DE10119695B4 - Steckverbinder für elektronische Bauelemente - Google Patents
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- H01R13/658—High frequency shielding arrangements, e.g. against EMI [Electro-Magnetic Interference] or EMP [Electro-Magnetic Pulse]
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Abstract
Steckverbinder,
insbesondere für SMD-Stecker,
zur Verbindung elektronischer Bauelemente, mit einem ersten und
einem zweiten Steckverbindungselement (1, 2), die in gegenseitigen
Eingriff bringbar sind und eine Vielzahl elektrischer Signalleiter
und mindestens einen Masseleiter bilden, wobei an beiden Steckverbindungselementen
(1, 2) jeweils eine elektrische Abschirmung in Form wenigstens eines
Schirmblechs (3, 3', 4, 4') vorgesehen ist, die Schirmbleche (3,
3'; 4, 4') Lötfahnen
(7, 7'; 8, 8') aufweisen, die im verrasteten Zustand aus dem jeweiligen
Steckverbindungselement (1, 2) herausragen,
dadurch gekennzeichnet,
dass
– die Schirmbleche (3, 3' bzw. 4, 4') jeweils über Rastverbindungen (5, 17 bzw. 6, 18) am jeweiligen Steckverbindungselement (1 bzw. 2) befestigbar sind,
– im verbundenen Zustand der Steckverbindungselemente (1, 2) die jeweiligen Schirmbleche (3, 4'; 3', 4) vollflächig unmittelbar aneinander anliegen.
dadurch gekennzeichnet,
dass
– die Schirmbleche (3, 3' bzw. 4, 4') jeweils über Rastverbindungen (5, 17 bzw. 6, 18) am jeweiligen Steckverbindungselement (1 bzw. 2) befestigbar sind,
– im verbundenen Zustand der Steckverbindungselemente (1, 2) die jeweiligen Schirmbleche (3, 4'; 3', 4) vollflächig unmittelbar aneinander anliegen.
Description
- Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder, insbesondere für SMD-Stecker ("surface-mounted-device"), zur Verbindung elektronischer Bauelemente nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Derartige Steckverbinder sind in den verschiedensten Ausführungen bekannt und gebräuchlich. Sie bestehen aus zwei Steckverbindungselementen, die in wechselseitigen Eingriff bringbar sind. Sie verfügen über eine Vielzahl elektrisch leitfähiger Kontakte zur Herstellung elektrisch leitfähiger Verbindungen. Die SMD-Steckverbinder werden auf eine Leiterplatte aufgesteckt und beispielsweise über eine Rastverbindung lösbar an dieser festgelegt. Das Verrasten erfolgt vorzugsweise mit Rastvorsprüngen in Form von Widerhaken, die in korrespondierende Rastvertiefungen eingreifen. Das an der Leiterplatte angeordnete Steckverbindungselement ist lösbar mit einem komplementär ausgeformten Steckverbindungselement verbindbar, um die Leiterplatte beispielsweise an ein vieladriges Kabel, das endseitig mit dem komplementär ausgeformten anderen Steckverbindungselement versehen ist, anzuschließen.
- Um den Einfluss äußerer elektromagnetischer Felder auf diese Steckverbindung zu reduzieren bzw. das elektrische Übersprechen in dieser Steckverbindung zu vermeiden ist es im Stand der Technik bekannt, beide Steckverbindungselemente mit einem die jeweiligen elektrischen Kontakte umgebenden Schirmblech aus einem elektrisch leitfähigen Material zu versehen. Dabei dienen die Schirmbleche zusätzlich auch als Masseleiter zur Erdung der Steckverbindung bzw. der Leiterplatte an sich.
- Besonders bei auf den Leiterplatten dauerhaft verbleibenden Steckverbindungselementen ergibt sich hier das Problem der dauerhaften elektrischen Kontaktierung der Schirmbleche. Zudem bedarf es bei den bisher bekannten Steckverbindern mit Schirmblechen eines erheblichen Montageaufwandes, wenn ein derartiger Steckverbinder mit einem Schirmblech ausgestattet werden soll. Auch ist die elektrische Kontaktierung dieser Schirmbleche miteinander bisher nur unbefriedigend gelöst.
