DE19720678C1

DE19720678C1 - HF-Koaxial-Steckverbinderteil

Info

Publication number: DE19720678C1
Application number: DE19720678A
Authority: DE
Inventors: Edgard Acke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1997-05-16
Filing date: 1997-05-16
Publication date: 1998-10-08
Anticipated expiration: 2017-05-17
Also published as: EP0878870B1; ATE395734T1; DE59814230D1; NO982191D0; NO982191L; EP0878870A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen HF-Koaxial-Steckverbin derteil für festen Anbau an eine Leiterplatte, bestehend aus einem metallischen Gehäuseteil mit Lötanschlüssen und einem metallischen Steckteil in Form eines Koaxialsteckers bzw. ei ner Koaxialbuchse, bei dem die Lötanschlüsse in Form von Löt stiften aus der Unterseite des Gehäuseteils herausstehen und bei dem die Lötstifte beim Aufsetzen des Gehäuseteils mit seiner Unterseite auf der Leiterplatte in ihnen leiterplat tenseitig zugeordnete elektrische Anschlüsse in Form kontak tierter Montagelöcher eingreifen, in denen sie in einem Schwallötbad mit der Leiterplatte verlötet sind.

Hf-Koaxial-Steckverbinderteile dieser Art sind beispielsweise durch die Literaturstelle SIEMENS: "HF-Steckverbinder Daten buch 1990", Seite 4.13 bekannt. Um beim Verlöten der Lötstif te des Koaxial-Steckverbinderteils in den kontaktierten Mon tagelöchern der Leiterplatte stets ein einwandfreies Löter gebnis zu erzielen, muß gewährleistet sein, daß das Lot stö rungsfrei von unten durch die Montagelöcher mit den Lötstif ten in der Leiterplatte nach oben fließen kann. Um dies zu erreichen, darf die Unterseite des Gehäuseteils des Koaxial- Steckverbinderteils nicht satt auf der Leiterplatte aufsit zen. Wie die angeführte SIEMENS-Literaturstelle zeigt, wird dies durch einen sogenannten "Offset" in Form eines ein seitigen Ansatzes der Lötstifte für den Koaxial-Außenleiter bzw. das Bezugspotential des Koaxial-Steckverbinderteils an der Unterseite seines Gehäuseteils erreicht. Nachteilig an dieser Lösung ist der Umstand, daß durch diesen Offset zwi schen dem Koaxial-Steckverbinderteil und der Leiterplatte ein Luftspalt von ca. 0,5 mm vorhanden ist, durch den die HF- Dichtigkeit, auch wenn hieran nur geringe Anforderungen zu stellen sind, zwischen dem Koaxial-Steckverbinderteil und der Leiterplatte nicht mehr gewährleistet ist. Um die erforderli che HF-Dichtigkeit zu erreichen, muß dieser Luftspalt daher nachträglich durch Anlöten von Dichtungsplättchen oder Dich tungsfolien verschlossen werden.

Die durch die Literaturstelle FR 2 691 583 A1 ist weiterhin ein gerades Koaxial-Steckverbinderteil bekannt, dessen Koa xial-Steckerteil innerhalb seines Kunststoffgehäuses angeord net ist. Für die Montage des Koaxial-Steckverbinderteils auf einer Leiterplatte wird hier von speziellen Zentriermitteln Gebrauch gemacht. Diese sollen sicherstellen, daß beim Auf setzen des Koaxial-Steckverbinderteils mit der Unterseite seines Gehäuses auf die Leiterplatte Verkantungen vermieden werden. Die Anschlüsse für den Innenleiter und den Außenlei ter des Koaxial-Steckverbinderteils sind nämlich mit Einpreß köpfen versehen, die beim Aufsetzen des Koaxial- Steckverbinderteils auf die Leiterplatte gleichzeitig in die ihnen leiterplattenseitig zugeordneten kontaktierten Montage löcher eingepreßt werden müssen. Diese speziellen Zentrier mittel bedingen ebenfalls einen Offset, der die Verwirkli chung höherer Anforderungen an die HF-Dichtigkeit verhindert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein Koaxial- Steckverbinderteil der vorgenannten Art eine weitere kon struktive Lösung anzugeben, die ebenfalls ein einwandfreies Verlöten der Lötstifte des Koaxial-Steckverbinderteils in den kontaktierten Montagelöchern der Leiterplatte zuläßt, jedoch ohne den erwähnten Offset und den hiermit verbundenen ge schilderten Nachteilen auskommt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Gehäuseteil an seiner Unterseite in einen in sich ge schlossenen Ringkragen in einer zum Lötstift für den Koaxial- Innenleiter konzentrischen Anordnung übergeht und die Löt stifte für den Koaxial-Außenleiter bzw. das Bezugspotential des Koaxial-Steckverbinderteils am Umfang des Ringkragens verteilt angeordnet sind.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß es beim Ver löten für einen guten Durchfluß des Lots durch die kontak tierten Montagelöcher der Leiterplatte mit den Lötstiften des Koaxial-Steckverbinderteils ausreichend ist, wenn das Lot wenigstens an zwei sich gegenüberliegenden Stellen der kon taktierten Montagelöcher an der Oberseite der Leiterplatte austreten kann. Diese Voraussetzung ist bei der Verwendung des Ringkragens ohne weiteres gewährleistet, wenn die Löt stifte für den Koaxial-Außenleiter bzw. das Bezugspotential des Koaxial-Steckverbinderteils an der Innen- oder Außenwand des Ringkragens angeordnet werden.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Gegenstandes nach Patentanspruch 1, bei der die Lötstifte für den Koaxial- Außenleiter bzw. das Bezugspotential des Koaxial-Steckver binderteils auf der freien Stirnseite des Ringkragens ange ordnet sind, ist im Patentanspruch 2 angegeben.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen des Gegenstandes nach den Patentansprüchen 1 und 2 sind in den Patentansprüchen 3 bis 9 angegeben.

Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispie len soll die Erfindung im folgenden noch näher erläutert wer den. In der Zeichnung bedeuten

Fig. 1 eine bekannte Ausführungsform eines mit einer Lei terplatte verbunden Koaxial-Steckverbinderteils,

Fig. 2 eine bevorzugte Ausführungsform eines mit einer Lei terplatte zu verbindenden Koaxial-Steckverbinder teils in perspektivischer Darstellung,

Fig. 3 die Ausführungsform nach Fig. 2 in einer anderen per spektivischen Darstellung,

Fig. 4 das Gehäuseteil des in den Fig. 2 und 3 dargestellten Koaxial-Steckverbinderteils in Sicht von der Vorder seite.

Fig. 5 der Schnitt AA des Gehäuseteils nach Fig. 4.

Die in Fig. 1 dargestellte bekannte Ausführungsform eines ge raden Koaxial-Steckverbinderteils weist ein metallisches Ge häuseteil auf, in das an der Oberseite 3 ein Steckteil 4 in Form eines Koaxialsteckers eingesetzt bzw. eingeschraubt ist, von dem nur der Koaxial-Außenleiter 5 sichtbar ist. An der Unterseite 6 des Gehäuseteils 2 sind einerseits randseitig am Umfang verteilt vier Lötstifte 7 für den Koaxial-Außenleiter 5 bzw. das Bezugspotential des Koaxial-Steckverbinderteils 1 und andererseits konzentrisch hierzu der Lötstift 8 für den nicht sichtbaren Koaxial-Innenleiter vorgesehen. Mit seinen Lötstiften 7 und 8 greift das Gehäuseteil 2 des Koaxial- Steckverbinderteils 1 in elektrische Anschlüsse darstellende kontaktierte Montagelöcher 9 einer Leiterplatte 10 ein. Je weils an einer Innenseite der Lötstifte 7 ist an der Unter seite 6 des Gehäuseteils 2 ein einen Offset darstellender An satz 11 vorhanden, über die das Koaxial-Steckverbinderteil 1 auf der Leiterplatte 10 aufsitzt.

Durch diese Ansätze 11 ergibt sich zwischen der Unterseite 6 des Gehäuseteils 2 und der Leiterplattenoberseite 12 ein un erwünschter Luftspalt 13, durch den die im allgemeinen zu fordernde HF-Dichtigkeit zwischen der Unterseite 6 des Gehäu seteils 2 des Koaxial-Steckverbinderteils 1 und der Leiter plattenoberseite 13 nicht gewährleistet ist. Wie in der Be schreibungseinleitung bereits ausgeführt wurde, ist dieser Offset aber erforderlich, um sicherzustellen, daß beim Verlö ten der Lötstifte 7 und 8 in den kontaktierten Montagelöchern 9 das Lot beim Schwallöten von der Leiterplattenunterseite 14 her in ausreichendem Maße in den Montagelöchern 9 nach oben bis zur Leiterplattenoberseite 12 aufsteigen kann.

Die neue Ausführungsform für ein solches Koaxial-Steckverbin derteil, von dem eine bevorzugtes Ausführungsbeispiel in den Fig. 2 bis 5 dargestellt ist, vermeidet in vorteilhafter Wei se diesen unerwünschten Luftspalt 13, ohne daß hierdurch das erforderliche Verlöten der Lötstifte 7 und 8 in den kontak tierten Montagelöchern 9 der Leiterplatte 10 beeinträchtigt wird.

