DE10102454A1 - Schirmblech für ein elektrisches Bauteil und Gehäuse mit einem derartigen Schirmblech - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schirmblech für ein elektrisches Bauteil mit einer Aufnahmeöffnung für einen Steckverbinder, wobei das Schirmblech einen mantelförmigen Hauptabschnitt und am Hauptabschnitt ausgebildete Kontaktfedern zur Kontaktierung einer metallischen Struktur aufweist. Zusätzlich betrifft die Erfindung ein Gehäuse mit einem derartigen Schirmblech. Erfindungsgemäß sind die Kontaktfedern durch am Hauptabschnitt (51) stirnseitig angeordnete Fortsätze (52) ausgebildet, die von dem Hauptabschnitt (51) weg und in Richtung der Aufnahmeöffnung des Bauteils zeigen. Hierdurch wird eine verbesserte Schirmwirkung zur Verfügung gestellt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schirmblech für ein elektrisches Bauteil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Gehäuse mit einem derartigen Schirmblech. Das Schirmblech ist insbe­ sondere zur Abschirmung eines in einem Gehäuse angeordneten opto-elektronischen Transceivers und mit diesem gekoppelte optische Verbindungselemente geeignet.

Es ist bekannt, opto-elektronische Transceiver über optische Steckverbinder an ein optisches Netzwerk anzuschließen. Ins­ besondere sind sogenannte Small-Form-Factor-(SFF)-Transceiver und Small-Form-Factor-Pluggable (SFP)-Transceiver kleiner Bauart bekannt, die in einem Gehäuse auf einer Leiterplatte angeordnet sind. Die Transceiver können dabei steckbar ausgebildet (SFP Transceiver) oder fest mit dem Gehäuse verbunden sein (SFF Transceiver). Eine Einkopplung bzw. Aus­ kopplung von infrarotem Licht in den Transceiver erfolgt über eine am Transceiver angeordnete oder mit diesem gekoppelte Steckeraufnahme, in den ein optischer Stecker einsteckbar ist.

Bei Datenübertragungsgeschwindigkeiten im Bereich von GBit/s treten unerwünschte Störstrahlungen auf, da die Bauelemente in ihren mechanischen Maßen in den Bereich der eingesetzten Wellenlängen gelangen. Diese Störstrahlung kann durch Öffnungen einer Größe von nur wenigen Millimetern entweichen. Zur Abschirmung der dabei entstehenden Störpotentiale ist es bekannt, geeignete Schirmbleche oder auch mehrere miteinander zusammenwirkende Schirmbleche einzusetzen, die die Störpotentiale ableiten.

Fig. 4 zeigt die Verwendung eines Schirmblechs zur Abschirmung der Störstrahlung eines opto-elektronischen Transceivers in einer bekannten Ausführungsform. Ein Transceiver 1 ist in einem rechteckigen Gehäuse 11 angeordnet und über Pins 12 in eine Leiterplatte (nicht dargestellt) einsteckbar. Der Transceiver 1 weist in an sich bekannter Weise opto-elektronische Wandler wie einen Fabry-Perot (FP) Laser oder VCSEL-Laser und eine Fotodiode auf. Eine Ein- bzw. Auskopplung von infrarotem Licht zwischen dem Transceiver 1 und einem optischen Netzwerk erfolgt über eine Steckverbindung, die im Bereich einer Öffnung an der Frontseite des Gehäuses 11 des Transceivers 1 vorgesehen ist. Der vordere Teil 2 des Gehäuses weist dabei eine Öffnung 21 zur Aufnahme eines oder mehrerer optischer Stecker auf, so daß ein Lichtwellenleiter an den Transceiver 1 angeschlossen werden kann. Die Steckverbindung ist dabei ähnlich einer RJ- 45 Steckverbindung aufgebaut.

Zur elektromagnetischen Abschirmung gegenüber Störemissionen besitzt der vordere Gehäuseteil 2 ein umlaufendes Schirmblech 3, das mit dem Gehäuse 11 des Transceivers 1 fluchtet und mit diesem verbunden oder alternativ auch nicht verbunden ist. Um das Schirmblech 3 auf GROUND zu legen, ist es über Kontaktfedern 31 mit einer nicht dargestellten metallischen Struktur, durch die es im Bereich der Kontaktfedern hindurchragt, elektrisch verbunden. Bei dieser Struktur handelt es sich beispielsweise um die Rückwand eines metallischen Gehäuses, das die Platine mit dem Transceivermo­ dul 1 und weiteren Komponenten enthält.