- Die
DE 38 34 182 A1 offenbart eine Abschirmvorrichtung für elektrische Steckverbindungen, wobei eine Messer-1 und Federleiste2 vorzugsweise allseitig von metallischen Abschirmelementen7 ,8 und9 umschlossen ist. An diesen Abschirmelementen7 ,8 , und9 sind Massekontakte7b ,7c ,8b ,9c zur lötbaren Kontaktierung einer Leiterplatte vorgesehen, Spalte 1 Zeilen 37 bis 47 und1 . Im zusammengesteckten Zustand jedoch liegen die Abschirmelemente7 ,8 und9 der Messer- und Federleisten1 ,2 nicht unmittelbar vollflächig aneinander an, wie zum Beispiel aus1 ersichtlich ist. Das Abschirmelement9 ist nämlich mit Federwegbegrenzungssicken10 versehen, mit denen die im wesentlichen flachen und ebenen Abschirmelemente7 ,8 federnd in elektrisch leitender Verbindung stehen, Spalte 1 Zeile 58 bis 64. Dies ergibt sich auch wenn die in1 im Querschnitt wesentlich dicker eingezeichneten Abschirmelemente7 ,8 in Gedanken nach unten geschoben werden, so dass sie lediglich an den Sicken10 mit dem Abschirmblech9 in Kontakt stehen. - Die
DE 195 37 530 C1 offenbart eine Datenanschlussdose für hohe Übertragungsrate, wobei in einem metallisierten Kunststoffgehäuse1 Schirmbleche4 mit Schirmkontakten21 angeordnet sind, Spalte 2 Zeile 59 bis Spalte 3 Zeile 2 und1 . Der Stecker6 verfügt über Schirmkontakte22 (in1 nach diesseitiger Auffassung fälschlicherweise mit der Bezugsziffer26 bezeichnet) wobei die "Abschirmung" des Kabels von den Schirmblechen4 über deren Schirmkontakte21 auf die Schirmkontakte22 des Stecker6 weitergeleitet wird, Spalte 23 Zeilen 18 bis 22. Das Bedeutet, dass hier jeweils nur die abgewinkelten Schirmkontakte21 , Spalte 2 Zeile 66, die aufgrund dieser Abwinkelung selbstverständlich in gewissem Maße federelastisch sind, mit gleichartigen Schirmkontakten am Stecker in Kontakt stehen. Das vollflächige aneinander Anliegen zweier planer Abschirmbleche ist hier nicht offenbart. - Ausgehend von diesem Stand der Technik ist der Fachmann vor die Aufgabe gestellt, einen Steckverbinder mit Schirmblechen derart zu gestalten, dass der elektrisch leitende Kontakt der beiden Schirmbleche miteinander dauerhaft gewährleistet ist und die Schirmbleche zuverlässig mit der zugehörigen Leiterplatte kontaktierbar sind.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Steckverbinder zu Verbindung elektronischer Bauelemente gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
- Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, dass die Schirmbleche bei der Montage eines Steckverbindungselements jeweils über Rastverbindungen an selbigen festgelegt werden, so dass eine Relativ-Verschiebung des Schirmblechs zum Steckverbindungselement vermieden ist. Damit ist gewährleistet, dass im miteinander verbundenen Zustand der beiden Steckverbindungselemente die jeweiligen Schirmbleche im wesentlichen vollflächig unmittelbar aneinander anliegen und nicht verrutschen. Dazu sind die Schirmbleche in Form von im wesentlichen flachen und ebenen metallischen Bauteilen ausgeführt. Des weiteren sind an den Schirmblechen Lötfahnen vorzugsweise einstückig angeformt, die aus dem Korpus des Steckverbindungselements, der üblicherweise von einem Spritzgussteil aus Kunststoff gebildet ist, herausragen oder überstehen. Mit diesen Lötfahnen ist, zum Beispiel in einem Tauchlötverfahren, die dauerhafte und zuverlässige Kontaktierung des Steckverbindungselements mit dem Schirmblech, das gleichzeitig auch als Masseleiter dient, mit einer Leiterplatte möglich. Die Lötfahnen dienen zudem der Positionierung/Ausrichtung der Schirmbleche beim Zusammenbau des Steckverbindungselements und beim Aufstecken des Steckverbindungselements auf beispielsweise einer Platine. Dabei werden die über das Steckverbindungselement überstehenden Lötfahnen z. B. und vorzugsweise in korrespondierende Ausnehmungen einer Platine oder dergleichen Bauteil eingeführt, wobei das Element automatisch lagerichtig ausgerichtet wird. Mit einer anschließend hergestellten Lötverbindung wird zudem eine entsprechende Haltekraft zum Befestigen des Elements aufgebracht.
