SE523764C2 - Tätpackat elektriskt hopkopplingssystem med jordnings- och överhörningsreducering - Google Patents

Description

25 30 35 523 764 -v a u n » nu Uppfinningens bakgrund Elektriska hopkopplingssystem (innefattande elekt- roniska hopkopplingssystem) används för att koppla ihop elektriska och elektroniska system och komponenter.

Generellt innefattar elektriska hopkopplingssystem både en hopkopplingskomponent av utskjutande slag, sàsom ett ledande stift, och en hopkopplingskomponent av upptagande slag, såsom en ledande hylsa. I dessa typer av elektriska hopkopplingssystem àstadkommes den elektriska hopkopp- lingen genom att hopkopplingskomponenten av utskjutande slag införes i hopkopplingskomponenten av upptagande slag. Denna införing bringar de ledande partierna hos hopkopplingskomponenterna av utskjutande slag och av upp- tagande slag till kontakt med varandra, sà att elektriska signaler kan överföras via de hopkopplade komponenterna.

I ett typiskt hopkopplingssystem är ett flertal individu- ella, ledande stift positionerade i en rutmönsterforma- tion och är ett flertal individuella, ledande hylsor anordnade att uppta de individuella stiften, varvid varje stift- och hylspar överför olika elektriska signaler.

Dator- och telekommunikationstillämpningar erfordrar ofta tätpackade hopkopplingssystem för att överföra signaler mellan bakplan och vidfästa anordningar, såsom exempelvis dotterkort. De höghastighetssignaler som över- föres över dessa hopkopplingar är mottagliga för över- hörning, pà grund av signalhastigheterna och de smà avstànden mellan angränsande signalförmedlande ledare.

Tätpackade elektriska hopkopplingssystem känne- tecknas av inrymmandet av ett stort antal hopkopplings- komponentkontakter inom ett litet omrâde. Definitions- mässigt har tätpackade elektriska hopkopplingssystem ett större antal förbindelser i samma utrymme som erfordras av glest packade hopkopplingssystem. De korta signalvägar som hör samman med tätpackade hopkopplingssystem tillåter dessa system att överföra elektriska signaler med högre hastigheter. På grund av att modern telekommunikations- n n :oss o: 10 15 20 25 30 35 525 764 n Q _ n ; au 3 utrustning och datorer erfordrar större kretstätheter finns det ett behov av hopkopplingssystem för förbindning av dessa tätare packade kretsar, under det att man und- viker att införa överhörning på grund av de tätpackade signalvägarna hos sådana hopkopplingssystem.

Ett flertal tätpackade elektriska hopkopplingssystem har föreslagits, såsom de som angivits i de amerikanska- patenten nummer 5 575 688 och 5 634 821. Den största nackdelen med dessa system år att den täta packningen har den väsentliga nackdelen att inducera överhörning mellan signalkontakterna, på grund av att signalkontakterna ligger tätt. Överhörning är oönskade signaler i en elektrisk krets, som ett resultat av kopplingen mellan överföringskretsar. Det finns sålunda ett behov inom området av ett tätpackat elektriskt hopkopplingssystem som reducerar eller eliminerar överhörningen mellan elektriska signalkontakter som ligger nära varandra.

Sammanfattning av uppfinningen Det är därför ett ändamål med föreliggande upp- finning att åstadkomma ett tätpackat elektriskt hop- kopplingssystem, som reducerar eller eliminerar över- hörningen vid den önskade överföringshastigheten mellan nåra intill varandra liggande elektriska signalkontakter.

Det är ett annat ändamål med föreliggande uppfinning att åstadkomma ett tätpackat elektriskt hopkopplings- system, som är kostnadseffektivt att tillverka och som är tillförlitligt vid drift.

Det är ännu ett annat ändamål med föreliggande upp- finning att åstadkomma ett tätpackat elektriskt hopkopp- lingssystem, som använder multipla jordningsmetoder.

Ett annat ändamål med föreliggande uppfinning år att åstadkomma en elektrisk hopkoppling som har en elektriskt ledande täckskiva med sluten införing, vilken är i kontakt med en eller flera kontakter för att åstadkomma en ledningsväg till jord. n nano 00 av 10 15 20 25 30 35 o u 523 764 4 Det är ytterligare ett ändamål med föreliggande uppfinning att åstadkomma ett tätpackat elektriskt hop- kopplingssystem, som har en central jordningskontakt.

Det är ännu ett ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning att åstadkomma ett tätpackat förbindelsedon, som kan presspassas i ett kretskort.

Föreliggande uppfinning åstadkommer ett elektriskt hopkopplingssystem som använder sig av multipla jord- ningsmetoder för att reducera eller hindra felaktiga signaler från att interferera med tätt packade kontakter som förmedlar höghastighetsöverföringar. Ett första för- bindelsedon innefattar en isolerande pelare, som delvis omges av ett flertal signalkontakter. En jordningskontakt är åtminstone delvis positionerad inuti den isolerande pelaren. Ett andra förbindelsedon innefattar ett flertal s flexibla signalkontakter för hoppassning med signal- kontakterna intill den isolerande pelaren. Dessutom är de flexibla jordningskontakterna hos det första förbindelse- donet i kontakt med en elektriskt ledande avskärmning.

Det andra förbindelsedonet innefattar också en jordnings- kontakt för att uppta det första förbindelsedonets jord- ningskontakt. Jordningskontakterna åstadkommer en första metod för att åstadkomma en jordningsväg för att reducera felaktiga signaler från att komma in i signalvägen. Den elektriskt ledande avskärmningen är positionerad utanför signalkontakterna, när det första och det andra för- bindelsedonet är hoppassade. Den elektriskt ledande avskärmningen är en ledande väg till jord. Den elektriskt ledande avskärmningen har ett flertal öppningar, genom vilka signalkontakterna och den isolerande pelaren förbindelsedonet och det det hoppassade tillståndet. innefattar ett element som sträcker sig när det första andra förbindelsedonet är i Det första förbindelsedonet åstadkommer en jordningsväg mellan det första förbin- delsedonet och den elektriskt ledande avskärmningen. Med fördel kan det elektriska hopkopplingssystemet utnyttja ett flertal jordningsmetoder, vilka är speciellt bety- 10 15 20 25 30 35 523 764 5 delsefulla i tätpackade elektriska hopkopplingssystem där kontakterna är anordnade tätt intill varandra och mot- tagliga för brus och andra felaktiga signaler.

Dessa och andra ändamål med föreliggande uppfinning har uppnàtts med hjälp av ett elektriskt hopkopplings- system, som innefattar ett första elektriskt förbindelse- don med ett flertal àtskilda uppsättningar elektriskt ledande kontakter. Varje kontaktuppsättning har ett fler- tal signalkontakter som är àtskilda utàt fràn en central jordningskontakt. Varje jordningskontakt har en ände för kontakt med ett jordningsplan i ett första kretskort och en förbindelseände. Varje signalkontakt har en kortände för kontakt med en signalväg i det första kretskortet och en förbindelseände. Det första elektriska förbindelse- donet har ett flertal flexibla jordningskontakter för kontakt med ett jordningsplan i det första kretskortet.

Ett andra elektriskt förbindelsedon har ett flertal åtskilda uppsättningar elektriskt ledande kontakter, där varje kontaktuppsättning har ett flertal signalkontakter àtskilda utàt fràn en central jordningskontakt. En isolator omger väsentligen en central jordningskontakt och de multipla signalkontakterna är åtskilda utåt fràn isolatorn. Varje jordningskontakt har en ände för kontakt med ett jordningsplan i ett andra kretskort och en för- bindelseände. Varje signalkontakt har en ände för kontakt med en signalväg i det andra kretskortet och en för- bindelseände. En skiva med sluten införing är anordnad i det första elektriska förbindelsedonet. Skivan har ett flertal öppningar. När en uppsättning kontakter hos det första förbindelsedonet sträcker sig genom en motsvarande öppning bland öppningarna, är de flexibla kontakterna i kontakt med skivan med sluten införing. När det första elektriska förbindelsedonet är hoppassat med det andra elektriska förbindelsedonet, är jordningskontakterna i det andra elektriska förbindelsedonet och det första elektriska förbindelsedonet i kontakt och är signal- 10 15 20 25 30 35 523 764 Q ~ n » .- 6 kontakterna i det första elektriska förbindelsedonet och det andra elektriska förbindelsedonet i kontakt.

