EP1229608A2 - Kontaktmodul für einen Steckverbinder, insbesondere für einen Kartenrand-Steckverbinder - Google Patents

Kontaktmodul für einen Steckverbinder, insbesondere für einen Kartenrand-Steckverbinder Download PDF

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EP1229608A2
EP1229608A2 EP02000273A EP02000273A EP1229608A2 EP 1229608 A2 EP1229608 A2 EP 1229608A2 EP 02000273 A EP02000273 A EP 02000273A EP 02000273 A EP02000273 A EP 02000273A EP 1229608 A2 EP1229608 A2 EP 1229608A2
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connector
contacts
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Harting AG and Co KG
Harting Electronics GmbH and Co KG
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    • H01R43/24—Assembling by moulding on contact members

Definitions

  • the invention relates to a contact module for a connector, in particular for a card edge connector, with a carrier body that is made of Plastic is made, and several contacts, which are included in the carrier body are and each two plug-in sections and a transition section have, which lies between the two plug-in sections, the transition sections at least partially exposed.
  • Such a contact module is from European Patent 0 422 785 known.
  • the contacts are injected into the carrier body. Inside the Carrier body is provided with a recess through which the transition sections extend the contact freely. By a suitable choice of exposed length of the transition sections is to achieve an impedance matching become.
  • the object of the invention is to provide a contact module to improve the type mentioned in such a way that the most uniform and rapid heating of all contacts is guaranteed.
  • a contact module of the type mentioned provided that the carrier body is provided with heat conducting webs between the transition sections lie and adjoin them.
  • the invention is based on the knowledge that the contact modules according to the prior art existing air between the transition sections acts as an insulator and a even heating of the contact pins prevented.
  • the heat conducting bars serve primarily to evenly distribute the heat between the different ones Contacts. Because the longer contacts of a contact module over their The transition section generally absorb more heat than the shorter ones Contacts, there is a temperature gradient between the contacts. This temperature gradient is compensated for by the heat conducting bars.
  • the Thermal conductors of the warm air in the furnace have a large heat exchanger surface is approximately as large as the exposed area of the transition sections.
  • the principle on which the invention is based can be as are described as follows:
  • the carrier body of the contact module is very thin executed, with a thickness that the thickness of the transition portions of the Contacts.
  • the thickness of the carrier body is greater than that Distance from adjacent contact columns.
  • the heat conducting webs on an outside of the carrier body are flush with the Complete transition sections. This enables trouble-free circulation the heated air between adjacent contact modules.
  • the heat conducting bars on an outside of the carrier body through at least one reinforcement web are connected to one another, which extends transversely to the transition sections.
  • the reinforcement bar stabilizes the Thermally conductive webs so that they act on the contact module Shear load, such as when installing the contact modules can act, not bulge or even buckle.
  • the carrier body has a reinforcing edge has, which is thicker than the heat conducting webs, and that the carrier body one Has retaining web, which is also thicker than the heat conducting webs, the Reinforcing edge is separated from the holding web by a circulation channel.
  • Both the reinforcing edge and the holding bar increase the mechanical Strength of the support body, being arranged precisely in the areas on the forces that act on the plug-in sections of the contacts in the Carrier body must be initiated.
  • the circulation channel is used for targeted Heating the contact which has the shortest transition section and therefore basically warms up the slowest, namely the contact on Transition between the footbridge and the reinforcing edge.
  • the contacts in the area of the exit from the carrier body by about Are overmolded 270 °. It has been found that it is for firmly anchoring the Contacts in the carrier body are not required to make the contact completely insert molding; thus material can be saved.
  • FIG. 1 shows a card edge connector 3 which has a housing 4 and has a plurality of contact modules 5 which are inserted into the housing in such a way that they are spaced parallel and side by side are.
  • the housing has a column 6 of contact openings for each contact module in which the contacts of a complementary connector are inserted can be.
  • each contact module has (see Figures 2 to 4) five contacts 12, each with two plug-in sections 14, 16 and a transition section 18.
