DE2455619A1

DE2455619A1 - Steckverbinder-anordnung

Info

Publication number: DE2455619A1
Application number: DE19742455619
Authority: DE
Inventors: David Samuel Goodman
Original assignee: Deutsche ITT Industries GmbH
Current assignee: TDK Micronas GmbH
Priority date: 1973-11-30
Filing date: 1974-11-23
Publication date: 1975-06-05
Also published as: US3871728A; FR2253341B3; AU7515474A; FR2253341A1; CA1028401A; JPS5436734B2; GB1450257A; JPS50116953A; BE822827A

Description

DEUTSCHE ITT XI-TPUSTRIES GMBH 2 4 5 5. 6 1 9

Freiburg ■ .

D.S.Goodman-8

Steckverbinder-Anordnung

Die Erfindung betrifft eine Steckverbinderanordnung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Moderne Datenverarbeitungssysteme erfordern, daß die logischen Verknüpfungen in Nano—statt in Milli-oder Mikrosekunden ■-. ablaufen. In diesem Geschwindigkeitsbereich wurde gefunden, daß die Signalanstiegszeiten so schnell sind, .daß sie die Anwendung der bei Übertragungsleitungen üblichen Technik verlangen. Während die gedruckten Schaltungsplat- * ten bisher ohne Beachtung der Impedanzcharakteristiken der Leiterbahnen gefertigt wurden, müssen sie nun unter Berücksichtigung der Merkmale von Übertragungsleitungen entworfen werden, wobei die Signalleiterbahnen einen bestimmten Abstand zu einer Masseebene haben und so angeschlossen sein müssen, daß Reflexionen vermieden werden. Während die gedruckten Schaltungen mit diesen Merkmalen hergestellt werden können, so kann doch das ganze System die gewünschte Arbeitsgeschwindigkeit nicht erreichen, wenn nicht auch das ganze Packungssystem die Merkmale der Übertragungsleitungstechnik aufweist.

Ein sehwacher Punkt im Packungssystem sind die Verbinder, die gedruckte Schaltungen mit anderen Teilen des Systems verbinden. Eine gebräuchliche Technik für Verbindungen zwischen gedruckten Schaltungen nach Art der Übertragungsleitungen verx*fendet diskrete Koaxialkabel, die individuell

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angeschlossen werden müssen. Eine solche Technik ist z.B. in der US-PS 3 689 865 näher beschrieben. Zwar ist diese Art vom technischen Standpunkt zufriedenstellend, doch lassen Zuverlässigkeit und Kosten zu wünschen übrig. Außerdem sind solche Verbinder massig und reduzieren damit die'Verbinderdichte auf einjschlechtes Maß. Weitere Ausführungen sind in den US-PS 3 401 369 und 3 710 303 angegeben. Obwohl diese Verbinder Verbesserungen in der Anwendung von diskreten Koaxialkabeln darstellen, sind derartigeJVerbinder in der Flexibilität ihrer Gestaltung doch sehr begrenzt.

Andererseits sind Steckverbinder für einsteckbare Schaltungsplatten bekannt, die ihrerseits wiederum auf Trägerplatten befestigt sind, beispielsweise aus der US-PS 3 737 838, Sie besitzen ein längliches Gehäuse, in dem eine Reihe paarweise einander gegenüberstehende Kontakte in Kammern angeordnet sind. Die Deckfläche ist mit dem Einsteckschlitz versehen, aus der Bodenfläche stehen die Anschlußenden der Kontakte hervor, die zugleich zur Befestigung auf der Trägerplatte dienen, indem sie mit deren Leiterbahnen verlötet sind. Derartige Steckverbinder sind jedoch für den vorliegenden Zweck ungeeignet, da sie die bereits geschilderten Bedingungen für Datenverarbeitungsanlagen hinsichtlich Impedanz in keiner Weise erfüllen können.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache Steckverbinderanordnung zu schaffen, die billig herzustellen ist und größere Anwendungsbreite als die bekannten Steckverbinder bei angepaßter Impedanz besitzt. Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß innerhalb des Gehäuses eine parallel zu den Kontakten verlaufende Masseschiene angeordnet ist. Vorteilhafte Weiterbildungen sind durch die in den Unteransprüchen gekennzeichneten Merkmale gegeben. Durch die erfindungsgemäße

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Ausgestaltung ist eine einfache Anordnung geschaffen, die eine koaxiale Übertragungsleitung simuliert und gute Impedanzanpassung aufweist. Weitere Vorteile gehen aus der Beschreibung hervor.,

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch die erfindungsgemäßen Steckverbinderanordnungj

Pig. 2 einen Querschnitt durch die Steckverbinderanordnung nach Fig. 1 entsprechend der Schnittlinie 2-2 jedoch mit einer eingesteckten gedruckten Schaltungsplatte;

Fig. 3 eine vergrößerte, perspektivische Teilansicht der Steckverbinderanordnung und _;

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Verteilung von Masse- und Signalkontakten in dem Steckverbinder mit Bezug auf. seine Masseschiene.