Die Fig. 2 und 3 zeigen in verschiedenen perspektivischen An sichten ein Koaxial-Steckverbinderteil 15, das hier als Win kel-Steckverbinderteil gestaltet ist. Das metallische Gehäu seteil 16 dieses Koaxial-Steckverbinderteils 15 geht an sei ner Unterseite 17 in einen in sich geschlossenen Ringkragen 18 über. Die Lötstifte 19 für den Koaxial-Außenleiter 5 bzw. das Bezugspotential des Koaxial-Steckverbinderteils 15 ragen aus der freien Stirnseite 20 des Ringkragens 18 heraus und sind in ihrer Länge gegenüber dem Lötstift 21 für den in Fig. 3 sichtbaren Koaxial-Innenleiter 22 um die Höhe H des Ring kragens 18 kürzer. Die aus der freien Stirnseite des Ringkra gens herausragenden Lötstifte 19 haben einen annähernd qua dratischen Querschnitt mit einer Seitenlänge, die gleich der Wandstärke W - siehe Fig. 5 - des Ringkragens 18 ist.

Wie die Fig. 2 und 3 erkennen lassen, wird bei dieser Gestal tung erreicht, daß das Koaxial-Steckverbinderteil 15, das bei seiner Verbindung mit der Leiterplatte 10 mit der freien Stirnseite 20 seines Ringkragens 18 auf der Leiterplatten oberseite 12 aufsitzt, die kontaktierten Montagelöcher 9 an der Leiterplattenoberseite 12 nicht vollständig abdeckt. Die Montagelöcher 9 bleiben vielmehr randseitig jeweils auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Lötstifte 19, nämlich auf seiten der Innen- und Außenwand des Ringkragens 18 ohne Abdeckung. Dadurch ist gewährleistet, daß beim Schwallöten das Lot auch hier ungehindert von der Leiterplattenunterseite 14 in den Montagelöchern 9 nach oben bis zur Leiterplatten oberseite 12 aufsteigen kann, zumal der Freiraum für das Lot in den runden Montagelöchern 9 durch den annähernd quadrati schen Querschnitt der Lötstifte 19 vergrößert ist. Bei einer Seitenlänge von 0,6 mm des annähernd quadratische Quer schnitts der Lötstifte 19 haben die kontaktierten Montagelö cher 9 zweckmäßig einen Durchmesser von 1 mm.

Im mit der Leiterplatte 10 vereinigten Zustand des Koaxial- Steckverbinderteils 15 verbleibt zwischen der freien Stirn seite 20 des Ringkragens 18 seines Gehäuseteils 16 und der Leiterplattenoberseite 12 ein Restspalt von ca. 0,1 mm. Die trotz dieses Restspaltes erzielte HF-Dichtigkeit liegt in der Größenordnung von 60 db. In besonderen Anwendungsfällen kön nen HF-Dichtigkeiten von <100 db gefordert sein. In diesem Falle ist es erforderlich, auch noch diesen Restspalt zu be seitigen. In einfacher Weise ist dies dadurch möglich, daß der in Fig. 3 auf der Leiterplattenoberseite 12 gestrichelt dargestellte Ringbereich 23 als Lötfläche gestaltet ist und der Ringkragen 18 mit seiner freien Stirnfläche 20 im An schluß an den Schwallötvorgang an der Leiterplatte 10 angelö tet wird.

Beim Anlöten des Koaxial-Steckverbinderteils 15 mit seinem Ringkragens 18 an die Leiterplatte 10 muß verhindert werden, daß die dem Ringkragen 18 auf seiten seiner freien Stirnseite 20 zugeführte Wärme zu rasch auf das Gehäuseteil 16 über fließt. Um dies zu verhindern, ist in der Außenwand des Ring kragens 18 eine Ringnut 24 vorgesehen. In den Fig. 4 und 5, in der das Gehäuseteil 16 mit seinem Ringkragen 18 nochmals vergrößert in Ansicht von vorn und im Schnitt dargestellt ist, ist die Ringnut 24 besonders gut erkennbar. Sie hat etwa gleiche Tiefe und Breite. Durch die Ringnut 24 wird die Wand stärke W des Ringkragens 18 auf die Wandstärke W1 stark redu ziert und damit ein wirksamer Wärmewiderstand verwirklicht. Grundsätzlich könnte die Ringnut auch auf der Innenseite des Ringkragens vorgesehen werden. Hierdurch würden jedoch zu sätzliche Maßnahmen zur Anpassung des Wellenwiderstandes der koaxialen Leitung des Koaxial-Steckverbinderteils an dieser Stelle erforderlich, was durch das Anbringen der Ringnut an der Außenseite des Ringkragens vermieden wird.