Zur Ausbildung der Kontaktfedern 31 sind in das Schirmblech 3 Aussparungen 32 gestanzt, wodurch schmale Schlitzstrukturen im Schirmblech 3 entstehen. Durch die Schlitzstrukturen ist die Abschirmwirkung des Schirmblechs nachteilig reduziert, da eine unerwünschte Auskopplung von elektromagnetischen Wellen erfolgt. Zusätzlich entstehen zwischen den Schlitzen und der Stirnfläche des Schirmblechs schmale Verengungen 33 (Bottlenecks), die zusätzlich zu einer verstärkten Störemission elektromagnetischer Strahlen führen. Dabei ist besonders nachteilig, daß die Bottlenecks 33 vor der metallischen Struktur der Rückwand und damit außerhalb des Gehäuses des Transceivers liegen und damit ungestört in den Außenraum abstrahlen können.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schirmblech für ein elektrisches Bauteil sowie ein Gehäuse mit einem entsprechenden Schirmblech zur Verfügung zu stellen, die Störemissionen durch elektromagnetische Wellen wirkungsvoll unterdrücken und hierzu eine Auskopplung elektromagnetischer Wellen reduzieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Schirmblech mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Gehäuse mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Kontaktfedern durch am Hauptabschnitt stirnseitig angeordnete Fortsätze ausgebildet sind, die von dem Hauptabschnitt weg und in Richtung der Aufnahmeöffnung des abzuschirmenden Bauteils zeigen. Die Kontaktfedern werden gewissermaßen von der Innenseite in Richtung der Aufnahmeöffnung bzw. Gehäuseaustrittsöffnung geführt. Hierdurch wird verhindert, daß Störpotentiale zunächst über das Schirmblech zur Außenseite, d. h. zu dem Bereich des Schirmblechs, der außerhalb der metallischen Struktur liegt, geleitet werden.

Unter einem Schirmblech im Sinne der Erfindung ist ein belie­ biges Abschirmelement zu verstehen, das sich durch eine hohe Leitfähigkeit sowohl für Gleichstrom als auch für Frequenzen bis in den Mikrowellenbereich auszeichnet und damit als Ab­ schirmelement geeignet ist. In der Regel wird das Schirmblech aus einem hochleitfähigen Blechmaterial bestehen. Doch sind auch andere Materialien denkbar.

Bevorzugt ist das Schirmblech einstückig mit den an seiner Stirnseite ansetzenden Fortsätzen (den Kontaktfedern) ausgebildet. Hierdurch ist eine einfache Herstellung in Form von Stanzen oder Ätzen des gesamten Schirmblechs möglich.

Die die Kontaktfedern ausbildenden Fortsätze sind bevorzugt als kammartige, partielle Verlängerungen des aufgeschnittenen Hauptabschnitts ausgebildet und weisen vorzugsweise eine rechteckige Form auf. Dies ermöglicht eine einfache Herstellung.

Zur Kontaktierung mit einer metallischen Struktur sind die Fortsätze des Hauptabschnitts, die die Kontaktfedern ausbilden, konkav nach außen gebogen. Sie sind dabei bevorzugt derart gekrümmt, daß ihre Endbereiche einen geringeren radialen Abstand von einer Zentralachse des Schirmblechs aufweisen als die an den Hauptabschnitt angrenzenden Bereiche. Die Enden sind gewissermaßen etwas in das Schirminnere hineingedrückt. Dabei sind die Endbereiche bevorzugt als flache und nicht gekrümmte Aufsetzbereiche aus­ gebildet, so daß sie von einer umlaufenden Nut des Gehäuses, das das Schirmblech umgibt, aufgenommen werden können.