Ytterligare andra ändamål och fördelar med före- liggande uppfinning kommer att lätt bli uppenbara för fackmannen på området utifrån den följande detaljerade beskrivningen, i vilken föredragna utföringsformer av uppfinningen visas och beskrivs, helt enkelt med hjälp av en illustration av det bästa, uttänkta sättet att prak- tisera uppfinningen. Såsom kommer att inses kan upp- finningen tillämpas i andra och olika utföringsformer och dess många detaljer kan modifieras i olika uppenbara hänseenden, allt detta utan att man gör avsteg från uppfinningen. Sålunda skall ritningarna och beskrivningen av uppfinningen anses vara av illustrativ natur och ej begränsande.

Kort beskrivning av ritningarna Föreliggande uppfinning visas med hjälp av exempel och har ej någon begränsning i figurerna på de bifogade ritningarna, på vilka element med samma hänvisnings- siffror genomgående representerar likartade element och på vilka: Figur 1A är en perspektivvy över ett bakplans förbindelsedon som används i det elektriska hopkopplings- systemet enligt föreliggande uppfinning; Figur lB är en perspektivvy över ett dotterkorts förbindelsedon som används i det elektriska hopkopplings- systemet enligt föreliggande uppfinning; Figur 2A är en perspektivvy över en utskjutande anordning som används i bakplanets förbindelsedon; Figur 2B är en perspektivvy över två utskjutande anordningar av olika höjd; Figur 2C är en perspektivvy över en utskjutande anordning med signalkontakter av olika höjd; Figur 3A är en frontelevationsvy av en elektrisk kontakt för det utskjutande partiet enligt föreliggande uppfinning; 10 15 20 25 30 35 523 764 7 Figur 3B är en sidoelevationsvy av kontakten i figur 3A; Figur 3C är en tvärsnittvy längs linjen 3C-3C i figur 3B; Figur 3D är en tvärsnittvy längs linjen 3D-3D i figur 3A; Figur 4A är en sidoelevationsvy av en central jordningskontaktstolpe som används i det utskjutande partiet i bakpanelens förbindelsedon enligt föreliggande uppfinning; Figur 4B är en sidoelevationsvy av den centrala jordningskontaktstolpen enligt figur 4A; Figur SA är en planvy ovanifràn av ett basparti hos bakpanelens förbindelsedon enligt föreliggande upp- finning; Figur SB är en planvy nedanifrän av en alternativ utföringsform av partiet enligt figur 5A; Figur 5C är en sidoelevationsvy av förbindelsedonet hos bakplanets förbindelsedon enligt figur 5A; Figur 5D är en förstorad vy av ett parti av bak- planets förbindelsedon enligt figur 5A; Figur 5E är en förstorad vy av ett parti av bak- planets förbindelsedon enligt figur 5B; Figur 5F är en tvärsnittsvy längs linjen SF-5F i figur 5E; Figur 6A är en perspektivvy över en waferanordning som fasthålles i ett förstyvningselement enligt före- liggande uppfinning; __Figur 6B är en frontelevationsvy av ett arrangemang av kontakter och en central jordningskontakt enligt figur 6; Figur 6C är en sidoelevationsvy av en flexibel armkontakt enligt figur 6A; Figur 6D är en sidoelevationsvy längs linjen 6D-6D i figur 6C; Figur 6E är en tvärsnittvy längs linjen 6E-6E i figur 6B; 10 15 20 25 30 35 ~ a o . .- u Figur 6F är en tvärsnittvy längs linjen 6F-6F i figur 6D; Figur 7 är en sidoelevationsvy av en stansad kontaktram före formsprutning; Figur 8A är en sidoelevationsvy av en vänster wafer- anordning enligt föreliggande uppfinning; Figur 8B är en toppelevationsvy längs linjen 8B-8B i figur 8A; Figur 8C är en planvy nedanifràn av waferanordningen enligt figur 8A längs linjen 8C-8C i figur 8A; Figur 8D är en delsprängvy i perspektiv av den vänstra waferanordningen och den centrala jordnings- kontaktstolpen; Figur 9 är en förstorad perspektivvy av ett spår som används i en fasthàllande wafer, förstyvningselement och kâpinneslutning; _ Figur 10 är en förstorad perspektivvy av ett spår som används vid fasthàllning av waferanordningen pà en kàpinneslutning; Figur ll är en förstorad perspektivvy som visar waferanordningen fasthàllen av kàpinneslutningen; Figur 12A är en planvy ovanifràn av ett lock enligt föreliggande uppfinning; Figur l2B är en sidoelevationsvy av locket enligt figur 12A; Figur l2C är en planvy nedanifràn av locket enligt figur 12A; Figur l2D är en snittvy av locket enligt figur l2C längs linjen l2D-l2D i figur l2C; Figur l2E är en sprängvy i perspektiv av dotter- kortets förbindelsedon med en täckskiva; Figur l2F är en perspektivvy över dotterkortets förbindelsedon med täckskivan; Figur l2G är en sidoelevationsvy av täckskivan, positionerad i kápinneslutningen; 10 15 20 25 30 35 523 764 9 Figur 12H är en perspektivvy av bakplanets för- bindelsedon med bommar som används för att polarisera förbindelsedonet; Figur l2I är en perspektivvy av en alternativ konstruktion för den isolerande pelaren; Figur l2J är en planvy ovanifràn som schematiskt illustrerar fyra positioner för jordningskoppling av uppsättningen kontakter; Figur l2K är en sidoelevationsvy av en av de flexibla kontakterna enligt föreliggande uppfinning som används för att åstadkomma en ledningsväg till jord; Figur l2L är en planvy ovanifràn av ett alternativt arrangemang innefattande en isolerande pelare som har en flexibel jorningskontakt enligt föreliggande uppfinning i kontakt med skivan med sluten införing; Figur 13 är en förstorad vy som visar att ett ut- skjutande parti har upptagits av ett upptagande parti enligt föreliggande uppfinning; och Figur 14 är en elevationssnittvy av en optisk utföringsform enligt föreliggande uppfinning.

Bästa sätt att praktisera uppfinningen Med hänvisning först till ritningarna visar figurer- na 1A och lB ett tätpackat elektriskt hopkopplingssystem 30, som innefattar ett bakplans förbindelsedon 40 och ett dotterkorts förbindelsedon 35 enligt föreliggande upp- finning. En sida av bakplanets förbindelsedon 40 är monterad pä ett bakplan 42 och en sida av dotterkortets förbindelsedon 35 är monterad pà ett dotterkort (ej visat), sà att det elektriska hopkopplingssystemet 30 kan användas för att verkställa elektrisk hopkoppling av ett stort antal elektriska signaler mellan bakplanet 42 och dotterkortet, när bakplanets förbindelsedon 40 och dotterkortets förbindelsedon 35 har passats ihop. Såsom skall förstàs kan föreliggande uppfinnings principer tillämpas pà anordningar andra än dotterkort och bakplan, och dessa har endast valts här för beskrivande ändamål. 10 15 20 25 30 35 5 2 3 7 6 4 . - - . ._ 10 I stället för ett rätvinkligt förbindelsedon, som visats i figur 1, skulle exempelvis dotterkortets förbindelsedon kunna vara ett rakt förbindelsedon. Sàsom visats har upp- finningen beskrivits med avseende pà en horisontell orientering, fastän uppfinningen är användbar i vilken som helst orientering. Såsom senare kommer att beskrivas innefattar vart och ett av bakplanets förbindelsedon 40 och dotterkortets förbindelsedon 35 jordningsmedel för att undvika överhörning mellan signaler som förmedlas pà intilliggande stift och införandet av andra felaktiga signaler i signalvägen pà antingen dotterkortet eller bakplanet 42.

