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Nullkraftstecker mit Statusabfrage

IP.com Disclosure Number: IPCOM000020756D
Original Publication Date: 2004-Jan-25
Included in the Prior Art Database: 2004-Jan-25
Document File: 2 page(s) / 144K

Publishing Venue

Siemens

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Juergen Carstens: CONTACT

Abstract

In aktuellen Elektronikgeraeten werden immer haeufiger Nullkraftstecker (Zero Insertion Force Connector, ZIF Connector) zur Kontaktierung von Baugruppen eingesetzt. Die Abb. 1 zeigt eine typische Ausfuehrungsform eines solchen Stecksystems, bestehend aus dem Nullkraftstecker und einer geeigneten Flexfolie (Flex Cable). Ein solches System kann beispielsweise zur Kontaktierung von Displays in Kombi-Instrumenten eingesetzt werden. Die Kontaktierungsart hat unter anderem den Vorteil der leichten Demontagemoeglichkeit im Fehlerfall und verdraengt zunehmend andere Verfahren wie z.B. das Buegelloeten. Das Stecksystem bereitet allerdings in der Fertigung auch Probleme: 1. Die zugehoerige Flexfolie hat wegen der erforderlichen Toleranzabstimmung eine relativ grosse Breite im Verhaeltnis zur Nullkraftsteckeroeffnung, d.h. es ist schwierig, mit der Folie die Oeffnung richtig zu treffen. In Abhaengigkeit vom Bestueckungsverfahren kann darueber hinaus die absolute Position des Schlitzes aufgrund der Positionstoleranz von Leiterplatte (LP) zu Leiterplatte streuen. Bei falschem Fuegen kann jedoch die Flexfolie beschaedigt werden. 2. Eine weitere Schwierigkeit besteht darin zu erkennen, ob die richtige Einstecktiefe der Folie beim Fuegen erreicht wurde. Typische Fehlerbilder sind nicht tief genug oder schraeg eingesteckte Folien. 3. Im letzten Arbeitsschritt muss der Nullkraftstecker verriegelt werden, wozu ein Buegel niedergedrueckt wird, der fuer die Anpresskraft der Einzelkontakte sorgt. Bei diesem Fuegen ist sehr wichtig, dass der Buegel nicht nur aussen, sondern ueber die ganze Breite gedrueckt wird und verriegelt bleibt.

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S

© SIEMENS AG 2003 file: 2003J16183.doc page: 1

Nullkraftstecker mit Statusabfrage

Idea: Bernd Uerdingen, DE-Babenbausen

In aktuellen Elektronikgeraeten werden immer haeufiger Nullkraftstecker (Zero Insertion Force Connector, ZIF Connector) zur Kontaktierung von Baugruppen eingesetzt. Die Abb. 1 zeigt eine typische Ausfuehrungsform eines solchen Stecksystems, bestehend aus dem Nullkraftstecker und einer geeigneten Flexfolie (Flex Cable). Ein solches System kann beispielsweise zur Kontaktierung von Displays in Kombi-Instrumenten eingesetzt werden. Die Kontaktierungsart hat unter anderem den Vorteil der leichten Demontagemoeglichkeit im Fehlerfall und verdraengt zunehmend andere Verfahren wie z.B. das Buegelloeten. Das Stecksystem bereitet allerdings in der Fertigung auch Probleme:

1. Die zugehoerige Flexfolie hat wegen der erforderlichen Toleranzabstimmung eine relativ grosse Breite im Verhaeltnis zur Nullkraftsteckeroeffnung, d.h. es ist schwierig, mit der Folie die Oeffnung richtig zu treffen. In Abhaengigkeit vom Bestueckungsverfahren kann darueber hinaus die absolute Position des Schlitzes aufgrund der Positionstoleranz von Leiterplatte (LP) zu Leiterplatte streuen. Bei falschem Fuegen kann jedoch die Flexfolie beschaedigt werden.

2. Eine weitere Schwierigkeit besteht darin zu erkennen, ob die richtige Einstecktiefe der Folie beim Fuegen erreicht wurde. Typische Fehlerbilder sind nicht tief genug oder schraeg eingesteckte Folien.

3. Im letzten Arbeitsschritt muss der Nullkraftstecker verriegelt werden, wozu ein Buegel niedergedrueckt wird, der fuer die Anpresskraft der Einzelkontakte sorgt. Bei diesem Fuegen ist sehr wichtig, dass der Buegel nicht nur aussen, sondern ueber die ganze Breite gedrueckt wird und verriegelt bleibt.

Zur Sicherstellung eines ordnungsgemaess erfolgten Fuegevorgangs werden visuelle Kontrollen oder Kamerapruefungen durchgefuehrt.

Um die oben genannten Schwierigkeiten zu verringern wird vorgeschlagen, verschiedene konstruktive Aenderungen am Nullkraftstecker vorzunehmen. An einem Ausfuehrungsbeispiel (vgl. Abb. 2) werden die Aenderungen aufgezeigt:

1. Zusaetzliche Clips oder Dorne am Nullkraftstecker dienen bei der Bestueckung als Positionierhilfe. Sie greifen in Loecher der Leiterplatte und reduzieren damit die Positionstoleranz praktisch auf Null. Ein ,Wegschwimmen' beim Loetvorgang wird damit verhindert, und Bohr- bzw. Stanztoleranzen koennen vernachlaessigt werden, wenn die Aufnahme in der Vorrichtung auch ueber Bohrungen erfolgt. Ferner wird die Einfuehroeffnung nicht nur mit der ueblichen Fase versehen, sondern in einer deutlichen Trichterform ausgebildet, wodurch sich die Flexfolie deutlich einfacher in die Oeffnung einfuehren laesst.

2. Am hinteren, oeffnungsfernen Ende der Nullkraftsteckeroeffnung befinden sich Kontakte, die beim Einschieben der Folie betaetigt werden. Sitzt auf jeder Steckerseite ein solcher Kontakt, so kann damit abgefragt werden, ob die Folie tief genug und in geeigneter (ger...