DE8908973U1 - Eine aus mindestens aus zwei parallel zueinander angeordneten Leiterplatten bestehende Baugruppe mit elektrisch leitender Verbindung - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Neuerung bezieht sich auf eine aus mindestens aus zwei parallel zueinander angeordneten Leiterplatten bestehende Baugruppe mit elektrisch leitender Verbindung, wobei die Baugruppe in einen B&ugr-jppsnt rager einsetzbar ist, der an seiner rückwärtigen Seite Steckelemente von Steckverbindungen aufweist.

Es sind Baugruppenträger bekannt,, die süs vier waagrechten an den Snden mit den Ecken von Seitenwändsn verbundenen Profilschienen bestehen,, die Führungsseiliervsn tragen., üi« Baugruppenträger sind von der offenen Vorderseite aus zugänglich. An ?*r\ Rückseiten des Baugruppenträgers befinden sich Rüchen von Steckverbindungen. Die Borgruppen werden jeweils längs der Führungsschiene!¹, in die Baugruppen-&Ggr;&udigr;&kgr;?*>- eingefügt. In ihren Endpositionen sind SteckverbindungseLemente an den Baugruppen mit den Steckverbinc'-jngseSementen an der Rückseite der Baugruppenträger in Eingriff.

Die SteckverbindungseLemente an den Rückseiten der Baugruppenträger sind häufig die Anschlusselemente für Leitungen eines Busses, der sich zum Beispiel auf einer rückwärtigen Leiterplatte, der sogenanntem* Rückwandplatte, quer über den Baugruppenträger erstrecken. Die Steckverbindungselemente sind mit aus den Steckverbindergehäusen herausragenden Stiften mit den Busleitungen verbunden. Nicht immer werden die An<;chlusselemente der Leiterplatten mit Anschlusselementen von Bussen verbunden. Es kann auch notwendig werden, einzelne Anschlüsse verschiedener Leiterplatten miteinander zu verbinden. Diese Verbindungen verlaufen im allgemeinen ebenfalls über die Steckverbindungselemente an der Rückseite des Baugruppenträgers und über Leitungen zwischen den Steckverbindungselementen auf der Rückseite.

Durch die steigende Dichte elektrischer beziehungsweise elektronischer Bauelemente auf den Leiterplatten der Baugruppen wächst der Bedarf an Anschlussstellen an der Rückseite des jeweiligen Baugruppenträgers, da viele Aus- und Eingänge von Bauelementen mit Aus- und Eingängen von Bauelementen auf anderen Baugruppen entweder in gleichen oder in anderen Baugruppenträgern verbunden werden müssen. Die steigende Baugruppendichte

auf den Leiterplatten beruht teilweise auf Bauelementen, die komplexe Funktionen ausüben und eine grössere Anzahl von Anschlüssen in einem Halbleiterchip haben, und auf der Feinlaitertechnik die es erlaubt, mehr Leiterbahnen auf einer Leiterplatte anzuordnen. Trifft die steigende Bauelementedichte zusammen mit einem bestimmten schaltungstechnischen Aufbau, dann reicht vielfach die Zahl der Anschlüsse an der Rückseite des Baugruppenträgers nicht aus. Wenn beispielsweise eine Schaltungsanordnung mit mehreren parallelen Bussen auf wenigen Leiterplatten untergebracht werden soll, übersteigt die Anzahl der notwendigen Anschlüsse auf der Rückseite des Baugruppenträgers die auch mit vielpoligen Steckverbindern erreichbare Zahl von Anschlüssen je Baugruppenplatz im Baugruppenträger.

Hier setzt die Neuerung ein, der die Aufgabe zugrundeliegt, eine Baugruppe mit möglichst einer leicht und einfach herstellbaren, vielpoligen Verbindung zwischen mindestens zwei benachbarten Leiterplatten ohne Umweg über Steckverbinder am Baugruppenträger zu entwickeln.

Die Aufgabe wird neuerungsgemäss dadurch gelöst, dass auf der einen von zwei Leiterplatten ein mehrpoliger Steckverbinder mit aus einem Isoliergehäuse herausragenden Stiften in durchkontaktierte Bohrungen der Leiterplatte eingesetzt ist und dass die über die Leiterplatte hinausragenden Enden des Steckverbinders in Federkontakte eines auf der anderen Leiterplatte befestigten Steckverbinders eingesetzt sind. Auf die vorstehend beschriebene Art können mehr als zwei Leiterplatten elektrisch leitende Verbindungen aufweisen, die unmittelbar zwischen den Leiterplatten verlaufen. Die beiden oder duch mehr ais zwei Leiterplatten können über eine entsprechende mechanische Verbindung zu einer für sich handhabbaren Einheit zusammengefasst werden, die in einen Baugruppenträger eingesetzt wird, wobei die rückwärtigen Anschlusselemente in korrespondierende Anschlusselemente an der Baugruppenrückseite eingreifen. Es ist auf diese Weise möglich, einen paraMelen Bus für Bauelemente auf zwei oder mehr benachbarten Leiterplatten anzuordnen und die Busleitungen unmittelbar zwischen den Leiterplatten anzuordnen.

