ein zusammendrückbares, kunststoffähnliches Material wie etwa Polyimid und Acryl-Kleber zwischen die flexible Verschaltung 26 und das Spannelement 24 eingebracht, und dieses zusammendrückbare, kunststoffähnliche Material erlaubt eine gewisse Zusammendrückung der elektrischen Leiter 28 auf der flexiblen Verschaltung 26. Falls dieses zusammendrückbare, kunststoffähnliche Material jedoch nicht ausreichend geeignet ist, oder falls ein weniger zusammendrückbares Material verwendet wird, oder falls die elektrischen Kontakte A', B', C' auf dem gedruckten schaltkartenähnlichen Element 34 in hohem Maße nicht in einer Ebene liegen, so kann es schwierig sicherzustellen sein, daß alle elektrischen Leiter 28 auf der flexiblen Verschaltung 26 elektrisch mit ihren dazugehörigen elektrischen Kontakten 36 auf dem gedruckten schaltkartenähnlichen Element 34 zusammenpassen. In einer solchen Situation kann ein Versagen auftreten.
Ein ähnliches Problem könnte bei der Verwendung des Verbinders auftreten, der von der Europäischen Patentanmeldung 0 437 296 A1 offenbart wird, da sich die Kontaktspuren auf dem flexiblen Film nicht einzeln bewegen können.
Eine ähnliche Situation existiert auch im Hinblick auf die Bleistege 40 auf der flexiblen Verschaltung 26, welche mit den elektrischen Kontakten auf dem gedruckten schaltkartenähnlichen Element 20 elektrisch zusammenpassen müssen. Das heißt, falls die elektrischen Kontakte auf dem gedruckten schaltkartenähnlichen Element 20 nicht im wesentlichen untereinander auf einer Ebene liegen (d. h., manche der elektrischen Kontakte liegen der Höhe nach höher oder tiefer als andere elektrische Kontakte), so kann es schwierig sicherzustellen sein, daß die elektrischen Leiter 28 auf der flexiblen Verschaltung 26 mit den elektrischen Kontakten (nicht dargestellt) auf dem gedruckten schaltkartenähnlichen Element 20 ausreichend elektrisch zusammenpassen. Wenn das Verbindungselement 22 auf das gedruckte schaltkartenähnliche Element 20 aufgelötet oder aufgepreßt wird, so müssen die Bleistege 40 im wesentlichen mit den entsprechenden Kontaktflecken oder Anschlußflächen (nicht dargestellt) auf dem gedruckten schaltkartenähnlichen Element 20 übereinstimmen oder auf diesen aufliegen (d. h., innerhalb ungefähr 0,1 mm (0,004 Inch)). Falls dies nicht der Fall ist und zu viel Platz zwischen den Bleistegen 40 und den Kontaktflecken oder Anschlußflächen auf dem gedruckten schaltkartenähnlichen Element 20 entsteht, so kann keine effektive elektrische Brücke hergestellt werden. Eine derartige Situation kann auftreten, wenn die Oberfläche des gedruckten schaltkartenähnlichen Elementes 20 verzogen ist oder Unterschiede in der Höhe der Kontaktflecken oder Anschlußflächen auf dem gedruckten schaltkartenähnlichen Element 20 auftreten.
Im Lichte des vorher gesagten wäre es vorteilhaft und wünschenswert, ein Verbindungselement zu erzeugen, das es den einzelnen elektrischen Leitern auf der flexiblen Verschaltung erlaubt, sich relativ zueinander zu bewegen, um eine ausreichende und verläßliche elektrische Verbindung zwischen den beiden gedruckten schaltkartenähnlichen Elementen 20 sicherzustellen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, beinhaltet eine Anschlußbaugruppe zur Befestigung auf einem ersten gedruckten schaltkartenähnlichen Element, um das erste gedruckte schaltkartenähnliche Element und ein zweites gedrucktes schaltkartenähnliches Element elektrisch aneinander anzuschließen, Stützmittel zur Bereitstellung einer Stütze, eine flexible Verschaltung, die auf dem Stützmittel angeordnet ist, und Mittel, die es einzelnen der elektrischen Leiter auf der flexiblen Verschaltung ermöglichen, sich im Verhältnis zu benachbarten elektrischen Leitern während der Anbringung des zweiten gedruckten schaltkartenähnlichen Elementes auf der Anschlußbaugruppe zu bewegen. Das Stützmittel umfaßt ein Stützelement. Die flexible Verschaltung umfaßt im allgemeinen parallel beabstandete einzelne elektrische Leiter für den elektrischen Anschluß an elektrische Kontakte auf dem ersten gedruckten schaltkartenähnlichen Element. Die elektrischen Leiter sind so angeordnet, daß sie mit elektrischen Kontakten auf dem zweiten gedruckten schaltkartenähnlichen Element elektrisch zusammenpassen, wenn das zweite gedruckte schaltkartenähnliche Element auf der Anschlußbaugruppe befestigt ist. Die Mittel, die es benachbarten einzelnen der elektrischen Leiter auf der flexiblen Verschaltung ermöglichen, sich im Verhältnis zueinander zu bewegen, umfassen Abschnitte des Stützelementes und Abschnitte der flexiblen Verschaltung. Die Abschnitte werden auswärts in einer Richtung getrieben, die vom Stützelement im Hinblick auf Umgebungsbereiche des Stützelements und der flexiblen Verschaltung weggerichtet ist, wobei mindestens einer der individuellen elektrischen Leiter auf den getriebenen Abschnitten der flexiblen Verschaltung angeordnet ist.
Es wird bevorzugt, daß die Anschlußbaugruppe zur Befestigung auf einem ersten gedruckten schaltkartenähnlichen Element, um das erste gedruckte schaltkartenähnliche Element und ein zweites gedrucktes schaltkartenähnliches Element elektrisch aneinander anzuschließen, ein Metallstützelement beinhaltet.
Ferner wird eine Anschlußbaugruppe bevorzugt, bei der die getriebenen Abschnitte individuelle Auslegerfederelemente bilden. Die Federelemente erstrecken sich nach außen und bilden eine Vielzahl von beabstandeten Auslegerfederelementen. Besonders bevorzugte Auslegerfederelemente haben mindestens einen der einzelnen elektrischen Leiter darauf angeordnet und sind mit einem der Kontaktelemente auf der flexiblen Verschaltung ausgerichtet.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, beinhaltet eine Anschlußbaugruppe zur Befestigung auf einem ersten gedruckten schaltkartenähnlichen Element, um das erste gedruckte schaltkartenähnliche Element und ein zweites gedrucktes schaltkartenähnliches Element elektrisch aneinander anzuschließen, Stützmittel zur Bereitstellung einer Stütze, eine flexible Verschaltung, die auf dem Stützmittel angeordnet ist, und Mittel, die es einzelnen der elektrischen Leiter auf der flexiblen Verschaltung ermöglichen, sich im Verhältnis zu benachbarten elektrischen Leitern während der Befestigung des zweiten gedruckten schaltkartenähnlichen Elementes auf der Anschlußbaugruppe zu bewegen. Das Stützmittel umfaßt ein verlängertes, im allgemeinen C-förmiges Spannelement, das mit gegenüberliegenden Enden und Armabschnitten versehen ist. Die Armabschnitte sind beabstandet, um eine Längsöffnung abzugrenzen, die sich zwischen den Enden des Spannelementes erstreckt, wobei der elektrische Leiter auf der flexiblen Verschaltung entlang mindestens einer Seite der Längsöffnung angeordnet ist.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, umfaßt ein Anschlußstecker zur Befestigung auf einem ersten gedruckten schaltkartenähnlichen Element und zur Aufnahme einer Anschlußbuchse, die auf einem zweiten gedruckten schaltkartenähnlichen Element befestigt ist, um das erste gedruckte schaltkartenähnliche Element und das zweite gedruckte schaltkartenähnliche Element elektrisch aneinander anzuschließen, ein verlängertes Spannelement, das so zusammengesetzt ist, daß es beabstandete Seiten aufweist, und eine flexible Verschaltung, die auf dem Spannelement befestigt ist. Die flexible Verschaltung umfaßt im allgemeinen parallel beabstandete elektrische Leiter, um elektrisch mit elektrischen Kontakten auf dem ersten gedruckten schaltkartenähnlichen Element zusammenzupassen, wenn der Anschlußstecker auf dem ersten gedruckten schaltkartenähnlichen Element befestigt ist, und um elektrisch mit elektrischen Leitern auf der Anschlußbuchse zusammenzupassen, wenn die Anschlußbuchse auf dem Anschlußstecker aufgenommen ist. Die flexible Verschaltung weist Seiten auf, die über den Seiten des Spannelements liegen. Um es einzelnen der elektrischen Leiter auf der flexiblen Verschaltung zu ermöglichen, sich im Verhältnis zu benachbarten elektrischen Leitern auf der flexiblen Verschaltung zu bewegen, sind Spalten in den Seiten der flexiblen Ver schaltung zwischen den elektrischen Leitern gebildet und/oder sind Schlitze in den Seiten des Spannelements zwischen elektrischen Leitern auf der flexiblen Verschaltung gebildet.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, umfaßt ein Anschlußstecker zur Befestigung auf einem ersten gedruckten schaltkartenähnlichen Element und zur Aufnahme einer Anschlußbuchse, die auf einem zweiten gedruckten schaltkartenähnlichen Element befestigt ist, um das erste gedruckte schaltkartenähnliche Element und das zweite gedruckte schaltkartenähnliche Element elektrisch aneinander anzuschließen, ein Basiselement, auf dem das Spannelement angeordnet ist. Das Basiselement umfaßt eine Basis und eine aufrechte Stütze, die sich von der Basis erstreckt, und eine vergrößerte Ausstülpung, die am Ende der Stütze gegenüber der Basis angeordnet ist. Die Stütze hat Seiten und die Seiten des Spannelements sind von den Seiten der Stütze beabstandet.
Schaltkartenähnliche Element und zur Aufnahme eines zweiten gedruckten schaltkartenähnlichen Elements, um eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten gedruckten schaltkartenähnlichen Element und dem zweiten gedruckten schaltkartenähnlichen Element herzustellen, umfaßt eine Vielzahl an verschachtelten Spannelementen und flexiblen Verschaltungen, die an den verschachtelten Spannelementen befestigt sind. Jedes der Spannelemente hat gegenüberliegende Enden und gegenüberliegende Armabschnitte. Die Armabschnitte von jedem Spannelement sind voneinander beabstandet, um eine Längsöffnung abzugrenzen, die sich zwischen den Enden des Spannelementes erstreckt, und die Längsöffnung in jedem Spannelement ist mit den Längsöffnungen in den anderen Spannelementen ausgerichtet, um dadurch ein zweites gedrucktes schaltkartenähnliches Element aufzunehmen. Jeder der Armabschnitte weist ein freies Ende auf, das sich dreht, um eine Kontaktfläche zu schaffen. Die flexible Verschaltung umfaßt eine Vielzahl von im allgemeinen parallel beabstandeten elektrischen Leitern für den elektrischen Anschluß an elektrische Kontakte auf dem ersten gedruckten schaltkartenähnlichen Element, wenn die Anschlußbaugruppe auf dem ersten gedruckten schaltkartenähnlichen Element befestigt wird. Die flexible Verschaltung liegt am äußersten Spannelement und liegt auf den Kontaktflächen eines jeden Spannelements, so daß die elektrischen Leiter auf der flexiblen Verschaltung elektrisch mit elektrischen Kontakten auf dem zweiten gedruckten schaltkartenähnlichen Element zusammenpassen, wenn das zweite gedruckte schaltkartenähnliche Element in die ausgerichteten Öffnungen, die sich in Längsrichtung eines jeden Spannelements entlang erstrecken, eingeschoben wird.