Die Steckverbinderanordnung nach den Figuren weist ein langgestrecktes Steckverbindergehäuse 10 aus Kunststoff auf, das auf einer ebenen Montageplatte 12 angebracht ist. Der Steckverbinder ist als zweiseitiger Verbinder für gedruckte Schaltungsplatten dargestellt. Zwei Reihen durchplattierter Löcher 14 und 16 sind in der Montageplatte 12 enthalten. Sie dienen zur Aufnahme der Kontakte 18. Jeder Kontakt wird von einem Anschlußteil 20 und einem federnden Kontaktteil 22 sowie einem dazwischen liegenden Befestigungsteil· 24

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gebildet. Die Kontakte sind in den Löchern 14 und 16 mit einander paarweise zugeneigten Kontaktteilen befestigt. Sie sind aus geeignetem Metall mit der gewünschten Festigkeit geprägt.

Die Anschlußteile 20 der Kontakte haben quadratischen Querschnitt und sind an den Enden2o zugespitzt, um das Einsetzen in die Löcher 14 und 16 zu erleichtern. Die Kontaktteile 22 sind durch Schlitze 28 am freien Ende 30 gegabelt. Diese gegabelten Kontaktteile der paarweise gegenüberstehenden Kontakte gewährleisten eine Fülle von Kontaktpunkten mit den Leiterbahnen 32 und 33 auf beiden Seiten einer^ in den Schlitz J>6 des Gehäuses 10 eingesteckten gedruckten Schaltungsplatte 34. Bei der dargestellten Ausführung verkörpert die Leiterbahn 32 eine Masseleitung und die Leiterbahn 33 eine Signalleitung. Der Kontaktteil 22 weist einen Schaft 38 auf, der den Befestigungsteil 24 mit dem gegabelten Ende verbindet. Normalerweise spitzt sich der Kontaktteil vom Schaft 38 zum freien Ende 30 des Kontaktes zu.

Der mittlere Befestigungsteil 24, der den Schaft 38 mit dem Anschlußteil 20 verbindet , ist von annähernd gleicher Dicke. Doch ist er etwas breiter als der Schaft 38, so daß eine aufwärts gerichtete Schulter 40 gebildet wird. An seiner Verbindungsstelle mit dem Anschlußteil 20 ist ein sich verjüngender Übergangsteil 42 als Übergang zwischen dem Anschißteil und dem unteren Ende 44 des Befestigungsteils vorgesehen. Das untere Ende 44 ist aber nicht so breit wie das obere Ende 46, so. daß eine nach unten gerichtete Schulter 48 gebildet wird. Die Breite des unteren Endes ist annähernd gleich dem Durchmesser der Löcher 14 und l6,

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so daß nach dem Einsetzen der Kontakte in die Löcher jeweils die Schulter 48 auf der Oberseite der Montageplatte 12 ruht. Die Breite ist etwas größer als der Durchmesser der durchplattierten Löcher 14 und l6, so daß die Kontakte eingepreßt in den Löchern sitzen.

Das Gehäuse 10 weist ein Paar Seitenwände 64 und ein Paar Stirnwände 66 auf. Die Seitenwände enden an der Deckfläche 68, in der der Schlitz 56 zum Einstecken einer gedruckten Schaltung enthalten ist, durch den die Deckfläche symmetrisch geteilt wird. Nach innen gerichtete Lippen 70 sind an den Schlitzkanten der Deckfläche 68 angeformt. An ihnen liegen die freien Enden 30 der Kontakte vorgespannt an, sobald das Gehäuse über die Kontakte auf die Montageplatte 12 gesetzt wird. Gehalten wird das Gehäuse 10 auf der Platte durch den Sitz der oberen Enden 46 der Befestigungsteile 24 der Kontakte in den nach unten weisenden Schlitzen 72 in den Trennwänden 74, die sich quer ins Gehäuse erstrecken und die Kontaktkammern bilden.

Es sei bemerkt, daß die bis hierher beschriebene Steckverbinderanordnung im wesentlichen identisch mit der nach US-PS 3 737 838 und nicht erfindungswesentlich ist.

Die Montageplatte 12 wird von einer Mehrlagenschaltung gebildet, deren obere Isolierschicht 80 von der unteren 82 durch die Masseleiterschicht 84, die sich vorzugsweise bis zu den Kanten der Platte erstreckt, getrennt ist. Jeder Kontakt, der für eine Signalleitung bestimmt ist, wie z.B. der Kontakt l8 auf der linken Gehäuseseite in Fig. 2 und 3, ist in einem durchplattierten Loch 14 befestigt, das mit einer Signalleiterbahn 85 auf der Oberseite der Montageplatte 12 verbunden ist. Jeder Kontakt, der für eine Masseverbindung vorgesehen ist, wie z.B. der Kontakt l8 auf der

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rechten Gehäuseseite in Fig. 2 und 3» ist in einem durchplattierten Loch 16 befestigt, das mit der Masseleiterschicht 84 verbunden ist. Selbstverständlich sind die äurchplattferten Löcher der Signalkontakte von der Masseleiterschicht 84 getrennt, während die durchplattierten Löcher der Massekontakte von der Signalleiterbahn 85 getrennt sind.