  • the plug sections 14 are formed as contact springs in the housing 4 behind the contact openings are arranged.
  • the plug-in sections 16 are designed as contact pins, which in a circuit board (not shown in the figures) can be inserted. Because the contact springs and the contact pins are at an angle of 90 ° to each other extend, this type of connector is also called angled Designated connector.
  • the contacts of a contact module are received in a carrier body 20, which is made of plastic and roughly generalizes the shape of a flat cuboids.
  • a carrier body 20 which is made of plastic and roughly generalizes the shape of a flat cuboids.
  • the carrier body In the area of the transition from the contact springs 14 to the Transitional sections 18 is the carrier body with a thickened holding web 22 executed. This ensures sufficient mechanical strength on the a complementary connector facing side of the contact module.
  • An essentially flat central section 24 adjoins the holding web 22 of the carrier body.
  • the middle section 24 is provided with heat conducting webs 26 which are between them Have free spaces in which the transition sections of the contacts are arranged are.
  • the heat conducting bars are as thick as the transition sections and border to this one.
  • the heat conducting webs close flush the transition sections, so that this side of the middle section 24 is flat with the exception of a reinforcing edge 28 which is adjacent to the contact pins 16 is formed.
  • the reinforcing edge 28 ends at a distance from the holding web 22, so that a circulation channel 30 is formed, which improves air circulation allows along the otherwise flat side of the central portion 24.
  • the Circulation channel is exactly in the area of contact with the shortest Transition section arranged so that it is specifically heated.
  • the reinforcing edge 28 trained all around. Between the one above in this figure and the bottom edge two reinforcing webs 32 are formed, which are integrally connected to the heat conducting webs 26.
  • the reinforcement bars 28 serve as a contact surface for the transition sections 18 of the Contacts.

Abstract

Ein Kontaktträger (5) für einen Steckverbinder, insbesondere für einen Kartenrand-Steckverbinder, mit einem Trägerkörper (20), der aus Kunststoff besteht, und mehreren Kontakten (12), die in dem Trägerkörper aufgenommen sind und jeweils zwei Steckabschnitte (14, 16) und einen Übergangsabschnitt (18) aufweisen, der zwischen den beiden Steckabschnitten liegt, wobei die Übergangsabschnitte zumindest teilweise freiliegen, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper mit Wärmeleitstegen (26) versehen ist, die zwischen den Übergangsabschnitten (18) liegen und an diese angrenzen. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Kontaktmodul für einen Steckverbinder, insbesondere für einen Kartenrand-Steckverbinder, mit einem Trägerkörper, der aus Kunststoff besteht, und mehreren Kontakten, die in dem Trägerkörper aufgenommen sind und jeweils zwei Steckabschnitte und einen Übergangsabschnitt aufweisen, der zwischen den beiden Steckabschnitten liegt, wobei die Übergangsabschnitte zumindest teilweise freiliegen.
Ein solches Kontaktmodul ist aus dem Europäischen Patent 0 422 785 bekannt. Die Kontakte sind in den Trägerkörper eingespritzt. Im Inneren des Trägerkörpers ist eine Aussparung vorgesehen, durch die sich die Übergangsabschnitte der Kontakt frei hindurcherstrecken. Durch eine geeignete Wahl der freiliegenden Länge der Übergangsabschnitte soll eine Impedanzanpassung erzielt werden.
Es kann in einigen Anwendungsfällen wünschenswert sein, einen mit den eingangs genannten Kontaktmodulen bestückten Steckverbinder mittels eines Reflow-Lötverfahrens auf einer Leiterplatte anzubringen. Bei diesem Verfahren wird ein Lötmittel auf die Leiterplatte aufgebracht. Anschließend wird die mit dem Steckverbinder bestückte Leiterplatte in einem Ofen erwärmt, so daß das Lot aufschmilzt und die Steckabschnitte, die als Kontaktstifte ausgebildet und in die Leiterplatte eingesteckt sind, mit der Leiterplatte verlötet.