KURZBESCHREIBUNG DER ABBILDUNGEN

Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht eines Verbindungselements, die zeigt, auf welche Weise es auf einem Motherboard oder auf einer Rückwand-Platine befestigt wird, und die zeigt, auf welche Weise ein Daughterboard oder eine Einschub-Platine aufgenommen wird;
Fig. 2 ist eine Draufsicht auf das in Fig. 1 dargestellte Verbindungselement;
Fig. 3 ist eine Vorderansicht des in Fig. 1 gezeigten Verbindungselements, betrachtet aus der Richtung des Pfeiles X in Fig. 1;
Fig. 4 ist eine Perspektivansicht eines Teiles einer Anschlußbaugruppe in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 ist eine teilweise aufgeschnittene Perspektivansicht, die in Übereinstimmung mit einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Zusammensetzung des Spannelementes zeigt;
Fig. 5(a) ist eine teilweise aufgeschnittene Perspektivansicht, die eine Konfiguration des Spannelementes in Übereinstimmung mit einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
Fig. 6 ist eine Perspektivansicht eines Teils einer flexiblen Verschaltung zur Verwendung in Verbindung mit dem zum Beispiel in Fig. 5 gezeigten Spannelement;
Fig. 7 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht, die darstellt, wie das Spannelement und die flexible Verschaltung eine Anschlußbaugruppe bilden, in Übereinstimmung mit einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht einer Form des Federelements, die das in Fig. 7 gezeigte Spannelement umfaßt;
Fig. 9 ist eine Querschnittsansicht einer weiteren Form des Federelements, die das in Fig. 7 gezeigte Spannelement umfaßt;
Fig. 10 ist eine Querschnittsansicht eines Anschlußsteckers, in Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der Erfindung;
Fig. 11 ist eine Vorderansicht des in Fig. 10 gezeigten Anschlußsteckers, betrachtet aus der Richtung des Pfeiles Y in Fig. 10;
Fig. 12 ist eine Vorderansicht des in Fig. 10 gezeigten Anschlußsteckers, betrachtet aus der Richtung des Pfeiles Y in Fig. 10, welche ein anderes Ausführungsbeispiel zeigt;
Fig. 13 ist eine Perspektivansicht des Spannelements, das in Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel des in Fig. 10 gezeigten Anschlußsteckers eingesetzt werden kann;
Fig. 14 ist eine stark vergrößerte Querschnittsansicht der flexiblen Verschaltung, wenn eine Kraft an einem elektrischen Leiter aufgebracht wird;
Fig. 15 ist eine stark vergrößerte Querschnittsansicht der flexiblen Verschaltung, in Übereinstimmung mit einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, die das Verhalten von benachbarten elektrischen Leitern zeigt, wenn die flexible Verschaltung mit Schlitzen versehen ist;
Fig. 16 ist eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Anschlußbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 17 ist eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Anschlußbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 18 ist eine Querschnittsansicht einer Anschlußbaugruppe, in Übereinstimmung mit einem zusätzlichen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 19 ist eine Vorderansicht der in Fig. 18 gezeigten Anschlußbaugruppe, betrachtet aus der Richtung des Pfeiles Z in Fig. 18;
Fig. 20 ist eine Perspektivansicht einer Anschlußbaugruppe, in Übereinstimmung mit einem zusätzlichen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 21 ist eine Querschnittsansicht der in Fig. 20 gezeigten Anschlußbaugruppe; und
Fig. 22 ist eine Perspektivansicht einer Anschlußbaugruppe, in Übereinstimmung mit einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Mit anfänglicher Bezugnahme auf Fig. 4 wird ein Ausführungsbeispiel einer Anschlußbaugruppe dargestellt. Auch wenn nicht speziell in Fig. 4 dargestellt, ist die Anschlußbaugruppe 42 auf sehr ähnliche Weise wie die Anschlußbaugruppe 22, welche in Fig. 1-3 dargestellt ist, · aufgebaut, geformt und zusammengesetzt. Das heißt, die Anschlußbaugruppe 42 umfaßt ein im allgemeinen C-förmiges Spannelement 44, das aus elastischem, federartigem Material hergestellt ist. Das Spannelement 44 hat beabstandete Arme 48, die eine Längsöffnung begrenzen, welche geeignet ist, um ein gedrucktes schaltkartenähnliches Element, zum Beispiel ein Daughterboard oder eine Einschub-Platine, aufzunehmen. Die Anschlußbaugruppe 42 umfaßt auch eine flexible Verschaltung 46, die auf dem Spannelement 44 angebracht ist. Die flexible Verschaltung 46 ist mit einer Vielzahl von im allgemeinen parallel beabstandeten elektrischen Leitern 50 versehen, welche Bleistege oder Kontaktelemente aufweisen, die geeignet sind, mit elektrischen Kontakten auf einem Motherboard oder einer Rückwand-Platine elektrisch zusammenzupassen. Zusätzlich können die elektrischen Leiter 50 Kontaktelemente umfassen, welche geeignet sind, elektrisch mit elektrischen Kontakten auf einem gedruckten schaltkartenähnlichen Element (z. B., ein Daughterboard oder eine Einschub-Platine) zusammenzupassen, welches in die Längsöffnung zwischen den Armen 48 eingeschoben wird. Kontaktelementpaare werden dann mit Spuren verbunden, um die elektrischen Leiter 50 zu definieren.
Wie ferner in Fig. 4 zu sehen ist, ist die Anschlußbaugruppe 42 mit mehreren hinausgetriebenen oder ausgestanzten Auslegerelementen versehen, welche einzelne Federelemente 52 bilden. Die einzelnen Auslegerfederelemente 52 werden vorzugsweise dadurch gebildet, daß komplett durch das Spannelement 44 und die flexible Verschaltung 46 durchgetrieben oder durchgestanzt wird. Die Federelemente 52 werden auswärts in einer Richtung getrieben, die vom Spannelement 44 im Hinblick auf Umgebungsbereiche des Spannelement 44 und der flexiblen Verschaltung 46 weggerichtet ist. Außerdem sind die Federelemente 52 an Stellen ausgetrieben, welche mit den elektrischen Leitern 50 übereinstimmen. Insbesondere sind die Auslegerfederelemente 52 mit den Kontaktelementen in einer Linie ausgerichtet, welche geeignet sind, mit den elektrischen Kontakten auf einem gedruckten schaltkartenähnlichen Element (z. B., Motherboard und Daughterboard) zusammenzupassen. Dadurch ist jeder der elektrischen Kontakte 50 auf den einzelnen Federelementen 52 positioniert. Die Auslegerfederelemente 52 sind derartig ausgetrieben oder ausgestanzt, daß sie aus der Ebene, welche durch angrenzenden Abschnitte der Anschlußbaugruppe 42 definiert wird, hinausragen.