Das Schirmblech ist bevorzugt mit einem Gehäuse des elektrischen Bauteils und/oder weiteren Schirmstrukturen des elektrischen Bauteils mechanisch und/oder elektrisch verbunden, wobei das Gehäuse wahlweise metallisiert ist oder ein Kunststoffgehäuse darstellt. Insbesondere kann vorgesehen sein, daß das Gehäuse oder auch das Bauteil selbst ein zusätzliches, inneres Schirmblech aufweisen, das mit dem betrachteten Schirmblech elektrisch verbunden ist. Die elektrischen Störpotentiale werden bei dieser Ausgestaltung besonders wirksam durch zwei miteinander gekoppelte Schirmbleche abgeleitet.

Das Schirmblech ist entsprechend der Form des Gehäuses, das es umgibt, bevorzugt rechteckig oder zylinderförmig ausgebildet. Es bildet insbesondere einen mantelförmigen Hohlkörper aus.

Die Erfindung betrifft des weiteren ein Gehäuse mit einem Schirmblech gemäß Anspruch 1, das das Gehäuse zumindest teilweise umfaßt. Dabei weist das Gehäuse bevorzugt im Bereich der Aufnahmeöffnung für das Bauteil bzw. für einen in die Aufnahmeöffnung des Bauteils einführbaren Stecker eine umlaufende Nut auf, in die die abgeflachten Aufsetzbereiche der Kontaktfedern eingreifen. Hierdurch wird zum einen eine zusätzliche Fixierung des Schirmbleches erreicht. Zum anderen wird verhindert, daß die Enden der Kontaktfedern bei einem Einführen in eine Aufnahmeöffnung einer metallischen Struktur verklemmen bzw. sich verbiegen.

Es wird darauf hingewiesen, daß das Schirmblech auch einteilig mit dem Gehäuse ausgebildet sei bzw. mit dem Gehäuse identisch sein kann. So ist es durchaus denkbar, daß das Gehäuse selbst aus einem hochleitfähigen Blechmaterial besteht und an seinen Enden die stirnseitig ausgebildeten Fortsätze ausbildet.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines an einem Gehäuse angeordenten erfindungsgemäßen Schirm­ blechs;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht durch das Schirmblech der Fig. 1 im Bereich der Kontaktfedern;

Fig. 3 eine Detailansicht des Gehäuses und Schirmblechs der Fig. 1 und

Fig. 4 einen Transceiver mit Schirmblech gemäß dem Stand der Technik.

Ein Transceiver mit einem Schirmblech gemäß dem Stand der Technik war eingangs anhand der Fig. 4 erläutert worden.

Fig. 1 zeigt ein Gehäuse 4 mit einem erfindungsgemäßen Schirmblech 5. Das Gehäuse 4 kann ein Kunststoffgehäuse, zur Ausbildung einer zusätzlichen Abschirmwirkung jedoch auch metallisiert sein oder vollständig aus einem Metall bestehen. Zusätzlich ist in Fig. 1 vorgesehen, das Gehäuse 4 mit einem hinteren Schirmblech 7 für den hinteren Bereich des Transceivers zu versehen. Zwischen dem hinteren Schirmblech 7 und dem (vorderen) Schirmblech 5 verläuft dabei ein Spalt 8. Es wird darauf hingewiesen, daß das hintere Schirmblech 7 optional ist.

Das Gehäuse 4 umgibt ein elektrisches Bauteil, insbesondere einen opto-elektronischen Transceiver, der fest in dem Bauteil 4 angeordnet oder alternativ in das Bauteil einsteckbar ist. Das Gehäuse 4 bildet an seiner einen Stirnseite eine Aufnahmeöffnung 41 oder optischen Port aus, in deren Bereich die optische Ankopplung eines optischen Steckverbinders an das rückwärtige Ende des im Gehäuse 4 angeordneten opto-elektronischen Transceivers erfolgt.

Des weiteren weist das Gehäuse 4 benachbart zur Aufnahmeöffnung 41 eine umlaufende Nut 42 auf.

Das Schirmblech 5 weist zum einen einen Hauptabschnitt 51 auf, der an der Außenseite des Gehäuses 4 anliegt und dementsprechend die Form des Mantels eines Quaders aufweist. An der der Aufnahmeöffnung 41 zugewandten Stirnseite des Hauptabschnitts bildet dieser zum anderen als Kontaktfedern dienende Fortsätze 52 aus, die sich vom Hauptabschnitt 51 weg und in Richtung der Aufnahmeöffnung 41 des Gehäuses 4 bzw. in Richtung des optischen Ports des opto-elektronischen Transceivers erstrecken.