Wie bereits der Vergleich der bekannten Ausführungsform nach Fig. 1 mit der bevorzugten Ausführungsform nach den Fig. 2 bis 5 zeigt, kann das Koaxial-Steckverbinderteil mit Ringkra gen an der Unterseite seines Gehäuseteils wahlweise als gera des Koaxial-Steckverbinderteil oder als Koaxial-Winkel- Steckverbinderteil ausgeführt sein. Auch kann es wahlweise als Koaxial-Steckerteil oder Koaxial-Buchsenteil gestaltet sein. Hierzu ist es, bezogen auf das in den Fig. 2 und 3 dar gestellte Koaxial-Steckverbinderteil lediglich erforderlich das in das Gehäuseteil 16 eingesetzte, ein Steckerteil dar stellende Steckteil 4 durch ein Buchsenteil zu ersetzen.

Bezugszeichenliste

1

,

15

= Koaxial-Steckverbinderteil

2

,

16

= Gehäuseteil

3

= Oberseite

4

= Steckteil

5

= Koaxial-Außenleiter

6

,

17

= Unterseite

7

,

8

,

19

,

21

= Lötstift

9

= Montageloch

10

= Leiterplatte

11

= Ansatz

12

= Leiterplattenoberseite

13

= Luftspalt

14

= Leiterplattenunterseite

18

= Ringkragen

20

= Stirnseite

22

= Koaxial-Innenleiter

23

= Ringbereich

24

= Ringnut
H= Höhe
W= Wandstärke
W1= reduzierte Wandstärke

Claims

1. HF-Koaxial-Steckverbinderteil für festen Anbau an eine Leiterplatte (10), bestehend aus einem metallischen Gehäuse teil (15) mit Lötanschlüssen und einem metallischen Steckteil (4) in Form eines Koaxialsteckers bzw. einer Koaxialbuchse,
bei dem die Lötanschlüsse in Form von Lötstiften (19, 21) aus der Unterseite (17) des Gehäuseteils (16) herausste hen und
bei dem die Lötstifte (19, 21) beim Aufsetzen des Gehäu seteils (16) mit seiner Unterseite (17) auf der Leiterplatte (10) in ihnen leiterplattenseitig zugeordnete elektrische An schlüsse in Form kontaktierter Montagelöcher (9) eingreifen, in denen sie in einem Schwallötbad mit der Leiterplatte (10) verlötet sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Gehäuseteil (16) an seiner Unterseite (17) in einen in sich geschlossenen Ringkragen (18) in einer zum Lötstift (21) für den Koaxial-Innenleiter (22) konzentrischen Anord nung übergeht und
die Lötstifte (19) für den Koaxial-Außenleiter (5) bzw. das Bezugspotential des Koaxial-Steckverbinderteils (15) am Umfang des Ringkragens (18) verteilt angeordnet sind.

2. HF-Koaxial-Steckverbinderteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lötstifte (19) für den Koaxial-Außenleiter (5) bzw. das Bezugspotential des Koaxial-Steckverbinderteils (15) auf der freien Stirnseite (20) des Ringkragens (18) angeordnet sind und in ihren Abmessungen in Radialrichtung des Ringkra gens (18) wenigstens dessen Wandstärke (W) aufweisen.

3. HF-Koaxial-Steckverbinderteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lötstifte (19) für den Koaxial-Außenleiter (5) bzw. das Bezugspotential des Koaxial-Steckverbinderteils (15) in ihrer Länge gegenüber dem Lötstift (21) für den Koaxial Innenleiter (22) um die Höhe des Ringkragens (18) kürzer sind.

4. HF-Koaxial-Steckverbinderteil nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die leiterplattenseitigen kontaktierten Montagelöcher (9) rund sind und einen Durchmesser von 1 mm haben und
die Lötstifte (19) für den Koaxial-Außenleiter (5) bzw. das Bezugspotential des Koaxial-Steckverbinderteils (15) ei nen wenigstens annähernd quadratischen Querschnitt mit einer Seitenlänge von 0,6 mm haben, die gleich der Wandstärke (W) des Ringkragens (18) ist.

5. HF-Koaxial-Steckverbinderteil nach einem der vorhergehen den Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß zur Realisierung eines Wärmewiderstandes zwischen der freien Stirnseite (20) des Ringkragens (18) und dem eigentli chen Gehäuseteil (16) des Koaxial-Steckverbinderteils (15) der Ringkragen (18) eine seine Wandstärke reduzierende Ring nut (24) aufweist.

6. HF-Koaxial-Steckverbinderteil nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (24) des Ringkragens (18) eine äußere Ring nut ist.

7. HF-Koaxial-Steckverbinderteil nach Anspruch 5 oder 6 dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (24) des Ringkragens (18) annähernd gleiche Tiefe und Breite hat.

8. HF-Koaxial-Steckverbinderteil nach einem der vorhergehen den Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß er als gerades Koaxial-Steckverbinderteil ausgeführt ist.

9. HF-Koaxial-Steckverbinderteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß er als Koaxial-Winkel-Steckverbinderteil ausgeführt ist.