- Das Schirmblech bzw. die Lötfahnen des korrespondierenden Steckverbindungselements werden in gleicher Weise zum Beispiel an den Masseleiter des vieladrigen elektrischen Anschlusskabels angeschlossen.
- Vorzugsweise sind die Steckverbindungselemente in Form an sich bekannter Messer- und Federleisten ausgeführt, in denen jeweils eine Vielzahl elektrischer Kontaktmesser bzw. -federn angeordnet sind. Derartige Leisten verfügen im allgemeinen über einen quaderförmigen Korpus. Diese Leisten sind nunmehr in spezieller Ausbildung mit Rastvorsprüngen oder -vertiefungen ausgestattet, in denen korrespondierende Rastvorsprünge oder -vertiefungen des entsprechend geformten Schirmbleches in Rastverbindung bringbar sind. Dabei ist das Schirmblech vorzugsweise derart ausgebildet, dass es jeweils rund um die Vielzahl elektrischer Kontakte durchgehend umläuft, um die Verbindung vollständig abzuschirmen, oder, dass es wenigstens entlang einer der Seitenwände, vorzugsweise entlang einer Längsseite des Steckverbindungselementes angeordnet ist, es kann auch mehrstückig gestaltet sein.
- Zur Verbindung der Messer- mit der Federleiste ist die Messerleiste mit einem Aufnahmeraum versehen, in den die Federleiste einführbar ist. Dabei ragen von der Grundfläche des Aufnahmeraumes die Messer der Messerleiste in den Aufnahmeraum hinein und werden von den in der Federleiste angeordneten Federn kontaktiert. Dabei sind die Schirmbleche an den Leisten jeweils derart angeordnet, dass das Schirmblech der Messerleiste an der Innenseite des Aufnahmeraums vorgesehen ist und im Wesentlichen an dem Korpus der Messerleiste, das heißt der den Aufnahmeraum umgebenden Wandung des Spritzgussteiles, unmittelbar anliegt. Entsprechend ist das Schirmblech der Federleiste an seiner nach außen weisenden Umfangsfläche angeordnet. Im verbundenen Zustand der beiden Leisten liegen damit die flachen und ebenen Bleche im wesentlichen vollständig und unmittelbar aneinander an.
- Zum lagerichtigen Ineinanderstecken der beiden Leisten können an den Leisten Führungselemente, z.B. in Form von aus dem Korpus der Leiste in Steckrichtung überstehende Vorsprünge, angeformt sein, die in korrespondierende Vertiefungen an der anderen Leiste einsteckbar sind. Damit ist vermieden, dass die beiden Leisten verkippt zueinander ineinander gesteckt und die Messer oder Federn verbogen werden.
- Ebenso ist es vorgeschlagen, entsprechende Vorsprünge zum Führen/Ausrichten der Leisten an den Schirmblechen selbst vorzusehen, die vorzugsweise ebenfalls einstückig an die Bleche angeformt sind.
- Zur Vereinfachung des Ineinandersteckens der beiden Leisten sind die Kanten oder Endbereiche der Schirmbleche, die in Steckrichtung auf das jeweils andere Steckverbindungselement weisen zumindest abschnittsweise abgeschrägt oder zum Schirmblechkorpus geneigt angeordnet, wobei die Abschnitte jeweils symmetrisch entweder trichterförmig aufgeweitet oder kegelförmig verengt zulaufend ausgebildet sind, um das Einführen der einen Leiste in die andere auch bei nicht exakter Ausrichtung zu erleichtern.
- Für SMD-Steckverbinder ist nunmehr vorgesehen, dass an den Schirmblechen auch SMD-Steckverbindungselemente bzw. -anschlüsse angeformt sind. Damit ist eine Kontaktierung der Schirmbleche bzw. eine Abschirmung der elektrischen Verbindungen im zusammengesteckten Zustand ermöglicht. Beim Zusammenbau wird dabei der SMD-Anschluß eines Schirmblechs eines Steckverbindungselements mit der z. B. Leiterplatte oder Platine, auf die das Steckverbindungselement aufgesteckt ist, elektrisch kontaktiert.