Die Kontaktfedern 52 sind konkav nach außen gebogen, um federnd einen elektrischen Kontakt mit einer metallischen Struktur herstellen zu können, durch die das Gehäuse 4 bzw. das Schirmblech 5 im Bereich der Kontaktfedern 52 hindurchragen. Bei einem solchen Gehäuse handelt es sich beispielsweise um die metallische Rückwand eines Computerge­ häuses.

Die Krümmung der Kontaktfedern 52 ist derart, daß ihre Enden einen geringeren radialen Abstand von der Mittenachse des Schirmblechs 5 aufweisen als die am Hauptabschnitt 51 ansetzenden Bereiche. Die Kontaktfedern 52 sind somit etwas nach innen gekrümmt. Wie insbesondere Fig. 3 zu entnehmen ist, bilden die Kontaktfedern 52 in ihrem vom Hauptabschnitt 51 entfernten Ende im wesentlichen flach und nicht gekrümmt ausgebildete Aufsetzbereiche 52a aus. Diese Aufsetzbereiche 52a setzen im Bereich der Nut 42 auf das Gehäuse auf, so daß sie gegenüber der Oberfläche des Gehäuses 4 versenkt sind. Hierdurch wird zum einen eine zusätzliche mechanische Fixierung des Schirmblechs 5 bereitgestellt. Zum anderen ist durch die versenkte Anordnung der Kontaktfederenden 52a in der Nut 42 sichergestellt, daß es bei einem Einführen des Gehäuses 4 und des Schirmbleches 5 in eine Aufnahmeöffnung einer metallischen Struktur nicht dazu kommen kann, daß die Kontaktfedern mit dieser metallischen Struktur verhaken und möglicherweise sogar verbiegen.

Die Aufsetzbereiche 52a und die Nut 42 befinden sich außerhalb der metallischen Struktur bzw. Rückwand, durch die das Schirmblech 5 hindurchragt.

Die beschriebene Ausgestaltung des Schirmblechs mit in Richtung des Steckerbereichs 41 sich erstreckenden Kontaktfedern 52 stellt eine verbesserte Schirmwirkung zur Verfügung. Zum einen weist der Hauptabschnitt 51, an dem die Kontaktfedern 52 ansetzen, keine Schlitzstrukturen oder schmale Verengungen auf, die für im Schirmblech fließende Ströme als Bottelneck wirken und zu einer verstärkten Abstrahlung von Störstrahlung führen. Durch Ausbildung eines stetigen Hauptabschnitts können im Schirmblech fließende elektrische Ströme, die auch aus der metallischen Struktur bzw. Rückwand selbst herrühren können, widerstandslos weiter­ fließen.

Zum anderen befindet sich bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Schirmbleches der mantelförmige Hauptabschnitt, durch den die durch die Störstrahlung induzierten elektrischen Ströme fließen, nicht im aus der Rückwand herausragenden Bereich, sondern auf der Innenseite der Rückwand und damit innerhalb der metallischen Struktur, in der der Transceiver angeordnet ist. Abgestrahlte Störstrahlung wird damit hinter der Rückwand abgestrahlt und somit daran gehindert, im aus der Rückwand hervorragenden Bereich des Gehäuses in die Außenwelt abgestrahlt zu werden.

