DE69526912T2

DE69526912T2 - Elektrisches Verbindungskontaktsystem

Info

Publication number: DE69526912T2
Application number: DE69526912T
Authority: DE
Inventors: David A. Johnson
Original assignee: Johnstech International Corp
Current assignee: Johnstech International Corp
Priority date: 1994-12-22
Filing date: 1995-12-20
Publication date: 2003-03-20
Anticipated expiration: 2015-12-21
Also published as: US5634801A; PT718917E; EP0718917A3; EP0718917A2; JP2788622B2; DE69526912D1; EP0718917B1; ES2177615T3; ATE218760T1; DK0718917T3; JPH08236237A

Description

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zum elektrischen Verbinden einer Leitung einer Einrichtung mit einem Anschluß, der in einem Abstand von der Leitung angeordnet ist, um beispielsweise die Leitungen einer integrierten Schaltungseinrichtung mit entsprechenden Anschlüssen an einer Leiterplatte zu verbinden, die mit einer Prüfeinrichtung gekoppelt ist, um eine Prüfanalyse der integrierten Schaltungseinrichtung durchzuführen. Die Erfindung betrifft ferner Kontakte und Einrichtungen zum Anbringen der Kontakte, um eine solche Verbindung herzustellen.
Es gibt viele Anwendungen zum Herstellen eines elektrischen Kontakts zwischen zwei Leitern. Eine wichtige Anwendung ist das Verbinden von Leitungen einer integrierten Schaltungseinrichtung und von leitfähigen Flecken oder Anschlüssen an einer Leiterplatte, die dazu dient, eine Schnittstelle zwischen der integrierten Schaltungseinrichtung bzw. IC-Einrichtung und einer Prüfvorrichtung herzustellen. Eine solche Vorrichtung dient dazu, das Betriebsverhalten von integrierten Schaltungseinrichtungen zu bewerten bzw. zu überprüfen.
Die Wahl der Konstruktion zum Verbinden des IC und der Leiterplatte wird von vielen Faktoren beeinflußt, was sowohl elektrische als auch mechanische Faktoren umfaßt.
Eine bekannte Verbindungseinrichtung ist als der Yamaichi-Kontakt bekannt. Sie umfaßt einen umgekehrt L-förmigen Träger, wobei an dem distalen Ende des allgemein horizontalen Schenkels des umgekehrt L-förmigen Trägers ein einseitig befestigter Kontaktierungsbereich angebracht ist und sich im allgemeinen parallel zu diesem Schenkel erstreckt.
Das distale Ende des Kontaktierungsbereichs ist nach oben gebogen, so daß eine Spitze desselben mit einer Leitung einer integrierten Schaltungseinrichtung, mit der Kontakt herzu teilen ist, in Eingriff bringbar ist. Der Träger ist seinerseits mit einer gedruckten Leiterplatte durch einen Kontaktfleck oder Anschlußbereich in Eingriff.
Einer der mechanischen Faktoren, die bei der Konstruktion eines Verbindungssystems zu berücksichtigen sind, besteht darin, daß zwischen dem Kontakt selber und der Leitung des IC, der mit dem Kontakt in Eingriff ist, eine Wischaktion erreicht werden sollte. Die Wischaktion hat die Funktion, angesichts eines möglichen Oxidaufbaus den effektiven Kontakt zu maximieren. Tatsächlich ermöglicht die Wischaktion die Ausbildung einer guten Kopplung zwischen dem Kontakt und der Leitung des IC.
Eine Wischaktion kann bei Verwendung des Yamaichi-Kontakts erreicht werden, weil der einseitig befestigte Bereich flexibel ist. Ein weiterer mechanischer Faktor, der zu berücksichtigen ist, ist jedoch der Wunsch, ein Biegen der Leitung an des IC zu vermeiden. Der Yamaichi-Kontakt erreicht dieses Ziel nicht vollständig.
In bezug auf mechanische Faktoren ist es schließlich erwünscht, daß die Wischaktion an der Grenzfläche zwischen dem zweiten Ende des Kontakts und der Leiterplatte erhalten werden kann. Das ist mit dem Yamaichi-Kontakt wegen seiner Konstruktion nicht möglich.
Außerdem berücksichtigt der Yamaichi-Kontakt die elektrischen Anforderungen an ein verbindendes Kontaktsystem nicht ausreichend. Ein Verbindungskontakt sollte eine schnell funktionsfähige Einrichtung mit kurzem Weg sein. Somit sollte ein solcher Kontakt eine niedrige Induktivität ohne das Erfordernis einer gesteuerten Impedanz haben. Das ist mit dem Yamaichi-Kontakt wegen seiner Konstruktion nicht möglich.
Die US-4 445 735 zeigt eine andere Art von elektrischer Verbindungsvorrichtung. Die Vorrichtung stellt eine elektrische Verbindung zwischen Kontakten eines Schaltungsnetzwerks auf einem Substrat und Kontaktflecken eines Leiternetzwerks auf einer gedruckten Leiterplatte her. Diese Vorrichtung ist gegenüber dem Yamaichi-Kontakt insofern eine Verbesserung, als sie höhere Geschwindigkeit und geringere Induktivität als der Yamaichi-Kontakt hat. Sie hat elastomere Einrichtungen zum Anbringen von einem oder mehreren Kontakten in einem Gehäuse.
Die elastomere Vorspannung und Anbringung erlaubt die Durchführung einer Wischaktion sowohl an einem oberen als auch einem unteren Ende des Kontakts, d. h. sowohl das Ende, das mit einer IC-Leitung in Eingriff ist, als auch das Ende, das mit einem Kontaktfleck einer gedruckten Leiterplatte in Eingriff ist, kann über die Oberflächen gewischt werden, mit denen ein Kontakt hergestellt werden soll.
Die in der US-4 445 735 angegebene Vorrichtung weist einige Einschränkungen auf. Es wird zwar eine gewisse Wischaktion sowohl am oberen als auch am unteren Ende des Kontakts ermöglicht, das Maß einer solchen Wischaktion ist jedoch relativ begrenzt, weil die elastomeren Elemente im allgemeinen dazu dienen, eine Vorspannung und nicht ein frei schwimmendes Aufhängen der Kontakte herzustellen.
Als Resultat der in der beschriebenen Vorrichtung vorgesehenen Anbringeinrichtungen besteh eine primäre Tendenz zu einem gewissen Zurückziehen der Kontaktspitze in einer im allgemeinen vertikalen Richtung, es gibt jedoch nur eine kleine Komponente einer Querbewegung, um ein Wischen auszuführen. Außerdem kann infolge des Nichtvorhandenseins jeglicher signifikanten frei schwimmenden Wirkung ein Biegen einer Leitung an einer geprüften integrierten Schaltung auftreten.
Die US-5 336 094 beschreibt eine Vorrichtung zum elektrischen Verbinden einer Leitung einer Einrichtung mit einem Anschluß. Die Vorrichtung hat einen leitenden Kontakt, der an einem einzigen elastomeren Element angebracht ist und zur Kontaktgabe mit zu verbindenden Anschlüssen frei aufgehängt ist. Eine Wischaktion der Kontakte an den Anschlüssen ist durch eine Rotation der Kontakte gegeben.
Die EP-0 498 530 beschreibt eine Vorrichtung zum elektrischen Verbinden einer Leitung einer Einrichtung mit einem Anschluß. Die Vorrichtung weist einen Schlitz auf, in dem ein Kontakt an einem Paar von versetzten elastomeren Elementen angebracht ist. Der Kontakt wird zum Drehen um die versetzten elastomeren Elemente veranlaßt, so daß ein nicht-langgestreckter Teil über den Anschluß wischt, wenn ein Vorsprung an dem oberen Ende des Kontakts mit der Leitung der Einrichtung in Eingriff gelangt.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum elektrischen Verbinden einer Leitung einer Einrichtung mit einem Anschluß, der in einem Abstand von der Leitung angeordnet ist, angegeben, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:
a) ein Gehäuse, in dem mindestens ein Kontaktaufnahmeschlitz ausgebildet ist, wobei das Gehäuse eine Oberfläche hat, die von dem mindestens einen Kontaktaufnahmeschlitz gekreuzt wird, wobei sich der mindestens eine Kontaktaufnahmeschlitz im wesentlichen parallel zu einer Achse erstreckt, die zwischen einer entsprechenden Leitung und einem beabstandeten Anschluß verläuft;
b) ein erstes elastomeres Element, das von dem Gehäuse so getragen wird, daß sich das erste elastomere Element über den mindestens einen Kontaktaufnahmeschlitz erstreckt;
c) ein zweites elastomeres Element, das von dem Gehäuse so getragen wird, daß sich das zweite elastomere Element über den mindestens einen Kontaktaufnahmeschlitz erstreckt; und