Der oben beschriebene Aufbau bringt bedeutende Vorteile bei der Fertigung der Baugruppe mit sich. Es ist möglich, die beiden oder mehr Leiterplatten nach der Bestückung mit den Bauelementen in «rin <m Lötverfahren bis auf die Steckverbinder für die unmittelbare Verbindung zu fertigen, wobei keine über

die Oberflächen der Leiterbahnen unzulässig weit überstehenden Anschlussenden den Lötvorgang stören. Dies ist insbesondere für das Schwallöten von Bedeutung, das eine wirtschaftliche Verbindung der Leiterbahnen mit den Bauelementanschlüssen erlaubt.

Nach dem Einleiten der Bauelemente werden die Steckverbinder für die direkte Leiterplattenverbindung in durchkontaktierte Löcher eingepresst, wodurch eine gut leitende Verbindung zu den Wänden der Löcher und den mit den Wänden verbundenen Leiterbahnen hergestellt wird. Wenn diese Verbindung nur zwischen <jwe &igr; uenäGh&tjrieTi Lei &idiagr;&bgr;&Tgr;&mgr;&iacgr;&aacgr;&idiagr;&idiagr;&bgr;&iacgr;&idigr; hf ryfstri. &Igr;&idiagr; WcTuci! Süll, PcTCnt 95 bei der zweiten Leiterplatte aus, eine Federleiste mit kurzen Anschlussstiften im Lötgang zusammen mit den übrigen Bauelementen an die Leiterbahnen der Leiterplatte anzuschliessen. Die oben beschriebene vielpolige Verbindung mittels kommerziell kostengünstiger Steckverbinder lässt sich daher besonders wirtschaftlich ^erstellen.

Die Neuerung wird im folgenden anhand eines in einar Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben, aus dem sich weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben.

Die Zeichnung zeigt in perspektivischer Ansicht, teilweise im Schnitt, eine Baugruppe 1 mit zwei im Abstand voneinander angeordneten parallelen Leiterplatten 2, 3. Die beiden Lei &idiagr;&bgr;&Ggr;&rgr;&Igr;&aacgr;&idiagr;&idiagr;&Xgr;&Pgr; 2, 3 trsgsn SlsktnSCftS beziehungsweise elektronische Bauelemente, von denen nur einige dargestellt sind. Auf der Leiterplatte 2 befinden sich beispielsweise die Bauelemente 4, 5 und 6, bei denen es sich um aktive oder passive Bauelemente handeln kann. Auf der Leiterplatte 3 ist ein Bauelement 7 angeordnet. Die beiden Leiterplatten 2, 3 sind über Distanzklötze 8 und eine Frontplatte 9 miteinander mechanisch verbunden.

Die Leiterplatte 2 trägt an ihrem der Frontplatte 9 abgewandten Ende einen Steckverbinder 10, der als Messerleiste ausgebildet ist, der eine Reihe von Messern 11 enthält. Die Messerleiste ist für den Anschluss mit einer nicht dargestellten Federleiste bestimmt, die sich an der Rückseite eines nicht näher bezeichneten Baugruppenträgers befindet, von dem in der Zeichnung nur zwei Profilträger 13, 14 dargestellt sind, an denen Führungsleisten 15, 16, parallel zueinander befestigt sind* Die beiden Profilleisten 13. 14 sind auf einer Seite des Baugruppenträgers angeordnet, der zwei weitere, nicht

dargestellte Profilleisten enthält, die sich auf der gegenüberliegenden Seite befinden. Die ProfiUeisten 13, 14 sind an ihren Stirnseiten mit nicht dargestellten Wänden des Baugruppenträgers verbunden.