Bakplanet 42 kan vara format av ett konventionellt kretskort i flera skikt med tätpackade elektriska signal- vägar (ej visat). Bakplanets förbindelsedon 40 innefattar en kropp 44 med sidoväggar 46 och 47 samt en bas 48. Ett flertal upprättstàende pelare 50 är formade i kolumner och rader i en 6 x 6-rutmönstergruppering för lämplighets skull. Vilket som helst kolumn- och radrutmönster kan användas. Exempelvis kan en 6 x 12, 4 x 6 och 4 x 12- gruppering tänkas. 6 X 6-rutmönstergrupperingen är längre i den horisontella riktningen än i höjdriktningen, såsom visats i figur 1. Sidoväggen 46 innefattar en i längdled sig sträckande, metallisk skiva 53, som är fäst vid sido- väggens 46 ytteryta. Skivan 53 är presspassad pà jord- ningsplanet i bakplanets förbindelsedon 40. Alternativt skulle den metalliska skivan 53 kunna vara formad genom sprutning av en elektriskt ledande beläggning och där- efter anslutning av densamma till jordningsplanet i bakplanet 42. Sidoväggen 46 är sålunda ändamålsenligt tjockare än sidoväggen 47 för att ge polaritet, såsom diskuterats i detalj nedan. Fastän trettiosex pelare 50 har visats kan vilket som helst antal pelare användas.

Bakplanets förbindelsedon 40 innefattar ett flertal utskjutande anordningar 49, vilka innefattar pelaren 50 samt signalkontakterna 52. Varje utskjutande anordning innefattar multipelsatser 51 (figur 2A) av utskjutande, 10 15 20 25 30 35 ...u .. ...... sann sn: .zflw 2; . H ... .. _ .... _ . . n."... .. ....n“. _. . _. N . _. ._ . _ _ _ _ .. . ..n“ ._ _ _“_ ll elektriska signalkontakter 52 som är anordnade i upp- sättningar pà fyra runt en central isoleringspelare 50.

Kroppen 44, som innefattar sidoväggar 46 och 47, basen 48 och de centrala isoleringspelarna 50, är företrädesvis gjuten i ett stycke av en termoplastisk polyester, som är ett elektriskt ej ledande plastmaterial.

Det elektriska hopkopplingssystemet enligt före- liggande uppfinning innefattar ett flertal ledande kontakter som är anordnade i grupper eller uppsättningar och varje grupp är anordnad i ett rutmönster av kontakt- grupper för att bilda ett rutmönsterarrangemang. Varje grupp ledande kontakter kan utgöra den ledande sektionen i en hopkopplingskomponent av utskjutande slag, som är utformad för upptagning i en motsvarande hopkopplings- komponent av upptagande slag, som innefattar ett flertal ledande armar, eller alternativt kan varje grupp ledande kontakter utgöra den ledande sektionen i en hopkopplings- komponent av upptagande slag, som är utformad att uppta en motsvarande hopkopplingskomponent av utskjutande slag.

De ledande armarna passar ihop med de ledande stolparna, när en hopkopplingskomponent av utskjutande slag är upp- tagen i en motsvarande hopkopplingskomponent av upptag- ande slag. Grupperna kontakter är anordnade i rader och kolumner. För varje kontaktgrupp finns det en uppsättning pà fyra signalkontakter och en central jordningskontakt.

Hopkopplingskomponenten av utskjutande slag (bakplanets förbindelsedon 40) innefattar signalkontakter av utskjut- ande slag och en jordningskontakt av upptagande slag.

Hopkopplingskomponenten av upptagande slag (dotterkortets förbindelsedon 35) innefattar signalkontakter av upp- tagande slag och en jordningskontakt av utskjutande slag.

Varje pelare 50 är ihålig och har en rektangulär exteriör med ytor 54, 56, 58 och 60. För varje pelare 50 anligger en uppsättning på en av fyra utskjutande signal- kontakter 52 mot ytorna 54, 56, 58 respektive 60. Var och en av ytorna 54, 56, 58 och 60 är orienterad i ungefär 45 grader i förhållande till sidoväggarna 46 och 47, såsom lO 15 20 25 30 35 523 764 12 visats i figurerna 1A och 1B. Såsom visats i figur 2B innefattar varje yta 54, 56, 58 och 60 centralt anordna- de, inàt sig sträckande ursparingar 63, 64, 65 respektive 65 och 66 dimensionerade att motta signalkontakternas 52 sidokanter 66. Företrädesvis är ursparingarna 63, 64, för att förhindra deras rörelse i sidled. De utskjutande signalkontakterna 52 är elektriskt isolerade från var- andra medelst basen 48 och pelaren 50. De utskjutande signalkontakterna 52 är införda genom basen 48, såsom beskrivits nedan. För varje pelare 50 är en central jordningskontakt 62 positionerad i den ihåliga pelaren 50 och är elektriskt isolerad från de utskjutande signal- kontakterna 52 medelst pelaren 50.

Dotterkortets förbindelsedon 35 innefattar ett fler- tal ”wafer”-anordningar 70, som var och en är ansluten till en kàpinneslutning 72. Kåpinneslutningen 72 är till- verkad av ett elektriskt ledande materialför att minska överhörningen mellan närliggande signalkontakter. Såsom visats i figur lB finns det sex par waferanordningar 70, som var och en har sex uppsättningar kontakter 74 för ett totalt antal på trettiosex uppsättningar kontakter som motsvarar de trettiosex pelarna 50. Waferanordningarna 70 hàlles samman med användning av ett elektriskt ledande förstyvningselement 76, vilket också är anslutet till kåpinneslutningen 72. Varje uppsättning kontakter 74 innefattar fyra signalkontaktarmar 78. Signalkontakt- armarna 78 innefattar armsektioner för hoppassning med de utskjutande signalkontakterna 52 på bakplanets för- bindelsedon 40, såsom beskrivits i detalj nedan. En central jordningskontaktstolpe 80 är positionerad centralt mellan de fyra signalkontaktarmarna 78 för hoppassning med den centrala jordningskontakten 62 i bak- planets förbindelsedon 40.

I ett alternativt arrangemang kan antingen den centrala jordningskontakten 62 eller den centrala jord- ningskontaktstolpen 80 uteslutas. Då kommer antingen den återstående jordningskontakten 62 eller -stolpen 80 att 10 15 20 25 30 35 523 764 13 fungera som en jordning. Brus och felaktiga signaler kommer att förmedlas via kontakten 62 eller stolpen 80 till ett respektive jordningsplan i antingen bakplanen 42 eller dotterkortet. Alternativt skulle jordningskontakten 62 och kontaktstolpen 80 också kunna vara anordnade pà så sätt, att kontakten 62 och stolpen 80 ej är i kontakt med varandra när förbindelsedonen 35 och 40 har bringats i det hoppassande tillståndet. Pà detta sätt fungerar bàde jordningskontakten 62 och kontaktstolpen 80 som jord- ningar.

Var och en av waferanordningarna 70 innefattar ett flertal elektriskt ledande kontakter 78, vilka innefattar flexibla armar 190. Företrädesvis är waferns material ett isolerande, termoplastiskt polymermaterial (Hoescht Celanese 3316). Partier av signalkontakterna 78 är bockade bort fràn varandra för att uppta hopkopplings- komponenten av utskjutande slag i utrymmet mellan de flexibla armarna.

Varje signalkontakt 78 kan vara formad av samma material som används för att tillverka signalkontakterna 52 hos de elektriska hopkopplingskomponenterna av ut- skjutande slag. Exempelvis kan varje kontakt 78 vara formad av berylliumkoppar, fosforbrons, mässing eller en kopparlegering och vara belagd med tenn, guld, palladium eller nickel i valda partier av den ledande armen, som kommer att bringas i kontakt med en ledande stolpe hos hopkopplingskomponenten av utskjutande slag, när hop- kopplingskomponenten av utskjutande slag upptages i hopkopplingskomponenten 35 av upptagande slag.