d) einen Kontakt, der in dem mindestens einen Kontaktaufnahmeschlitz aufgenommen ist, wobei die Leitung mit dem Kontakt in Eingriff bringbar ist und ferner der beabstandete Anschluß mit dem Kontakt in Eingriff bringbar ist, wobei der Kontakt das erste elastomere Element und das zweite elastomere Element festlegt und daran hängt, und wobei der Kontakt folgendes aufweist: ein erstes Hakenelement, das das erste elastomere Element umgibt, um den Kontakt an dem ersten elastomeren Element zu halten, ein zweites Hakenelement, das das zweite elastomere Element umgibt, um den Kontakt an dem zweiten elastomeren Element zu halten, einen Vorsprung zum Kontaktieren der Leitung, der an einer quer vorspringen den Seite des Kontakts, die sich parallel zu einer Achse erstreckt, die zwischen dem ersten und dem zweiten Hakenelement verläuft, und in der Nähe von dem ersten Hakenelement und einer langgestreckten Nase positioniert ist, die sich im wesentlichen parallel zu einer Achse, die zu einer Oberfläche des Gehäuses senkrecht ist, und in Richtung zu dem beabstandeten Anschluß zum Kontaktieren des beabstandeten Anschlusses erstreckt, und wobei der beabstandete Anschluß eine von den Querseiten der langgestreckten Nase kontaktiert,
wobei, während die Leitung mit dem Kontakt in Eingriff steht, sich das erste elastomere Element verformt, um eine relative Rotation des Kontakts zu ermöglichen, so daß eine Wischaktion des Vorsprungs über die Leitung der Einrichtung erzeugt wird, wobei die relative Rotation ferner eine erhöhte Kraft und in gewissem Maß eine Wischaktion durch die Langgestreckte Nase an dem beabstandeten Anschlußelement erzeugt.
Die von der Leitung der integrierten Schaltung auf den Kontakt aufgebrachte nach unten wird ende Kraft hat Komponenten entlang sowohl der X- als auch der Y-Achse, und diese Komponenten bewirken die scheinbare Rotation des Kontakts. Infolgedessen bewegt sich der Vorsprung in gewissem Maß quer über die Oberfläche der Leitung der integrierten Schaltung, mit der er in Eingriff ist, und die Nase des Kontakts bewegt sich quer über den Anschluß der integrierten Leiterplatte, mit dem er in Kontakt ist.
Die Vorrichtung kann eine Vielzahl von Schlitzen haben, von denen jeder einen Kontakt aufnimmt. Typischerweise wird eine Vielzahl von Kontakten verwendet, und zwar einer für jede Leitung der integrierten Schaltung. Bei einer solchen Vorrichtung ist die Leiterplatte mit einer Vielzahl von Anschlüssen versehen, von denen jeder mit einem der in Reihe angeordneten Kontakte in Eingriff gelangt.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum elektrischen Verbinden einer Leitung einer Einrichtung mit einem Anschluß angegeben, der in einen Abstand von der Leitung angeordnet ist, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:
a) ein Gehäuse, in dem mindestens ein Kontaktaufnahmeschlitz ausgebildet ist, wobei das Gehäuse eine Oberfläche hat, die von dem mindestens einen Kontaktaufnahmeschlitz gekreuzt wird, wobei sich der mindestens eine Kontaktaufnahmeschlitz im wesentlichen parallel zu einer Achse erstreckt, die zwischen einer entsprechenden Leitung und einem beabstandeten Anschluß verläuft;
b) ein erstes elastomeres Element, das von dem Gehäuse so getragen wird, daß sich das erste elastomere Element über den mindestens einen Kontaktaufnahmeschlitz erstreckt;
c) ein zweites elastomeres Element, das von dem Gehäuse so getragen wird, daß sich das zweite elastomere Element über den mindestens einen Kontaktaufnahmeschlitz erstreckt; und
d) einen Kontakt, der in dem mindestens einen Kontaktaufnahmeschlitz aufgenommen ist, wobei die Leitung mit dem Kontakt in Eingriff bringbar ist und ferner der beabstandete Anschluß mit dem Kontakt in Eingriff bringbar ist, wobei der Kontakt das erste elastomere Element und das zweite elastomere Element festlegt und daran hängt, und wobei der Kontakt folgendes aufweist: ein erstes Hakenelement, das das erste elastomere Element umgibt, um den Kontakt an dem ersten elastomeren Element zu halten, ein zweites Hakenelement, das das zweite elastomere Element umgibt, um den Kontakt an dem zweiten elastomeren Element zu halten, einen Vorsprung zum Kontaktieren der Leitung, der an einer quer vorspringenden Seite des Kontakts, die sich parallel zu einer Achse erstreckt, die zwischen dem ersten und dem zweiten Hakenelement verläuft, und in der Nähe von dem ersten Hakenelement und einer langgestreckten Nase positioniert ist, die eine erste Nase und eine zweite Nase aufweist, die sich im wesentlichen parallel zu einer Achse, die zu der Oberfläche des Gehäuses senkrecht ist, und in Richtung zu dem beabstandeten Anschluß zum Kontaktieren des beabstandeten Anschlusses erstrecken, und wobei der beabstandete Anschluß die langgestreckte Nase kontaktiert,
wobei, während die Leitung mit dem Kontakt in Eingriff gelangt, sich das erste und das zweite elastomere Element verformen, um eine Querbewegung des Kontakts zu ermöglichen, so daß eine Wischaktion des Vorsprungs über die Leitung der Einrichtung und eine Wischaktion durch die langgestreckte Nase an dem beabstandeten Anschluß erzeugt wird.
Die erste Nase und die zweite Nase erstrecken sich von der zweiten Oberfläche des Gehäuses nach unten, um mit einem ersten bzw. einem zweiten Anschluß einer integrierten Leiterplatte in Eingriff zu gelangen. Wie oben beschrieben, kann der Vorsprung an dem Kontakt weiter unten an dem Kontaktkörper positioniert sein, so daß die Zuleitung der integrierten Schaltung mit dem Vorsprung zwischen dem ersten und dem zweiten elastomeren Element in Kontakt gelangt.
Bei dieser Ausführungsform hat die Kraft, die von der Leitung der integrierten Schaltung auf den Kontakt aufgebracht wird, eine Komponente primär entlang der X-Achse, und diese Komponente bewirkt eine Querbewegung des Kontakts. Infolgedessen können sich die erste Nase und die zweite Nase des Kontakts in bezug auf den ersten Anschluß bzw. den zweiten Anschluß der integrierten Leiterplatte quer bewegen, so daß eine Wischaktion daran ausgeübt wird, während gleichzeitig der Kontakt damit aufrechterhalten wird.
Diese Vielfachkontakt-Ausführungsform kann eine Einrichtung zum Programmieren einer entsprechenden gedruckten Leiterplatte durch selektiven Gebrauch des Vielfachkontakts in Kombination mit Einzelkontakten vorsehen.
Beispielsweise kann die Vielfachkontakt-Konfiguration dazu dienen, zwei Signalleiterzüge zu überbrücken. Eine Prüfplatte kann programmiert werden, indem ein Vielfachkontakt gewählt wird, wenn zwei entsprechende Leiterzüge überbrückt werden sollen, und ein Einzelkontakt gewählt wird, wenn zwei entsprechende Kontakte nicht überbrückt werden sollen.
Das ermöglicht die Anpassung einer Leiterplatte an Kundenwünsche, indem die jeweils richtige Kombination von Vielfachkontakten und Einzelkontakten gewählt wird, anstatt für jede Anwendung eine neue Leiterplatte vorzusehen. Der Vielfachkontakt kann außerdem einen zuverlässigeren Kontakt ergeben.
Bei sämtlichen oben beschriebenen Ausführungsformen kann eine Vielzahl von Schlitzen vorgesehen sein, die jeweils einen Kontakt aufnehmen. Typischerweise wird eine Vielzahl von Kontakten verwendet, und zwar einer für jede Leitung der integrierten Schaltung. Bei einer solchen Anordnung weist die Leiterplatte eine Vielzahl von Anschlüssen auf, die jeweils mit einem der reihenweise angeordneten Kontakte in Eingriff sind.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben; in den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine vergrößerte Teilperspektivansicht einer beispielhaften bekannten Vorrichtung, wobei eine Vielzahl von Kontakten gezeigt ist;
Fig. 2 eine Perspektivansicht eines einzelnen Kontakts des Beispiels in Fig. 1;
Fig. 3 ein Teilfunktionsdiagramm, das das Beispiel von Fig. 1 zeigt, das vertikal geschnitten und in Ruhestellung ist;
Fig. 4 eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht, wobei der Kontakt in Eingriff mit einer Leitung einer integrierten Schaltungseinrichtung ist;
Fig. 5 eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht, die den Kontakt bei der Betätigung zum Herstellen einer Verbindung oder Trennung mit von den steifen und elastomeren Elementen zeigt;
Fig. 6 eine seitliche Teilansicht eines anderen bekannten Beispiels, wobei einige Teile abgeschnitten sind;
Fig. 7 eine der Fig. 6 ähnliche Ansicht, wobei die gelenkige Verbindung eines Kontakts in Strichlinien gezeigt ist;