Obwohl nur zwei Federelemente 52 in Fig. 4 aus Gründen der Einfachheit und der Leichtigkeit der Darstellung darge stellt sind, versteht es sich von selbst, daß die Anschlußbaugruppe 42 mit Federelementen 52 ausgestattet werden kann, welche in ihrer Zahl der Anzahl der elektrischen Leitern 50 auf der flexiblen Verschaltung 46 entsprechen. Obwohl ferner in Fig. 4 die einzelnen Federelemente 52 dargestellt werden, daß sie entlang der Länge der Anschlußbaugruppe 42 untereinander ausgerichtet sind, versteht es sich von selbst, daß wenn die elektrischen Leiter 50 auf- und abwärts gestaffelt sind, die Federelemente 52 ebenfalls in einer entsprechenden Art gestaffelt werden können.
Ferner liegt es im Bereich der vorliegenden Erfindung, daß mehr als ein elektrischer Leiter auf einem einzelnen Federelement 52 plaziert werden kann.
Durch die Ausstattung der Anschlußbaugruppe 42 mit einer Vielzahl von Federelementen 52, wie in Fig. 4 dargestellt wird, können sich die einzelnen Federelemente 52 relativ zueinander bewegen. Folglich können sich einzelne der elektrischen Leiter 50 (d. h., die Kontaktelemente) relativ zu benachbarten elektrischen Leitern 50 bewegen, wobei Unterschiede zwischen den verschiedenen elektrischen Kontakten auf dem gedruckten schaltkartenähnlichen Element, das in die von den Armen 48 der Anschlußbaugruppe 42 begrenzte Längsöffnung eingesteckt wird, ausgeglichen werden. Mit anderen Worten können sich in dem Ausmaß, in dem alle elektrischen Kontakte auf dem gedruckten schaltkartenähnlichen Element nicht in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sein sollten, die Federelemente 52 und die entsprechenden elektrischen Leiter 50 leicht und ohne weiteres in bezug auf andere elektrische Leiter 50 auf der flexiblen Verschaltung 46 bewegen, um den Kontakt zwischen jedem elektrischen Leiter 50 und seinem entsprechenden elektrischen Kontakt auf dem gedruckten schaltkartenähnlichen Element sicherzustellen. Auf diese Weise kann ein auf den Einzelfall angepaßter Kontakt bezüglich eines jeden elektrischen Leiters 50 und dem entsprechenden elektrischen Kontakt auf dem Daughterboard oder der Einsteckplatine hergestellt werden.
Ein weiterer Vorteil in Verbindung mit der in Fig. 4 gezeigten Anschlußbaugruppe 42 ist die Wischtätigkeit, die erzeugt wird, wenn ein Daughterboard oder eine Einsteckplatine in die Längsöffnung zwischen den Armen 48 eingesteckt wird. Das heißt, wenn ein Daughterboard oder eine Einsteckplatine in die Öffnung in der Anschlußbaugruppe 42 eingesteckt wird, so wischen die elektrischen Kontakte auf dem Daughterboard oder der Einsteckplatine über die elektrischen Leiter 50 auf der Anschlußbaugruppe 42, wobei sie jegliche Ablagerungen, die auf den elektrischen Leitern 50 der Anschlußbaugruppe 42 oder auf den elektrischen Kontakten des Daughterboard oder der Einsteckplatine vorhanden sein könnten, wegwischen. In der Folge kann ein wirksamerer elektrischer Kontakt erreicht werden.
Fig. 5 stellt einen weitere Ausführungsform der Anschlußbaugruppe nach der vorliegenden Erfindung dar, um Beweglichkeit von einzelnen elektrischen Leitern auf der flexiblen Verschaltung zu erreichen. Insbesondere zeigt Fig. 5 eine andere mögliche Ausführungsform des Spannelements 54. Wie im Fall des in Fig. 1-3 dargestellten Verbindungselements 22 ist das Spannelement 54 durch ein verlängertes, im allgemeinen C-förmiges, aus elastischem federartigem Material gefertigtes Element definiert. Das Spannelement 54 ist mit gegenüberliegenden Armen 56 ausgestattet, welche voneinander beabstandet sind, um eine Längsöffnung zur Aufnahme eines gedruckten schaltkartenähnlichen Elements (z. B., ein Daughterboard oder eine Einsteckplatine) zu begrenzen.
In der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform ist das Spannelement 54 mit einer Vielzahl von Schlitzen 58, 58' versehen. Die Schlitze 58, 58' reichen vollständig durch das Spannelement 54 hindurch (d. h., von der nach außen gekehrten Oberfläche bis zu der nach innen gekehrten Oberfläche). In der gezeigten Ausführungsform reichen die Schlitze 58, 58' von einem Bereich, der dem Basisabschnitt 55 des Spannelements 54 benachbart ist, bis zu einem Punkt, der dem freien Ende 60 der Armabschnitte 56 benachbart ist. Wie zu sehen ist, reichen die Schlitze 58, 58' bis zum freien Ende 60 der Armabschnitte 56, hören jedoch kurz vorher auf. Ferner verbinden sich die Schlitze 58, welche durch den Armabschnitt auf der einen Hälfte des Spannelements 54 reichen, nicht mit den Schlitzen 58', welche durch die Armabschnitte 56 auf der anderen Hälfte des Spannelements 54 reichen. Auf diese Weise verbleibt das freie Ende 60 jedes Armabschnittes 56 ungeschlitzt, wie auch der Basisabschnitt 55 des Spannelements 54.
Wie zu erkennen ist, begrenzen die Schlitze 58, 58' eine Vielzahl von einzelnen Federelementen 62. Obwohl in Fig. 5 nicht speziell dargestellt, ist die flexible Verschaltung in sehr ähnlicher Weise an die Spannelemente 54 angeschlossen, wie in Fig. 1 dargestellt wird. Vorzugsweise wird die flexible Verschaltung so auf dem Spannelement 54 angeordnet, daß die elektrischen Leiter auf der flexiblen Verschaltung mit den einzelnen Federelementen 62 auf dem Spannelement 54 in einer Linie ausgerichtet sind.
Wie oben bei der Ausführungsform aus Fig. 5 erwähnt, enden die Schlitze 58, 58' kurz vor den freien Enden 60 der Armabschnitte 56. Jedoch kann, wie in Fig. 5(a) zu sehen ist, noch mehr relative Bewegung zwischen den Federelementen 62 erreicht werden, wenn die Schlitze 58, 58' vollständig durch die freien Enden 60 der Armabschnitte 56 reichen.
Fig. 6 zeigt eine mögliche Zusammensetzung für die flexible Verschaltung, welche an dem in Fig. 5 gezeigten Spannelement 54 befestigt werden kann. Fig. 6 stellt die flexible Verschaltung 64 dar, welche an einer Seite des Spannelements 54 anzubringen ist, und es versteht sich von selbst, daß eine ähnliche flexible Verschaltung an der anderen Hälfte des Spannelements 54 angebracht werden kann. Wie im Fall der in Fig. 1 dargestellten flexiblen Verschaltung 26 umfaßt die in Fig. 6 gezeigte flexible Verschaltung 64 vorzugsweise eine Vielzahl von elektrischen Leitern 66, die im allgemeinen parallel beabstandet sind (welche aus Paaren elektrischer Kontakte, die durch Spuren verbunden sind, bestehen können). Zusätzlich ist die flexible Verschaltung 64 mit einer Vielzahl von Spalten oder Schlitzen 68 versehen. Die Spalten oder Schlitze 68 werden vorzugsweise zwischen benachbarten elektrischen Leitern 66 angeordnet, obwohl die Spalten oder Schlitze 68 zwischen jedem zweiten oder dritten elektrischen Leiter 66 (oder jeder anderen Anzahl elektrischer Leiter) angeordnet werden könnten. Wie in Fig. 6 gezeigt, reichen die Spalten oder Schlitze 68 bis zu und durch das freie Ende 70 der flexiblen Verschaltung 64. Jedoch können, wenn erwünscht, die Spalten oder Schlitze 68 auch kurz vor dem freien Ende 70 der flexiblen Verschaltung 64 aufhören, so daß das freie Ende 70 der flexiblen Verschaltung ganz bleibt.