- Einzelheiten der Erfindung werden im nachfolgenden Beschreibungsteil anhand eines in Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
-
1 in die Explosionsdarstellung eine Messerleiste mit neuem Schirmblech(-en); -
2 in Explosionsdarstellung eine zugehörige Federleiste, ebenfalls mit neuem Schirmblech(-en); -
3 einen aus Messer- und Federleiste bestehenden Steckverbinder in teilweise geschnittener Darstellung. - Die Messerleiste
1 in1 besteht aus einem Kunststoffspritzgussteil, welches mit Seitenwänden23 ,24 , zwei Stirnflächen28 und einem Boden27 , einen Aufnahmeraum9 umschreibt. Bodenseitig sind Öffnungen13 vorgesehen, durch die elektrische Kontaktmesser15 hindurchführbar und vorzugsweise über eine Rastverbindung festlegbar sind. An den inneren seitlichen Wandungsabschnitten19 des Aufnahmeraumes9 liegen die Schirmbleche3 ,3' unmittelbar an, wobei an den Schirmblechen3 ,3' , Lötfahnen7 ,7' und SMD-Anschluß an3 angeformt sind, die in Kanälen26 geführt sind und ebenfalls den Korpus der Messerleiste1 bodenseitig25 durchgreifen, und beispielsweise auf einer, hier nicht dargestellten, Leiterplatte anlötbar sind. Diese SMD-Anschlüsse21 dienen der Kontaktierung in einer SMD-Steckverbindung - Des weiteren sind an den Schirmblechen
3 ,3' Rasteinrichtungen, hier in Form von hakenartigen Vorsprüngen5 , angeformt, die in entsprechende Vertiefungen17 in der Messerleiste1 in Eingriff bringbar sind. Damit ist eine Festlegung der Schirmbleche3 ,3' relativ zur Messerleiste1 ermöglicht, so dass eine Relativ-Bewegung zwischen beiden Bauteilen unterbunden ist. - Ebenso sind an den Schirmblechen
3 ,3' geneigte, hier nach außen auskragende Vorsprünge11 , vorzugsweise einstückig, angeformt, so dass durch die Vorsprünge11 eine trichterförmige Einführhilfe gebildet ist. - Aus der Darstellung in
2 ist die im wesentlichen symmetrische Ausgestaltung der Federleiste2 ersichtlich. Sie ist ebenfalls von einem Korpus, mit Seitenwänden20 und Stirnflächen29 , gebildet, der mit Durchbrüchen14 durch die untere und obere Fläche des Korpus für die Positionierung der Federn16 und Einführung der Messer15 bei der Steckung versehen ist. Die Federn16 sind ebenfalls über eine Rastverbindung festlegbar. An den Außenseiten20 der Federleiste2 liegen die Schirmbleche4 ,4' unmittelbar an, wobei an den Schirmblechen4 ,4' ebenfalls Lötfahnen8 angeformt sind. Auch hier sind die Schirmbleche4 ,4' mit Rastverbindungen in Form von Rasthaken6 , die in Vertiefungen18 an der Federleiste2 in Eingriff bringbar sind, festlegbar. Die Vorsprünge12 sind hier zur Mitte hin, das heißt in Richtung der Symmetrieebene der Federleiste2 , geneigt, um eine konische Verjüngung der Vorsprünge12 zu erhalten. - Mit den SMD-Anschlüssen
22 ist die Ausbildung eines SMD-Kontakts auf z. B. einer Leiterplatte oder Platine ermöglicht, um eine Abschirmung für eine derartige Verbindung zu erhalten. - Aus der teilweise geschnittenen Darstellung in
3 ist ein Steckverbinder, aus einer Messerleiste1 und einer Federleiste2 bestehend, im zusammengesetzten Zustand ersichtlich. Die Messer15 stehen in elektrischem Kontakt mit den Federn16 . Die Schirmbleche3 ,4' und3' ,4 liegen im zusammengesteckten Zustand im wesentlichen vollflächig aneinander an. Die elektrische Kontaktierung der Schirmbleche3 ,3' und4 ,4' erfolgt über die zugehörigen, vorzugsweise über den jeweiligen Boden der Steckverbinder überstehenden Lötfahnen7 ,7' und8 ,8' . - In den
1 bis3 nicht dargestellte Ausführungsvarianten der Erfindung bestehen noch darin, dass die Schirmbleche3 ,3' bzw.4 ,4' einstückig oder mehrteilig ausgebildet sind. -
- 1
- Messerleiste
- 2
- Federleiste
- 3, 3'
- Schirmbleche
(zu Pos.
1 ) - 4, 4'
- Schirmbleche
(zu Pos.
2 ) - 5
- Rasthaken
(an Pos.
3 bzw.3' ) - 6
- Rasthaken
(an Pos.
4 bzw.4' ) - 7, 7'
- Lötfahnen
(an Pos.
3 bzw.3' ) - 8, 8'
- Lötfahnen
(an Pos.