Fig. 8 eine seitliche Teilansicht, wobei einige Teile abgeschnitten sind und ein bekanntes Beispiel in einer Signalmodus- Kontaktkonfiguration gezeigt wird;
Fig. 9 eine der Fig. 8 ähnliche Ansicht, wobei das Beispiel in einer Entkopplungsmodus-Kontaktkonfiguration gezeigt ist;
Fig. 10 eine seitliche Teilansicht, wobei einige Teile abgeschnitten sind und pin anderes bekanntes Beispiel gezeigt ist;
Fig. 11 eine Teildraufsicht von oben auf das Beispiel in Fig. 10;
Fig. 12 eine seitliche Teilansicht mit einigen weggeschnittenen Teilen, wobei ein bekanntes Beispiel gezeigt ist, bei dem die Leitung und der beabstandete Anschluß auf einer gemeinsamen Seite des Gehäuses liegen;
Fig. 13 eine seitliche Teilansicht mit weggeschnittenen Teilen, wobei eine alternative Kontaktkonstruktion des Beispiels in Fig. 12 gezeigt ist;
Fig. 14 eine seitliche Teilansicht eines weiteren bekannten Beispiels mit einigen weggeschnittenen Teilen;
Fig. 15 eine seitliche Teilansicht des in Fig. 14 gezeigten Gehäuses, wobei einige Teile weggeschnitten sind;
Fig. 16 eine Seitenansicht eines Einzelkontakts des in den Fig. 14 und 15 gezeigten Beispiels;
Fig. 17 eine seitliche Teilansicht einer Ausführungsform eines ersten Aspekts der Erfindung, wobei einige Teile weggeschnitten sind;
Fig. 18 eine seitliche Teilansicht einer anderen Ausführungsform des ersten Aspekts der Erfindung, wobei einige Teile weggeschnitten sind; und
Fig. 19 eine Seitenansicht eines unteren Bereichs eines Einzelkontakts einer Ausführungsform eines zweiten Aspekts der Erfindung.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen gleiche Elemente in sämtlichen Ansichten mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, zeigt Fig. 1 eine Vorrichtung, die ein Gehäuse 20 aufweist, an dem eine Vielzahl von Kontakten 22 hängt.
Das in Fig. 1 gezeigte Gehäuse 20 ist repräsentativ für ein Gehäuse, das bei praktisch sämtlichen Ausführungsformen der Erfindung verwendbar ist, obwohl bei manchen Ausführungsformen einige Modifikationen vorgesehen werden könnten, die im allgemeinen nicht mit der Kontaktanbringung in Beziehung stehen.
Einige Bereiche des Gehäuses 20 sind in Fig. 1 weggebrochen, aber bei Betrachtung der Figur kann man mindestens sieben Schlitze 24 zählen, die durch das Gehäuse 20 hindurch gebildet sind. Der am weitesten rechts befindliche Schlitz 24 ist geschnitten, so daß nur eine Seitenwand 26 des Schlitzes 24 zu sehen ist.
Es sind zwar sieben Schlitze 24 gezeigt, aber es sind nur vier Kontakte 22 in den Schlitzen 24 angeordnet zu sehen. Es versteht sich jedoch, daß typischerweise ein Kontakt 22 in dem Gehäuse 20 in jedem vorgesehenen Schlitz 24 hängt, obwohl das nicht wesentlich ist. Außerdem versteht es sich, daß jede Zahl von Schlitzen 24 vorgesehen sein könnte und die Schlitze 24 in Vielfachanordnungen organisiert sein könnten. Beispielsweise könnten vier Anordnungen von Schlitzen 24, die eine Viereckgestalt definieren, verwendet werden.
Eine solche Konfiguration würde verwendet werden, wenn das Gehäuse 20 gemäß der vorliegenden Erfindung dazu dienen soll, eine Leiterplatte 28, die mit einer (nicht gezeigten) Prüfeinrichtung gekoppelt ist, mit den Leitungen 30 von beispielsweise einer integrierten Schaltung 32 mit leitungslosem Chipträger zu verbinden. Fig. 1 zeigt daher nur beispielhaft eine Grundkonstruktion des Gehäuses 20 gemäß der Erfindung.
Wie Fig. 1 zeigt, ist der äußerst rechte Schlitz 24 so dargestellt, daß er sich vollständig durch die vertikale Dimension des Gehäuses 20 von einer ersten, nach oben weisenden Oberfläche 34 des Gehäuses 30 zu einer zweiten, nach unten weisenden Oberfläche 36 des Gehäuses 20 erstreckt. Das gleiche gilt für jeden Schlitz 24.
Wie zu sehen ist, ist die zweite Oberfläche 36 des Gehäuses 20 in Eingriff mit einer gedruckten Leiterplatte 28, auf der mindestens ein Kontaktfleck oder Anschluß 38 ausgebildet ist. Ein solcher Kontaktfleck 38 soll mit einer Nase 40 am unteren Ende des Kontakts 22 in Eingriff gelangen, wie nachstehend noch erörtert wird.
Dadurch, daß die Nase 40 so vorgespannt ist, da sie sich nach außen mindestens bis zu der zweiten Oberfläche 36 des Gehäuses 20 erstreckt, wenn die Leiterplatte 28 in ihrer Position in Eingriff mit der zweiten Oberfläche 36 des Gehäuses 20 gehalten wird, gelangt die Nase 40 des Kontakts tatsächlich mit dem Kontaktfleck 38 in Eingriff, wenn der Kontaktfleck 38 räumlich richtig positioniert ist.
Die Fig. 6 und 7, auf die bei der Beschreibung des bekannten Beispiels weiter Bezug genommen wird, zeigen einen Kontakt 22', der auf eine nachstehend erläuterte Weise in einem Gehäuse 20 hängt. Der Kontakt 22' hat ein geringes Maß an Ausdehnung und einen Vorsprung 42 an seinem oberen Ende, und der Vorsprung 42 hat die Funktion, mit einer Leitung 30 von einer integrierten Schaltungseinrichtung 32, die mit der Leiterplatte 28 verbunden werden soll, in Eingriff zu gelangen. Wenn der Kontakt 22' an dem Gehäuse 20 hängt, wie die Fig. 6 und 7 zeigen, erstreckt sich der Vorsprung 42 nach oben über die erste Oberfläche 34 des Gehäuses 20 hinaus.
Wie bereits erörtert, hat der Kontakt 22' eine Nase 40 an seinem unteren Ende. Die Nase 40 soll natürlich mit dem Anschluß oder Kontaktfleck 38 an der Leiterplatte 28 in Eingriff gelangen, die einer bestimmten Leitung 30 einer integrierten Schaltung entspricht, die mit dem Vorsprung 42 des entsprechenden Kontakts 22 in Eingriff gelangt.
Nahe der Nase 40 befindet sich ein Hakenbereich 44 des Kontakts 22'. Der Hakenbereich 44 bildet eine im allgemeinen kreisförmige Öffnung 46, die an ihrem Eintritt etwa bei 48 verengt ist, so daß dann, wenn der Hakenbereich 44 über ein elastomeres Element 50, das noch definiert wird, gedrückt wird, der Kontakt 22' in einer in bezug auf das elastomere Element 50 hängenden Position gehalten wird.
Nahe seinem oberen, den Vorsprung aufweisenden Ende weist der Kontakt 22' einen langgestreckten Kanal 52 auf. Dieser Kanal 52 soll ein nachstehend definiertes steifes Element 54 aufnehmen.
Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 1, die ein repräsentatives Gehäuse 20 zeigt, weist die erste Oberfläche 34 des Gehäuses 20 eine Mulde 56 auf, und diese Mulde 56 verläuft über die Vielzahl von Schlitzen 24 im allgemeinen quer dazu. Auf gleiche Weise ist auch in der zweiten Oberfläche 36 des Gehäuses 20 eine Mulde 58 ausgebildet. Diese Mulde 58 erstreckt sich ebenfalls über die verschiedenen Schlitze 24 und ist so dargestellt, daß sie im allgemeinen quer zu der Orientierungsrichtung der Schlitze 24 ist.
Jede Mulde 56, 58 ist im allgemeinen symmetrisch in bezug auf eine gedachte Ebene 60 gezeigt, die zu der jeweiligen Oberfläche, in der die Mulde 56, 58 gebildet ist, senkrecht wäre. Es ist ferner zu beachten, daß die Mulden 56, 58 aus Gründen, die sich noch aus der weiteren Beschreibung ergeben, in bezug aufeinander versetzt sind.
Die in der ersten Oberfläche 34 gebildete Mulde 56 soll das steife Element 54 im Fall des Beispiels der Fig. 6 und 7 aufnehmen. Das Element 54 erstreckt sich in der Darstellung vollständig über die Anordnung von Schlitzen 24, über die die Mulde 56, in der das Element 54 aufgenommen ist, verläuft.
Bei diesem Beispiel soll die in der zweiten Oberfläche 36 des Gehäuses 20 gebildete Mulde 58 ein kompressibles, durch Zug dehnbares elastomeres Element 50 aufnehmen. Im Fall des steifen Elements 54, das in der in der ersten Oberfläche 34 des Gehäuses 20 gebildeten Mulde 56 aufgenommen ist, soll sich das elastomere Element 50, das in der in der zweiten Oberfläche 36 des Gehäuses 20 gebildeten Mulde 48 aufgenommen ist, vollständig über die Anordnung von Schlitzen 24 erstrecken, über die sich die Mulde 58, in der das elastomere Element 50 aufgenommen ist, erstreckt.