Die in Fig. 6 gezeigte flexible Verschaltung 64 könnte auf dem in Fig. 5 gezeigten Spannelement 54 befestigt werden, so daß die elektrischen Leiter 66 auf der flexiblen Verschaltung 64 mit den einzelnen Federelementen 62 auf dem Spannelement 54 ausgerichtet sind. Folglich werden einzelne der elektrischen Leiter 66 in der Lage sein, sich relativ zu benachbarten elektrischen Leitern 66 zu bewegen und dadurch ausreichenden Kontakt mit den elektrischen Kontakten auf dem Daughterboard oder der Einsteckplatine herzustellen. Auf diese Weise ist die so erhaltene Anschlußbaugruppe in der Lage, Unterschiede in der Anordnung und Plazierung der elektrischen Kontakte auf dem Daughterboard oder der Einsteckplatine ausgleichen. Dadurch kann eine viel bessere elektrische Verbindung zwischen den zusammengehörigen Kontakten und Leitern erreicht werden, wodurch die Möglichkeit, daß ein Versagen auftritt, verringert wird.
Es versteht sich von selbst, daß die Kombination des Spannelements 54, das in Fig. 5 dargestellt wird, und der flexiblen Verschaltung 64, die in Fig. 6 dargestellt wird, etwas abgeändert werden kann in Abhängigkeit von den Erfordernissen einer speziellen Anwendung. Beispielsweise kann das Spannelement 54, das in Fig. 5 dargestellt wird, zusammen mit einer flexiblen Verschaltung eingesetzt werden, welche keine Spalten oder Schlitze 68, in Fig. 6 dargestellt, aufweist. In dieser Situation würde sich die flexible Verschaltung über die Schlitze 58 im Spannelement 54 erstrecken und diese verdecken. Ferner würden die elektrischen Leiter auf der flexiblen Verschaltung zwischen den Schlitzen 58 auf dem Spannelement 54 liegen. Andererseits kann die flexible Verschaltung 64, die in Fig. 6 dargestellt wird, in Verbindung mit einem massiven Spannelement verwendet werden, welches keine in Fig. 5 dargestellten Schlitze 58 aufweist. Zum besseren Verständnis und zum Wahrnehmen der Vorteile in Zusammenhang mit dieser letztgenannten Möglichkeit, nur die flexible Verschaltung mit Spalten oder Schlitzen auszustatten, wird auf Fig. 14 und 15 verwiesen.
Fig. 14 und 15 zeigen eine stark vergrößerte Querschnittsansicht der flexiblen Verschaltung 112 mit darauf angeordneten elektrischen Leitern. Jede der Zeichnungen veranschaulicht drei der im allgemeinen parallel beabstandeten elektrischen Leiter 114, 116, 118. Fig. 14 stellt im speziellen die flexible Verschaltung 112 dar, welche nicht mit Spalten oder Schlitzen ausgestattet ist. Da die flexible Verschaltung 112 aus einem einzelnen ununterbrochenen Stück besteht, wird eine Kraft F&sub1;, welche auf den zwischenliegen den elektrischen Leiter 114 vom entsprechenden elektrischen Kontakt auf dem gedruckten schaltkartenähnlichen Element wirkt, die benachbarten elektrischen Leiter 116, 118 beeinflussen. Insbesondere wird die Kraft F&sub1;, die auf den elektrischen Leiter 114 wirkt, in das nachgiebige Substrat (z. B., Polyimid und Acrylkleber), welches zwischen den elektrischen Leitern 114, 116, 118 und dem Spannelement angeordnet ist, übertragen, wenn die flexible Verschaltung am Spannelement befestigt ist. Unter der Wirkung der Kraft F&sub1; hat das Substratmaterial, welches die elektrischen Leiter 116, 118 umschließt, das Bestreben, die Bewegung sowohl des zwischenliegenden elektrischen Leiters 114 als auch des Materials, das den zwischenliegenden elektrischen Leiter 114 umschließt, zu behindern oder zu verhindern. Das hat zur Folge, daß weniger Bewegung des zwischenliegenden elektrischen Leiters 114 möglich ist. Außerdem ist die Bewegung des zwischenliegenden elektrischen Leiters 114 nicht unabhängig von der Bewegung der benachbarten elektrischen Leiter 116, 118. Tatsächlich bewirkt das Wirken der Kraft F1 an den zwischenliegenden elektrischen Leitern 114 eine ähnliche Bewegung der benachbarten elektrischen Leiter 116, 118, welche unerwünscht sein kann, was von der relativen Anordnung der elektrischen Kontakte auf dem gedruckten schaltkartenähnlichen Element abhängt, die mit den elektrischen Leitern 116, 118 auf der flexiblen Verschaltung 112 elektrisch zusammenpassen müssen.
Fig. 15 zeigt die flexible Verschaltung 112, welche mit Spalten oder Schlitzen 120 zwischen den elektrischen Leitern 114, 116 und 114, 118 versehen ist. In dieser Situation wird eine auf den zwischenliegenden elektrischen Leiter 114 wirkende Kraft F&sub2; in das unterliegende geeignete Substrat übertragen. Jedoch wird in diesem Fall die Zusammendrückung des Substratmaterials, das unter dem elektrischen Leiter 114 liegt, nicht vom Substratmaterial, welches die benachbarten elektrischen Leiter 116, 118 umschließt, verhindert oder behindert. Dadurch kann sich jeder der einzelnen elektrischen Leiter 114, 116, 118 unabhängig von benachbarten elektrischen Leitern bewegen, wobei die einzelnen elektrischen Leiter 114, 116, 118 hinsichtlich des elektrischen Kontakts auf dem gedruckten schaltkartenähnlichen Element, an welchen sie elektrisch angeschlossen werden, sich anpassen und leichter nachkommen können.
Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Anschlußbaugruppe nach der vorliegenden Erfindung. Wie in Fig. 7 dargestellt, kann die Anschlußbaugruppe 71 eine flexible Verschaltung 72 beinhalten, welche an Federelementen befestigt ist, die von einer Reihe von einzelnen, getrennten Spannelementen 74 gebildet werden. Wie in Fig. 8 gezeigt wird, kann jedes der Spannelemente 74 dieselbe, im allgemeinen C-förmige Gesamtzusammensetzung haben, wie die in Fig. 1 und 5 dargestellten Spannelemente. Andererseits kann jedes der in Fig. 9 dargestellten Spannelemente 74 so zusammengesetzt sein, daß es eine Hälfte der C-förmigen Gesamtzusammensetzung des in Fig. 1 und 5 dargestellten Spannelements besitzt. In beiden Fällen können die Spannelemente 74 an einem Kunststoffbefestigungsklotz, der ähnlich ist wie der in Fig. 1 gezeigte, befestigt werden, oder können direkt am gedruckten schaltkartenähnlichen Element (z. B., Motherboard oder Rückwand-Platine) befestigt werden. Als weitere Alternative können die Fußabschnitte 78 jedes der Spannelemente 74 gestreckt sein, wie als gestrichelte Linie in Fig. 7 gezeigt wird. Der gestreckte Fußabschnitt kann dann direkt am gedruckten schaltkartenähnlichen Element (z. B., Motherboard oder Rückwand-Platine) befestigt werden, oder kann an einem Befestigungsblock, ähnlich dem in Fig. 1 gezeigten, befestigt werden.
