EP2091109A2 - Leiterkarten-Steckverbinder mit Masseanschluss - Google Patents
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- H01R12/721—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures coupling with the edge of the rigid printed circuits or like structures cooperating directly with the edge of the rigid printed circuits
Definitions
- the invention relates to a printed circuit board connector, in particular a card edge connector, with a plug-in slot, are arranged in the electrical contact elements for directly plug-in printed circuit boards.
- Such a connector is needed to ensure a secure ground connection between the printed circuit board and the connector in addition to a mechanically accurate guide a printed circuit board in a printed circuit board connector.
- the invention is therefore based on the object to form a device of the type mentioned in that a ground connection between the printed circuit board and a connector is made to ensure a safe discharge possibly static, electrical energy before the circuit board completely plugged in and with the power supply connected is.
- an electrically conductive ground terminal contact is arranged that an inserted into the insertion slot printed circuit board, on at least one ground contact facing side edge, within a plug-in range of the printed circuit board, having a ground track, and that upon insertion of the printed circuit board in the plug-in slot, the ground track slides along contacting the ground terminal contact.
- the printed circuit board connector on at least one of its corner regions on a specially shaped ground terminal contact.
- the ground terminal contact is integrated as a separate part in the connector housing, with which it closes the insertion slot at one end, on which the circuit board slides along during insertion advantageous.
- the ground terminal contact is made of an electrically conductive material, preferably made of solid metal, locked in the non-conductive connector housing and advantageously has an electrically conductive connection to the circuit board on which the connector housing is mounted.
- a resilient contact this can be done by a solder pin or by a press-fit.
- a connection from or through the circuit board into a corresponding bore (possibly with a thread) in the ground terminal contact is provided.
- a ground terminal contact is provided, which is designed as an electrically conductive stamped and bent part, and in turn has an electrical connection to a grounding conductor on the circuit board, on which the printed circuit board connector is mounted.
- the printed circuit board to be used in the printed circuit board connector with a grounding conductor track to be arranged at the edge of the card in order to achieve a direct contact with the ground terminal contact.
- the ground-conducting track is to be provided at the side edges of the printed circuit board at least in the immediate plug-in area.
- the ground track can be galvanically applied or can be designed as an additional applied, metallic surface, angled or U-shaped, guided around the outer edge, on a side facing the ground terminal.
- Another advantage is that such a equipped printed circuit board connector survives higher mating cycles, since the relatively sharp edges of the printed circuit board edges, in conjunction with the depending on the production quality rough surface of the printed circuit board edges, when plugged directly into the slot increased friction to the usual Exercise plastic wall in the two corners, so that they are exposed to increased wear.
- a mounted on a printed circuit board 40 PCB connector 1 with electrical contact elements 8 and a ground terminal 10 is shown.
- the printed circuit board connector 1 has a connector housing 2 with a plug-in slot 3 for direct contacting with a printed circuit board 30.
- an S-shaped pressure spring 5 is inserted in the slot 3 on the opposite side of the ground terminal 10, by means of the printed circuit board 30 immediately when inserted against the ground terminal 10 is pressed 10, without already contacting with an electrical contact from the circuit board and the Connector is done.
- the ground terminal 10 is in a first variant in the Fig. 2 shown.
- This shows a massive metallic contact in Fig. 2a with a press-fit 13, in Fig. 2b with a EinlötWallet 14 and in the Fig. 2c equipped with a bore 15.
- the body shape shows a slightly L-shaped design with a dome 11, which is provided for contacting the printed circuit board 30.
- two locking lugs 12 are formed in the foot region of the ground terminal contact.
- FIG. 3 A half way plugged into the printed circuit board connector 1 printed circuit board 30 to the ground terminal 10 is in the Fig. 3 shown. It can be seen that in the corner region opposite to the ground terminal contact 10, the pressure spring 5 is arranged, which presses the circuit board 30 against the ground terminal contact 10. Wherein the actual reason of the pressure spring 5 is to merge accurately in this system very close together arranged contacts - and even before the contacts contact each other when inserting the circuit board 30 in the printed circuit board connector 1. At the same time, in the plug-in region 31 on the printed circuit board 30, a ground trace 33 can be seen, which also extends to the side edge of the printed circuit board, in FIG where it is applied there galvanically or is additionally fixed as an angled sheet metal part 34, as in Fig. 4 is shown.
- the Fig. 5 shows a printed circuit board connector 1 with a ground terminal 20, which is designed as a punched and angled contact rail.
- a contact tip 21 for contacting with one of the mass-leading side surfaces of the printed circuit board.