Die Anbringung oder Aufhängung von einzelnen Kontakten 22' in dem Beispiel der Fig. 6 und 7 kann auf jede geeignete Weise erfolgen. Eine einfache manuelle Methode zum Aufhängen besteht darin, den Kontakt 22' nach unten durch den Schlitz 24, in dem er aufgenommen werden soll, einzuführen, indem das Ende mit der Nase 40 zwischen das steife Element 54 und das elastomere Element 50 gedrückt wird, wobei diese beiden Elemente in ihren jeweiligen Mulden 56, 58 aufgenommen worden sind. Nachdem der Hakenbereich 44 bis zu einem Punkt eingeführt ist, an dem er eine Position unterhalb des elastomeren Elements 50 erreicht hat, kann der Hakenbereich 44 seitlich bewegt werden, um das elastomere Element 50c darin "festzulegen".
Nachdem dieses "Festlegen" erfolgt ist, wird der Kontakt 22' nach oben bis zu einem Punkt zurückgezogen, an dem der Eintritt in den langgestreckten Kanal 52 in dem Kontakt 22' über dem oberen Rand des steifen Elements 54 liegt. Das vorspringende End' des Kontakts 22' kann dann in einer Richtung nach rechts - in den Fig. 6 und 7 gesehen - bewegt werden, bis der Eintritt 62 in den Kanal 52 über dem steifen Element 54 liegt.
Es versteht sich, daß beim Zurückziehen des Kontakts 22' nach oben das elastomere Element 50 unter Zugspannung gelangt, wenn sich der Kontakt 22' in einer Lage befindet, in der der Eintritt 62 in den Kanal 52 über dem steifen Element 54 liegt. Wenn sich der Kontakt 22' in einer solchen Lage befindet, kann der Kontakt 22' leicht nach unten bewegt werden, so daß das steife Element 54 in den Kanal 52 eintritt.
Dadurch wird der Zug auf das elastomere Element 50 aufgehoben, und der Kontakt 22' befindet sich in seiner "Ruhe"-Position. Dieser Vorgang kann für eine Vielzahl von Kontakten 22' durchgeführt werden, wenn eine Reihenanordnung oder ein Feld von kontakten 22' verwendet wird.
Die "Ruhe"-Position eines Kontakts 22' ist in Fig. 7 mit einer ausgezogenen Linie dargestellt. Die Mittellinienachse 64 des Kanals 52 ist etwas rechts von einer Symmetrieebene 60 zu der Mulde 56, in der das steife Element 54 aufgenommen ist, abgewinkelt.
Diese Symmetrieebene 60 ist im allgemeinen zu der ersten Oberfläche 34 des Gehäuses 20 senk echt und mit einer Strichlinie dargestellt. Die Mittellinienachse 64 des Kanals 52, der in dem Kontakt 22' gebildet ist, ist durch eine zusätzliche Linie 64 in Fig. 7 unter einem kleinen Winkel in bezug auf die Linie dargestellt, die die Symmetrieebene 60 der Mulde darstellt.
Eine Winkeldarstellung 66 bezeichnet den Winkel, unter dem der Kanal 52 von der Symmetrieebene 60 der Mulde 56 geneigt ist. Dieser Winkel 66 kann in der "Ruhe"-Position des Kontakts 22' sehr klein sein und liegt voraussichtlich in der Größenordnung zwischen ca. 3º und 30º.
Fig. 7 zeigt ferner die Bewegung eines Kontakts 22', während der Vorsprung 42 des Kontakts 22' mit einer Leitung 30 einer integrierten Schaltungseinrichtung 32 in Eingriff gelangt. Während die integrierte Schaltungseinrichtung 32 mit dem Eingriffspunkt des Vorsprungs in Eingriff gebracht und der Abwärtsdruck fortgesetzt wird, gleitet das steife Element 54 relativ zu dem langgestreckten Kanal 52 in dem Kontakt 221 nach oben, und der Versatzwinkel 66 der Achse 64 des Kanals 52 wird größer.
Während dieses Vorgangs wird der Eingriffspunkt des Vorsprungs 42 abwärts und nach rechts bewegt. Die Bewegung des Eingriffspunkts des Vorsprungs 42 nach rechts erlaubt eine Relativbewegung des Eingriffspunkts über die Oberfläche der Leitung 30 der integrierten Schaltung. Diese Wischaktion ermöglicht einen besseren elektrischen Durchflußweg zwischen der Leitung 30 der integrierten Schaltung und dem Vorsprung 42 des Kontakts 22'.
Einer der Gründe, weshalb die scheinbare Rotation des Kontakts 22' erfolgt, ist der, daß das Nasenende des Kontakts 22' durch den Anschluß oder Kontaktfleck 38 der Leiterplatte 28 an einer Abwärtsbewegung gehindert wird. Wie bereits erörtert wurde, ist bei dem in den Fig. 6 und 7 gezeigten Beispiel die Leiterplatte 28 im wesentlichen mit der zweiten Oberfläche 36 des Gehäuses 20 in Eingriff.
Die vertikale Lage des tiefsten Teils der Mulde 58, die in der zweiten Oberfläche 36 des Gehäuses 20 gebildet ist, relativ zu den Dimensionen des unteren Bereichs des Kontakts 22' sorgt für eine Vorspannung der Nase 40 des Kontakts 22' in Eingriff mit dem Kontaktfleck 38 der Leiterplatte.
Während die integrierte Schaltung 32 den Vorsprung 42 des Kontakts 22' nach unten drängt, wird daher die Nase 40 in einer Richtung nach links - in Fig. 7 gesehen - getrieben. Dadurch erfolgt eine Wischaktion, und der elektrische Durchflußweg zwischen der Nase 40 des Kontakts 22' und dem Anschluß 38 der Leiterplatte wird optimiert.
Die Fig. 8 und 9 zeigen Kontakte und Kontakthängeeinrichtungen, wie sie in den Fig. 6 und 7 gezeigt sind, um Signal- und Entkopplungsmoden des Gehäuses 20 zu verdeutlichen. Fig. 8 zeigt das Beispiel in einer Signalmodus-Konfiguration. Diese Ansicht zeigt die Kontakte 22', die konfiguriert sind, um mit Signalanschlüssen oder -anschlußflächen 68 auf der Leiterplatte 28 gekoppelt zu werden.
Fig. 9 zeigt einen Entkopplungsmodus. Im Entkopplungsmodus hat die integrierte Schaltungseinrichtung 32 eine Vielzahl von Erdungsleitern und manchmal eine Vielzahl von Energieleitern, die mit einem Kondensator 70 zu verbinden sind, um ein Ansprechen auf Strom zu ermöglichen, wenn Ausgänge der integrierten Schaltungseinrichtung 32 umgeschaltet werden.
Im Stand der Technik erhält der Kunde Unterstützung, indem seine Forderungen nach speziellen Einrichtungskonfigurationen von Erdungs- und Energiepositionen erfüllt werden. Diese Positionen befinden sich praktisch immer nahe der Mitte der Seiten, da die Innere Leitungsinduktivität am kleinsten ist. Das Gehäuse 20 ist so ausgelegt, daß Mittelkontakte spiegelbildlich angeordnet sein können, um einen direkten Kontakt von Erdungs- und Energieleitungen mit einer der Vielzahl von Entkopplungsebenen 72 zu ermöglichen.
Jede Verwendete Entkopplungsebene 72 ist entweder als Erdungs- oder Energieebene bezeichnet, so daß dann, wenn ein Chipkondensator 70 über diese Ebenen 72 verlötet wird, ein Entkopplungskreis gebildet wird.
Sowohl die Signalanschlüsse oder -anschlußflächen 68 als auch die Entkopplungsebenen 72 sind mit externen Kundenschaltkreisen verbunden. Die Kontakte 22' sind als Spiegelbildkontakte gezeigt, um eine direkte elektrische Verbindung der integrierten Schaltung mit den Entkopplungsebenen 72 zu ermöglichen. Die Entkopplungsebenen 72 werden von einem Chipkondensator 70 entkoppelt.
Die in den Fig. 1 bis 5 gezeigten Kontakte 72 sind von den in den Fig. 6 und 7 gezeigten verschieden. Fig. 2 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Kontakts 22, der von einem Schlitz 24 innerhalb des Gehäuses 20 getrennt ist. Der Hauptunterschied zwischen diesem Kontakt 22 und dem vorher beschriebenen Kontakt besteht darin, daß der Kontakt 22 keinen langgestreckten Kanal 52 nahe dem oberen Vorsprungsbereich hat. Statt dessen ist der Kontakt 22 der Fig. 1 bis 5 mit einem Hakenbereich 74 ähnlich dem Hakenbereich 44 nahe der Nase 40 des vorher beschriebenen Kontaktbeispiels versehen.
Wenn der in den Fig. 1 bis 5 gezeigte Kontakt 22 verwendet wird, ist eine andere Art von Element 76 in der Mulde 56 angeordnet, die in der ersten oder oberen Oberfläche 34 des Gehäuses 20 ausgebildet ist. Anstatt ein steifes Element 54 vorzusehen, ist das Element 76, das bei diesem Beispiel in der Mulde 56 in der ersten Oberfläche 34 des Gehäuses 20 aufgenommen wird, von elastomerer Beschaffenheit und gleicht dem Element 50 in der Mulde 58, die in der zweiten Oberfläche 36 des Gehäuses 20 ausgebildet ist. Daher haben die beiden Elemente und nicht nur ein Element, wie das bei dem Beispiel der Fig. 6 und 7 der Fall ist, eine gewisse Kompressibilität und Zugdehnungsfähigkeit.
Wenn die beiden Elemente von elastomerer Beschaffenheit sind, kann immer noch eine Bewegung sowohl des Vorsprungs 42 als auch der Nase 40 des Kontakts 22 entlang zwei zueinander senkrechten Achsen stattfinden. Dabei könnten sich der Vorsprung 42 und die Nase des Kontakts 22 angesichts der Kompressibilität der beiden Elemente im allgemeinen horizontal und vertikal bewegen.