Die flexible Verschaltung 72 ist mit im allgemeinen parallel beabstandeten elektrischen Leitern 80 versehen, die mit den einzelnen Spannelementen 74 ausgerichtet sind, wenn die flexible Verschaltung 72 auf dem Spannelement 74 befestigt wird. Die individuelle Gestaltung der Spannelemente 74 hilft sicherzustellen, daß sich einzelne der elektrischen Leiter 80 auf der flexible Verschaltung 72 relativ zu benachbarten elektrischen Leitern 80 bewegen können. Auf diese Weise kann die erhaltene Anschlußbaugruppe Unterschiede in der Anordnung der elektrischen Kontakte auf dem Daughterboard oder der Einsteckplatine, welche in die Öffnung 75 (vgl. Fig. 8 und 9) zwischen den Armabschnitten 76 auf der Anschlußbaugruppe 71 eingesteckt wird, ausgleichen.
Fig. 10 zeigt einen weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform ist ein vorstehender Anschlußstecker 82 dargestellt. Der Anschlußstecker 82 ist geeignet, auf einem gedruckten schaltkartenähnlichen Element 84 wie etwa einem Motherboard oder einer Rückwand- Platine befestigt zu werden. Der Anschlußstecker 82 ist dafür vorgesehen, zusammen mit einer aufnehmenden Anschlußbuchse verwendet zu werden, welche in einer ähnlichen Art aufgebaut ist wie das in Fig. 1 dargestellte Verbindungselement 22. Eine derartige aufnehmende Anschlußbuchse würde auf einem weiteren gedruckten schaltkartenähnlichen Element, wie etwa einem Daughterboard oder einer Einsteckplatine, befestigt werden.
Der in Fig. 10 dargestellte vorstehende Anschlußstecker 82 umfaßt ein Basiselement 86, bestehend aus einer Basis 88 und einem aufrechten Stützelement 90. Ein vergrößerter Vorsprung 92 kann am oberen Ende des Stützelements 90 angeordnet werden. Der Anschlußstecker 82 umfaßt ferner ein Spannelement 94 mit ähnlichen Eigenschaften wie die oben in Zusammenhang mit den anderen Ausführungsformen beschriebenen Spannelemente. Eine flexible Verschaltung 96 mit ähnlichen Eigenschaften wie die oben in Zusammenhang mit anderen Ausführungsformen beschriebenen ist ebenfalls am Spannelement 94 befestigt.
Das Spannelement 94 ist in Fig. 13 ausführlicher dargestellt und umfaßt ein im allgemeinen U-förmiges Element mit beabstandeten Seiten 97 und nach außen reichenden Flügeln 98. Die nach außen reichenden Flügel 98 schneiden das im allgemeinen U-förmige Spannelement 94 in Winkelecken 100. Das Spannelement 94 ist außerdem mit einer Reihe von Spalten oder Schlitzen 102 ausgestattet, was, wie unten noch ausführlicher beschrieben wird, für ein nachgiebigeres und elastischeres Spannelement 94 sorgt.
Die flexible Verschaltung 96, welche auf dem Spannelement 94 angeordnet ist, umfaßt Seiten 99, die über den Seiten 97 des Spannelement 94 liegen.
Wie in Fig. 11 zu sehen ist, welche mehr Einzelheiten in Zusammenhang mit der flexiblen Verschaltung 96 darstellt, welche in dem in Fig. 10 dargestellten vorstehenden Anschlußstecker verwendet wird, umfaßt die flexible Verschaltung 96 eine Vielzahl von im allgemeinen parallel beabstandeten elektrischen Leitern 104, welche von einer Vielzahl von Spalten oder Schlitzen 106 getrennt sind. Wie in Fig. 11 gezeigt, können die Spalten oder Schlitze 106 sich bis zum Spitzenende 108 des Anschlußsteckers 82 erstrecken. Zusätzlich können sich die Spalten oder Schlitze 106 entlang der gegenüberliegenden Seite der flexiblen Verschaltung 96 erstrecken und durchgehende Spalten oder Schlitze zwischen den Punkten P, P' bilden, wie in Fig. 10 zu sehen ist.
Fig. 12 zeigt eine weitere Möglichkeit, um die Nachgiebigkeit in der flexiblen Verschaltung 96 zu gewährleisten. Wie in Fig. 12 zu sehen ist, kann die flexible Verschaltung 96 mit Spalten oder Schlitzen 110 mit einer Länge versehen sein, die kurz vor dem Spitzenende 108 des Anschlußsteckers 82 endet. Die gegenüberliegende Seite der flexiblen Verschaltung 96 kann mit einer ähnlichen Anordnung von Spalten oder Schlitzen 110, welche zwischen benachbarten elektrischen Leitern 104 angeordnet sind, versehen sein.
Die Fig. 11 und 12 zeigen die Spalten oder Schlitze 106, 110, welche zwischen den einzelnen elektrischen Leiterpaaren 104 angeordnet sind. Jedoch versteht es sich von selbst, daß die Spalten oder Schlitze 106, 110 auch zwischen jedem zweiten oder dritten elektrischen Leiter 104 (oder irgend eine Anzahl elektrischer Leiter) angeordnet werden können, wenn es erwünscht ist.
Die Kombination der flexiblen Verschaltung 96 und des auf dem Basiselement 86 befestigten Spannelements 94 erlaubt es einzelnen elektrischen Leitern 104, sich relativ zu benachbarten elektrischen Leitern zu bewegen. Die flexible Verschaltung 96 wird vorzugsweise so am Spannelement 94 angeordnet, daß die elektrischen Leiter 104 zwischen den Spalten oder Schlitzen 102 auf dem Spannelement 94 angeordnet sind. Wenn eine aufnehmende Anschlußbuchse, die dem in Fig. 1 dargestellten Verbindungselement 22 ähnlich ist, mit dem in Fig. 10 gezeigten vorstehenden Anschlußstecker 82 zusammengebracht wird, dann passen die elektrischen Leiter auf der Anschlußbuchse elektrisch mit den elektrischen Leitern 104 auf dem Anschlußstecker 82 zusammen. Zusätzlich erlauben die Spalten oder Schlitze 106, 110 in der flexiblen Verschaltung in Kombination mit den Spalten oder Schlitzen 102 im Spannelement 94 die Nachgiebigkeit der benachbarten elektrischen Leiter 104 relativ zueinander. Das heißt, einzelne der elektrischen Leiter auf der flexiblen Verschaltung 96 werden sich relativ zu benachbarten elektrischen Leitern bewegen können. Der Abstand 95 zwischen dem aufrechten Stützelement 90 und dem Anschlußstecker 82 wird zur individuellen Bewegung der elektrischen Leiter beitra gen, indem er erlaubt, daß die elektrischen Leiter und das darunter liegende geschlitzte Spannelement eine Position einnehmen, welche in Fig. 10 durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist.