- Lateral locking hooks 22 are provided for a secure hold within the connector housing.
- the connection to a ground track on the circuit board 40 on which the printed circuit board connector 1 is fixed takes place, as in the case of the pin-like ground terminal contact 10, via a press-in or solder connection 23.
- a spring contact 24 can be used for this purpose, as in FIG Fig. 6 executed, be provided.
- a printed circuit board connector in which the ground terminal contact 28 is formed from a stamped metal strip, which is adapted to the outer housing shape and is placed from the outside in a correspondingly provided recess 6 on the connector housing 2.
- the contact is designed as asymmetrical U, and is latched to the shorter leg at one of the corner regions 4 in the slot region 3, so that it contacts the dome 21 of an inserted printed circuit board 30, and is externally attached to a locking button 7 provided on the connector housing 2 locked.
- the contact area then facing the printed circuit board 40 is either SMD-capable for soldering or-as shown here-designed with resilient contacts 24 for pressing onto a ground-carrying conductor track of the printed circuit board 40.
- the Fig. 7 shows several variants of the punched, angled ground terminal contacts 20, 20 ', 28, which are required in or on one of the corner regions 4 of the printed circuit board connector 1 for contacting with a plugged circuit board 30.
- Fig. 7a the punched, angled ground terminal contact 20, which is provided for the inner insert in the connector housing 2.
- Fig. 7b a variant of an inner contact 20 'is shown, which is latched by means of two latching hooks 22 in the connector housing 2 and is provided for a resilient contact with a conductor on the circuit board 40.
- the Fig. 7c shows a lockable from the outside on the connector housing 2 ground terminal contact 28. Namely, the stamped and bent part is inserted into a recess 6 of the connector housing 2 and locked by means of a molded-there detent knob 7.
- This variant has two spring contacts 24 for contacting with a grounding conductor on the circuit board 40.
Landscapes
- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
- Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft einen Leiterkarten-Steckverbinder, insbesondere einen Kartenrandsteckverbinder, mit einem Steckschlitz, in dem elektrische Kontaktelemente für direkt steckbare Leiterkarten angeordnet sind.
- Ein derartiger Steckverbinder wird benötigt, um neben einer mechanisch exakten Führung einer Leiterkarte in einem Leiterkarten-Steckverbinder auch eine sichere Masseanbindung zwischen der Leiterkarte und dem Steckverbinder sicherzustellen.
- Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Vorrichtungen bekannt, eine Leiterkarte derartig mit einem Steckverbinder zu kontaktieren, dass zunächst ein Potenzialausgleich beim Steckvorgang erfolgt, bevor die Spannungsversorgung zu der Leiterkarte erfolgt.
So sind an Leiterkarten Verriegelungsmechanismen vorgesehen, die vor einem Herausziehen die Spannungsversorgung deaktivieren, bzw. beim Einschieben mittels eines Mikroschalters die Spannungsversorgung erst nach dem endgültigen Stecken und Verriegeln zuschalten. - Derartige, bekannte Steckverbindungen sind natürlich entsprechend aufwendig in der Konstruktion und Herstellung.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend auszubilden, dass eine Masseverbindung zwischen der Leiterkarte und einem Steckverbinder hergestellt wird, um eine sichere Entladung gegebenenfalls statischer, elektrischer Energie zu gewährleisten, bevor die Leiterkarte vollständig gesteckt und mit der Spannungsversorgung verbunden ist.
- Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass innerhalb des Steckschlitzes in mindestens einem der Eckbereiche des Steckverbinders ein elektrisch leitender Masseanschlusskontakt angeordnet ist, dass eine in den Steckschlitz eingeschobene Leiterkarte, auf mindestens einer dem Massekontakt zuweisenden Seitenkante, innerhalb eines Einsteckbereiches der Leiterkarte, eine Massebahn aufweist, und dass beim Einstecken der Leiterkarte in den Steckschlitz, die Massebahn an dem Masseanschlusskontakt kontaktierend entlanggleitet.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2-7 angegeben.
- Die Abschirmung von elektronischen Baugruppen in Rack-Systemen (Schaltschränke) gegen elektromagnetische Störungen erfolgt normalerweise über komplett abgeschirmte Gehäuse. Wobei auch jedes Einschubgehäuse im Rack-System komplett geschirmt ist.
Da bei einem eventuell nötigen Austausch einer Leiterkarte in einem der Einschubgehäuse, selten das ganze System ausgeschaltet werden kann, ist sicherzustellen, das der Austausch problemlos erfolgen kann.