Das Beispiel der Fig. 1 bis 5 würde somit ebenfalls die gewünschte Wischaktion erzielen. Gleichzeitig würde die Beschädigung einer Leitung der integrierten Schaltung minimiert werden, da der Kontakt 22 in seiner Aufhängung innerhalb des Gehäuses 20 im wesentlichen frei schwimmend ist.
Es versteht sich, daß das Ansprechverhalten des Systems dadurch steuerbar ist, daß die nominelle Härte (Durometerhärte) des Elements 76, das in der in der oberen Oberfläche 34 des Gehäuses 20 gebildeten Mulde 56 aufgenommen ist, variiert wird. Je härter das Element 76 ist, um so beständiger ist es gegen eine Querbewegung des Kontaktvorsprungs 42, und die Wischaktion des Vorsprungs 42 über die Leitung einer integrierten Schaltung 32 wird verringert. Ein typischer Durometerbereich liegt zwischen 30 und 90 Shore-Härte D.
Fig. 3 zeigt den Kontakt 22 des Beispiels der Fig. 1 bis 5 in seiner normalen "Ruhe"-Position. In dieser Position erstrecken sich die beiden elastomeren Elemente 50, 76 im wesentlichen linear.
Fig. 5 zeigt die Art und Weise, wie die elastomeren Elemente 50, 76 manipuliert werden könnten, um die Anbringung zu erreichen. Fig. 5 zeigt einen Kontakt 22, der durch die unter, zweite Oberfläche 36 des Gehäuses 20 aufwärts eingeführt worden ist, so daß der Vorsprung 42 des Kontakts 22 zwischen den beiden elastomeren Elementen 50, 76 hindurchgeht und der Hakenbereich 74 nahe dem Vorsprung 42 des Kontakts 22 über dem elastomeren Element 76 positioniert ist, das in der in der ersten Oberfläche 34 des Gehäuses 20 gebildeten Mulde 56 aufgenommen ist.
Der obere Hakenbereich 74 wird dann nach unten gebracht, um das in der Mulde 56, die in der ersten Oberfläche 34 des Gehäuses 20 gebildet ist, aufgenommene elastomere Element 76 "festzulegen". Fig. 5 zeigt den Kontakt 22 mit dieser Befestigung an dem elastomeren Element 76, das in der in der ersten Oberfläche 34 des Gehäuses 20 gebildeten Mulde 56 aufgenommen ist, wie er nach unten gezogen wird, um das Element 76 zu verformen, so daß der untere Hakenbereich 44 in eine Lage gebracht werden kann, in der er das elastomere Element 50, das in der in der zweiten Oberfläche 36 des Gehäuses 20 gebildeten Mulde 58 aufgenommen ist, "festlegen" kann.
Wenn der untere Hakenbereich 44 in eine solche Position gebracht ist, kann der Kontakt 22 allmählich losgelassen werden, um das Festlegen des elastomeren Elements 50 zu bewirken, das in der in der zweiten Oberfläche 36 des Gehäuses 20 gebildeten Mulde 58 aufgenommen ist. Danach nehmen der Kontakt 22 und die elastomeren Elemente 50, 76 die in Fig. 3 gezeigten Positionen ein.
Fig. 4 zeigt die Reaktion der Einheit, wenn die Leitung 30 einer integrierten Schaltung 32 in Eingriff mit dem Vorsprung 42 des Kontakts 22 gebracht wird. Wie zu sehen ist, wird das elastomere Element 76, das in der in der ersten Oberfläche 34 des Gehäuses 20 gebildeten Mulde 56 aufgenommen ist, nach unten verformt, während es eine Kompression und Zugdehnung erfährt.
Wenn die Nase 40 des Kontakts 22 mit dem Anschluß 38 an der Leiterplatte 28 in Eingriff ist, erfolgt eine Verformung des elastomeren Elements 50, das in der in der zweiten Oberfläche 36 des Gehäuses 20 gebildeten Mulde 58 aufgenommen ist. Wie Fig. 4 zeigt, hat diese Verformung eine scheinbare Aufwärtsbewegung.
In dem in den Fig. 1 bis 5 gezeigten Beispiel kann die Leiterplatte 28 anfangs von der zweiten Oberfläche 36 des Gehäuses 20 beabstandet sein. Während die Leitung 30 der integrierten Schaltungseinrichtung 32 mit dem Vorsprung 42 des Kontakts 22 in Eingriff gebracht wird, um den Vorsprung 42 nach unten zu drängen, gelangt das unterste Ende des Kontakts 22 (also die Nase 40) in Eingriff mit dem Anschluß 38 der Leiterplatte 28.
Während eine fortgesetzte Abwärtsbewegung des Vorsprungs 42 des Kontakts 22 stattfindet, resultiert eine gleichzeitige Aufwärtsbewegung der Nase 40. Diese Bewegung des Kontakts 22 ist wirksam, um ein Wischen und einen Schutz der Leitung 30 der integrierten Schaltung zu erzielen.
Die Fig. 10 und 11 zeigen ein Beispiel, das teilweise dem Beispiel der Fig. 6 und 7 gleicht. Bei diesem Beispiel wird ein steifes Element 54 verwendet und in dem langgestreckten Kanal 52 von jedem einer Vielzahl von Kontakten 22' aufgenommen. Bei diesem Beispiel sind jedoch die Kontakte 22' in benachbarten Schilitzen 24 versetzt angeordnet. Dabei erstreckt sich der eine Kontakt 22' nach links in Fig. 10, und der nächste Kontakt 22' erstreckt sich nach rechts.
Es versteht sich und ist in den Fig. 10 und 11 gezeigt, daß ein zusätzliches elastomeres Element 78 vorgesehen ist, da sich Hakenbereiche 44 der verschiedenen Kontakte 22 in der Anordnung an zwei Seiten des zentralen steifen Elements 54 erstrecken. Um das zusätzliche elastomere Element 78 aufzunehmen, ist in der zweiten Oberfläche 36 des Gehäuses 20 eine zweite Mulde 80 ausgebildet.
Die Mulde 80 ist von einer vorgesehenen Position des steifen Elements 54 im wesentlichen um die gleiche Distanz seitlich beabstandet, um die das erste elastomere Element 50 in einer entgegengesetzten Richtung beabstandet ist. Infolgedessen erscheint die Kontaktanordnung symmetrisch. Diese Anordnung ist am besten in Fig. 10 zu sehen.
Bei dem Beispiel der Fig. 10 und 11 braucht in der ersten Oberfläche 34 des Gehäuses 20 keine Mulde vorgesehen zu sein, um das steife Element 54 aufzunehmen. Wegen der entgegengesetzt zusammenwirkenden Kontakte kann das steife Element 54 in verschiedenen langgestreckten Kanälen 52 in den Kontakten 22' aufgenommen sein, und das hin- und hergehende Zusammenwirken der Kontaktkanäle 52 resultiert in einem Zangeneffekt, so daß das steife Element 54 in den Kanälen 52 gehalten wird.
Da keine Mulde zu Aufnahme des steifen Elements vorgesehen sein muß, braucht kein Material aufgewendet zu werden, um das Gehäuse 20 an der Stelle zu formen, an der das steife Element 54 angeordnet ist. Wie Fig. 10 zeigt, kann somit eine im allgemeinen V-förmige Ausnehmung 82 in dem Gehäuse 20 ausgebildet sein, die eine zentrale Wand 84 hat, die sich von der zweiten Oberfläche 36 des Gehäuses 20 nach oben erstreckt, um linke und rechte Schlitze 24 voneinander zu trennen. Dadurch kann Material, aus dem das Gehäuse 20 geformt ist, eingespart werden.
Wie Fig. 11 zeigt, haben die Schlitze 24 typischerweise eine axiale Dimension, die größer als diejenige der jeweiligen Kontakte 22' ist. Infolgedessen kann ein gewisses Spiel mit den Kontakten 22' auftreten, die nicht in durchgehend gebildeten Ebenen gehalten sind. Da die Kontakte 22' leitfähig sind, können zwischen benachbarten Kontakten 22' entlang dem steifen Element 54 isolierende Zwischenelemente 86 angeordnet sein. Die axiale Dimension der Zwischenelemente 86 kann derart sein, daß ein Spiel zwischen den Kontakten 22' minimiert wird.
Fig. 10 zeigt eine integrierte Schaltungseinrichtung 32, deren Leitungen 30 in Eingriff mit den Vorsprüngen 42 der verschiedenen Kontakte 22' gebracht sind. Fig. 10 zeigt diese Leitungen 30 in Querrichtung voneinander beabstandet, um den Positionen der Vorsprünge 42 der Kontakte 22' zu entsprechen.
Es versteht sich, daß die Schlitze 24 und die jeweiligen darin aufgenommenen Kontakte 22' in der Praxis auf solche Weise ausgebildet sein können, daß sie auf jede spezielle Weise ausgebildete integrierte Schaltungen 32 aufnehmen.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 12 und 13 wird als nächstes ein alternatives Beispiel gezeigt. Dieses alternative Beispiel richtet sich auf eine bestimmte Konstruktion, wobei die Vorrichtung zum elektrischen Verbinden einer Leitung einer Einrichtung mit einem Anschluß dient, der in Querrichtung in einem Abstand von der Leitung auf derselben Seite eines Gehäuses angeordnet ist. Bei diesem Beispiel ist der Kontakt so ausgebildet, daß sich die Nase und der Vorsprung über eine gemeinsame ebene Oberfläche 100 des Gehäuses 20 hinaus erstrecken.
Wie Fig. 12 zeigt, ist bei diesem alternativen Beispiel ein Gehäuse 20 wie bereits beschrieben vorgesehen, das einen Schlitz hat, der sich im wesentlichen parallel zu einer Achse erstreckt, die zwischen einer entsprechenden Leitung und einem beabstandeten Anschluß verläuft. Das Gehäuse 20 hat eine seitliche Oberfläche (nicht gezeigt), in der eine erste Mulde 102 ausgebildet ist, die nahe einer Leitung 103 verläuft. Eine gegenüberliegende seitliche Oberfläche (nicht gezeigt) hat eine darin ausgebildete zweite Mulde 104, die sich nahe dem beabstandeten Anschluß 105 erstreckt.
