DE102009019626B3 - Elektrischer Verbinder mit Impedanzkorrekturelement und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Elektrischer Verbinder mit Impedanzkorrekturelement und Verfahren zu seiner Herstellung Download PDF

Info

Publication number
DE102009019626B3
DE102009019626B3 DE102009019626A DE102009019626A DE102009019626B3 DE 102009019626 B3 DE102009019626 B3 DE 102009019626B3 DE 102009019626 A DE102009019626 A DE 102009019626A DE 102009019626 A DE102009019626 A DE 102009019626A DE 102009019626 B3 DE102009019626 B3 DE 102009019626B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
contact
impedance
electrical connector
contact carrier
pin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102009019626A
Other languages
English (en)
Inventor
Torsten Sieler
Carsten Buck
Gregor Karrasch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TE Connectivity Germany GmbH
Original Assignee
Tyco Electronics AMP GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to DE102009019626A priority Critical patent/DE102009019626B3/de
Application filed by Tyco Electronics AMP GmbH filed Critical Tyco Electronics AMP GmbH
Priority to EP10718920.1A priority patent/EP2425499B1/de
Priority to US13/266,994 priority patent/US8777640B2/en
Priority to JP2012507678A priority patent/JP5565887B2/ja
Priority to CN201080018976.1A priority patent/CN102414934B/zh
Priority to CA2760255A priority patent/CA2760255A1/en
Priority to PCT/EP2010/055169 priority patent/WO2010124965A1/en
Priority to TW099114000A priority patent/TW201108525A/zh
Application granted granted Critical
Publication of DE102009019626B3 publication Critical patent/DE102009019626B3/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/646Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00 specially adapted for high-frequency, e.g. structures providing an impedance match or phase match
    • H01R13/6473Impedance matching
    • H01R13/6477Impedance matching by variation of dielectric properties
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70Coupling devices
    • H01R12/71Coupling devices for rigid printing circuits or like structures
    • H01R12/712Coupling devices for rigid printing circuits or like structures co-operating with the surface of the printed circuit or with a coupling device exclusively provided on the surface of the printed circuit
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/646Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00 specially adapted for high-frequency, e.g. structures providing an impedance match or phase match
    • H01R13/6473Impedance matching
    • H01R13/6474Impedance matching by variation of conductive properties, e.g. by dimension variations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50Fixed connections
    • H01R12/51Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/55Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals
    • H01R12/58Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals terminals for insertion into holes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49174Assembling terminal to elongated conductor