In der Ausführungsform der Fig. 3 ist zusätzlich zu dem Schirmblech 5 ein inneres Schirmblech vorgesehen, das beispielsweise in den opto-elektronischen Transceiver integriert ist. Das Schirmblech 51 weist dabei an seiner Innenseite schematisch dargestellte Kontakte 51a zum inneren Schirmblech auf.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch das erfindungsgemäße Schirmblech im Bereich der Kontaktfedern bzw. Fortsätze 52. Es ist erkennbar, daß die Kontaktfedern 52 einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Sie sind gleichmäßig entlang dem Umfang des in Fig. 2 nicht dargestellten Gehäuses angeordnet. In Fig. 2 ist schematisch ein Ausschnitt einer metallischen Rückwand dargestellt. Die Rückwand 6 bildet eine Durchtrittsöffnung 61 aus, an der die Kontaktfedern 52 federnd anliegen. Hierzu wird das elektrische Potential des Schirmblechs 5 auf ein Bezugspotential der elektrischen Struktur gezogen. Bei einem Betrieb des opto-elektronischen Transceivers entstehende Störpotentiale werden auf diese Weise zur metallischen Struktur 6 abgeleitet. Gleichzeitig ist durch die erfindungsgemäße Anordnung sichergestellt, daß aus der Rückwand 6 lediglich die Kontaktfedern 52, nicht jedoch Teile des Hauptabschnitts 51 des Schirmblechs ragen.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Anwendung nicht auf die vorstehend dargestellten Ausführungsbeispiele. Wesentlich für die Erfindung ist allein, daß die am Hauptabschnitt ausgebildeten Kontaktfedern des Schirmbleches vom Hauptabschnitt weg und in Richtung des Steckerbereichs bzw. optischen Ports der Anordnung zeigen.

Claims (15)

1. Schirmblech für ein elektrisches Bauteil mit einer Auf­ nahmeöffnung für einen Steckverbinder, wobei das Schirmblech einen zumindest teilweise mantelförmigen Hauptabschnitt und am Hauptabschnitt ausgebildete Kontaktfedern zur Kontaktierung einer metallische Struktur aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfedern durch am Hauptabschnitt (51) stirnseitig angeordnete Fortsätze (52) ausgebildet sind, die von dem Hauptabschnitt (51) weg und in Richtung der Aufnahmeöffnung des Bauteils zeigen.

2. Schirmblech nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptabschnitt (51) und die Fortsätze (52) einstückig ausgebildet sind.

3. Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fortsätze (52) eine kammartige, partielle Verlängerung des aufgeschnittenen Hauptabschnitts (51) darstellen.

4. Kammblech nach mindestens einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fortsätze (52) im wesentlichen rechteckig ausgebildet sind.

5. Schirmblech nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfedern (52) derart gebogen sind, daß ihre Endbereiche (52a) einen gerin­ geren radialen Abstand von der Mittenachse des Hauptabschnitts (51) aufweisen als die Bereiche, die an den Hauptabschnitt (51) angrenzen.

6. Schirmblech nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Endbereiche der Fortsätze (52) einen flachen, nicht gekrümmten Aufsetzbereich (52a) ausbilden.

7. Schirmblech nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fortsätze in ihrem Endbereich (52a) in eine Nut (42) eines Gehäuses (4) eingreifen, an dem das Schirmblech (5) angeordnet ist.

8. Schirmblech nach mindestens einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schirmblech (5) mit einem Gehäuse (4) des elektrischen Bauteils und/oder einer weiteren Schirmstruktur des elektrischen Bauteils mechanisch und/oder elektrisch verbindbar ist.

9. Schirmblech nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Schirmblechs zusätzlich ein inneres Schirmblech angeordnet ist, das mit der inneren Oberfläche des Hauptabschnitts (51) in elektrischem Kontakt (51a) steht.

10. Schirmblech nach mindestens einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptabschnitt (51) die Form des Mantels eines Quaders oder die Form eines Zylindermantels aufweist.

11. Gehäuse zur Aufnahme eines elektrischen Bauteils, insbe­ sondere eines opto-elektronischen Transceivers, dadurch gekennzeichnet ein Schirmblech (5) gemäß Anspruch 1, das das Gehäuse (4) zumindest teilweise umfaßt.

12. Schirmblech nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (4) im Bereich der Aufnahmeöffnung (41) für einen Steckverbinder eine umlaufende Nut (42) aufweist, in die die Enden der Kontaktfedern (52) eingreifen.

13. Gehäuse nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß in das Gehäuse (4) oder ein in dem Gehäuse angeordneten elektrischen Bauteil ein zusätzliches, inneres Schirmblech integriert ist, das mit dem Hauptabschnitt (52) des Schirmbleches (5) elektrisch verbunden ist.

14. Gehäuse nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse metallisiert ist.

15. Gehäuse nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse ein Kunst­ stoffgehäuse ist.