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Die vorliegende Erfindung betrifft elektrische
Verbinder, mit denen eine elektrische Verbindung
zwischen einer Leiterplatte und mehreren Eingangs- und
Ausgangsleitern hergestellt wird. Die vorliegende
Erfindung betrifft insbesondere eine Eingangs-
/Ausgangsverbinderbaugruppe, die Teil einer Kapsel ist,
in der die Leiterplatte positioniert ist.
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Zum Anschließen von Leiterplatten an Stromkabel
oder einen Kabelbaum werden in der Regel elektrische
Leiterplatten-Mehrpositionsverbinderkopfteile
verwendet. Diese Kopfteile enthalten in der Regel
Leiterplattenstifte, die in dem Kopfteil in mehreren Reihen
angebracht sind. Bei den Anschlußstiften handelt es
sich in der Regel entweder um massive Stifte oder
gestanzte und geformte Stifte. Die Stifte erstrecken
sich durch ein geformtes Kopfteilgehäuse zwischen einer
Koppelseite und einer Rückseite. Eine an den Leitern in
einem Kabel oder Kabelbaum angebrachte Fassung für
einen elektrischen Verbinder wird mit dem Kopfteil und
den Kopfteilstiften an der Kopfteilkoppelseite
gekoppelt. Die entgegengesetzten Enden der Stifte sind,
in der Regel durch Löten der Stifte an die Platine, an
einer Leiterplatte angebracht. Bei diesen Kopfteilen
sind sowohl Versionen mit geradem Stift als auch mit
abgewinkeltem Stift üblich.
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Eine herkömmliche Verwendung dieser Kopfteile
ist als Eingangs-/Ausgangseinrichtung für die
elektrische Komponente, die die Leiterplatte enthält.
In den meisten Fällen ist der Kopfteil an einer Kante
der Leiterplatte angebracht. Komponenten sind in der
Regel in einer Kapsel oder einem Kasten oder hinter
einer Trennwand angebracht, und der
Eingangs-/Ausgangskopfteil erstreckt sich durch ein Loch in einer Wand
der Kapsel.
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Eine übliche Form für derartige Kopfteile ist
ein abgewinkelter Kopfteil. Die koppelnde Grenzfläche
des abgewinkelten Kopfteils gestattet ein Einsetzen
eines Gegenverbinders auf der Seite einer Leiterplatte.
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Jedoch müssen die Stifte oder Anschlüsse an
abgewinkelten Kopfteilen im rechten Winkel gebogen sein.
Die Stifte oder Anschlüsse in herkömmlichen
abgewinkelten Kopfteilen werden in der Regel nach dem Einsetzen
der Anschlüsse in das Kopfteilgehäuse gebogen. Der
abgewinkelte Kopfteil wird dann an der Leiterplatte
angebracht, wobei sich der Gegenabschnitt des Kopfteils
horizontal erstreckt.
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Falls ein abgewinkelter Kopfteil dieser Art in
einer eine Leiterplatte enthaltenden Kapsel angebracht
wird, ist der Kopfteil in der Regel in einer Öffnung
auf der Seite der Kapsel positioniert. Falls die Kapsel
abgedichtet werden muß, muß dann zwischen dem
Kopfteilgehäuse und der Kapselöffnung, in der der
Verbinder angebracht wird, eine Dichtung vorgesehen
werden. Ein alternativer Weg, bei dem diese Dichtung
entfällt, besteht darin, den Kopfteil als integrales
Teil der Kapsel zu formen. So kann das Kopfteilgehäuse
beispielsweise an der Seitenwand der Kapsel angeformt
sein, wobei die Öffnungen für das Einsetzen von
Anschlüssen oder Stiften in der Kapsel eingeformt sind.
Bei Verwendung einer abgewinkelten Konfiguration würden
die Anschlüsse in der Regel im rechten Winkel gebogen
werden, nachdem sie durch die Öffnungen in der
Seitenwand der Kapsel eingesetzt worden sind. Die
Kopfteilanschlüsse würden dann an der Leiterplatte
befestigt, indem beispielsweise die Kopfteilanschlüsse
oder Stifte an die Leiterplatte gelötet werden. Bei
diesem Weg muß der Vorgang des Biegens an einer
Unterbaugruppe durchgeführt werden, die die Kapsel
enthält, die größer ist als der Kopfteil und in der
Regel umständlicher. Auch die Kapsel muß Teil des
Lötvorgangs sein, und die Kapsel muß unter Verwendung
eines Materials geformt werden, das den Temperaturen
beim Lötvorgang widerstehen kann. Falls die Kapsel eine
Bodenfläche enthält, können die Kopfteilanschlüsse oder
Stifte nicht schwallgelötet werden, und es muß ein
Oberflächenlötvorgang mit von Natur aus höheren
Temperaturen zum Einsatz kommen. Materialien, die
diesen höheren Temperaturen widerstehen können, sind in
der Regel teurer.