Problematisch bei diesem Verfahren ist, daß alle Kontaktstifte möglichst gleichmäßig erwärmt werden müssen, um eine gleichmäßig hohe Qualität der Lotverbindung bei allen Kontaktstiften zu erhalten. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß bei den bekannten Kontaktmodulen eine gleichmäßig gute Erwärmung der Kontakte nicht gewährleistet ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Kontaktmodul der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß eine möglichst gleichmäßige und schnelle Erwärmung aller Kontakte gewährleistet ist.
Zu diesem Zweck ist bei einem Kontaktmodul der eingangs genannten Art vorgesehen, daß der Trägerkörper mit Wärmeleitstegen versehen ist, die zwischen den Übergangsabschnitten liegen und an diese angrenzen. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die bei Kontaktmodulen nach dem Stand der Technik vorhandene Luft zwischen den Übergangsabschnitten als Isolator wirkt und eine gleichmäßige Erwärmung der Kontaktstifte verhindert. Die Wärmeleitstege dienen primär zur gleichmäßigen Verteilung der Wärme zwischen den verschiedenen Kontakten. Da die längeren Kontakte eines Kontaktmoduls über ihren Übergangsabschnitt grundsätzlich mehr Wärme aufnehmen als die kürzeren Kontakte, entsteht ein Temperaturgefälle zwischen den Kontakten. Dieses Temperaturgefälle wird durch die Wärmeleitstege ausgeglichen. Zusätzlich bieten die Wärmeleitstege der warmen Luft im Ofen eine große Wärmetauscherfläche, die etwa so groß ist wie die freiliegende Fläche der Übergangsabschnitte. Dies ermöglicht eine schnellere Erwärmung der Kontakte, was kurze Prozeßzeiten ermöglicht. Ein positiver Nebeneffekt der Wärmeleitstege ist schließlich, daß sie den Trägerkörper stabilisieren. Dieser ist nämlich, um beim Reflow-Löten eine freie Zirkulation der Luft zwischen den Kontaktmodulen zu ermöglichen, so dünn wie möglich ausgeführt; daher ist eine zusätzliche Stabilisierung willkommen.
Das der Erfindung zugrundeliegende Prinzip kann mit anderen Worten wie folgt umschrieben werden: Der Trägerkörper des Kontaktmoduls ist sehr dünn ausgeführt, und zwar mit einer Dicke, die der Dicke der Übergangsabschnitte der Kontakte entspricht. Dies hat zur Folge, daß die Kontakte auf den Außenseiten des Trägerkörpers freiliegen. Die Dicke des Trägerkörpers ist dabei größer als der Abstand von benachbarten Kontaktspalten. Dies hat zur Folge, daß zwischen den einzelnen Trägerkörpern ein vergleichsweise großer Abstand vorliegt, so daß die warme Luft im Ofen gut zwischen den Trägerkörpern zirkulieren kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Wärmeleitstege auf einer Außenseite des Trägerkörpers bündig mit den Übergangsabschnitten abschließen. Dies ermöglicht eine störungsfreie Zirkulation der erwärmten Luft zwischen benachbarten Kontaktmodulen.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, daß die Wärmeleitstege auf einer Außenseite des Trägerkörpers durch mindestens einen Verstärkungssteg miteinander verbunden sind, der sich quer zu den Übergangsabschnitten erstreckt. Der Verstärkungssteg stabilisiert die Wärmeleitstege, damit diese bei einer auf das Kontaktmodul einwirkenden Schubbelastung, wie sei beispielsweise bei der Montage der Kontaktmodule einwirken kann, nicht ausbeulen oder gar ausknicken können.