Dazu ist erforderlich, dass unkontrollierte Entladungen statischer elektrischer Energie vermieden werden, in dem beim Steckvorgang zunächst ein Potenzialausgleich der masseführenden Leitungen der neuen Leiterkarte mit dem System erfolgt und erst anschließend eine elektrische Kontaktierung der übrigen Kontakte der Steckverbinder, beim weiteren Einstecken der Leiterkarte. - Dazu weist der erfindungsgemäße Leiterkarten-Steckverbinder mindestens an einem seiner Eckbereiche einen speziell geformten Masseanschlusskontakt auf.
Der Masseanschlusskontakt ist als separates Teil in das Steckverbindergehäuse integriert, mit dem es den Steckschlitz an einem Ende abschließt, an dem die Leiterkarte vorteilhaft beim Einschieben entlanggleitet.
Der Masseanschlusskontakt ist aus einem elektrisch leitenden Material, vorzugsweise aus massivem Metall, in dem nichtleitenden Steckverbindergehäuse verrastet und weist vorteilhaft eine elektrisch leitende Verbindung zu der Leiterplatte auf, auf der das Steckverbindergehäuse montiert ist.
Wobei mehrere Varianten vorgesehen sind, den Kontakt mit einer entsprechenden masseführenden Leiterbahn auf der Leiterplatte zu kontaktieren. Dies kann durch eine federnde Kontaktierung erfolgen, dies kann durch einen Lötstift erfolgen oder durch einen Einpressstift.
Vorgesehen ist auch eine Verbindung von oder durch die Leiterplatte in eine entsprechende Bohrung (eventuell mit einem Gewinde) im Masseanschlusskontakt.
Als eine Variante ist ein Masseanschlusskontakt vorgesehen, das als elektrisch leitendendes Stanzbiegeteil ausgebildet ist, und wiederum eine elektrische Verbindung zu einer masseführenden Leiterbahn auf der Leiterplatte aufweist, auf der der Leiterkarten-Steckverbinder montiert ist.
Für eine optimale Massekontaktierung ist vorgesehen, die in den Leiterkarten-Steckverbinder einzusetzende Leiterkarte mit einer am Kartenrand anzuordnenden, masseführenden Leiterbahn vorzusehen, um eine direkte Kontaktierung mit dem Masseanschlusskontakt zu erzielen.
Wobei die masseführende Leiterbahn an den Seitenrändern der Leiterkarte zumindest im unmittelbaren Steckbereich vorzusehen ist.
Wobei die Massebahn galvanisch aufgebracht sein kann oder als zusätzlich aufzubringende, metallische Fläche ausgeführt sein kann, gewinkelt oder U-förmig, um die Außenkante herumgeführt, auf einer dem Masseanschluss zugewandten Seite. - Ein weiterer Vorteil liegt darin, das ein derartig ausgerüsteter Leiterkarten-Steckverbinder höhere Steckzyklen übersteht, da die relativ scharfen Kanten der Leiterkartenränder, in Verbindung mit der je nach Fertigungsqualität rauen Oberfläche der Leiterkartenränder, beim direkten Stecken in den Steckschlitz eine erhöhte Reibung auf die allgemein übliche Kunststoffwand in den beiden Eckbereichen ausüben, so dass diese einem erhöhten Verschleiß ausgesetzt sind.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
- Fig.1
- eine Ansicht mit einem Teilschnitt durch einen Leiterkarten-Steckverbinder in dem ein Masseanschlusskontakt montiert ist,
- Fig. 2a
- einen metallischen Masseanschlusskontakt mit einem Einpressstift,
- Fig. 2b
- einen metallischen Masseanschlusskontakt mit einem Lötstift,
- Fig. 2c
- einen metallischen Masseanschlusskontakt mit einer Bohrung für einen Steckstift,
- Fig. 3
- eine Ansicht mit einem Schnitt durch einen auf einer Leiterplatte montierten Leiterkarten-Steckverbinder mit einer darin teilweise gesteckten Leiterkarte,
- Fig. 4
- einen Ausschnitt auf den Steckbereich der Leiterkarte mit einer abgewinkelten Massebahn,
- Fig. 5
- eine Ansicht mit einem Schnitt durch einen auf einer Leiterplatte montierten Leiterkarten-Steckverbinder mit einer darin gesteckten Leiterkarte und einem als Stanzbiegeteil ausgebildeten Masseanschlusselement,
- Fig. 6
- eine Teilansicht eines Leiterkarten-Steckverbinders mit einem von außen aufrastbaren Masseanschlusskontakt, und
- Fig. 7
- die vereinzelten Varianten eines als Stanzbiegeteil geformten Masseanschlusskontaktes.