Alternativt skulle, i stället för kontakterna 78 och 52 som förmedlar signaler, dessa kontakter 52 och 78 kunna användas som jordningar och kontakterna 62 samt 80 skulle kunna förmedla signaler. Detta alternativa arrangemang uppvisar nackdelen att förmedla färre signal- er per kvadrattum, men det alternativa arrangemanget skulle fylla funktionen som en koaxiell hopkopplings- anordning. Detta alternativa arrangemang kan anses vara 10 15 20 25 30 35 5 2 3 7 6 4 g_jj= fl' 14 ”pseudokoaxiellt”, dà varje central, signalförmedlande kontakt är omgiven av fyra jordningskontakter. På grund av att varje signalförmedlande kontakt ej omges 360 grader av jord anses arrangemanget vara ”pseudo- koaxiellt”. De centrala jordningarna 62 och 80 skulle kunna bytas ut mot optiska hopkopplingsanordningar (figur 14). Även den centrala kontakten skulle kunna bytas ut mot en skärmad koaxial kabel med en fläta. Flätan kan fungera som jord. Den centrala stolpen kan användas för att stödja en optisk fiber, som kan passas ihop med en motsvarande optisk fiber i dotterkortets förbindelsedon 35. Den optiska fiberns ändar kommer att vara polerade för optimal överföring av en signal.

Figur 2A är en förstorad vy av ett parti av bak- planets förbindelsedon 40 och visar en pelare 50 samt en uppsättning pà fyra signalkontakter. I figur 2A har pelarens 50 ytor 54, 56, 58 och 60 visats ha avsmalnande, övre sektioner 82 för att underlätta styrningen av signalkontaktarmarna 78 fràn dotterkortets förbindelsedon 35 pà de utskjutande signalkontakterna 52. De utskjutande signalkontakterna 52 har rundade, övre sektioner 84, som vidare fungerar för att styra och verkställa en säker mekanisk och elektrisk kontakt mellan de utskjutande signalkontakterna 52 i bakplanets förbindelsedon 40 och signalkontaktarmarna 78 i dotterkortets förbindelsedon 35, när det elektriska hopkopplingssystemet har passats ihop. Jordningsstolpen 62 är positionerad i varje pelare 50. Jordningsstolparna 62 kan vara gemensamt anslutna till ett jordningsplan inuti bakplanet 42.

Figur 2B visar tvà pelare 50 och 50a, vilka är identiska med undantag av pelarnas 50 höjd, signal- kontakterna 52 och den centrala jordningskontakten 62. De olika höjderna åstadkommer sekventiering av kontakterna.

Exempelvis kan de längre pelarna och signalkontakterna 52 i bakplanets förbindelsedon 40 först bringas i kontakt med kontakterna 78 i dotterkortets förbindelsedon 35. 10 15 20 25 30 35 523 764 . . . . ~. 15 Figur 2C illustrerar att pelaren 50 kan ha signal- kontakter 52 och 52b av olika höjd. Sekventiering kan uppnås genom att man varierar signalkontakternas 52 höjd i samma pelararrangemang.

Med hänvisning nu till figur 3A innefattar varje utskjutande signalkontakt 52 tre angränsande sektioner: ett kontaktparti 88, ett mellanliggande parti 90 och ett presspassningsparti 92. I figur 2 har varje ledande stolpes kontaktparti 88 visats i en position intill och i kontakt med pelaren 70. Det mellanliggande partiet 90 är det parti av varje utskjutande signalkontakt 52 som är fäst vid basen 48. Presspassningspartiet 92 sträcker sig under basen 48 och in i bakplanet 42. Såsom visats i figur 3B sträcker sig ett runt presspassningsparti 94 fràn det mellanliggande partiet 90 i tvärgàende riktning för att fästa den utskjutande signalkontakten 52 vid basen 48. Det mellanliggande partiet 90 har en nedre yta 96 som skall bringas i kontakt med en motsvarande yta i basen 48. Såsom visats i figur 3B har kontaktpartiet 88 en plan yta 98 för kontakt med en motsvarande yta 54-60 på pelaren 50. Såsom visats i figur 3B innefattar den utskjutande signalkontaktens 52 kontaktparti 88 en krökt kontaktyta 100 med en topp 102, såsom visats i figur 3C.

Såsom visats i figur 3A har presspassningspartiet 92 två motstående, fjäderliknande element 104 som visats i tvär- snitt i figur 3D. Presspassningspartiet 92 har också ett införingsparti 106 vid dess distala ände.

Presspassningspartiet 92 som visats är en typ som kan användas. Andra utföringsformer kan ersätta denna efter önskan. Andra avslutningsmetoder som ej beskrivits här kan användas, om så är nödvändigt, dvs. ytmontering eller av typen lödning i genomgående hål.

När hopkopplingskomponenten 40 av utskjutande slag upptages i en motsvarande hopkopplingskomponent 35 av upptagande slag kan elektriska signaler överföras från varje utskjutande signalkontakts 52 presspassningsparti 92, via den utskjutande signalkontaktens 52 mellan- lO 15 20 25 30 35 523 764 16 liggande parti 90 och kontaktparti 88 till hopkopplings- komponenten av upptagande slag (signalkontaktarmen 78) och vice versa.

Varje utskjutande signalkontakt 52 kan vara formad av berylliumkoppar, fosforbrons, mässing, en koppar- legering, tenn, guld, palladium eller någon annan lämplig metall eller ledande material. I en föredragen utförings- form är den utskjutande signalkontakten 52 formad av berylliumkoppar, fosforbrons, mässing eller en koppar- legering och är belagd med tenn, guld, palladium, nickel eller en kombination som innefattar åtminstone tvà av tenn, guld, palladium eller nickel. Varje utskjutande signalkontakts 52 hela yta kan vara belagd eller endast ett valt parti, som motsvarar det parti av den utskjut- ande signalkontakten 52 som kommer att bringas i kontakt med en signalkontaktarm 78, när hopkopplingskomponenten av utskjutande slag upptages i den motsvarande hop- kopplingskomponenten av upptagande slag.

Dotterkortets förbindelsedon 35 innefattar trettio- sex uppsättningar 74 med fyra signalkontaktarmar 78.

Signalkontaktarmarna 78 kan vara anordnade i grupper om fyra för att elektriskt kopplas ihop med de utskjutande signalkontakterna 52, när dotterkortets förbindelsedon 35 mekaniskt förbindes med bakplanets förbindelsedon 40.

Centrum av varje gruppsignalkontakter 78 innefattar den centrala jordningskontaktstolpen 80, som upptages av jordningskontakten 62 när dotterkortets förbindelsedon 35 hoppassas med bakplanets förbindelsedon 40.

Med hänvisning nu till figurerna 4A och 4B har den centrala jordningskontakten 62 visats uppvisa ett par motstàende, flexibla ben 110 och 112 för hoppassning med den centrala jordningskontaktstolpen 80. Varje ben 110 och 112 uppvisar vid sin distala ände krökta partier 114 för att underlätta införandet av den centrala jordnings- kontaktstolpen 80. Den centrala jordningskontakten 62 är formad av ett plant materialark och har stansats och de flexibla benen 110 och 112 har vridits 90 grader fràn en o o oouø no 10 15 20 25 30 35 525 764 un» nu . 17 ursprungligen plan position för att anordnas mitt emot varandra, såsom visats i figur 4A.

Vid de krökta partiernas 114 mellanliggande partier sträcker sig de krökta partierna 114 mot varandra och därefter bort från varandra vid de krökta partiernas 114 distala ändar. Den centrala jordningskontakten 62 har ett mellanliggande parti 120 som sträcker sig från benen 110 och 112. Den centrala jordningskontakten 62 har pressats in i basen 48 genom ett hål 130 från basens 48 botten- sida, såsom förklarats i detalj nedan. Den centrala jordningskontakten 62 fasthàlles med hjälp av ett vinklat parti 132, som är anordnat på avstånd från ett basparti 134. Det vinklade partiet 132 är anordnat på avstånd från baspartiet 134 en sträcka som är lika med basens 48 tjocklek. Det vinklade partiet 132 är dimensionerat och utformat för att böja undan det plastmaterial som omger hålet i basen 48, så att den centrala jordningskontakten 62 permanent kan hållas fast av basen 48. Baspartiet 134 sträcker sig utåt från det mellanliggande partiet 120 en större sträcka än vad det vinklade partiet 132 gör.