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Kopfteilbaugruppen werden üblicherweise in
Elektronikanwendungen im Kraftfahrzeugbereich
verwendet. So können derartige Verbinder- oder
Kapselbaugruppen in MAP- oder Absolutladedrucksensoren zum Einsatz
kommen. Zu einer typischen Baugruppe dieser Art nach
dem Stand der Technik zählt ein in ein Gehäuse
eingeformter Leiterrahmeneinsatz, wobei eine Leiterplatte
in einem zentralen Gehäusehohlraum angeordnet ist. Aus
dem Leiterrahmen geformte Kontaktfahnen stehen von den
Seiten des Gehäuses aus vor oder sind in entsprechenden
Hohlräumen auf der Seite des Gehäuses angeordnet.
Ebenfalls aus dem Leiterrahmen geformte Kontaktfinger
erstrecken sich in den zentralen Hohlraum, der die
Leiterplatte enthält. In einigen Fällen befindet sich
die Leiterplatte nicht in der gleichen Ebene wie der
Leiterrahmen. Die Kontaktfinger sind so ausgebildet,
daß sie sich zwischen den beiden Ebenen Erstrecken,
sind an die Leiterplatte angelötet oder auf andere
herkömmliche Weise angebracht. Ein alternatives
Verfahren, Kontaktfahnen in einer Ebene an einer
Leiterplatte in einer anderen Ebene anzubringen,
besteht darin, die Kontaktfahnen mit der Leiterplatte
zu verdrahten. Bei diesem Verfahren erstreckt sich die
Rückseite der Kontaktfahnen in den Gehäusehohlraum.
Horizontale Flächen in dem Hohlraum stützen die
Rückseite der Kontaktfahnen, und ein Draht wird unter
Verwendung eines herkömmlichen Drahtbondkopfs an die
Oberseite dieser Fahnen gebondet. Der Draht wird dann
an eine Kontaktstelle an der Leiterplatte gebondet. Bei
diesem Ansatz nach dem Stand der Technik wird ein Draht
in zwei unterschiedlichen Ebenen gebondet, und bei
einigen Anwendungen kann der Zugang zu der unteren
Leiterplatte eingeschränkt werden. Die Plazierung von
Komponenten kann auch von Überlegungen hinsichtlich des
Bondens von Drahten diktiert werden, was die für die
Auslegung der Baugruppe zur Verfügung stehenden
Optionen weiter einschränkt. Bei doppelreihigen
Kontaktfahnen müssen Drahtverbindungen mit
Kontaktfahnen auf verschiedenen Schichten hergestellt
werden. Jede untere Fahne kann sich entweder
unmittelbar unter der entsprechenden oberen Fahne
befinden oder nur geringfügig versetzt sein. Deshalb
muß die untere Drahtverbindung vor der oberen
Verbindung hergestellt werden. Die Zuverlässigkeit von
Drahtverbindungen ist ein Problem, und es ist mit einer
wesentlichen Anzahl fehlerhafter Baugruppen zu rechnen.
Eine Reparatur der unteren Drahtverbindung ist
besonders schwierig, da sie schwierig zu erreichen ist.
Obwohl das Drahtbonden bei Baugruppen dieser Art
gewisse Vorteile bietet, existieren immer noch damit
verbundene Schwierigkeiten, die durch die hier
beschriebene Erfindung überwunden werden.
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Aus US-A-5,269,694 ist ein elektrischer
Verbinder mit Anschlüssen bekannt, die parallel zu
einer Leiterplatte angeordnete Kontaktstifte enthalten.
Die Anschlüsse enthalten auch Oberflächenmontageenden,
die sich parallel zu und in entgegengesetzter Richtung
zu den Kontaktstiften erstrecken, wobei die Stifte und
Oberflächenmontageenden in parallelen Ebenen angeordnet
sind. Der Stift und das Oberflächenmontageendende jedes
Anschlusses erstrecken sich von einem Zwischenabschnitt
aus, der das Oberflächenmontageende versetzt und den
Anschluß in einem Verbindergehäuse hält.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
in der Bereitstellung einer neuen
Verbinderanschlußkonstruktion, durch die die Verwendung des Drahtbondens
zum Aubringen von Kontaktfahnen eines Verbinders an
einer Leiterplatte vereinfacht werden kann.
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Dazu besteht die Erfindung aus einem
elektrischen Verbinder nach Anspruch 1.
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Bei der Erfindung können Anschlüsse verwendet
werden, die vorzugsweise aus einem flachen Zuschnitt
ausgestanzt und geformt werden, wobei die Anschlüsse in
Öffnungen in dem Gehäuse angebracht sind. Die Abschluß-
oder Schweißfahnen enthalten vorzugsweise drahtbondbare
Abschnitte mit einer Aluminiumeinlage zur Verwendung
beim Ultraschallbonden eines Drahts an jeden Anschluß.