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß der Trägerkörper einen Verstärkungsrand aufweist, der dicker ist als die Wärmeleitstege, und daß der Trägerkörper einen Haltesteg aufweist, der ebenfalls dicker ist als die Wärmeleitstege, wobei der Verstärkungsrand durch einen Zirkulationskanal von dem Haltesteg getrennt ist. Sowohl der Verstärkungsrand als auch der Haltesteg erhöhen die mechanische Festigkeit des Trägerkörpers, wobei sie genau in den Bereichen angeordnet sind, an denen Kräfte, die auf die Steckabschnitte der Kontakte einwirken, in den Trägerkörper eingeleitet werden müssen. Der Zirkulationskanal dient zur gezielten Erwärmung des Kontakts, der den kürzesten Übergangsabschnitt aufweist und sich daher grundsätzlich am langsamsten erwärmt, nämlich des Kontakts am Übergang zwischen Haltesteg und Verstärkungsrand.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Kontakte im Bereich des Austritts aus dem Trägerkörper um etwa 270° umspritzt sind. Es hat sich herausgestellt, daß es zum festen Verankern der Kontakte im Trägerkörper nicht erforderlich ist, die Kontakt vollständig zu umspritzen; somit kann Material eingespart werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen:
  • Figur 1 eine perspektivische, schematische Ansicht eines Kartenrand-Steckverbinders, der mit erfindungsgemäßen Kontaktmodulen bestückt ist;
  • Figur 2 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Kontaktmoduls;
  • Figur 3 eine andere perspektivische Ansicht des Kontaktmoduls von Figur 2; und
  • Figur 4 eine Schnitt entlang der Ebene IV-IV von Figur 3.
In Figur 1 ist ein Kartenrand-Steckverbinder 3 zu sehen, der ein Gehäuse 4 sowie mehrere Kontaktmodule 5 aufweist, die in das Gehäuse so eingesetzt sind, daß sie in geringem Abstand parallel zueinander und nebeneinander angeordnet sind. Das Gehäuse weist für jedes Kontaktmodul eine Spalte 6 von Kontaktöffnungen auf, in die die Kontakte eines komplementären Steckverbinders eingesteckt werden können.
Bei der in den Figuren gezeigten Ausführungsform weist jedes Kontaktmodul (siehe die Figuren 2 bis 4) fünf Kontakte 12 auf, die jeweils zwei Steckabschnitte 14, 16 sowie einen Übergangsabschnitt 18 aufweisen. Die Steckabschnitte 14 sind als Kontaktfedern ausgebildet, die im Gehäuse 4 hinter den Kontaktöffnungen angeordnet sind. Die Steckabschnitte 16 sind als Kontaktstifte ausgebildet, die in eine (in den Figuren nicht dargestellte) Leiterplatte eingesteckt werden können. Da sich die Kontaktfedern und die Kontaktstifte in einem Winkel von 90° zueinander erstrecken, wird diese Art von Steckverbinder auch als abgewinkelter Steckverbinder bezeichnet.
Die Kontakte eines Kontaktmoduls sind in einem Trägerkörper 20 aufgenommen, der aus Kunststoff besteht und grob verallgemeinert die Form eines flachen Quaders hat. Im Bereich des Übergangs von den Kontaktfedern 14 zu den Übergangsabschnitten 18 ist der Trägerkörper mit einem verdickten Haltesteg 22 ausgeführt. Dieser sorgt für eine ausreichende mechanische Festigkeit auf der einem komplementären Steckverbinder zugewandten Seite des Kontaktmoduls. An den Haltesteg 22 schließt sich ein im wesentlichen ebener Mittelabschnitt 24 des Trägerkörpers an.
Der Mittelabschnitt 24 ist mit Wärmeleitstegen 26 versehen, die zwischen sich Freiräume aufweisen, in denen die Übergangsabschnitte der Kontakte angeordnet sind. Die Wärmeleitstege sind so dick wie die Übergangsabschnitte und grenzen an diese an. Wie in Figur 3 zu sehen ist, schließen die Wärmeleitstege bündig mit den Übergangsabschnitten ab, so daß diese Seite des Mittelabschnitts 24 eben ist mit Ausnahme eines Verstärkungsrandes 28, der angrenzend an die Kontaktstifte 16 ausgebildet ist. Der Verstärkungsrand 28 endet im Abstand vom Haltesteg 22, so daß ein Zirkulationskanal 30 gebildet ist, der eine verbesserte Luftzirkulation entlang der ansonsten ebenen Seite des Mittelabschnitts 24 ermöglicht. Der Zirkulationskanal ist genau im Bereich des Kontakts mit dem kürzesten Übergangsabschnitt angeordnet, so daß dieser gezielt erwärmt wird.