Ett presspassningsparti 136 sträcker sig nedåt från det mellanliggande partiet 120, så att den centrala jordningskontakten 62 kan presspassas i bakplanet 42.

Presspassningspartiet 136 kan vara identiskt med press- passningspartiet 92, som tidigare beskrivits. Alternativt kan andra elektriska förbindelsemetoder utnyttjas.

Utformningen av varje utskjutande signalkontakts 52 presspassningsparti 136 beror pà den typ av anordning till vilken detta presspassningsparti 136 gränsar. I stället för ett presspassningsparti kan exempelvis partiet 136 uppvisa en rundad utformning, om det gränsar till ett genomgående häl i ett elektronikkort wiring board). (printed Andra utformningar kan också användas. Se exempelvis det presspassningsstift som angivits i det utgàngna amerikanska patentet nummer 4 017 143, till vilket det härmed hänvisas. onoo 10 15 20 25 30 35 523 764 - . - I nu 18 Figurerna 5A-SF visar kroppen 44 hos bakplanets förbindelsedon 40 utan vare sig signalkontakterna 52 eller den centrala jordningskontakten 62 införda i dessa för tydlighets skull. Såsom visats i figur 5A är hålen 130 positionerade inuti en av de motsvarande pelarna 50.

Intill varje pelare 50 finns fyra spàr 140, genom vilka signalkontakterna 52 införes. Såsom visats i figur 5B är anslag 142 formade, vilka sträcker sig inåt från basens 48 nedre yta 144. Såsom visats i figur 5C sträcker sig pelarna 50 uppåt från en övre yta 146. Såsom visats i figur 5D är hålet 130 åttakantigt. Såsom visats i figur. 5E är ett anslag 146 format utåt från hålet 130. Jord- ningskontakten 62 införes i hålet 130 och baspartiet 134 bringas i kontakt med anslaget 146. Det mellanliggande partiet 90 är i kontakt med anslaget 142.

Den elektriska hopkopplingskomponenten av upptagande slag enligt föreliggande uppfinning innefattar ett fler- tal elektriskt ledande armar 190 (se figur 6A), vilka företrädesvis är inbäddade i en isolerande ram. Den elektriska hopkopplingskomponenten av upptagande slag är utformad att uppta en motsvarande elektrisk hopkopplings- komponent av utskjutande slag i ett utrymme mellan de -ledande armarna. Den isolerande ramen isolerar de ledande armarna från varandra, så att en annan elektrisk signal kan överföras på varje arm.

Figur 6A illustrerar en waferanordning 70 som är fäst vid förstyvningselementet 76, för att bilda en del av hopkopplingskomponenten av upptagande slag 50 i en- lighet med en utföringsform av föreliggande uppfinning.

Varje waferanordning 70 innefattar en höger wafer- anordning 162 och en vänster waferanordning 164. Såsom visats i figur 6B innefattar varje uppsättning eller grupp signalkontakter 74 fyra signalkontakter 166, 168, 170 och 172, vilka är anordnade i rät vinkel mot varandra runt den centrala jordningskontaktstolpen 80. Såsom visats i figur 6A är signalkontakterna 166 och 168 en del av den högra waferanordningen 162 och signalkontakterna lO 15 20 25 30 35 523 764 19 170 och 172 är en del av den vänstra waferanordningen 164. Såsom visats i figur 6A är alla signalkontakter positionerade i 45 grader mot vertikalplanet.

Såsom visats i figur 6A innefattar waferanordningen 70 en höger ram 180 och en vänster ram 182, som är form- sprutad runt flertalet signalkontakter 78. Varje ram innefattar en enda kolumn med sex signalkontakter 78.

Varje signalkontakt 78 är formad i en 90 graders båge och är formad på så sätt, att kontakterna 78 uppvisar ett flexibelt armparti 190, som sträcker sig från den högra ramens 180 frontytor 240 och 242 samt den vänstra ramen 182. Varje ram 180 och 182 uppvisar en tàrtbitsform.

Varje signalkontakt 78 innefattar presspassningspartier 200 och 202, vilka sträcker sig nedåt från respektive ram 180 och 182 för elektrisk hopkoppling med ett dotterkort.

Presspassningspartierna på både dotterkortets förbind- elsedon 35 och bakplanets förbindelsedon 40 undviker med fördel fastlödning av förbindelsedonet på ett kretskort.

Med presspassningsförbindelsen undviker man brytning av lödfogen om förbindelsedonet skulle behöva repareras eller avlägsnas från kretskortet, vilket kan vara svårt på grund av det tätpackade elektriska hopkopplings- systemet enligt föreliggande uppfinning. Alternativt kan, i stället för presspassningspartierna 200 och 202, andra typer av kontaktpartier eller andra partier användas.

Såsom visats i figurerna 6A och 6B är den centrala jordningskontakten 80 positionerad mellan en uppsättning på fyra ledande kontakter 78. Waferanordningarna 180 och 182 ger en rätvinklig förbindelse mellan dotterkortet och bakplanets förbindelsedon 42.

Figur 6A visar att intilliggande uppsättningar signalkontakter från dotterkortet kan ha jordningsstift 262 (vars ändar ej har visats), som är inflätade med dessa för att reducera överhörningen från signaler som förmedlas på intilliggande par kontakter 18. Självfallet är kontakterna 78 och jordningsstiften 262 formade och upprätthållna för att säkerställa isoleringen mellan de o u nu :cha 10 15 20 25 30 35 523 764 . . - . .- _ _ . . . .u 20 signalbärande kontakterna 78 och jordningsstiften 262.

För att underlätta installeringen kan antingen signal- kontakterna 78 eller jordningsstiften 262 uppvisa isolerade partier för att minska risken för elektrisk kortslutning mellan den centrala jordningsstolpen 80 och signalkontakterna 78. Exempelvis kan partier av varje signalkontakt vara utformade med en isolerande sektion, exempelvis genom att en plastisolering sprutats pà partier av signalkontakterna, för att undvika att fà signalkontakterna kortslutande mot jordningsstiften 262.

Såsom visats i figur 7 används en stansad ram 210 vid hopmontering av den vänstra waferanordningen 164, i vilken intilliggande signalkontakter 78 är anslutna med hjälp av tungor 212. Hopkopplingen av signalkontakter med användning av tungor 212 medger att den stansade ramen 210 kan placeras i en insatsform av typen spole mot spole (reel-to-reel) och att fà plast inbäddad runt den stan- sade ramen 210. Tungorna 212 avlägsnas efter det att insatsformsprutningsprocessen har fullbordats.

Varje ram 180 och 182 innefattar ett frontramparti 220, ett nedre ramparti 222, ett krökt ramparti 224 samt ett vänster mellanliggande ramparti 226 och ett höger mellanliggande ramparti 228. Eftersom varje ram är form- sprutad är rampartierna 220-228 integrerade med varandra.

Frontrampartiet 220 är förbundet vid sin nedre ände med det nedre rampartiets 222 främre ände. Det krökta ram- partiet 224 är vid sitt övre parti förbundet med front- rampartiet 220 och vid sitt nedre parti med det nedre rampartiet 222. De vänstra och högra, mellanliggande ramelementen 226 och 228 sträcker sig fràn ett uppåt sig sträckande parti 230 och sträcker sig fràn det nedre rampartiet 222 till det krökta rampartiets 224 mellan- liggande partier för att forma ett nav och ekrar.

Signalkontaktens 78 armsektion 190 har visats i figurerna 6C-6F. Med hänvisning till figur 6C innefattar varje flexibel signalkontakt 78 ett armparti 190, vilket i sig själv innefattar tre sektioner: ett kontaktparti 10 15 20 25 30 35 523 764 21 250, ett flexibelt parti 252 och ett stabiliserande parti 254.