Es sind auch andere Verfahren zum Befestigen von
Leitern an den Abschlußfahnen möglich. Bei den
bevorzugten Ausführungsformen befindet sich die
Kontaktfahnen und die Abschluß- oder Schweißfahnen in
parallelen Ebenen. Benachbarte Anschlüsse können
invertiert sein, so daß sich die Kontaktfahnen in zwei
Reihen befinden, aber die Abschlußfahnen sich in einer
einzelnen Reihe befinden, um das Drahthonden zu
vereinfachen.
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Das Verbindergehäuse kann C-förmige Öffnungen
aufweisen, wobei die Anschlüsse in diese C-förmigen
Öffnungen eingesetzt werden. Benachbarte Öffnungen
können invertiert sein, so daß identische Anschlüsse
invertiert sein können und die Kontaktfahnen an einem
Ende in zwei beabstandeten Reihen positioniert sind,
während die Abschlußfahnen in einer einzelnen Reihe
positioniert sind, um die Befestigung von Leitern an
diesen Anschlüssen zu erleichtern. Dieses Gehäuse kann
ein Bestandteil einer Kapsel sein, an die die
Anschlüsse angeschlossen sind.
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Der hier offenbarte Verbinder muß nicht direkt
an der Leiterplatte angebracht sein. Mit eine r
Baugruppe, die sowohl einen elektrischen Verbinder als auch
einen Überbrückungsanschluß enthält, kann jeder
Verbinderanschluß zunächst mit einem
Überbrückungsanschluß verbunden werden, der dann mit einer
Leiterplatte verbunden wird. Vorzugsweise wird ein. Draht mit
Ultraschall zwischen jeden Verbinderanschluß und jeden
Überbrückungsanschluß gebondet.
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Mit einem Überbrückungsverbinder, der an einem
Sockel oder Brückenkörper angebrachte
Überbrückungsanschlüsse enthält, kann die elektrische
Zusammenschaltung von Kontaktanschluß und einer Leiterplatte
vereinfacht werden. Jeder Überbrückungsanschluß ist,
vorzugsweise durch eine Lötverbindung, an der
Leiterplatte angebracht und enthält einen auf der
Oberseite des Brückenkörpers befindlichen
Drahtbondabschnitt. Somit stellt diese Brücke eine
erhöhte Fläche bereit, die für das Ultraschallbonden
von Drähten an die Überbrückungsanschlüsse leicht
zugänglich ist.
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Die Erfindung ermöglicht die Verbindung der
Eingänge und Ausgänge mit einer Leiterplatte durch
Bonden von Drähten an die Verbinderanschlüsse und
Verbinden dieser Drahte mit der Leiterplatte. Bei den
bevorzugten Ausführungsformen werden
Überbrückungsanschlüsse verwendet, doch können die Drähte durch
Ultraschall direkt zwischen die Leiterplatte und eine
einzelnen Reihe der Abschlußfahnen gebondet werden. Die
Abschlußfahnen können auch in direkten Kontakt mit den
Überbrückungsanschlüssen positioniert werden und durch
Ultraschall direkt an die Überbrückungsanschlüsse
gebondet werden.
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Verbinder mit Anschlüssen der hier definierten
Art eignen sich als Eingangs-/Ausgangsverbinder bei
Baugruppen, die eine Kapsel enthalten, wobei eine
Leiterplattenkomponente in der Kapsel angebracht ist.
Ein derartiger Verbinder kann Bestandteil der Kapsel
sein, wobei sich die Anschlüsse durch die Gehäusewand
erstrecken. Die Anschlüsse können gegebenenfalls leicht
abgedichtet werden.
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Der Verbinder kann zwei Reihen von Kontakten
zum Koppeln mit Aufnahmen für elektrische Verbinder
aufweisen, die in der Regel in zwei Reihen angebrachte
Kontakte enthalten. Mit der Erfindung sind die
Abschlußfahnen der Anschlüsse jedoch in einer einzelnen
Reihe angeordnet, um die Verbindung der Anschlüsse mit
der Leiterplatte zu vereinfachen. Diese einzelne Reihe
von Abschlußfahnen kann als Teil der Zusammenschaltung
der Anschlüsse an die Leiterplatte durch Ultraschall an
bloße Drähte gebondet werden. Zum Zusammenschalten der
Anschlüsse an die Leiterplatte können andere
herkömmliche Prozesse eingesetzt werden. Durch
Verwendung einer getrennten Verbindung ist es nicht
erforderlich, die Anschlüsse nach dem Einsetzen in das
Gehäuse zu biegen. Dieser Vorgang des Biegens ist
komplizierter, wenn das Gehäuse als Bestandteil der
Kapsel enthalten ist.