Auf der in Figur 2 sichtbaren Seite des Mittelabschnitts 24 ist der Verstärkungsrand 28 umlaufend ausgebildet. Zwischen dem in dieser Figur obenliegenden und dem untenliegenden Rand sind zwei Verstärkungsstege 32 ausgebildet, die einstückig mit den Wärmeleitstegen 26 verbunden sind. Die Verstärkungsstege 28 dienen als Anlagefläche für die Übergangsabschnitte 18 der Kontakte.
In Figur 2 ist gestrichelt eine alternative Ausführungsform angedeutet, bei der im Verstärkungsrand 28 und im Haltesteg 22 im Bereich des Austritts der Kontakte aus dem Trägerkörper Nuten 34 freigelassen sind; die Kontakte sind in diesem Bereich also nur um etwa 270° umspritzt. Diese Gestaltung führt zur einer Materialeinsparung und einer weiter verbesserten Luftzirkulation.
Abgesehen von der guten Luftzirkulation entlang der Außenseiten des Kontaktmoduls hat die beschriebene Gestaltung einen weiteren Vorteil: da der Mittelabschnitt sehr dünn ausgeführt ist, nämlich mit der selben Dicke wie die Übergangsabschnitte der Kontakte, ist das Volumen an Kunststoff, das beim Löten zusammen mit den Kontakten erwärmt werden muß, minimiert. Dies gewährleistet eine möglichst gleichmäßige Erwärmung in möglichst kurzer Zeit.
Bezugszeichenliste
3:
Steckverbinder
4:
Gehäuse
5:
Kontaktmodule
6:
Kontaktöffnungsspalte
12:
Kontakt
14:
Kontaktfeder-Steckabschnitt
16:
Kontaktstift-Steckabschnitt
18:
Übergangsabschnitt
20:
Trägerkörper
22:
Haltesteg
24:
Mittelabschnitt
26:
Wärmeleitstege
28:
Verstärkungsrand
30:
Zirkulationskanal
32:
Verstärkungssteg
34:
Nut

Claims (6)

  1. Kontaktträger (5) für einen Steckverbinder, insbesondere für einen Kartenrand-Steckverbinder, mit einem Trägerkörper (20), der aus Kunststoff besteht, und mehreren Kontakten (12), die in dem Trägerkörper aufgenommen sind und jeweils zwei Steckabschnitte (14, 16) und einen Übergangsabschnitt (18) aufweisen, der zwischen den beiden Steckabschnitten liegt, wobei die Übergangsabschnitte zumindest teilweise freiliegen, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper mit Wärmeleitstegen (26) versehen ist, die zwischen den Übergangsabschnitten (18) liegen und an diese angrenzen.
  2. Kontaktträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeleitstege (26) auf einer Außenseite des Trägerkörpers bündig mit den Übergangsabschnitten (18) abschließen.
  3. Kontaktträger nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeleitstege (26) auf einer Außenseite des Trägerkörpers durch mindestens einen Verstärkungssteg (32) miteinander verbunden sind, der sich quer zu den Übergangsabschnitten (18) erstreckt.
  4. Kontaktträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper einen Verstärkungsrand (28) aufweist, der dicker ist als die Wärmeleitstege.
  5. Kontaktträger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper einen Haltesteg (22) aufweist, der dicker ist als die Wärmeleitstege, wobei der Verstärkungsrand durch einen Zirkulationskanal (30) von dem Haltesteg getrennt ist.
  6. Kontaktträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (12) im Bereich des Austritts aus dem Trägerkörper um etwa 270° umspritzt sind.
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