Die Leiterplatte 2 ist in die Führungsleiste 15 eingeschoben. Die Führungsleisten 15, 16 sind paarweise vorhanden, das heisst die Leiterplatten werden an zwei einander gegenüberliegenden Rändern im Nuten der Führungsleisten gehalten. Die Zeichnung zeigt nur die in einer Ebene angeordneten Führungsleisten 15, 16, während die in der parallelen Ebene arinonrHneten Fijhrijnnc Ie &idigr; et en an &EEgr;?&Pgr; nicht d3rⁿ6Ste L &Igr;&idiagr;&thgr;&Pgr;- 2U den

Profilträgern 13, 14 parallel verlaufenden Profilträgern befestigt sind.

Die Verbindungen zwischen den Anschlusselementen der Bauelemente 4, 5, 6 und Anschlusselementen von Bauelementen auf anderen, im Baugruppenträger angeordneten aber nich dargestellten Baugruppe verlaufen über Leiterbahnen auf der Leiterplatte 2, über die Messerleiste 10, die dazugehörige, auf der Rückseite des Baugruppenträgers angeordnete Federleiste, Leitungen oder Leiterbahnen zwischen einer anderen Federleiste an der Rückseite des Baugruppenträgers und auf der an deren Baugruppe über Verbindungsmittel, die denjenigen auf der Leiterplatte 2 entsprechen. Bei grosser Bauelementedichte auf den Leiterplatten reicht die mit herkömmlichen Hesser- und Federleisten herstellbare Zahl der Verbindungen über die Baugruppenrückseite häufig nicht aus. Dies ist insbesondere Hpr Fall, wann ?inp mehrere Beugrunnon umfassende Schaltungsanordnung zwei oder mehr parallele Busse enthält. Bei der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung wird daher eine unmittelbare vielpolige, elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden Leiterplatten 2 und 3 vorgesehen. Diese Verbindung wird mit einem mehrpoligen Steckverbinder 17 auf der Leiterplatte 2 und einem mehrpoligen Steckverbinder 18 auf der Leiterplatte 2 hergestellt. Die Steckverbinder 17, 18 haben vorzugsweise die gleiche Anzahl von Kontakten und sind auf den Leiterplatten 2, 3 fluchtend zueinander angebracht. Der Steckverbinder 17 enthält ein Isoliergehäuse 19, in dem sich in einer Reihe von Kammern 21 Federkontakte 22 befinden, von den der Übersichtlichkeit halber nur zwei bezeichnet sind. Die Federkontakte 22 gehen in Stifte 23 über, die durch nicht näher bezeichnete Öffnungen in den Böden der Kammern 21 hindurchragen. Das Isoliergehäuse 19 liegt mit seinem Boden auf der Leiterplatte 2 auf. Leiterbahnen, die auf der Oberfläche der Leiterplatte 2 verlaufen sind zu Anschlusselementen der Bauelemente 4, 5, 6 geführt. In der Zeichnung ist eine derartige Leiterbahn 24 dargestellt.

Die LoiterpLatte 2 hat durchkontaktierte Löcher 25, in die die Stifte 23 eingepresst sind. Die durchkontaktierten Löcher 25 sind leitend mit Leiterbahnen auf der Leiterplatte 2 verbunden. Diese Leiterbahnen befinden sich auf der den Bauelementen 4, 5, 6 abgewandten Oberfläche der Leiterplatte 2. Die Pressverbindung zwischen den Stiften 23 und den durchkontaktierten Lochwänden stellt eine niederohmige Verbindung zwischen den Stiften 23 und den Lochwänden beziehungsweise den von den Lochwänden ausgehenden Leiterbahnen her. Stifte für Einpressverbindungen sind an sicn bekannt. Es wird hierzu auf die EP-OS 168 900, die EP-OS 225 AOO, die t -OS 89 778 und die EP-OS 263 630 hingewiesen.