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Ein Überbrückungsverbinder vereinfacht die
Verbindung der Anschlüsse mit der Leiterplatte. Der an
der Leiterplatte angebrachte Überbrückungsverbinder
hebt die Verbindung des Bonddrahts über die Fläche der
Leiterplatte an, wo sie zugänglicher ist.
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Unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen werden nun Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung beispielhaft beschrieben. Es zeigen:
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Fig. 1 eine teilweise auseinandergezogene
perspektivische Ansicht eines Verbindergehäuses und der
Anschlüsse, die in einer ersten Ausführungsform
verwendet werden.
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Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines
einzelnen Anschlusses in einer Orientierung, in der
sich der Kontaktfahnenteil oben befindet. Einige der
Kontakte würden in dieser Orientierung in dem
Verbindergehäuse angebracht werden.
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Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines
einzelnen Anschlusses in einer anderen Orientierung, in
der sich der Kontaktfahnenteil unten befindet. Andere
Kontakte würden in dieser Orientierung in dem
Verbindergehäuse angebracht werden.
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Fig. 4 eine Schnittansicht des Verbinders, die
zwei Anschlüsse in zwei verschiedenen Orientierungen in
dem Gehäuse zeigt.
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Fig. 5 eine Vorderansicht des Gehäuses, die
die koppelnde Seite und die Öffnungen, in denen die
Anschlüsse positioniert sind, zeigt.
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Fig. 6 eine Rückansicht des Gehäuses, die die
hintere Seite des Gehäuses und das Gesims, auf dem die
Abschlußfahnenteile der Anschlüsse positioniert sind,
zeigt.
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Fig. 7 eine vergrößerte Ausicht der
gehäuserückseite, die den verdeckten Teil der Öffnungen
in dem Gehäuse zeigt.
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Fig. 8 eine seitliche Schnittansicht, die
einen Ultraschallapplikator zeigt, der einen Leiter
sowohl an den Abschlußfahnenteil eines einzelnen
Anschlusses als auch an einen Überbrückungsanschluß an
einer Brücke bondet.
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Fig. 9 eine seitliche Schnittansicht einer
alternativen Ausführungsform, bei der der Anschluß an
der Brücke positioniert ist und der Anschluß direkt an
den Überbrückungsanschluß gebondet ist.
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Fig. 10 eine perspektivische Ansicht der an
einer Leiterplatte angebrachten Brücke, wobei ein
einzelner Überbrückungsanschluß von der Brücke entfernt
ist.
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Fig. 11 eine Ansicht einer Ausführungsform
einer Kapsel für die Leiterplatte, bei der der
Verbinder ein Bestandteil der Kapsel ist.
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Ein elektrischer Verbinder 2 enthält ein
geformtes Verbindergehäuse 4 und mehrere in dem Gehäuse
positionierte Anschlüsse 6. Das Gehäuse 4 ist aus einem
herkömmlichen Thermokunststoff, wie etwa mit Glas
gefülltes Nylon, geformt, um für eine geringe
Verwerfung zu sorgen. Die Anschlüsse 6 sind aus einem
flachen, elektrisch leitenden Material, wie etwa
Messing, gestanzt und geformt, wobei sich auf
ausgewählten Bereichen der Anschlüsse eine herkömmliche
Goldbeschichtung und Zinn-Blei-Beschichtung befindet.
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Jeder der Anschlüsse 6 weist an einen ersten
Ende eine Anschlußkontaktfahne oder einen
Anschlußkontaktabschnitt 12 auf. Jeder Anschluß 6 weist am
entgegengesetzten zweiten Ende des Anschlusses eine
Abschlußfahne oder Schweißfahne 14 auf. Bei der
bevorzugten Ausführungsform umfaßt dieser
Abschlußabschnitt 14 einen Drahtbondabschnitt. Ein
zentraler Anschlußstützabschnitt 16, der im Querschnitt
allgemein C-förmig ist, liegt zwischen dem
Kontaktfahnenabschnitt 12 und dem Abschluß- oder
Schweißfahnenabschnitt 14. Wie in Fig. 1-3 gezeigt,
erstreckt sich der Kontaktfahnenabschnitt 12 von einem
Arm oder Zweig des C-förmigen Stützabschnitts 16 aus
nach vorne. Der Abschluß- oder Schweißfahnenabschnitt
14 erstreckt sich von dem anderen Arm oder Zweig des C-
förmigen Stützabschnitts 16 aus nach hinten. Bei der
bevorzugten Ausführungsform liegt der
Kontaktfahnenabschnitt in einer ersten Ebene, und der
Abschluß oder Schweßfahnen abschmitt 14 liegt in einer
parallel zu der ersten Ebene verlaufenden zweiten
Ebene. Sowohl der Kontaktfahnenabschnitt 12 als auch
der Abschlußfahnenabschnitt 14 erstrecken sich von der
Seite des C-förmigen Abschnitts aus, auf der sich das
Rückgrat des C-förmigen Stützabschnitts befindet. Bei
der bevorzugten Ausführungsform ist die Kontaktfahne 12
breiter als die Abschlußfahne 14, weshalb die
Kontaktfahnenmittellinie in der von der Kontaktfahne 12
belegten Ebene von der Abschlußfahnenmittellinie
seitlich versetzt ist, ebenfalls in der von der
Abschlußfahne 14 belegten Ebene. Wie noch ausführlicher
beschrieben wird, umfaßt die Kontaktfahne 12 eine
Klinge, die Teil einer trennbaren Verbindung mit einem
Gegenanschluß in einem Gegenverbinder sein kann. Die
Abschluß- oder Schweißfahne 14 ist dazu bestimmt, eine
permanente Verbindung mit einem diskreten Leiter, wie
etwa einem Draht 8, herzustellen, die einen
Verbindungsdraht als Teil einer Verbindung zu einer
Leiterplatte 10 bildet. Bei der bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht die
Abschlußfahne 14 aus einer Schweißfahne, die sich zur
Herstellung einer Drahtbondverbindung eignet. Wie in
Fig. 2 und 3 gezeigt, ist auf beiden Seiten der
Abschlußfahne 14 eine Aluminiumeinlage 18 ausgebildet.