Varje armpartis 190 kontaktparti 250 bringas i kontakt med en ledande signalkontakt 52 hos en motsvar- ande, upptagande komponent av utskjutande slag när den upptagande komponenten av utskjutande slag upptages i den motsvarande hopkopplingskomponenten av upptagande slag.

Varje armpartis kontaktparti 250 innefattar ett gräns- yteparti 256 och ett införingsparti 258. Gränsytepartiet 256 är det parti av armpartiet 190 som bringas i kontakt med pelarens 50 avsmalnande, övre sektion 82 samt signal- kontaktens 52 rundade, övre sektion 84, när hopkopplings- komponenterna av utskjutande slag och av upptagande slag passas ihop. Införingspartiet 258 innefattar en krökt yta som initierar separeringen av de ledande armarna vid hoppassning genom att komma i kontakt med pelarens 50 avsmalnande, övre yta 82 samt signalkontaktens 52 rundade, övre yta 84.

Figurerna 8A-8D visar den vänstra ramanordningen 182. vänstra ramanordningen 182, med undantag av en jordnings- Den högra ramanordningen 180 är symmetrisk med den kontakt 300 som är innefattad i en wafer och endast en enda jordningskontakt 300 per waferanordning 70. Ett flertal krökta spår 270, 272, 274, 276, 278 och 280, som vart och ett sträcker sig i en båge på 90 grader, är åtskilda över den vänstra ramen 182 för att hålla fast de centrala jordningskontaktstolparna 80. Närmare bestämt finns det sex spår 270-280, vilka är formade i ram- 226, 228 och 222, centrala jordningskontakterna 80 till en båge på 90 grad- er. Vart och ett av de krökta spåren 270-280 är åtskilda elementen 220, för att forma de från varandra genom att varje efterföljande spår har en större radie. De centrala jordningskontaktstolparna 80 (ej visade i figur 8) sträcker sig framåt från frontram- partiet 220 längs varje signalkontakts 78 armparti 190.

Presspassningspartierna 202 sträcker sig nedåt från det nedre rampartiet 222. 10 15 20 25 30 35 5 2 3 7 6 4 22 Ett flertal stift 290, 292 och 294 sträcker sig från den vänstra ramen 182. Motsvarande hål (ej visade) är gjutna i den högra ramen 180, så att ramarna 180 och 182 kan passas ihop för att bilda en wafteranordning 70 efter det att jordningskontaktstolparna 80 har införts mellan de vänstra och högra ramarna 180 och 182. En jordnings- kontakt 300 är valfritt inbäddad i den vänstra ramen 182 och har ett bakåt sig sträckande parti 302 för kontakt med det elektriskt ledande förstyvningselementet 76 samt ett framåt sig sträckande parti 304 för kontakt med den metalliska skivan 53. Det framåt sig sträckande partiet 304 är fjäderliknande och bildar en elektrisk förbindelse mot den metalliska skivan 53. Företrädesvis åstadkommer jordningskontakten 300 en andra jordningsmetod, som för- hindrar eller reducerar felaktiga signaler från att pà- verka de signaler som förmedlas av signalkontakterna 52 och 78. Om jordningskontakten 300 skulle utelämnas blir det då ej nödvändigt att förstyvningselementet 76 är elektriskt ledande.

Med hänvisning till figurerna 6 och 8A innefattar den vänstra wafern en tunga 310, som sträcker sig uppåt och bakåt från skärningspunkten mellan frontrampartiet 220 och det krökta rampartiet 224, för införande i ett motsvarande spår 320 i förstyvningselementet 76. Spåret 320 innefattar, såsom visats i figur 9, en rak sektion 322 för upptagande av tungan 200 samt ett par tvärgående, upptagande spår 324 för upptagande av ett par tungor 326, vilka sträcker sig från kåpinneslutningens 72 övre yta.

Kåpinneslutningen 72 tjänar till att positionera och låsa waferanordningarna 70 i position och ger stabilitet åt dotterkortets förbindelsedon 35 efter hopmontering på förstyvningselementet 76. Dessutom ger kápinneslutningen inriktning och polarisering, såsom diskuterats i detalj nedan, när bakplanets förbindelsedon 42 har passats ihop med dotterkortets förbindelsedon 35.

I figur 10 har ett upptagande snäppspàr 330 formats på de högra och vänstra ramarnas 180 och 182 nedre, lO 15 20 25 30 35 523 764 23 främre ytor för hoppassning med ett par ingreppselement 340 i kàpinneslutningen 72, sàsom visats i figur 11.

I figurerna 1 och 12A-l2G har ett skyddande front- element 400 visats för att skydda de ledande kontakternas armpartier 190. Uppsättningen kontakter 74 är utsatta för skador utan det skyddande frontelementet 400. Det skydd- ande frontelementet 400 uppvisar ett flertal öppningar 410, var och en för att uppta en uppsättning kontakter 74. Varje öppning omges av utsträckta partier 412, vilka sträcker sig från det skyddande frontelementets 400 frontyta till nära intill de vänstra och högra ram- elementens 180 och 182 frontyta.

I figur 12E har täckskivan 400 visats i ett isärtaget tillstànd och är varje signalkontakt 78 synlig.

I figur 12F har täckskivan 400 visats positionerad inuti kàpinneslutningen 72. Signalkontakternas 78 distala ände är positionerad invändigt relativt täckskivan 400.

Företrädesvis skyddar täckskivan 400 det som annars skulle vara utsatta, fjäderliknande signalkontakter 78.

De utskjutande pelarna 50 och tillhörande kontakter 52 sträcker sig genom öppningarna 410 för att medge att kontakterna 52, 78, 62 och 80 gör kontakt och ingrepp.

I figur 12G har täckskivan 400 illustrerats vara inriktad med kàpinneslutningen 72 med användning av ett flertal inriktningstungor och spàr, innefattande ett flertal vänstra inriktningsspàr 420 och högra inrikt- ningsspár 430, som är formade i täckskivan och som kan inriktas med motsvarande bommar 440 och 450, vilka sträcker sig inàt fràn kápinneslutninqens 72 motstàende sidor. Täckskivan 400 tillverkas som en metallinsprut- ningsformad komponent eller med vilken som helst annan tillverkningsmetod, sàsom stansad eller metalliskt pläterad lämplig att använda som en elektrisk avskärm- ning. Täckskivan 400 täcks sedan med ett icke-ledande material för att förhindra att signalkontakterna 78 kortsluter elektriskt till täckskivan 400. Täckskivan kan endast positioneras i kàpinneslutningen i en enda orien- 10 15 20 25 30 35 523 764 , . . . n 24 tering. Mellan täckskivans 400 övre 460 och nedre 462 kanter samt en övre, inre yta 470 och en nedre, inre yta 472 är kàpinneslutningen 72 utformad med tvà horisontella spår, som har en första bredd och en andra bredd. Det bredare spåret kan uppta den bredare sidoväggen 46 och det smalare spåret kan uppta den smalare sidoväggen 47.

Dessutom kan bommar 480 och 482, sàsom visats i figur 12H, vara anordnade pà kroppen 44 för inriktning med vertikala spår 490 och 492.

I figur 12I visas en alternativ pelarkonstruktion.

Pelarkonstruktionen skiljer sig genom att det finns en konisk övre yta 50a pà pelarens distala ände. Det har blivit fastställt att denna anordning tillåter de flexibla kontakterna 78 att fjädra innan de får kontakt med signalkontakterna 52 som är belägna intill pelarna so. ' I figur 12J används ett antal uppsättningar elektriska kontakter för att förbinda täckskivan med sluten införing 400 med jord. Det är för närvarande föredraget att en kontakt fràn var och en av kontakt- uppsättningarna används pà de fyra positionerna som visas i figur 12J. Det är dock möjligt att använda andra kontaktpositioner och annat antal kontakter. Några av de elektriska kontakterna 52 kommer ersättas med elektriska kontakter 52a med annan utformning. De elektriska kontakterna 52a kommer inte användas för att överföra signaler utan istället som ledningsväg till jord. De elektriska kontakterna 52a kommer ersätta en av de fyra signalöverförande kontakterna 52 och kommer att fjädra utàt för att ha kontakt med utspràng 420 hos täckskivan med sluten införing 400. Var och en av de elektriska kontakterna 52a som används för att àstadkomma en ledningsväg till jord är utàt fjäderbelastad för att komma i kontakt med utspràngen 420 hos den elekriskt ledande täckskivan med sluten införing 400 (se figur l2B och l2D). 10 l5 20 25 30 35 5 2 3 7 6 4 fi' . 1" = , . - . -u 25 De flexibla jordningskontakterna 52a ersätter en av signalkontakterna 52, vilket visas i figur l2K och l2L.