Ein erstes elastomeres Element 106 ist in der ersten Mulde 102 aufgenommen. Ein zweites elastomeres Element 107 ist in der zweiten Mulde 104 aufgenommen. Die beiden elastomeren Elemente haben ein gewisses Maß an Kompressibilität und Zugdehnungsfähigkeit.
Ein Kontakt 110, der im allgemeinen eine Ebene definiert, ist in dem Schlitz 24 aufgenommen. Der Kontakt hat einen Vorsprung 111, der sich von der Oberfläche 100 zum Eingriff durch die Leitung 103 nach außen erstreckt. Der im allgemeinen ebene Kontakt 110 hat ferner eine Nase 112, die sich von der Oberfläche 100 zum Eingriff mit dem beabstandeten Anschluß 105 nach außen erstreckt. Sowohl die Nase 112 als auch der Vorsprung 111 liegen bei dem Beispiel von Fig. 12 im allgemeinen innerhalb der gleichen Ebene.
Fig. 13 zeigt ein Beispiel, das dem von Fig. 12 ähnlich ist. Der Kontakt 120 hat jedoch eine andere Konstruktion und ist aus einer Federform hergestellt. Der Kontakt 110 von Fig. 12 weist eine Nase 112 und einen Vorsprung 111 auf, die integrale Ansätze des Kontakts nach der Fertigung sind, und zwar jeweils nahe den entsprechenden Hakenbereichen 108, 109.
Als Beispiel von integralen Ansätzen werden bei der Fertigung des Kontakts, etwa durch Stanzen oder Schneiden, die Nase und die Vorsprünge aus dem Kontaktmaterial gestanzt oder geformt. Im Gegensatz dazu weist der Kontakt 120 von Fig. 13 eine Nase 122 und einen Vorsprung 124 auf, die durch Biegen des Federkontakts nahe jedem von gleichartig geformten Hakenbereichen 126, 128 ausgebildet sind.
Ebenso wie bei anderen Beispielen gelangt der Vorsprung mit einem Leiter in Eingriff, und das erste und das zweite elastomere Element dienen dazu, eine Bewegung des Kontakts in Richtungen entlang zwei zueinander senkrechten Achsen zu ermöglichen, wobei eine vorteilhafte Wischaktion des Vorsprungs über die Leitung und der Nase über den beabstandeten Anschluß erfolgt.
Es ist zu beachten, daß bei dem Beispiel in Fig. 13 die Mulden 130, 132, in denen die elastomeren Elemente aufgenommen sind, in das Gehäuse eingeformt sind und von der Oberfläche 100 allerdings unter einem Winkel dazu eintreten. Die Eintrittswinkel sind derart, daß dann, wenn der Kontakt 120 in Hakeneingriff über den elastomeren Elementen ist, diese Elemente in den Mulden 130, 132 festgelegt sind.
Ungeachtet der Ausführungsform der Erfindung ist das Gehäuse 20 im wesentlichen das gleiche und nur auf der Basis der gewünschten Lage der Kontakte 22', 110, 120 und der Lage des Muldeneintritts verschieden. Das Gehäuse 20 kann gefertigt werden, indem die Schlitze 24 entweder mittels Laserbearbeitung (typischerweise zur Fertigung von Prototypen und kleinen Fertigungsmengen) oder Spritzgießen des Gesamtgehäuses 20 mit darin geformten Schlitzen 24 (typischerweise für wirtschaftliche Fertigungsmengen) geformt werden. Die Kontakte 22, 22', 110, 120 können auf die vorher erläuterte Weise eingehängt werden. Wie ersichtlich ist sind die Kontakte 22, 22', 110, 120 einzeln austauschbar.
Die Kontakte 22, 22', 110, 120 sind so ausgebildet, daß sehr kurze elektrische Wege erhalten werden. Typischerweise ist die Gesamtlänge eines Kontakts nicht größer als ungefähr 3,5 mm (0,14 inch). Bei Kontakten gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine solche Länge eine Induktivität von 2,0 nH zwischen Oberflächen ergeben. Infolgedessen können sehr hohe Digitalsignale (typischerweise größer als 5 GHz) ohne merklichen Verlust an Wiedergabetreue übertragen werden.
Da die Flächen dei Kontakte 22, 22', 110, 120, die tatsächlich mit Leitern 30 von integrierten Schaltungseinrichtungen und Anschlüssen 38 von Leiterplatten in Eingriff gelangen, minimal sind, ist auch das Übersprechen zwischen Signalleitungen minimal. Dadurch ergibt sich eine höhere Trennung von übertragenen Analogsignalen.
Die Fig. 14 bis 16 feigen ein anderes Beispiel. Das Gehäuse der vorliegenden Ausführungsform gleicht dem in Fig. 1 gezeigten Gehäuse mit der Ausnahme, daß die erste Mulde und die zweite Mulde ausgefluchtet sind, wie Fig. 15 zeigt. Dabei kann eine erste Mulde 170 in der ersten Oberfläche 172 des Gehäuses 168 und eine zweite Mulde 174 in der zweiten Oberfläche 176 des Gehäuses 168 ausgebildet sein.
Die erste Mulde 170 kann mit der zweiten Mulde 174 im wesentlichen ausgefluchtet sein, so daß die erste Mulde 170 und die zweite Mulde 174 eine Ebene kreuzen, die zu der ersten Oberfläche 172 und der zweiten Oberfläche 176 des Gehäuses 168 senkrecht ist.
In vieler Hinsicht kann das Gehäuse 168 ähnlich wie das in Fig. 1 gezeigte und beschriebene Gehäuse ausgebildet sein. Beispielsweise kann darin eine Vielzahl von Schlitzen zur Aufnahme einer Vielzahl von Leitungen einer integrierten Schaltungseinrichtung vorgesehen sein. Ein solcher Schlitz ist bei 178 in Fig. 15 gezeigt.
Ein erstes elastomeres langgestrecktes Element 180 kann in der ersten Mulde 170 angeordnet sein, und ein zweites elastomeres langgestrecktes Element 182 kann in der zweiten Mulde 174 angeordnet sein. Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist daran gedacht, daß das zweite langgestreckte Element 182 aus einem Material mit einer höheren nominellen Härte als das Material des ersten elastomeren langgestreckten Elements 180 besteht und dennoch innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung ist.
Der Kontakt 150 des vorliegenden Beispiels kann eine andere Konstruktion als die in den Fig. 6 und 7 gezeigte haben. Der Kontakt des vorliegenden Beispiels ist allgemein bei 150 gezeigt. Der Kontakt 150 kann eine Nase 152, die sich von der zweiten Oberfläche 176 des Gehäuses 168 nach unten zum Eingriff mit dem beabstandeten Anschluß erstreckt, und einen Vorsprung 154 aufweisen, der sich in einen Schlitz 178 in dem Gehäuse 168 zum Eingriff mit der Leitung erstreckt.
Die Nase 152 und der Vorsprung 154 können integrale Ansätze des Kontakts 150 im Fertigungszustand sein, wobei die Nase 152 nahe dem unteren Bereich des Kontakts 150 und der Vorsprung 154 nahe einem oberseitigen Bereich des Kontakts 150 positioniert sein kann.
Der Vorsprung 154 kann einem ersten Hakenelement 156 benachbart sein. Ein zweites Hakenelement 158 kann unter dem ersten Hakenelement 156, jedoch über der Nase 152 positioniert sein, Das erste Hakenelement 156 und das zweite Hakenelement 158 können jeweils eine Öffnung 162 bzw. 164 haben. Die Öffnungen 162 und 164 können zu der gegenüberliegenden Seite des Kontakts 150 wie der Vorsprung 154 offen sein.
Ferner kann das eiste Hakenelement 156 von dem zweiten Hakenelement 158 durch einen Kontaktmittelabschnitt 160 getrennt sein. Das erste Hakenelement 156 kann das erste langgestreckte elastomere Element 180 festlegen, und das zweite Hakenelement 158 kann das zweite langgestreckte elastomere Element 182 festlegen.
Der Kontakt 150 kann daher an denn ersten langgestreckten elastomeren Element 180 und dem zweiten langgestreckten elastomeren Element 182 einhaken. Das erste und das zweite langgestreckte elastomere Element können den Kontakt in seiner Lage halten, wie bereits angegeben wurde.
Wenn eine bestimmte Leitung 190 einer integrierten Schaltungseinrichtung 192 mit dem Vorsprung 154 eines entsprechenden Kontakts 150 in Eingriff gelangt und auf den Vorsprung 154 einen Abwärtsdruck aufbringt, kann sich der Kontakt 150 relativ zu dem ersten langgestreckten elastomeren Element 180 und dem zweiten langgestreckten elastomeren Element 182, die darin festgelegt sind, verschieben, und der Kontakt 150 kann effektiv zu einer gewissen Rotation veranlaßt werden, da sich das erste langgestreckte elastomere Element 180 von der Leitung 190 der integrierten Schaltung 192 weg in Querrichtung verformt.