Diese Aluminiumeinlage umfaßt die bondbare Fläche, an
die ein Draht 8 mit Ultraschall gebondet werden kann.
Bei der bevorzugten Ausführungsform ist diese
Aluminiumeinlage ungefähr 0,076 mm (0,003 Zoll) dick.
Es könnten auch Gold- oder Silbereinlagen verwendet
werden.
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Das Verbindergehäuse 4 weist eine Koppelseite
22 und eine Rückseite 24 auf. Diese beiden Seiten 22
und 24 liegen auf entgegengesetzt weisenden Seiten des
Gehäuses 4. Ein Gehäusegesims 26 in Form einer Stufe
erstreckt sich von dem unteren Teil der Rückseite 24
aus. Eine Ummantelung 38 umgibt die Koppelseite 22.
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Gehäuseanschlußöffnungen 28 erstrecken sich
durch das Gehäuse 4 zwischen der Koppelseite 22 und der
Rückseite 24. Die Öffnungen 28 sind seitlich Siete an
Siete in dem Gehäuse positioniert. Jede Öffnung 28
umfaßt einen ersten Abschnitt oder Arm oder Schlitz 30,
der von einem zweiten Abschnitt oder Arm oder Schlitz
32 beabstandet ist. Ein Öffnungszentralabschnitt 34 auf
einer Seite der beiden Schlitze 30, 32 verbindet den
ersten Schlitz 30 mit dem zweiten Schlitz 32. Beide
Schlitze 30, 32 sind mit dem Zentralabschnitt 34 auf
der gleichen Seite 36 verbunden, und der erste Schlitz
30 verläuft parallel zu dem zweiten Schlitz 32. Bei
dieser Ausführungsform ist der erste Schlitz 30 breiter
als der zweite Schlitz 32, und die Mittellinien der die
gleiche Öffnung 28 bildenden beiden Schlitze sind
relativ zueinander versetzt. Die Öffnungen 28 sind
trotz der Tatsache, daß der Schlitz 32 schmaler ist als
der Schlitz 30, im wesentlichen C-förmig. Wie am besten
in den Fig. 5 und 7 zu sehen ist, sind benachbarte
Schlitze 28 invertiert. Die zweiten Schlitze 32 liegen
alle Seite an Seite und belegen die gleiche mittlere
Ebene. Die ersten Schlitze 30 sind abwechselnd über und
unter der von den zweiten Schlitzen 32 belegten
mittleren Ebene beabstandet. Wie in Fig. 6 zu sehen
ist, sind die sich bis zu der Rückseite 24
hindurcherstreckenden zweiten Schlitze 32 alle mit der
Oberseite des Gehäusegesimses 26 ausgerichtet. Die
ersten Schlitze 30, die sich nur bis zu der
Koppelfläche 22 erstrecken, sind abwechselnd über und
unter dem Vorsprung der oberen Fläche des Gesimses 26
beabstandet. Während die zweiten Schlitze 32 in einer
Reihe in der gemeinsamen mittleren Ebene liegen, bilden
die ersten Schlitze 30 zwei parallele Reihen an der
Koppelseite 22. Die zentralen Abschnitte 34 der
Öffnungen 28 erstrecken sich vertikal an
entgegengesetzten Seiten von Paaren (erster und
zweiter; dritter und vierter; fünfter und sechster;
usw.) von benachbarten zweiten Schlitzen 32. Die
vertikalen zentralen Abschnitte 34 von benachbarten
Öffnungen 28 in verschiedenen Paaren (zweiter und
dritter; vierter und fünfter, usw.) liegen nahe
beieinander. Die ersten Schlitze 30 des gleichen Paars
von Öffnungen (erster und zweiter; dritter und vierter;
usw.) überlappen sich seitlich.