Im unteren Teil des Gehäuses 10 ist mittig zwischen den Seitenwänden 64 und unter dem Schlitz 36 ein umgekehrter Kanal eingeformt, der sich von einer zur anderen Stirnwand 66 erstreckt. Die obere Wand 99 des Kanals 86 liegt unter dem Schlitz 36 und bildet einen Anschlag für die Schaltungsplatte 34.

Im Kjanal 86 ist eine Masseschiene 90 angebracht. Diese Masskschiene besteht aus einem länglichen, flachen, horizontal verlaufenden Metallstreifen mit abwärts gerichteten Befestigungsteilen 92 und Anschlußteilen 94, deren Gestalt der der Befestigungsteile 24 und der Anschlußteile 20 der Kontakte l8 entspricht. Eine dritte Reihe durchplattierter Löcher ist zwischen den Lochreihen· 14 und l6 in der Montageplatte 12 vorgesehen. Die Befestigungsteile 92 der Masseschiene 90 sind in diese durchplattierten Löcher 96 eingepreßt. Letztere sind mit der Masseleiterschicht 84 verbunden. Es sei hinzugefügt', daß die Massekontakte l8 und die Masseschiene 90 elektrisch mit der Masseschicht über die Löcher 16 und 96 verbunden sind. Weil die Oberkante der Masseschiene 90 vom unteren Ende der Masseleiterbahn 32 auf der Schaltungsplatte 34 lediglich durch die obere Wand des Kanals 86 getrennt ist, ergibt sich nur ein kleiner Luftspalt im Massesystem, der einen angepaßten Scheinwidei⁴-stand im Verbinder schafft.

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Die Pig.Λ gibt schematisch eine bevorzugte Verteilung der Kontakte mit Bezug auf die Masseschiene 90 im erfindungsgemäßen Steckverbinder wieder. Die Signalkontakte sind mit S, die Massekontakte mit G bezeichnet. Es ist ersichtlich, daß beide auf beiden Seiten der .Masseschiene 90 einander abwechseln. Jedem-Signalkontakt steht demnach je ein Massekontakt zu beiden Seiten. Die Masseschiene, zusammen mit diesen beiden Massekontakten, schafft eine im wesentlichen koaxiale Übertragungsleitung mit angepaßter Impedanz. Ein ähnljdies, wenn auch nicht ganz so effektives Ergebnis würde erreicht, wenn nur auf einer Seite des Signalkontaktes ein Massekontakt angeordnet wäre. In einigen Fällen mag es nicht notwendig sein, daß angepaßte Impedanz-. Charakteristiken für einen einzelnen Signalkontakt vorgesehen werden müssen, so daß keine Massekontakte neben ihm angeordnet zu werden brauchen. Es sei hinzugefügt, daß durch die Erfindung viele Abwandlungen der Schaltungen möglich sind durch Auswahl der Löcher 14 bzw. 16, die durchplattiert und entweder mit einer Signalleiterbahn 85 oder mit einer Masseleiterschicht 84 verbunden sowie mit einem Kontakt versehen werden sollen.

Die Erfindung ist an einem bestimmten Steckverbinder entsprechend der US-PS 3 737 838 beschrieben worden, weshalb bemerkt wird, daß sie auf jeden Steckverbinder für Schaltungsplatten anwendbar ist, indem ein geeigneter Kanal zur Aufnahme der Mässeschiene .im Gehäuse des Steckverbinders sowie eine geeignete Montageplatte vorgesehen wird. Weiter ist hinzuzufügen, daß auch ein Steckverbinder für einseitig bedruckte Schaltungsplatten verwendet werden kann, wobei nur zwei Reihen Löcher in der Montageplatte 12 erforderlich sind: eine für die Masseschiene und eine für die Signal- und die Massekontakte.

5 Ansprüche

2 Bl. Zeichnungen

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Claims

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I.J Steckverbinderanordnung, bestehend aus einem länglichen Gehäuse mit mindestens einer Kontaktreihe, dessen Deckfläche den Einsteckschlitz für eine gedruckte Schaltung aufweist und aus dessen Unterseite die Anschlußteile der Kontakte hervorstehen, die in einer Montageplatte befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Gehäuses (10) eine parallel zu den Kontakten (l8) verlaufende Masseschiene (90) angeordnet ist.

2. Steckverbinderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Masseschiene (90) in einem dem Gehäuse (10) eingeformten Kanal (86) verläuft.

3· Steckverbinderanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Masseschiene (90) mit einer Reihe Anschlußteilen (9²O versehen ist, deren Abstand dem der Anschlußteile (20) der Kontakte (l8) gleicht.

4. Steckverbinderanordnung nach Anspruch 3# dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen der Masseschiene (90) und ihren Anschlußteilen (94) liegenden Befestigungsteile (92) analog zu denen (24) der Kontakte (l8) in durchplattierte Löcher (96) der Montageplatte (12) eingepreßt sind.

5. Steckverbinderanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, .daß die Montageplatte (12) von einer Mehrlagenschaltung gebildet wird und die Kontakte (l8) jeweils abwechselnd mit einer Signalleiterbahn (85) und einer Masseleiterschicht (84) verbunden sind.

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