Dabei kann die von der Leitung 190 der integrierten Schaltung 192 auf den Kontakt 150 aufgebrachte Abwärtskraft Komponenten sowohl entlang der X- als auch der Y-Achse haben, und diese Komponenten können die scheinbare Rotation des Kontakts 150 bewirken. Infolgedessen bewegt sich der Vorsprung 154 in gewissem Maß quer über die Oberfläche 196 der Leitung 190 der integrierten Schaltung, mit der er in Eingriff ist, und die Nase 152 des Kontakts 150 kann sich quer über den Anschluß 194 der Leiterplatte, mit dem sie in Kontakt ist, bewegen.
Es ist daran gedacht, daß das zweite langgestreckte elastomere Element 182 aus einem Material bestehen kann, das eine höhere nominelle Härte als das erste langgestreckte elastomere Element 180 hat und doch die scheinbare Rotation des Kontakts 150 zuläßt.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 17 gezeigt. Diese Ausführungsform gleicht den in den Fig. 14 bis 16 gezeigten Beispielen, aber ein Kontakt 150A kann eine langgestreckte Nase 200 haben, die von der zweiten Oberfläche 176 des Gehäuses 168 nach unten verläuft. Ein Anschluß 202 einer integrierten Leiterplatte kann so positioniert sein, daß er mit einer Seite 204 der langgestreckten Nase 200, die dem ersten und dem zweiten Hakenelement 156A und 158A gegenüberliegt, in Eingriff ist.
Ebenso wie bei den vorher beschriebenen Beispielen hat bei dieser Ausführungsform die vor der Leitung der integrierten Schaltung auf den Kontakt 150A aufgebrachte Abwärtskraft Komponenten entlang der X- und der Y-Achse, und diese Komponenten bewirken die scheinbare Rotation des Kontakts 150A. Infolgedessen kann sich der Vorsprung 154A in gewissem Maß quer über die Oberfläche der Leitung der integrierten Schaltung, die mit ihm in Eingriff ist, bewegen.
Ferner kann die verlängerte Nase 200 des Kontakts 150A dazu tendieren, sich in bezug auf den Anschluß 202 der integrierten Leiterplatte in Querrichtung zu bewegen und dadurch eine erhöhte Kraft darauf aufzubringen. Die scheinbare Rotation des Kontakts 150A kann ferner die langgestreckte Nase 200 dazu veranlassen, sich in gewissem Maß vertikal über den Anschluß 202 der integrierten Leiterplatte zu bewegen und dadurch eine Wischaktion daran auszuführen.
Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gemäß Fig. 18 kann ein Kontakt 150B eine langgestreckte Nase 210 haben, die sich von der zweiten Oberfläche 186 des Gehäuses 168 wie vorher beschrieben nach unten erstreckt. Der Anschluß 212 der integrierten Leiterplatte kann jedoch so positioniert sein, daß er mit einer Seite 214 der langgestreckten Nase 210, die dem ersten und dem zweiten Hakenelement 156B und 158B benachbart ist, in Eingriff gelangt.
Ferner kann der Vorsprung 1548 an dem Kontakt 150B an dem Kontaktkörper weiter unten positioniert sein, so daß eine entsprechende Leitung der integrierten Schaltung mit dem Vorsprung zwischen dem ersten langgestreckten elastomeren Element 180 und dem zweiten langgestreckten elastomeren Element 182 in Kontakt gelangt.
Bei dieser Ausführungsform hat die von der Leitung der integrierten Schaltung auf den Kontakt 150B aufgebrachte Abwärtskraft eine Komponente, die primär entlang der X-Achse verläuft, und diese Komponente bewirkt die scheinbare Querbewegung des Kontakts 150B. Infolgedessen kann die verlängerte Nase 210 des Kontakts 150B die Tendenz haben, sich in bezug auf den Anschluß 212 der integrierten Leiterplatte quer zu bewegen und dadurch eine erhöhte Kraft darauf aufzubringen.
Es ist daran gedacht, daß die Langgestreckte Nase 210 des Kontakts 150B der vorher beschriebenen Ausführungsform durch eine erste Nase 220 und eine zweite Nase 222e setzt werden kann, wie in Fig. 19 gezeigt ist. Die erste Nase 220 und die zweite Nase 222 können von der zweiten Oberfläche 176 des Gehäuses 168 zum Eingriff mit einem ersten Anschluß 224 einer integrierten Leiterplatte und einem zweiten Anschluß 226 der integrierten Leiterplatte nach unten verlaufen. Der erste und der zweite Anschluß 224 und 226 der integrierten Leiterplatte können sich an einer gedruckten Leiterplatte 225 befinden.
Wie oben beschrieben, kann der Vorsprung 1548 an dem Kontakt 150B an dem Kontaktkörper weiter unten positioniert sein, so daß die Leitung der integrierten Schaltung den Vorsprung 154B zwischen dem ersten langgestreckten elastomeren Element 156B und dem zweiten langgestreckten elastomeren Element 158B kontaktiert.
Bei dieser Ausführungsform hat die von der Leitung der integrierten Schaltung auf den Kontakt 150C aufgebrachte Abwärtskraft eine Komponente, die hauptsächlich entlang der X-Achse liegt, und diese Komponente bewirkt die Querbewegung des Kontakts 150C.
Infolgedessen tendieren die erste Nase 220 und die zweite Nase 222 des Kontakts 150C dazu, sich in bezug auf den ersten Anschluß 224 der integrierten Leiterplatte und den zweiten Anschluß 226 der integrierten Leiterplatte quer zu bewegen, so daß eine Wischaktion daran erfolgt, während gleichzeitig der Kontakt: damit aufrechterhalten wird.
Diese Ausführungsform mit Vielfachkontakt 150C kann eine Möglichkeit zur Programmierung eine entsprechenden gedruckten Leiterplatte durch selektive Nutzung des Vielfachkontakts 150C in Kombination mit Einzelkontakten 150 bieten.
Beispielsweise kann die Konfiguration mit Vielfachkontakt 150C dazu dienen, zwei Signalleiterzüge 224 und 226 zu überbrücken. Eine Prüfplatte kann durch Wahl eines Vielfachkontakts 150C programmiert werden, wenn zwei entsprechende Leiterzüge zu überbrücken sind, und durch Wahl eines Einzelkontakts 150 programmiert werden, wenn zwei entsprechende Kontakte nicht überbrückt werden sollen.
Das erlaubt die kundenspezifische Ausbildung einer gedruckten Leiterplatte durch Wahl der geeigneten Kombination von Vielfachkontakten 150C und Einzelkontakten 150, so daß nicht für jede Anwendung eine neue gedruckte Leiterplatte vorgesehen werden muß. Der Vielfachkontakt 150C kann ferner einen zuverlässigeren Kontakt herstellen.
Wie oben angegeben, kann ungeachtet der Ausführungsform der Erfindung das Gehäuse 168 im wesentlichen gleich sein und nur auf der Grundlage der gewünschten Lage der Kontakte 22', 110, 120, 150, 150A, 150B, 150C und der Lage des Muldeneintritts unterschiedlich sein.
Das Gehäuse 168 kann durch Bilden von Schlitzen 178 entweder mittels Laserbearbeitung (typischerweise für Prototypen und kleine Fertigungsmengen) oder Spritzgießen des Gesamtgehäuses 168 mit darin geformten Schlitzen 17B (typischerweise für wirtschaftliche Fertigungsmengen) gefertigt werden.
Die Kontakte 22, 22', 110, 120, 150, 150A, 1508, 150C können auf die vorher erläuterte Weise eingehängt sein. Wie ersichtlich ist, sind die Kontakte 22, 22', 110, 120, 150, 150% 1508, 150C einzeln auswechselbar.
Ferner sind die Kontakte 22, 22', 110, 120, 150, 150A, 1508, 150C so ausgebildet, daß sehr kurze elektrische Wege erhalten werden. Typischerweise ist die Gesamtlänge eines Kontakts nicht größer als 3,5 mm (0,14 inch). Bei Kontakten gemäß der vorliegenden Erfindung ergibt eine solche Länge eine Induktivität von 2,0 nH zwischen Oberflächen. Infolgedessen können sehr hohe Digitalsignale (typischerweise größer als 5 GHz) ohne signifikante Verluste an Wiedergabetreue übertragen werden.
Da die Flächen der Kontakte 22, 22', 110, 120, 150A, 150B, 150C, die tatsächlich mit Leitungen 190 von integrierten Schaltungseinrichtungen und Anschlüssen 194 von gedruckten Leiterplatten in Eingriff sind, minimal sind, ist auch das Maß an Übersprechen zwischen Signalleitungen minimal. Das ergibt eine höhere Trennung von übertragenen Signalen.
Schließlich kann, wie oben erörtert, eine Vielzahl von Schlitzen vorgesehen sein, die jeweils einen Kontakt aufnehmen. Typischerweise wird eine Vielzahl von Kontakten verwendet, und zwar jeweils einer für jede Leitung der integrierten Schaltung. Bei einer solchen Ausführungsform ist die gedruckte Leiterplatte mit einer Vielzahl von Anschlüssen versehen, die jeweils in Eingriff mit einem der reihenweise angeordneten Kontakte sind.
Änderungen können hinsichtlich der Einzelheiten, speziell hinsichtlich Gestalt, Größe und Anordnung von Teilen der oben beschriebenen Vorrichtung vorgenommen werden.