Jordningskontakten 52a har ett svängt distalt parti för underlättande av införing och för att komma i och upp- rätthàlla kontakt med ett utspràng 420 hos skivan med sluten införing. Den flexibla jordningskontakten 52a är företrädesvis i kontakt med en kontaktpunkt 422 placerad i en svängd hörnsektion hos täckskivan med sluten in- föring 400.

Täckskivan med sluten införing 400 kommer tillverkas som en metalinsprutningsformad komponent eller med vilken som helst annan tillverkningsmetod, sàsom stansad eller fräst eller pläterad plast, som ger ett objekt som är lämpligt för användning som en elektrisk avskärmning.

Hela täckskivan med sluten införing kommer täckas med icke-ledande material för att förhindra signalkontak- terna, som förmedlar elektriska signaler, fràn att kortsluta till täckskivan 400. Naturligtvis kommer täckskivan 400 inte vara täckt med det icke-ledande materialet i de områden där skivan 400 skall vara i kontakt med kontaktuppsättningar 72a. Utspràngen, som visas i figur 12B och l2D, sträcker sig nedàt fràn täckskivan med sluten införing 400 och sträcker sig mellan uppsättningarna av kontakter 72 med majoritet av kontakternas 72 längd. Genom att göra täckskivan med sluten införing 400 till en ledningsväg till jord minskas hopkopplingssystemets överhörning.

I figur 2 och l2E, till vilka nu hänvisas, bör det noteras att täckskivans 400 höjd är tillräcklig för att täckskivan ska sträcka sig över huvuddelen av signal- kontakternas 78 längd. Genom att göra täckskivan 400 till en ledningsväg till jord minskas hopkopplingssystemets överhörning.

I figur l2I visas en alternativ konstruktion av pelarna 50. Istället för de inàtlutande pelarna som visas i t ex figur 2B, för underlättande av införande med en kontaktuppsätting har det visat sig att en pelare med en 10 15 20 25 30 35 523 764 26 främre konisk form är lättare att föra in och har lättare för att àtskilja kontaktuppsättningarna 72.

Figur 13 illustrerar en hopkopplingskomponent 40 av utskjutande slag, som är upptagen innanför de ledande armarna hos en hopkopplingskomponent av upptagande slag 35. När hopkopplingskomponenten av utskjutande slag är upptagen inuti hopkopplingskomponenten av upptagande slag pà detta sätt säges dessa hopkopplingskomponenter vara hoppassade med varandra eller hoppluggade. När hopkopp- lingskomponenterna av utskjutande slag och av upptagande slag har passats ihop böjes eller àtskiljes signalkontak- ternas 78 flexibla armpartier 190 för att uppta hop- kopplingskomponenten av utskjutande slag i utrymmet mellan de ledande armarnas kontaktpartier.

Hoppassningssituationen som visats i figur 13 uppnàs genom att man förflyttar hopkopplingskomponenten av utskjutande slag 40 och hopkopplingskomponenten av upp- tagande slag 35 mot varandra. I hoppassningspositionen utövar varje ledande arms kontaktparti en normalkraft mot ett kontaktparti hos den motsvarande av de ledande stolparna.

Processen att passa ihop bakplanets förbindelsedon 40 med ett motsvarande dotterkorts förbindelsedon 35 kommer nu att beskrivas med hänvisning till figur 13.

Bakplanets förbindelsedon 40 och dotterkortets för- bindelsedon 35 förflyttas mot varandra. Innan signal- kontakterna 52 och 78 passas ihop särar den centrala jordningskontaktstolpen 80 den centrala jordnings- kontaktens 62 ben 110 och 112. Detta sker företrädesvis innan någon kontakt inträffar mellan signalkontakterna 52 och 78. Sá småningom bringas varje flexibel signal- kontakts 78 kontaktparti 250 i kontakt med pelarnas 50 avsmalnande, övre sektioner 82 och därefter med signal- kontaktens 52 rundade, övre sektion. Vid fortsatt relativ rörelse av hopkopplingskomponenterna mot varandra bringar kontaktpartiets 250 krökta utformning de flexibla armarnas 190 kontaktpartier 250 att börja sàras. Detta 10 l5 20 25 30 35 523 764 27 särande bringar de flexibla armarna 190 att utöva en normalkraft mot signalkontakterna 52 i den helt hop- passade positionen för att därigenom säkerställa till- förlitlig, elektrisk kontakt mellan signalkontakterna 52 och 78. Signalkontakternas 52 och 78 relativa rörelse i sidled förhindras av den rundade utformningen av signal- kontakternas mellanliggande parti och motsvarande utform- ning av gränsytepartiet 256 och införingspartierna 258.

Med hänvisning tillbaka till figur 2B kan det vara till fördel att ha olika uppsättningar kontakter som passas ihop före andra uppsättningar kontakter. Sålunda kan pelarens 50 höjd regleras. För tvà olika höjder på pelare 50 kan de centrala jordningskontakterna 62 och 62a sam- tidigt bringas i kontakt med stolparna 80 och 80a, och därefter kan signalkontakterna 52 samt 52a och 78 samt 78a bringas i kontakt med varandra. Det skall förstås, att vilken som helst sekventiering kan uppnås för att passa en speciell tillämpning.

Den införingskraft som erfordras för att passa in hopkopplingskomponenten av utskjutande slag i hopkopp- lingskomponenten av upptagande slag är störst vid den punkt som motsvarar de tidigare faserna av de flexibla armarnas 190 särande. Den efterföljande införingskraften är lägre, eftersom den hänför sig till friktionskrafter i stället för särande krafter. Den erfordrade införings- kraften för att passa ihop hopkopplingskomponenterna av utskjutande slag och upptagande slag kan minskas (och programmerad hoppassning, vid vilken en eller flera hopkopplingar fullbordas före en eller flera andra hop- kopplingar, kan åstadkommas) med användning av en hop- kopplingskomponent av utskjutande slag med ledande stolpar som varierar i höjd.

En alternativ utföringsform har visats i figur 14, där den centrala jordningskontakten 62 och den centrala jordningskontaktstolpen har ersatts av en optisk fiber 500 och ett fiberhus 502 respektive en optisk fiber 510 och ett fiberhus 512. Ett elektriskt ledande hölje 520 10 15 20 25 30 35 525 764 - ~ a . .- 28 omger fiberhuset 502. Den optiska fibern 510 och det elektriskt ledande höljet avslutas vid dotterkortet (ej Ett elektriskt ledande hölje 530 och ett fjäder- element 540 omger fiberhuset 512. Den optiska fibern 500 och det elektriskt ledande höljet 530 avslutas vid bak- planet 42. Fjäderelementet 540 är ringformat och är visat). format vid höljets 530 distala ände samt har samma ut- sträckning som höljet 520 för att bilda en elektrisk kontakt till jord. De optiska fibrernas 500 och 510 hop- passande ändar är polerade optiskt plana, sàsom visats i figur 14, för överföring av en optisk signal. I alla andra hänseenden är förbindelsedonet 30 detsamma som tidigare beskrivits. Även om de kontakter som beskrivs häri antingen är signal- eller jordningskontakter skall det inses att vilken som av kontakterna kan användas för att förmedla antingen signaler eller som en jordningsväg. Säledes kan vilket som helst signal/jordnings-mönster användas. Tvà av de fyra signalförmedlande kontakterna kan exempelvis vara jordningskontakter istället. Pà liknande sätt kan nägra eller alla av de jordningskontakter som beskrivs häri användas för förmedling av signaler.