- In der
Fig.1 ist in einem Teilschnitt, ein auf einer Leiterplatte 40 montierter Leiterkartensteckverbinder 1 mit elektrischen Kontaktelementen 8 und einem Masseanschlusskontakt 10 gezeigt.
Der Leiterkartensteckverbinder 1 weist ein Steckverbindergehäuse 2 mit einem Steckschlitz 3 für eine direkte Kontaktierung mit einer Leiterkarte 30 auf.
Weiterhin ist im Steckschlitz 3 auf der dem Masseanschlusskontakt 10 gegenüberliegenden Seite eine S-förmige Andruckfeder 5 eingefügt, mittels der die Leiterkarte 30 sofort beim Einfügen gegen den Masseanschlusskontakt 10 gedrückt 10 wird, ohne dass bereits eine Kontaktierung mit einem elektrischen Kontakt von der Leiterplatte und dem Steckverbinder erfolgt ist. - Der Masseanschlusskontakt 10 ist in einer ersten Variante in der
Fig. 2 dargestellt. Diese zeigt einen massiven metallischen Kontakt, der inFig. 2a mit einem Einpresskontakt 13, inFig. 2b mit einem Einlötkontakt 14 und in derFig. 2c mit einer Bohrung 15 ausgestattet ist.
Die Körperform zeigt eine leicht L-förmige Ausführung mit einer Kuppe 11, die zur Kontaktierung mit der Leiterkarte 30 vorgesehen ist.
Zum Verrasten in dem Steckverbindergehäuse 2 sind im Fußbereich des Masseanschlusskontaktes 10 zwei Rastnasen 12 angeformt. - Eine halbwegs in dem Leiterkartensteckverbinder 1 gesteckte Leiterkarte 30 mit dem Masseanschlusskontakt 10 ist in der
Fig. 3 gezeigt.
Hierbei ist erkennbar, dass in dem Eckbereich gegenüber dem Masseanschlusskontakt 10 die Andruckfeder 5 angeordnet ist, die die Leiterkarte 30 gegen den Masseanschlusskontakt 10 drückt.
Wobei der eigentliche Grund der Andruckfeder 5 darin liegt, die bei diesem System sehr eng nebeneinander angeordneten Kontakte passgenau zusammenzuführen - und zwar noch bevor die Kontakte beim Einfügen der Leiterkarte 30 in den Leiterkarten-Steckverbinder 1 gegenseitig kontaktieren. Gleichzeitig ist im Einsteckbereich 31 auf der Leiterkarte 30 eine Massebahn 33 erkennbar, die sich auch auf die Seitenkante der Leiterkarte erstreckt, in dem sie dort galvanisch aufgebracht ist oder als abgewinkeltes Blechteil 34 zusätzlich fixiert ist, wie dies inFig. 4 gezeigt ist. - Die
Fig. 5 zeigt einen Leiterkarten-Steckverbinder 1 mit einem Masseanschlusskontakt 20, der als gestanzte und gewinkelte Kontaktschiene ausgeführt ist. Prinzipiell ebenfalls mit einer Kontaktkuppe 21 ausgestattet, für die Kontaktierung mit einer der masseführenden Seitenflächen der Leiterkarte. Seitliche Rasthaken 22 sind für einen sicheren Halt innerhalb des Steckverbindergehäuses vorgesehen.
Der Anschluss zu einer Massebahn auf der Leiterplatte 40 auf der der Leiterkarten-Steckverbinder 1 fixiert ist, erfolgt wie bei dem stiftartigen Masseanschlusskontakt 10 über einen Einpress- oder Lötanschluss 23. Auch kann hierfür ein Federkontakt 24 ähnlich wie inFig. 6 ausgeführt, vorgesehen sein. - In der
Fig. 6 ist ein Leiterkarten-Steckverbinder gezeigt, bei dem der Masseanschlusskontakt 28 aus einem gestanzten Metallstreifen geformt ist, der der äußeren Gehäuseform angepasst ist und von außen in eine entsprechend vorgesehene Ausnehmung 6 am Steckverbindergehäuse 2 aufgesetzt wird. Dabei ist der Kontakt als unsymmetrisches U ausgeführt, und wird mit dem kürzeren Schenkel an einem der Eckbereiche 4 im Steckschlitzbereich 3 eingeklinkt, so dass er mit der Kuppe 21 einer eingeschobenen Leiterkarte 30 kontaktiert, und wird von außen an einem dazu vorsehenden Rastknopf 7 am Steckverbindergehäuse 2 verrastet.