Claims

1. Vorrichtung zum elektrischen Verbinden einer Leitung (190) einer Einrichtung (192) mit einem Anschluß (202, 212), der in einem Abstand von der Leitung angeordnet ist, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:

(a) ein Gehäuse (20, 168), in dem mindestens ein Kontaktaufnahmeschlitz (24) ausgebildet ist, wobei das Gehäuse eine Oberfläche (172, 176) hat, die von dem mindestens einen Kontaktaufnahmeschlitz gekreuzt wird, wobei sich der mindestens eine Kontaktaufnahmeschlitz im wesentlichen parallel zu einer Achse erstreckt, die zwischen einer entsprechenden Leitung und einem beabstandeten Anschluß verläuft;

(b) ein erstes elastomeres Element (180), das von dem Gehäuse so getragen wird, daß sich das erste elastomere Element über den mindestens einen Kontaktaufnahmeschlitz erstreckt;

(c) ein zweites elastomeres Element (182), das von dem Gehäuse so getragen wird, daß sich das zweite elastomere Element über den mindestens einen Kontaktaufnahmeschlitz erstreckt; und

(d) einen Kontakt (150A, 150B), der in dem mindestens einen Kontaktaufnahmeschlitz aufgenommen ist, wobei die Leitung mit dem Kontakt in Eingriff bringbar ist und ferner der beabstandete Anschluß mit dem Kontakt in Eingriff bringbar ist, wobei der Kontakt das erste elastomere Element und das zweite elastomere Element festlegt und daran hängt, und wobei der Kontakt folgen des aufweist: ein erstes Hakenelement (156A), das das erste elastomere Element umgibt, um den Kontakt an dem ersten elastomeren Element zu halten, ein zweites Hakenelement (156B), das das zweite elastomere Element umgibt, um den Kontakt an dem zweiten elastomeren Element zu halten, einen Vorsprung (154A, 154B) zum Kontaktieren der Leitung, der an einer quer vorspringenden Seite des Kontakts, die sich parallel zu einer Achse erstreckt, die zwischen dem ersten und dem zweiten Hakenelement verläuft, und in der Nähe von dem ersten Hakenelement und einer langgestreckten Nase (200, 210) positioniert ist, die sich im wesentlichen parallel zu einer Achse, die zu einer Oberfläche (172, 176) des Gehäuses senkrecht ist, und in Richtung zu dem beabstandeten Anschluß zum Kontaktieren des beabstandeten Anschlusses erstreckt, und wobei der beabstandete Anschluß eine von den Querseiten (204, 214) der langgestreckten Nase kontaktiert,

wobei, während die Leitung mit dem Kontakt in Eingriff steht, sich das erste elastomere Element verformt, um eine relative Rotation des Kontakts zu ermöglichen, so daß eine Wischaktion des Vorsprungs (154A, 154B) über die Leitung der Einrichtung erzeugt wird, wobei die relative Rotation ferner eine erhöhte Kraft und in gewissem Maß eine Wischaktion durch die langgestreckten Nase (200, 210) an dem beabstandeten Anschlußelement erzeugt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste elastomere Element (180) aus einem Material gebildet ist, das weniger verformbar als das zweite elastomere Element (182) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das zweite elastomere Element (182) aus einem Material gebildet ist, das weniger verformbar als das erste elastomere Element (180) ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich da erste und das zweite elastomere Element verformen, während die Leitung mit dem Kontakt (150A, 150B) in Eingriff gelangt, um eine Querbewegung des Kontakts zu ermöglichen.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in dem Gehäuse (168) eine erste Mulde (170) in der Nähe von der Leitung ausgebildet ist und eine zweite Mulde (174) in der Nähe von dem beabstandeten Anschluß ausgebildet ist, wobei die erste Mulde (170) das erste elastomere Element aufnimmt und die zweite Mulde (174) das zweite elastomere Element aufnimmt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die eiste Mulde (170) und die zweite Mulde (174) eine Ebene kreuzen, die zu der Oberfläche (172, 176) des Gehäuses senkrecht ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Langgestreckte Nase (200, 210) und der Vorsprung (154A, 1548) an den Kontakt integrale Verlängerungen des Kontakts sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Vorsprung (154B) zwischen dem ersten Hakenelement (156B) und dem zweiten Hakenelement (158B) an der quer vorspringenden Seite des Kontakts derart positioniert ist, daß, während die Leitung mit dem Kontakt in Eingriff gelangt, sich das erste und das zweite elastomere Element (180, 182) verformen, um eine Querbewegung des Kontakts zu ermöglichen, so daß eine Wischaktion des Vorsprungs über die Leitung der Einrichtung und der langgestreckten Nase über dem beabstandeten Anschluß erzeugt wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Seite (214) der langgestreckten Nase, die der quer vorspringenden Seite des Kontakts gegenüberliegt, den beabstandeten Anschluß (212) kontaktiert.

10. Vorrichtung zum elektrischen Verbinden einer Leitung (190) einer Einrichtung (192) mit einem Anschluß (224, 226), der in einem Abstand von der Leitung angeordnet ist, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:

(d) einer Kontakt (150C), der in dem mindestens einen Kontaktaufnahmeschlitz aufgenommen ist, wobei die Leitung mit dem Kontakt in Eingriff bringbar ist und ferner der beabstandete Anschluß mit dem Kontakt in Eingriff bringbar ist, wobei der Kontakt das erste elastomere Element und das zweite elastomere Element festlegt und daran hängt, und wobei der Kontakt folgendes aufweist: ein erstes Hakenelement (156A), das das erste elastomere Element umgibt, um den Kontakt an dem ersten elastomeren Element zu halten, ein zweites Hakenelement (156B), das das zweite elastomere Element umgibt, um den Kontakt an dem zweiten elastomeren Element zu halten, einen Vorsprung (154A, 154B) zum Kontaktieren der Leitung, der an einer quer vorspringenden Seite des Kontakts, die sich parallel zu einer Achse erstreckt, die zwischen dem ersten und dem zweiten Hakenelement verläuft, und in der Nähe von dem ersten Hakenelement und einer Langgestreckten Nase positioniert ist, die eine erste Nase (220) und eine zweite Nase (222) aufweist, die sich im wesentlichen parallel zu einer Achse, die zu der Oberfläche (172, 176) des Gehäuses senkrecht ist, und in Richtung zu dem beabstandeten Anschluß zum Kontaktieren des beabstandeten Anschlusses erstrecken, und wobei der beabstandete Anschluß die langgestreckte Nase kontaktiert,

wobei, während die Leitung mit dem Kontakt in Eingriff gelangt, sich das erste und das zweite elastomere Element verformen, um eine Querbewegung des Kontakts zu ermöglichen, so daß eine Wischaktion des Vorsprungs (154A, 154B) über die Leitung der Einrichtung und eine Wischaktion durch die langgestreckte Nase an dem beabstandeten Anschluß erzeugt wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die erste Nase einen ersten beabstandeten Anschluß (224) kontaktiert und die zweite Nase einen zweiten beabstandeten Anschluß (226) kontaktiert, während die Leitung mit dem Kontakt (150C) in Eingriff gelangt, wobei sich das erste und das zweite elastomere Element verformen, um eine Querbewegung des Kontakts zu ermöglichen, so daß eine Wischaktion des Vorsprungs über die Leitung der Einrichtung erzeugt wird, wobei die Querbewegung ferner eine Wischaktion der ersten und der zweiten Nase über den ersten bzw. den zweiten beabstandeten Anschluß erzeugt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Kontakt (150C), der die erste Nase (220) und die zweite Nase (222) hat, selektiv dazu dienen kann, eine entsprechende Leiterplatte zu programmieren.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste elastomere Element und das zweite elastomere Element ein Maß an Kompressibilität und Zugdehnungsfähigkeit haben.