Det är nu uppenbart att ett elektriskt hopkopplings- system har beskrivits, i vilket ett flertal jordnings- metoder har använts för att säkerställa, att felaktiga signaler och brus ej kommer att interferera med hög- hastighetsöverföringar. Föreliggande uppfinnings prin- ciper är speciellt användbara i tätpackade elektriska hopkopplingssystem, som är utsatta för brus och inter- ferens.

Det är uppenbart för fackmannen pà området, att föreliggande uppfinning uppfyller alla ovan angivna ändamål. Efter att ha läst den föregående beskrivningen kommer en fackman pà området att vara kapabel att utföra olika förändringar, ekvivalentutbyten och olika andra aspekter av uppfinningen, som i stora drag beskrivits här. Det avses därför, att det skydd som beviljats för 523 764 29 detta endast skall vara begränsat till definitionerna i de bifogade patentkraven samt ekvivalenter av dessa.

Claims (22)

oo 10 15 20 25 30 35 523 764 . - - . _. 30 PATENTKRAV

1. Elektriskt hopkopplingssystem, innefattande: ett första elektriskt förbindelsedon med ett flertal åtskilda uppsättningar elektriskt ledande kontakter, varvid varje kontaktuppsättning har ett flertal signal- kontakter som är åtskilda utåt från en central jordnings- kontakt, varvid varje jordningskontakt har en ände för kontakt med ett jordningsplan i ett första kretskort och en förbindelseände, varvid varje signalkontakt har en kortände för kontakt med en signalväg i det första krets- kortet och en förbindelseände, varvid nämnda första elektriska förbindelsedon har ett flertal flexibla jordningskontakter för kontakt med ett jordningsplan i det första kretskortet; ett andra elektriskt förbindelsedon med ett flertal åtskilda uppsättningar elektriskt ledande kontakter, varvid varje kontaktuppsättning har multipla signal- kontakter som är åtskilda utåt från en central jordnings- kontakt, en isolator som väsentligen omger den centrala jordningskontakten samt ett flertal signalkontakter som är åtskilda utåt från isolatorn, varvid varje jordnings- kontakt har en ände för kontakt med ett jordningsplan i ett andra kretskort och en förbindelseände, och varvid varje signalkontakt har en ände för kontakt med en signalväg i det andra kretskortet och en förbindelseände; en skiva med sluten införing positionerad i det första elektriska förbinelsedonet, vilken skiva har ett flertal öppningar, varvid en uppsättning kontakter hos det första elektriska förbindelsedonet sträcker sig genom en motsvarande öppning bland nämnda flertal öppningar, och varvid de flexibla kontakterna är i kontakt med nämnda skiva med sluten införing, varvid, när det första elektriska förbindelsedonet är hoppassat med det andra elektriska förbindelsedonet, de centrala jordningskontakterna i det andra elektriska förbindelsedonet och det första elektriska förbindelse- 10 15 20 25 30 35 523 764 31 donet är i kontakt med varandra och signalkontakterna i det första elektriska förbindelsedonet och det andra elektriska förbindelsedonet är i kontakt med varandra.

2. Elektriskt hopkopplingssystem enligt patentkravet l, i vilket det första elektriska förbindelsedonet har åtminstone en wafer som innefattar en vänsterhalva och en högerhalva, som var och en är tillverkad av elektriskt isolerande material, varvid wafern innefattar en kolumn av kontakter.

3. Elektriskt hopkopplingssystem enligt patentkravet 1, i vilket varje uppsättning kontakter innefattar den centrala jordningskontakten och fyra av nämnda signal- kontakter.

4. Elektriskt hopkopplingssystem enligt patentkravet 2, vidare innefattande ett förstyvningselement för att hälla samman waferns vänsterhalva och högerhalva.

5. Elektriskt hopkopplingssystem enligt patentkravet 4, vidare innefattande en jordningskontakt som förbinder förstyvningselementet med jordningsplanet.

6. Elektriskt hopkopplingssystem enligt patentkravet 1, i vilket nämnda skiva med sluten införing har en främre skiva med ett flertal öppningar och ett flertal utspràng, vilka sträcker sig från den främre skivan och väsentligen omger nämnda öppningar.

7. Elektriskt hopkopplingssystem enligt patentkravet 5, i vilket förstyvningselementet är format av ett elektriskt ledande material.

8. Elektriskt hopkopplingssystem enligt patentkravet 1, i vilket skivan med sluten införing är utformad av ett elektriskt ledande material och har en elektrisk icke- ledande beläggning applicerad pà huvuddelen av sin utsida.

9. Elektriskt hopkopplingssystem enligt patentkravet 1, i vilket det första elektriska förbindelsedonet inne- fattar en kropp som är formad av elektriskt isolerande material, vilken kropp innefattar en bas och ett flertal åtskilda, làngsträckta pelare som sträcker sig från nu' 10 15 20 25 30 35 523 764 32 basen, varvid varje jordningskontakt är àtminstone delvis positionerad inuti en av pelarna.

10. Elektriskt hopkopplingssystem enligt patent- kravet 1, vidare innefattande, för varje uppsättning kontakter, en elektriskt isolerande pelare som är positionerad mellan den centrala jordningskontakten och nämnda flertal signalkontakter.

11. Elektriskt hopkopplingssystem enligt patent- kravet 2, vidare innefattande en kàpinneslutning som är förbunden med nämnda wafrar.

12. Elektriskt hopkopplingssystem enligt patent- kravet 10, i vilket pelaren är ihålig och uppvisar ett rektangulärt tvärsnitt och i vilket varje signalkontakt är positionerad mot en vägg hos pelaren.

13. Elektriskt hopkopplingssystem enligt patent- kravet 12, i vilket pelaren sträcker sig förbi signal- kontakterna.

14. l4. Elektriskt hopkopplingssystem enligt patent- kravet 1, i vilket nämnda multipla signalkontakter hos det första elektriska förbindelsedonet är i allt väsent- ligt fristàende och flexibla.

15. Elektriskt hopkopplingssystem enligt patent- kravet 1, i vilket det andra elektriska förbindelsedonets centrala jordningskontakt innefattar ett par flexibla ben, som vart och ett sträcker sig fràn en central stolpe.

16. Elektriskt hopkopplingssystem enligt patent- kravet 11, vidare innefattande en skiva med sluten införing som är positionerad inuti kàpinneslutningen, vilken skiva uppvisar ett flertal öppningar, i vilket en uppsättning kontakter hos det första elektriska för- bindelsedonet sträcker sig genom en motsvarande öppning bland nämnda flertal öppningar, varvid nämnda flexibla kontakter är i kontakt med nämnda skiva med sluten införing.

17. Elektriskt hopkopplingssystem enligt patent- kravet 12, i vilket pelaren har en ursparing i varje 10 15 20 25 523 764 u» . . a . .n 33 sidovägg och i vilket varje signalkontakt är åtminstone delvis positionerad i en motsvarande av nämnda ur- sparingar.

18. Elektriskt hopkopplingssystem enligt patent- kravet 1, i vilket de centrala jordningskontakterna först passas ihop med varandra och därefter passas signal- kontakterna ihop med varandra.

19. Elektriskt hopkopplingssystem enligt patent- kravet 1, i vilket de centrala jordningskontakterna och nämnda signalkontakter passas ihop i följd.

20. Elektriskt hopkopplingssystem enligt patent- kravet 17, i vilket det andra elektriska förbindelse- donets signalkontakter innefattar en krökt yta för hoppassning med en motsvarande krökt yta hos det första elektriska förbindelsedonets signalkontakter.

21. Elektriskt hopkopplingssystem enligt patent- kravet 4, vidare innefattande ett hopkopplingsdon som är fäst vid det första förbindelsedonet och en elektriskt ledande yta pà det andra förbindelsedonets kropp, vilket hopkopplingsdon åstadkommer en andra jordningsväg mellan förstyvningselementet och den elektriskt ledande ytan.

22. Elektriskt hopkopplingssystem enligt patent- kravet 16, i vilket det första elektriska förbindelse- donet och det andra elektriska förbindelsedonet är polariserade.