4 bzw.4' ) - 9
- Aufnahmeraum
- 11
- geneigte
Abschnitte (an Pos.
3 bzw.3' ) - 12
- geneigte
Abschnitte (an Pos.
4 bzw.4' ) - 13
- Öffnungen
(für Pos.
15 in Pos.1 ) - 14
- Durchbrüche (für Pos.
16 in Pos.2 ) - 15
- Messer
- 16
- Federn
- 17
- Vertiefungen
(in Pos.
1 für Pos.5 ) - 18
- Vertiefungen
(in Pos.
2 für Pos.6 ) - 19
- innere
Wandung (von Pos.
1 ) - 20
- äußere Wandung
(von Pos.
2 ) - 21
- SMD-Anschluß (an Pos.
3 und3' ) - 22
- SMD-Anschluß (an Pos.
4 und4' ) - 23, 24
- Seitenwände (von
Pos.
1 ) - 25
- äußere Fläche (von
Pos.
27 ) - 26
- Kanäle
- 27
- Boden
- 28
- Stirnflächen (von
Pos.
1 ) - 29
- Stirnflächen (von
Pos.
2 )
Claims (7)
- Steckverbinder, insbesondere für SMD-Stecker, zur Verbindung elektronischer Bauelemente, mit einem ersten und einem zweiten Steckverbindungselement (
1 ,2 ), die in gegenseitigen Eingriff bringbar sind und eine Vielzahl elektrischer Signalleiter und mindestens einen Masseleiter bilden, wobei an beiden Steckverbindungselementen (1 ,2 ) jeweils eine elektrische Abschirmung in Form wenigstens eines Schirmblechs (3 ,3' ,4 ,4' ) vorgesehen ist, die Schirmbleche (3 ,3' ;4 ,4' ) Lötfahnen (7 ,7' ;8 ,8' ) aufweisen, die im verrasteten Zustand aus dem jeweiligen Steckverbindungselement (1 ,2 ) herausragen, dadurch gekennzeichnet, dass – die Schirmbleche (3 ,3' bzw.4 ,4' ) jeweils über Rastverbindungen (5 ,17 bzw.6 ,18 ) am jeweiligen Steckverbindungselement (1 bzw.2 ) befestigbar sind, – im verbundenen Zustand der Steckverbindungselemente (1 ,2 ) die jeweiligen Schirmbleche (3 ,4' ;3' ,4 ) vollflächig unmittelbar aneinander anliegen. - Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindungselemente (
1 ,2 ) Messer- und Federleisten sind, wobei die Messerleiste (1 ) einen Aufnahmeraum (9 ) für die Federleiste (2 ) besitzt und an diesem Aufnahmeraum (9 ) innenseitig (19 ) die Schirmbleche (3 ;3' ) der Messerleiste (1 ) angeordnet sind, und wobei an der Federleiste (2 ) außenseitig (20 ) die Schirmbleche (4 ;4' ) der Federleiste (2 ) angeordnet sind. - Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem der Schirmbleche (
3 ,3' ,4 ,4' ) ein dem jeweils anderen Steckverbindungselement (1 ,2 ) zugewandter Vorsprung angeordnet ist, der in eine entsprechende Vertiefung am anderen Steckverbindungselement (2 ,1 ) in Eingriff bringbar ist. - Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Kantenbereichen der Schirmbleche (
3 ,3' ,4 ,4' ), die jeweils dem anderen Steckverbindungselement (2 ,1 ) zugewandt sind, jeweils Abschnitte (11 bzw.12 ) aus der Körperhauptebene des jeweiligen Bleches (3 ,...,4' ) heraus geneigt sind, wobei die Abschnitte (11 ) an der Messerleiste (1 ) eine trichterförmige Einführhilfe und die Abschnitte (12 ) an der Federleiste (2 ) eine konische Verjüngung bilden. - Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Schirmblechen (
3 ,3' ;4 ,4' ) jeweils SMD-Steckverbindungselemente (21 ;22 ) angeformt sind, zur elektrischen Kontaktierung des jeweiligen Schirmblechs (3 ,3' ;4 ,4' ) des Verbindungselements (1 ,2 ) mit einer Platine oder dgl., auf die das Steckverbindungselement (1 ,2 ) aufgesteckt ist. - Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schirmbleche (
3 ,3' bzw.4 ,4' ) einstückig ausgebildet sind. - Steckverbinder nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schirmbleche (
3 ,3' bzw.4 ,4' ) mehrteilig ausgebildet sind.
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