Fig. 16 und 17 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Anschlußbaugruppe nach der vorliegenden Erfindung. Unter anfänglicher Bezugnahme auf Fig. 16 umfaßt die Anschlußbaugruppe 122 drei federartige, elastische Spannelemente 124, welche ineinander verschachtelt sind. Jedes der Spannelemente 124 ist im wesentlichen auf dieselbe Weise verlängert wie zum Beispiel das in Fig. 5 dargestellte Spannelement. Die gegenüberliegenden Armabschnitte von jedem der Spannelemente 124 sind mit gedrehten freien Enden 126 versehen. Die gedrehten freien Enden 126 jedes der Spannelemente 124 sind beabstandet, um eine im allgemeinen längliche Öffnung 128 zu begrenzen, welche sich entlang der Länge der Anschlußbaugruppe 122 erstreckt und die geeignet ist, ein gedrucktes schaltkartenähnliches Element (z. B., Daughterboard oder Einschub-Platine) aufzunehmen. Die gedrehten freien Enden 126 begrenzen Kontaktstellen, um gegen das gedruckte schaltkartenähnliche Element, das in der Öffnung 128 aufgenommen wird, zu drücken.
Die Anschlußbaugruppe 122 umfaßt außerdem eine flexible Verschaltung 130, welche am Spannelement 124 angebracht und darum herum angeordnet ist. Obwohl in Fig. 16 nicht speziell dargestellt, ist die flexible Verschaltung 130 mit einer Vielzahl von im allgemeinen parallel beabstandeten elektrischen Leitern versehen, die mit jenen ähnlich sind, die oben in Zusammenhang mit den verschiedenen anderen Ausführungsformen beschrieben worden sind.
Die Spannelemente 124 können direkt an ein gedrucktes schaltkartenähnliches Element (z. B., ein Motherboard oder eine Rückwand-Platine) 132 auf jede geeignete Weise ange schlossen werden. Andererseits können die Spannelemente 124 an einem geeigneten Befestigungsklotz wie dem in Fig. 1 gezeigten befestigt werden, welcher wiederum am gedruckten schaltkartenähnlichen Element angebracht wird. Die flexible Verschaltung 130 ist mit Bleistegen 134 zum elektrischen Anschluß an passende Kontaktflecken oder Anschlußflächen auf dem gedruckten schaltkartenähnlichen Element 132 versehen, um elektrischen Kontakt zwischen den elektrischen Leitern auf der flexiblen Verschaltung 130 und den elektrischen Kontakten auf dem gedruckten schaltkartenähnlichen Element 132 herzustellen.
Wenn im Betrieb ein gedrucktes schaltkartenähnliches Element (z. B., ein Daughterboard oder eine Einsteckplatine) in die Längsöffnung 128 in der Anschlußbaugruppe 122 eingesteckt wird, so arbeitet jede der verschachtelten Spannelemente 124 unabhängig von den anderen, um eine positive und wirksame elektrische Verbindung zwischen den elektrischen Leitern auf der flexiblen Verschaltung 130 und den elektrischen Kontakten auf dem gedruckten schaltkartenähnlichen Element sicherzustellen. Ferner erlaubt die in Fig. 16 dargestellte Anordnung eine weit höhere Kontaktdichte. Das heißt, daß die elektrischen Kontakte auf dem gedruckten schaltkartenähnlichen Element erhöht oder in der Höhe gegenseitig gestaffelt werden können.
Die Ausführungsform der in Fig. 17 dargestellten Anschlußbaugruppe 136 ähnelt der in Fig. 16 dargestellten Anschlußbaugruppe 122, außer daß jedes der Spannelemente aus einem Paar von gegenüberliegenden Spannelementen 124' gebildet wird. Jedes der Spannelemente 124' hat einen Endabschnitt, welcher in einem Kunststoffbefestigungsklotz 138 befestigt ist. Der Kunststoffbefestigungsklotz 138 ist am gedruckten schaltkartenähnlichen Element (z. B., ein Motherboard oder eine Rückwand-Platine) 132 befestigt. In jeder anderen Hinsicht ähnelt die in Fig. 17 dargestellte Anschlußbau gruppe 136 der in Fig. 16 dargestellten Anschlußbaugruppe 122 und kann im Betrieb ähnliche Vorteile bringen.
Die Fig. 18 und 19 zeigen eine Anschlußbaugruppe 140 in Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung. Die Anschlußbaugruppe 140 umfaßt ein federartiges, elastisches Spannelement 142, das mit Armabschnitten 144 ausgestattet ist, welche eine Längsöffnung 146 zur Aufnahme eines gedruckten schaltkartenähnlichen Elements (z. B., ein Daughterboard oder eine Einsteckplatine) begrenzen.
Am Spannelement 142 ist eine flexible Verschaltung 148 angebracht. Die flexible Verschaltung 148 ist mit einer Vielzahl von im allgemeinen parallel beabstandeten elektrischen Leitern 150 zum elektrischen Anschluß an die elektrischen Kontakte auf dem gedruckten schaltkartenähnlichen Element, welches in die Längsöffnung 146 eingesteckt wird, versehen. Das Spannelement 142 kann an einem Kunststoffbefestigungselement 152 angebracht sein, welches wiederum an einem gedruckten schaltkartenähnlichen Element (z. B., ein Motherboard oder eine Rückwand-Platine) befestigt ist. Andererseits kann das Spannelement 142 direkt am gedruckten schaltkartenähnlichen Element befestigt werden.
Die flexible Verschaltung 148 ist mit Bleistegen 154 versehen, welche auf geeignete Kontaktflecken oder Anschlußflächen auf dem gedruckten schaltkartenähnlichen Element aufgelötet oder aufgepreßt werden. Wie in Fig. 19 zu sehen ist, ist der Abschnitt der flexiblen Verschaltung 148, welcher den Bleistegen 154 benachbart ist (d. h., dem freien Ende der flexiblen Verschaltung benachbart), mit Spalten oder Schlitzen 156 versehen. In der bevorzugten Ausführungsform liegen die Spalten oder Schlitze 156 zwischen benachbarten elektrischen Leitern 150 auf der flexiblen Verschaltung 148.
Die Spalten oder Schlitze 156 erlauben es den elektrischen Leitern 150 in dem Bereich, der den Bleistegen 154 benachbart ist, sich relativ zu einander zu bewegen und dadurch ausreichenden Kontakt mit den Kontaktflecken oder Anschlußflächen auf der gedruckten Schaltkarte herzustellen, wenn die Stecker 154 auf die Kontaktflecken oder Anschlußflächen aufgelötet oder aufgepreßt werden. Auf diese Weise kann sich jeder der elektrischen Leiter 150 unabhängig von den anderen bewegen und dadurch Unterschiede in der Erhöhung der Kontaktflecken oder Anschlußflächen auf dem gedruckten schaltkartenähnlichen Element ausgleichen.
Es versteht sich von selbst, daß die in Fig. 18 dargestellten Bleistege 154 auf eine ähnliche Weise aufgebaut sein können wie die in Fig. 1 dargestellten Bleistege 40. Es sollte auch erkannt werden, daß die Anordnung der Spalten oder Schlitze auf der flexiblen Verschaltung, die in Fig. 19 dargestellt wird, in Zusammenhang mit den verschiedenen anderen Ausführungsformen der Anschlußbaugruppe und des Steckers, welche oben besprochen und in den Zeichnungen dargestellt worden sind, verwendet werden könnte.