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Wie in Fig. 4 gezeigt, sind die Anschlüsse 6
in Öffnungen 28 positioniert. Die Anschlußkontaktfahnen
12 erstrecken sich von der Koppelfläche 22 aus nach
vorne in den Bereich, der von der Gehäuseummantelung 38
umgeben ist. Die Abschluß- oder Schweißfahnen 14
erstrecken sich von der Gehäuserückseite 24 aus nach
hinten und entlang der oberen Fläche des
Gehäusegesimses 26, das die Abschlußfahnen 14 stützt.
Der Anschlußstützabschnitt 16 ist in dem
Öffnungszentralabschnitt 34 positioniert. Bei der in
Fig. 4 gezeigten Ausführungsform enthält der
Anschlußstützabschnitt 16 einen Haltewiderhaken 20, der
eine Innenwand des zentralen Abschnitts 34 der
entsprechenden Öffnung 28 in Eingriff nimmt. Wie in
Fig. 4 gezeigt, erstrecken sich der zentrale Abschnitt
34 und der darin liegende Anschlußstützabschnitt 16
nicht bis zu der Rückseite 24. Der
Anschlußstützabschnitt 16 stößt an die Rückwand des
zentralen Öffnungsabschnitts 34 an. Diese
Ausführungsform ist repräsentativ für Konfigurationen,
bei denen die Anschlüsse 6 durch die Koppelseite 22 in
die Öffnungen 28 eingesetzt werden. Die Endwand des
zentralen Abschnitts 34 verhindert eine weitere
Bewegung des Anschlusses 6 nach hinten, und der
Haltewiderhaken 20 verhindert ein Herausziehen des
Anschlusses 6 durch die Koppelseite 22. Die Anschlüsse
6 könnten auch durch die Rückseite 24 eingesetzt
werden, natürlich unter der Voraussetzung, daß der
Haltewiderhaken und die Endwand des zentralen
Abschnitts 34 umgekehrt wären. Der Haltewiderhaken 20
kann so ausgebildet sein, daß er im wesentlichen starr
ist und die Innenwand des Gehäuses durchtrennt, oder
der Widerhaken kann flexibel sein, so daß er über eine
in der Orientierung von Fig. 4 nach hinten weisende
Schulter schnappt und sie in Eingriff nimmt. Die
Abmessungen der Anschlüsse 6 und der Öffnungen 28
könnten aber auch so gewählt werden, daß sie einen
Preßsitz gestatten, ohne daß ein Haltewiderhaken
notwendig wäre. Die Anschlüsse 6 können so bemessen
sein, daß ein Preßsitz mit dem Gehäuse 4 über
mindestens einen Teil ihrer Länge hinweg sichergestellt
wird, um eine abgedichtete Ganzheit zwischen der
Koppelseite 22 und der Rückseite 24 bereitzustellen.
Die Anschlüsse 6 könnten in dem Gehäuse 4 auch durch
Inserttechnik ausgebildet sein, wobei die Öffnungen 28
dann durch die Anschlüsse selbst gebildet würden. Falls
die Anschlüsse 6 in dem Verbindergehäuse 4 durch
Inserttechnik gebildet werden, würde sich zwischen den
Anschlüssen 6 und dem Gehäuse 4 ganz alleine eine
Dichtung bilden.
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Fig. 8 und 9 zeigen zwei alternative
Ausführungsformen der Anschlüsse 6. Bei der Ausführungsform
von Fig. 8 ist die Abschlußfahne oder der
Drahtbondabschnitt 14 des Anschlusses 6 auf dem Gesims 26
positioniert. Die Aluminiumeinlage 18 auf einer Fläche
des Abschluß- oder Schweißfahnenabschnitts 14 weist
nach oben und ist für einen Drahthondvorgang
zugänglich. Da abwechselnde Anschlüsse invertiert sind,
müssen Aluminiumeinlagen 18 an beiden Flächen des
Abschlußfahnenabschnitts 14 der Anschlüsse 6 vorgesehen
sein (siehe Fig. 2 und 3). Ansonsten wären zwei
unterschiedliche Anschlüsse erforderlich. Die
Ausführungsform von Fig. 9 zeigt eine Konfiguration, in der
der Abschlußfahnenabschnitt 14 wesentlich länger ist
und sich über das Gehäusegesims 26 hinaus erstreckt, so
daß die Fahne direkt auf einer Brücke 40 positioniert
ist.
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Bei beiden Ausführungsformen von Fig. 8 und
9 wird eine Brücke 40 als Teil der Verbindung der
Anschlüsse 6 zu entsprechenden Leiterzügen 64 auf einer
Leiterplatte 10 verwendet. Diese Brücke 40 ist in Fig.