Der dann zur Leiterplatte 40 weisende Kontaktbereich ist entweder SMDfähig zum Löten oder - wie hier gezeigt - mit federnden Kontakten 24 zum Aufpressen auf eine masseführende Leiterbahn der Leiterplatte 40 ausgestaltet. - Die
Fig. 7 zeigt mehrere Varianten der gestanzt, gewinkelten Masseanschlusskontakte 20, 20', 28, die in oder an einem der Eckbereiche 4 des Leiterkarten-Steckverbinders 1 zur Kontaktierung mit einer gesteckten Leiterkarte 30 erforderlich sind. - So zeigt
Fig. 7a den gestanzt, gewinkelten Masseanschlusskontakt 20, der für den Inneneinsatz im Steckverbindergehäuse 2 vorgesehen ist. Mit einen etwas breitere Blechabschnitt aus dem ein Lötstift 23 abgewinkelt ist, sowie einem schmaleren Blechabschnitt, der eine Kuppe 21 zum Kontaktieren mit der Leiterkarte 30 aufweist.
InFig. 7b ist eine Variante eines Innenkontaktes 20' gezeigt, der mittels zweier Rasthaken 22 im Steckverbindergehäuse 2 verrastbar ist und für eine federnde Kontaktierung mit einer Leiterbahn auf der Leiterplatte 40 vorgesehen ist.
DieFig. 7c zeigt einen von außen auf das Steckverbindergehäuse 2 aufrastbaren Masseanschlusskontakt 28. Und zwar wird das Stanzbiegeteil in eine Ausnehmung 6 des Steckverbindergehäuses 2 eingesetzt und mittels eines dort angeformten Rastknopfes 7 verrastet. Diese Variante weist zwei Federkontakten 24 zur Kontaktierung mit einer masseführenden Leiterbahn auf der Leiterplatte 40 auf.
Claims (7)
- Leiterkarten-Steckverbinder (1), insbesondere ein Kartenrandsteckverbinder, mit einem Steckschlitz (3), in dem elektrische Kontaktelemente (8) für direkt steckbare Leiterkarten (30) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,
dass innerhalb des Steckschlitzes (3) in mindestens einem der beiden Eckbereiche (4) des Steckverbinders (1) ein elektrisch leitender Masseanschlusskontakt (10,20, 28) angeordnet ist,
dass eine in den Steckschlitz (3) eingeschobene Leiterkarte (30), auf mindestens einer dem Masseanschlusskontakt (10,20,28) zuweisenden Seitenkante (32), innerhalb eines Einsteckbereiches (31) der Leiterkarte (30), eine Massebahn (33,34) aufweist, und
dass beim Einstecken der Leiterkarte (30) in den Steckschlitz (3), die Massebahn (33,34) an dem Masseanschlusskontakt (10,20,28) kontaktierend entlang gleitet. - Leiterkarten-Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass der Masseanschlusskontakt (10) massiv, stiftförmig ausgebildet ist und eine elektrisch leitende Masseverbindung zur Leiterplatte (40) aufweist, auf der der Leiterkarten-Steckverbinder (1) fixiert ist. - Leiterkarten-Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass der Kontakt als formgestanzter Masseanschlusskontakt (20,28) ausgeführt ist. - Leiterkarten-Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass der Masseanschlusskontakt (10,20,28) mittels eines Einpressstiftes (13,23) oder mittels eines Einlötstiftes (14,23) oder mittels eines Federkontaktes (24) eine dazu vorgesehene Masseleiterbahn auf der Leiterplatte (40) kontaktiert. - Leiterkarten-Steckverbinder nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,
dass die Leiterkarte (30) mittels ausschließlich einer dem Masseanschlusskontakt (10,20,28) gegenüber liegenden Seite im Steckschlitz (3) angeordneten Andruckfeder (5) gegen den Masseanschlusskontakt gedrückt wird. - Leiterkarte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass mindesten an einer der Seitenkanten (32) innerhalb des Einsteckbereiches (31) der Leiterkarte (30) eine Massebahn (34) vorgesehen ist, die aus einem die Seitenkante (32) umfassenden Kontaktelement geformt ist. - Leiterkarte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass eine galvanisch aufgebrachte Struktur als Massebahn (33) auf mindestens einer der Seitenkanten (32) im Steckbereich (31) der Leiterkarte (30) ausgebildet ist.
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