Unter Bezugnahme auf Fig. 20 und 21 wird eine weitere Ausführungsform der Anschlußbaugruppe dargestellt. Die Anschlußbaugruppe 160 umfaßt eine flexible Verschaltung, welche in ihrem Aufbau jenen ähnlich ist, die oben in Zusammenhang mit den verschiedenen anderen Ausführungsformen beschrieben worden sind. Die flexible Verschaltung wird in Fig. 20 ausführlicher als in anderen dargestellten Ausführungsformen gezeigt und umfaßt mehrere isolierende Schichten 162, 166, 167, zahlreiche Spuren 161, welche zwischen zwei der isolierenden Schichten 162, 166 angeordnet sind, zahlreiche weitere Spuren 168, die zwischen den beiden anderen isolierenden Schichten 166, 167 liegen, Grundspuren 174, welche außerhalb der äußersten isolieren den Schicht 167 liegen, elektrische Kontaktelemente 163 (z. B. plattierte Knöpfe), die mit den Spuren 168 verbunden sind, und Grundelemente, die mit den Grundspuren 174 verbunden sind.
Die Spuren 161, 168, 174 sind mit Kontaktelementpaaren verbunden, so daß ein Kontaktelement, welches geeignet ist, mit einem elektrischen Verbinder auf einem gedruckten schaltkartenähnlichen Element zusammengeschlossen zu werden, mit einem Kontaktelement, welches geeignet ist, mit einem elektrischen Verbinder auf dem anderen gedruckten schaltkartenähnlichen Element zusammengeschlossen zu werden, verbunden wird. Die elektrischen Kontaktelemente 163, 164 stellen elektrische Verbindung zwischen Kontakten auf dem Motherboard 170 (oder Rückwand-Platine) und Kontakten auf dem Daughterboard 172 (oder Einsteckplatine) her. Auf bekannte Weise stellen die Grundkontaktelemente 165 in Zusammenhang mit den Grundspuren 174 eine Verbindung zwischen den Grundelementen auf dem Motherboard 170 (oder Rückwand-Platine) und den Grundelementen auf dem Daughterboard 172 (oder Einsteckplatine) her. Plattierte Durchgangslöcher 175 sind an den geeigneten Stellen in den isolierenden Schichten 162, 166, 167 vorgesehen, um Kontakt zwischen den Kontaktelementen 165 zusammen mit den Grundspuren 174 und den Grundelementen auf dem Motherboard 170 und dem Daughterboard 172 sicherzustellen. Die Grundspuren 174 sind so dargestellt, daß sie in einem gemeinsamen Blatt oder einer gemeinsamen Schicht angeordnet sind, aber es versteht sich von selbst, daß sie einzeln außerhalb der äußersten isolierenden Schicht 167 angeordnet werden könnten.
Eine Vielzahl von einzelnen spiraligen Druckspiralfedern 178 sind zwischen der flexiblen Verschaltung und einem Druckkissen 180 angeordnet. Jede der Druckspiralfedern ist vorzugsweise in ihrem eigenen, individuellen Behälter untergebracht, welcher aus zwei Halbschalen bestehen kann, zwischen denen die Feder angeordnet ist. Jede der individuell untergebrachten Druckfedern 178 ist in einer getrennten Nische angeordnet, welche im Druckkissen 180 bereitgestellt wird. Zusätzlich ist jede der untergebrachten Druckfedern 178 so ausgerichtet, daß ihre Längsachse sich auf das Daughterboard richtet. Das Druckkissen 180 hilft sicherzustellen, daß genügend Druck über die Reihe der Federn 178 verteilt wird. Eine Spiralfeder 178 wird vorzugsweise mit jedem der Kontaktelemente 163, 164, 165 ausgerichtet, um auf jedes individuelle Federkräfte aufzubringen. Ein Behälter 182, welcher am Motherboard 170 befestigt ist, kann auch vorgesehen sein, um als Behälter- und Stützstruktur für die vorgenannten verschiedenen Teile zu dienen. Der Behälter 182 kann aus Metall oder anderen geeigneten Materialien gemacht sein.
Auch wenn in den Fig. 20 und 21 nicht speziell dargestellt, versteht es sich von selbst, daß eine Anordnung, welche ähnlich den in Fig. 20 und 21 gezeigten ist, auf der gegenüberliegenden Seite des Daughterboards vorgesehen ist, so daß die zwei Anordnungen zusammen eine Anschlußbaugruppe bilden. Als Alternative zur Bereitstellung eines umschließenden Behälters 182 für jede Hälfte der Anschlußbaugruppe könnte auch eine einzelne Behälterstruktur, die die Anordnungen auf beiden Seiten des Daughterboards 172 umgibt und unterstützt, verwendet werden.
Es kann ohne weiteres gesehen werden, daß die einzelnen Druckfedern 178 eine individuelle Kraft an jedes der Leiterelemente oder Kontaktelemente auf der flexiblen Verschaltung 162 vermitteln (d. h., an jedes der Kontaktelemente oder Leiterelemente 163, 164 in Verbindung mit den verschiedenen Spuren 161, 168 sowie an jedes der verschiedenen Grundkontaktelemente 165 in Verbindung mit den Grundspuren 174). Somit ist, gleich wie im Falle der anderen oben besprochenen Ausführungsformen, jeder der elektrischen Leiter oder jedes der Kontaktelemente in der Lage, sich unabhängig relativ zu anderen unmittelbar benachbarten elektrischen Leitern oder Kontaktelementen auf der flexiblen Verschaltung zu bewegen.
Fig. 22 zeigt eine weitere Ausführungsform der Anschlußbaugruppe, welche der in Fig. 20 und 21 dargestellten Ausführungsform ähnlich ist. Die Merkmale, welche beiden Ausführungsformen gemeinsam sind, sind mit entsprechenden Bezugsnummern gekennzeichnet. In der in Fig. 22 dargestellten Ausführungsform ist die flexible Verschaltung so dargestellt, daß sie nur zwei isolierende Schichten 166, 167 umfaßt, welche auf gegenüberliegenden Seiten einer einzelnen Schicht von Spuren 168 angeordnet sind, die mit elektrischen Kontakten 164 verbunden sind. Zusätzlich umfaßt die in Fig. 22 gezeigte Ausführungsform anstelle von Druckspiralfedern ein Berylliumkupfer Federelement 186, welches mit einer Vielzahl von ausgestanzten oder ausgedrückten Auslegerfederelementen 188 ausgestattet ist. Diese Konstruktion ist ähnlich der in Fig. 4 gezeigten, außer, daß die flexible Verschaltung intakt bleibt und nicht mit jeder der einzelnen Auslegerfedern 188 hinausgedrückt wird. Jedes der Auslegerfederelemente überträgt eine individuelle Spannkraft auf jeden der elektrischen Leiter oder Kontaktelemente auf der flexiblen Verschaltung. Somit ist, wie im Falle der zuvor beschriebenen Ausführungsformen, jedes der einzelnen Leiterelemente auf der flexiblen Verschaltung in der Lage, sich unabhängig relativ zu unmittelbar benachbarten elektrischen Leitern zu bewegen.
Es versteht sich von selbst, daß die verschiedenen, oben beschriebenen Anordnungen zur Schaffung von individueller Bewegung der elektrischen Leiter auf der flexiblen Verschaltung in anderen Arten von elektrischen Anschlußbaugruppen verwendet werden könnten wie etwa der im U. S. Patent Nr. 4,911,643 beschriebenen, in welcher eine Shape- Memory Legierung verwendet wird, um gewisse Leistungsmerkmale auf das Verbindungselement zu übertragen.