10 ausführlicher gezeigt. Die Brücke 40 enthält
Überbrückungsanschlüsse 42, die außen an einem
Brückenkörper oder Sockel 50 positioniert sind. Die
Überbrückungsanschlüsse 42 sind Seite an Seite
positioniert und können durch eine außen an dem Sockel
50 ausgebildete Rippe getrennt sein. Die
Überbrückungsanschlüsse 42 weisen jeweils zwei
Überbrückungsanschlußschenkel 44 auf entgegengesetzten Seiten eines
zentralen Drahtbond- oder
Überbrückungsanschluabschnitts 48 auf, der eine Aluminiumeinlage aufweist,
die sich zum Drahtbonden an seiner oberen Fläche
eignet. Es können auch Gold- oder Silbereinlagen
verwendet werden. Jeder Überbrückungsanschlußschenkel
enthält eine Kontaktstelle oder einen Fuß, wie
beispielsweise einen Oberflächenmontageleitungsabschnitt 46.
Diese Oberflächenmontageleitungsabschnitte 46 werden an
den Enden von Leiterzügen 64 auf der Leiterplatte 10 an
die Leiterzugkontaktstellen angelötet. Diese
Oberflächenmontageleitungsabschnitte 46 könnten durch
Durchkontaktenden oder durch einen
Preßsitznachgiebigen Stiftabschnitt ersetzt werden, falls die
Oberflächenmontagekontaktstellen an der Leiterplatte 10
durch ein durchkontaktiertes Loch ersetzt würden. Es
kann jede herkömmliche Technik zum Anbringen von
Anschlüssen an einer Leiterplatte verwendet werden. So
könnte beispielsweise eine Steckerleistenkonfiguration
substituiert werden. Bei der Auswahl aus einer Reihe
herkömmlicher und funktionell annehmbarer Optionen
stellen die Kosten den kritischen Faktor dar. Der
zentrale Drahtbondabschnitt 48 der Ausführungsformen
von Fig. 8 und 9 werden auf der oberen
Sockelstützfläche 52 gestützt, siehe Fig. 10. Bei
jeder der Ausführungsformen von Fig. 8 und 9 ist die
Höhe der Sockelstützfläche 52 im wesentlichen gleich
der Höhe des Gehäusegesimses 26. Somit befindet sich
die nach oben weisende Aluminiumeinlage 18 an dem
Verbinderanschluß 6 im wesentlichen in der gleichen
Ebene wie die nach oben weisende Aluminiumeinlage 48 am
Überbrückungsanschluß 42. Dann kann ein Ultraschallapplikator
62 leicht positioniert werden, in der
Ausführungsform von Fig. 8 einen bloßen Draht 8 an
beide Aluminiumeinlagen zu bonden. Entweder können zwei
getrennte Applikatoren 62 verwendet werden, oder ein
einzelner Ultraschallapplikator kann in zwei Schritten
in der Ausführungsform von Fig. 8 verwendet werden.
Falls ein einzelner Applikator verwendet würde, würde
die ganze Baugruppe zwischen den beiden Schritten
bewegt werden. Bei der Ausführungsform von Fig. 9 ist
nur ein Applikator 62 bzw. nur ein Applikatorvorgang
notwendig.
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In Fig. 11 wird eine Anwendung gezeigt, bei
der ein Verbinder dieser Art zum Einsatz kommen könnte.
Eine Kapsel 54 enthält eine an der Basis der Kapsel
positionierte Leiterplatte 10. Diese Leiterplatte würde
elektronische Bauelemente enthalten, die in dieser
Figur nicht gezeigt sind. Die spezifischen Bauelemente
und die spezifische Funktion dieser Bauelemente haben
keine Relevanz für die vorliegende Erfindung. Ein
Hilfskopfteil 60 befindet sich an der Basis der Kapsel
54 und soll zeigen, daß die Hilfsvorrichtung mit dieser
Baugruppe verwendet werden kann. Der Verbinder 2
befindet sich auf der Seite der Kapsel 54 und deshalb
auf der Seite der Leiterplatte. Das Verbindergehäuse 4
ist als Bestandteil der Kapsel 54 ausgeformt.
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Die in Fig. 11 gezeigte Baugruppe wird in
mehreren Schritten zusammengebaut. Die
Leiterplattenbaugruppe wird als Teil eines herkömmlichen
Platinenmontagevorgangs montiert. Die Brücke 40 soll an
der Leiterplatte 10 als Teil dieses herkömmlichen
Platinenmontagevorgangs installiert werden. Die
Überbrückungsanschlüsse 42 werden an dem Sockelkörper
50 montiert, bevor die Brücke 40 an der Leiterplatte 10
angebracht wird. Die
Oberflächenmontageüberbrückungsanschlüsse 42 werden als Teil dieses Vorgangs an die
Leiterplatte 10 angelötet. An dem Sockelkörper 50 kann
auch eine herkömmliche Niederhaltevorrichtung verwendet
werden, um die Brücke 40 auf herkömmliche Weise an der
Leiterplatte 10 zu sichern.