Die Enden der Stifte 23 überragen die dem Isoliergehäuse abgewandte Oberfläche der Leiterplatte 2. Den Stiften 23 steht auf der Leiterplatte 3 der Steckverbinder 18 gegenüber. Der Steckverbinder 18 enthält ebenso wie der Steckverbinder 17 ein Isoliergehäuse 26 mit einer Reihe von Kammern 27. In den Kammern 27 befinden sich Federkontakte 28, die auf die Enden der Stifte 23 so ausgerichtet sind, dass die Stifte 23 bei zu einer Baugruppe 1 zusammengefügten Leiterplatten 2, 3 in die Federkontakte 28 eingreifen. Die Federkontakte 28 gehen in Stifte 29 über, die durch nicht näher bezeichnete Öffnungen in den Böden der Kammern 27 hindurchragen. Dies Isoliergehäuse 26 sitzt auf der Leiterplatte 3. Fluchtend zu den Öffnungen in den Kammern 27 sind in der Leiterplatte 3 Löcher 30 vorgesehen, durch die die stifte 29 hindurchragen. Die Stifte 29 sind in ihrer Länge so auf die Stärke der Leiterplatte 3 abgestimmt, dass sie die dem Isoliergehäuse 26 abgewandte Oberfläche der Leiterplatte nur wenig überragen. Zu den Löcher 30 verlaufen auf der der Leiterplatte 2 abgewandten Oberfläche der Leiterplatte 3 Leiterbahnen, die in Kontaktierungsbereichen 31 enden, die die Ränder der Löcher 30 umgehen. Mit den Kontaktierungsbereichen sind die Enden der Stifte 29 verlötet. Durch die aus den beiden Steckverbindern 17, 18 bestehende vielrolige elektrisch leitende Verbindung zwischen den Leiterplatten 2, 3 werden kurze Wege zwischen den Bauelementen der Leiterplatten 2, 3 geschaffen. Diese kurzen Wege haben in allgemeinen geringere Impedanzen als die über den Steckverbinder 10 und die Rückseite des Baugruppenträgers verlaufenden Wege. Die unmittelbare Verbindung eignet sich daher insbesondere für die Übertragung hochfrequenter Signale. Beispielsweise kann die aus den Steckverbindern 17, 18 nergesteLlte leitende Verbindung für Busse benutzt werden, wenn die auf den Leiterplatten 2, 3 angeordnete

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Schaltung einen internen 8u!» neben einem externen Bus aufweist, in den der Steckverbinder 10 und Leitungen an der Rückseite des Baugruppenträgers einbezogen sind.

Der Steckverbinder 18 wird gemeinsam mit den anderen Bauelementen, zum Beispiel dem Bauelement 7, auf der Leiterplatte 3 montiert. Nach der Bestückung mit Bauelementen und dem Steckverbinder 18 werden die Anschlussenden der Bauelementen, die durch Löcher der leiterplatte !> hindurchragen, mit den Kontaktierungsbereichen der Löcher durch Löten verbunden. Vorzugsweise wird ein Schwallötverfahren verwendet.

Die Leiterplatte 2 wird mit Bauelementen, zum Beispiel 4, 5, 6 ohne Steckverbinder 19 bestückt. Danach werden die Anschlussenden der Bauelemente, die durch Löcher der Leiterplatte 2 hirdurchragen, mit den Kontaktierungsbereichen an dan Rändern der Löcher durch Löten verbunden. Dies geschieht ebenfalls vorzugsweise durch Schwallöten. Anschliessend werden die Stifte 23 in die durchkontaktieren Löcher der Leiterplatte 2 eingepresst. Der Steckverbinder 17 erhält hierdurch einen festen Sitz auf der Leiterplatte 2. Zugleich wird die leitende Verbindung zu Leiterbahnen auf der Leiterplatte 2 hergestellt. Die beiden Leiterplatten 2, 3 werden sodann miteinander verbunden, indem die Steckverbinder 17, 18 zusammengefügt und die Distanzklotze 8 beziehungsweise die Frontplatte 9 an den Leiterplatten 2, 3 befestigt werden.

Claims (3)

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1. Eine aus mindestens aus zwei paraLLeL zueinander angeordneten ^: Leiterplatten bestehende Baugruppe mit elektrisch leitender

Verbindung, wobei die Baugruppe in einen Baugruppenträger

einsetzbar ist, der an seiner rückwärtigen Seite Steckelemente

von Steckverbindern aufweist,

dadurch gekennzeichnet,

dass auf der einen von zwei Leiterplatten (2, 3) ein mehrpoliger

Steckverbinder (17) mit aus einem Isoliergehäuse (19)

herausragenden Stiften (23) in durchkontaktierte Löcher der

Leiterplatte (2) eingesetzt ist und dass die über Leiterplatte (2)

hinausragenden Enden der Stifte (23) in Federkontakte (28) eines

auf der anderen Leiterplatte (3) befestigten Steckverbinders (18) j eingesetzt sind.

2. Baugruppe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

dass der auf der anderen Leiterplatte (3) befestigte
Steckverbinder (18) aus einem Isoliergehäuse (26) herausragende
Stifte (29) aufweist, die durch Löcher (30) in der Leiterplatte
(3) hindurchragen und an ihren Enden an Kontaktierungsbereichc
(31) auf der Oberfläche der Leiterplatte (3) angelötet sind.

3. Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,

dass die Stifte (23, 29) über die Federkontakte (28) Leiterbahnen

des gleichen Busses auf beiden Leiterplatten (.?, 3) miteinander

verbinden. '.