Claims

1. Anschlußbaugruppe zur Befestigung auf einem ersten gedruckten schaltkartenähnlichen Element (20), um das erste gedruckte schaltkartenähnliche Element (20) und ein zweites gedrucktes schaltkartenähnliches Element (34) elektrisch aneinander anzuschließen, umfassend:

Stützmittel zur Bereitstellung einer Stütze;

flexible Verschaltung (46), die auf dem Stützmittel angeordnet ist;

wobei die flexible Verschaltung (46) im allgemeinen parallel beabstandete einzelne elektrische Leiter (50) für den elektrischen Anschluß an elektrische Kontakte auf dem ersten gedruckten schaltkartenähnlichen Element (20) umfaßt, wobei die elektrischen Leiter (50) so angeordnet sind, daß sie elektrisch mit elektrischen Kontakten auf dem zweiten gedruckten schaltkartenähnlichen Element (34) zusammenpassen, wenn das zweite gedruckte schaltkartenähnliche Element auf der Anschlußbaugruppe befestigt ist;

gekennzeichnet durch Mittel, die es einzelnen der elektrischen Leiter auf der flexiblen Verschaltung ermöglichen, sich im Verhältnis zu benachbarten elektrischen Leitern während der Befestigung des zweiten gedruckten schaltkartenähnlichen Elements auf der Anschlußbaugruppe (42) zu bewegen, wobei

das Stützmittel ein Stützelement (44) umfaßt, wobei die Mittel, die es benachbarten einzelnen der elektrischen Leiter auf der flexiblen Verschaltung ermöglichen, sich im Verhältnis zueinander zu bewegen, Abschnitte des Stützelements (44) und Abschnitte der flexiblen Verschaltung (46) umfassen, die auswärts in einer Richtung getrieben werden, die vom Stützelement im Hinblick auf Umgebungsbereiche des Stützelements (44) und der flexiblen Verschaltung (46) weggerichtet ist, wobei mindestens einer der individuellen elektrischen Leiter (50) auf den getriebenen Abschnitten der flexiblen Verschaltung angeordnet ist.

2. Anschlußbaugruppe nach Anspruch 1, wobei das Stützelement ein Metallstützelement ist.

3. Anschlußbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die getriebenen Abschnitte individuelle Auslegerfederelemente (52) bilden.

4. Anschlußbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Stützmittel ein verlängertes, im allgemeinen C-förmiges Spannelement (44) umfaßt, das mit gegenüberliegenden Enden und Armabschnitten (48) versehen ist, wobei die Armabschnitte beabstandet sind, um eine Längsöffnung abzugrenzen, die sich zwischen den Enden des Spannelements erstreckt, wobei der elektrische Leiter (50) auf der flexiblen Verschaltung (46) entlang mindestens einer Seite der Längsöffnung angeordnet ist.

5. Anschlußstecker (82) zur Befestigung auf einem ersten gedruckten schaltkartenähnlichen Element (84) und zur Aufnahme einer Anschlußbuchse, die auf einem zweiten gedruckten schaltkartenähnlichen Element befestigt ist, um das erste gedruckte schaltkartenähnliche Element (84) und das zweite gedruckte schaltkartenähnliche Element elektrisch aneinander anzuschließen, umfassend:

ein verlängertes Spannelement (94), das so zusammengesetzt ist, daß es beabstandete Seiten (97) aufweist;

flexible Verschaltung (96), die auf dem Spannelement befestigt ist, wobei die flexible Verschaltung im allgemeinen parallel beabstandete elektrische Leiter (104) umfaßt, um elektrisch mit elektrischen Kontakten auf dem ersten gedruckten schaltkartenähnlichen Element zusammenzupassen, wenn der Anschlußstecker auf dem ersten gedruckten schaltkartenähnlichen Element befestigt ist, und um elektrisch mit elektrischen Leitern auf der Anschlußbuchse zusammenzupassen, wenn die Anschlußbuchse auf dem Anschlußstecker aufgenommen ist, wobei die flexible Verschaltung (96) Seiten aufweist, die über den Seiten des Spannelements liegen;

dadurch gekennzeichnet, daß,

um einzelnen der elektrischen Leiter auf der flexiblen Verschaltung zu ermöglichen, sich im Verhältnis zu benachbarten elektrischen Leitern auf der flexiblen Verschaltung zu bewegen, Spalte (106, 110) in den Seiten der flexiblen Verschaltung zwischen den elektrischen Leitern gebildet sind und/oder Schlitze (102) in den Seiten des Spannelements zwischen elektrischen Leitern auf der flexiblen Verschaltung gebildet sind.

6. Anschlußstecker nach Anspruch 5, der ein Basiselement (86) umfaßt, auf dem das Spannelement (94) angeordnet ist, wobei das Basiselement eine Basis (88) und eine aufrechte Stütze (90) umfaßt, die sich von der Basis erstreckt, und eine vergrößerte Ausstülpung (92), die am Ende der Stütze gegenüber der Basis angeordnet ist, wobei die Stütze Seiten aufweist und die Seiten des Spannelements von den Seiten der Stütze beabstandet sind.