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Verbinderanschlüsse 6 werden durch die
Koppelseite 22 in das Verbindergehäuse 4 eingesetzt.
Der Verbinder von Fig. 11 gleicht im wesentlichen dem
in Fig. 1, 4 und 8 gezeigten. Der Abschlußteil 14
des Anschlusses 6 ist oben auf dem Gehäusegesims 26
hinter dem Verbinder und an dem Inneren der Kapsel 10
positioniert. Ein Drahtbond-Aluminiumeinlageabschnitt
18 zeigt nach oben. Die Leiterplatte 10 kann entweder
vor oder nach dem Einsetzen der Anschlüsse 6 in das
Gehäuse in der Kapsel 54 montiert werden. Der bloße
Draht 8 kann dann wie gezeigt positioniert werden. Zum
Bonden des Drahts sowohl an die Drahtbondbare
Aluminiumeinlage 18 an den Verbinderanschlüssen 6 als
auch an den Überbrückungsanschluß-Aluminiumeinlage-
Bondabschnitt 48 an den Überbrückungsanschlüssen 42
kann dann ein Ultraschallapplikator 62 verwendet
werden. Ein herkömmlicher elektrischer Gegenverbinder
56 mit Buchsenanschluß 58 kann dann dazu verwendet
werden, auf herkömmliche Weise die trennbare Verbindung
mit den Kontaktfahnen 12 an der Koppelseite 22 zu
bilden.
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Wenngleich die hier dargestellten
Ausführungsformen speziell für die Verwendung des
Drahtbondens zur Bildung der Verbindung zwischen dem
Verbinder 2 und der Leiterplatte bestimmt sind, gibt es
andere Prozesse, die verwendet werden können. So kann
anstelle von einzelnen bloßen Drahten 8 ein
Überbrückungskabel mit mehreren Leitern verwendet
werden. Abisolierte Enden dieser Kabel können dann an
die Abschlußteile dieser Anschlüsse angelötet werden.
Um alle diese Leiter gleichzeitig an die Anschlüsse
anzulöten, kann ein Heißstangenlötprozeß eingesetzt
werden. Drähte können aber auch einzeln an den
Verbinderanschluß und an die Überbrückungsanschlüsse
oder direkt an die Leiterplatte angelötet werden.
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Andere Ansätze ohne eine Drahtverbindung oder
eine Lötverbindung können mit einem Verbinder mit
invertierten C-förmigen Anschlüssen verwendet werden.
So kann als der Abschlußabschnitt dieser Anschlüsse
beispielsweise ein Schneidklemmkontakt verwendet wird.
Diese Schneidklemmabschlüsse verwenden Schlitze, in
denen ein der Draht angebracht werden kann, indem
Draht seitlich von seiner Achse in den Schlitz bewegt
wird. Ein derartiger Anschluß müßte wegen der Größe des
Schneidklemmanschlusses anstatt durch die Koppelseite
von der Rückseite her in das Gehäuse eingesetzt werden.
Eine andere ähnliche Anwendung würde einen
herkömmlichen Crimpanschluß als Abschlußabschnitt des
Anschlusses verwenden. Bei einer anderen Anwendung
würde ein nachgiebiger Stift verwendet werden, um die
Verbindung zwischen den Verbinderanschlüssen und der
Leiterplatte zu bilden. Bei dieser Anwendung würde ein
Loch in dem Abschlußabschnitt jedes Anschlusses
angeordnet werden, und auch das Gehäusegesims würde
eine Öffnung zwischen dieser Anschlußöffnung und der
Leiterplatte liefern. Ein nachgiebiger Stiftabschnitt,
wie der beispielsweise in ACTION PIN-
Verbinderanschlüssen verwendete, würde in einer Stift-
in-Position angeordnet werden, um das Loch in dem
Anschluß in Eingriff zu nehmen. ACTION PIN ist ein
Warenzeichen von The Whitaker Corporation. Diese Stifte
würden dann durch die Löcher in dem Abschlußabschnitt
der Verbinderanschlüsse eingesetzt werden, und der
nachgiebige Stiftabschnitt würde dann einen permanenten
elastischen Kontakt mit den Kanten des Lochs in dem
Verbinderanschluß herstellen. Der Stift könnte dann an
die Leiterplatte angelötet werden, oder ein anderer
nachgiebiger Stiftabschnitt könnte verwendet werden, um
eine Verbindung mit einem durchkontaktierten Loch in
der Leiterplatte zu bilden. Dies sind nur einige wenige
spezifische Beispiele von alternativen
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.