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Verbinder mit einem elektrisch isolierenden Kontaktträger und mit mindestens einem elektrisch leitenden Kontaktelement, das in dem Kontaktträger gehalten ist. Weiterhin bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Herstellungsverfahren zum Herstellen eines derartigen Verbinders. Aufgrund von Dimensionsänderungen in der Kontaktträgergeometrie sowie aufgrund von Abstands- und Geometrieschwankungen bei der umhüllenden Abschirmung werden Impedanzinhomogenitäten in Signalausbreitungsrichtung hervorgerufen, welche die Signalqualität negativ beeinflussen. Weiterhin kann es erforderlich sein, die Impedanz abweichend von der Nennimpedanz gezielt einzustellen. Daher wird ein elektrischer Verbinder vorgeschlagen mit einem elektrisch isolierenden Kontaktträger (102) und mit mindestens einem elektrisch leitenden Kontaktelement (104), das in dem Kontaktträger (102) gehalten ist, wobei zum Einstellen der Impedanz des Verbinders (100) in dem Bereich, in dem das mindestens eine Kontaktelement (104) angeordnet ist, mindestens ein Impedanzkorrekturelement (112, 116) in dem Kontaktträger (102) angeordnet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Verbinder mit einem elektrisch isolierenden Kontaktträger und mit mindestens zwei elektrisch leitenden Kontaktelementen, die in dem Kontaktträger gehalten sind. Weiterhin bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Herstellungsverfahren zum Herstellen eines derartigen Verbinders.
  • Signalleitungen übertragen in der Regel keinen Gleichstrom, sondern nur Impulsstrom oder Wechselstrom. Damit es auf Signalleitungen nicht zu Impulsreflexionen kommt, müssen sie vor allem eine gleichmäßige, d. h. konstante Impedanz haben. Man spricht von der sogenannten Nennimpedanz. Entsprechend muss zur Verbindung von Leitungen insbesondere im Zusammenhang mit Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung auch bei den zugehörigen Steckverbindern auf die Einhaltung einer solchen konstanten Impedanz geachtet werden.
  • Grundsätzlich ist die Nennimpedanz Zn eine Eigenschaft von Signalleitungspaaren. Die Nennimpedanz ist annähernd unabhängig von der Leitungslänge, da der Gleichstromwiderstand bei derartigen Signalleitungen gegenüber dem Impulswiderstand vernachlässigt werden kann.
  • Bei bekannten Steckverbindern werden entlang der elektrischen Kontaktelemente Durchmesseränderungen vorgesehen, um Impedanzschwankungen längs der Stiftleiste, die durch Änderungen in der Stiftleistengeometrie entstehen, auszugleichen. Weiterhin ist bekannt, die jeweils zu komplementären Signalleiterpaaren gehörenden Kontaktstifte entsprechend zu biegen, um einen Impedanzausgleich zu erzeugen.
  • Aus der DE 42 36 945 A1 ist ein Verbindungselement für eine Hochfrequenzsignalübertragungsstrecke mit einer Vielzahl von Kontaktpins bekannt, die jeweils entweder variierende Querschnittsgeometrien aufweisen, wie dies beispielsweise aus den 1 bis 4 ersichtlich ist, oder aber mit zusätzlichen metallischen Korrekturelementen verbunden werden, wie dies beispielsweise in den 5 und 7 gezeigt ist. Die dadurch entstehenden veränderlichen Abstände der Kontaktelemente zueinander verursachen eine Veränderung der Kapazität zwischen den Abschnitten und damit eine Veränderung der Impedanz des Verbindungselements.
  • Die US 2003/0134529 A1 bezieht sich auf ein austauschbares Impedanzkorrekturelement für einen elektrischen Steckverbinder. Dieses austauschbare Dielektrikum wird so an einer Vielzahl von Kontaktzungen angebracht, dass diese durch die dielektrische Isolation von entsprechenden Rippen voneinander isoliert sind. Metallische Plättchen können darüber hinaus in einem zweiten über den Kontaktzungen anbringbaren Dielektrumselement angeordnet werden.
  • Die US 2003/0032316 A1 bezieht sich auf einen Steckverbinder mit veränderlicher Impedanz, bei dem in einem Gehäuse jeweils für jedes verdrillte Paar von Drähten drei leitende Anschlüsse in Form eines Tripletts vorgesehen sind. Zwei der Anschlüsse tragen differenzielle Signale und der verbleibende Anschluss ist ein Masseanschluss, der als Masserückleitung für das differenzielle Paar von Signaldrähten dient. Der Gegensteckverbinder weist ebenfalls ein angepasstes Triplettmuster auf, so dass die Impedanz über den ganzen Steckverbinder hinweg beeinflusst werden kann. Insbesondere wird die Breite des Masseanschlusses und sein Abstand von beiden Signalanschlüssen so gewählt, dass die drei Anschlüsse gewünschte elektrische Eigenschaften bezüglich der Kapazität oder dergleichen haben. Beispielsweise nimmt die Breite des Masseanschlusses entlang der Kontaktteile zu.
  • Die DE 20 2008 003 914 U1 offenbart einen elektrischen Steckverbinder, insbesondere eine Datenbuchse, mit einem Gehäuse und einer Vielzahl von parallel verlaufenden elektrischen Leitern. Um ein Nebensprechen zu verhindern, werden die elektrischen Leiter ohne elektrische Verbindung zueinander überkreuzt und darüber hinaus werden zwischen benachbarten elektrischen Leitern dielektrische oder permeable Werkstoffe positioniert.
  • Diese bekannten Verfahren sind aber zum einen Ursache für eine Verteuerung der Herstellung und haben zum anderen den Nachteil, dass eine geänderte Nennimpedanz nur durch eine Änderung des Werkzeugs realisiert werden kann.
  • Die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, besteht darin, einen elektrischer Verbinder mit einem elektrisch isolierenden Kontaktträger und mit mindestens zwei elektrisch leitenden Kontaktelementen anzugeben, der kostengünstig herstellbar ist und in seiner Impedanz besonders einfach einstellbar ist.
  • Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen elektrischen Verbinders sind Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche.
  • Dabei basiert die vorliegende Erfindung auf der Idee, dass eine Impedanzkorrektur auf besonders einfache Weise dadurch realisiert werden kann, dass zum Einstellen der Impedanz des Verbinders in dem Bereich, in dem die Kontaktelemente angeordnet sind, ein Impedanzkorrekturelement in dem Kontaktträger angeordnet ist. Ein solches Kontaktkorrekturelement kann einerseits Impedanzschwankungen längs der Stiftleiste, die durch eine Änderung der Stiftleistengeometrie entstehen, ausgleichen und kann zum anderen Impedanzsprünge am Ende der Stiftleiste verhindern.
  • Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann zur Impedanzangleichung in einem bestimmten Bereich eines Kontaktträgers, der sowohl ein Träger für Buchsen wie auch für Stiftkontakte sein kann, ein elektrisch leitfähiger Korrekturstift, der nachfolgend auch als Impedanzkorrekturpin bezeichnet wird, eingesetzt werden. Setzt man diesen Impedanzkorrekturpin parallel zu den Kontakten mit einer definierten Geometrie, Tiefe und Länge in den Kontaktträger ein, kann ein nahezu konstanter Impedanzverlauf längs des Kontaktträgers erzeugt werden. Impedanzsprünge können damit vermieden werden und es kann auf vorteilhafte Weise mit einem derartigen Impedanzkorrekturpin die Impedanz abweichend von der Nennimpedanz gezielt eingestellt werden.
  • Zusätzlich zu dem Impedanzkorrekturpin kann auch ein elektrisch isolierendes Impedanzausgleichselement in Form eines Dielektrikumselements vorgesehen sein. Dieses Impedanzausgleichselement ist vorteilhaft zur Verhinderung von Impedanzsprüngen am Ende der Stiftleiste, insbesondere bei gewinkelten 90°-Abgängen der Kontakte. Dabei kann dieses zusätzliche Element entweder die gleiche Dielektrizitätszahl haben wie der Kontaktträger oder aber, je nach Anforderung, eine bestimmte unterschiedliche Dielektrizitätszahl aufweisen.
  • Um auf besonders einfache Art und Weise die Impedanz des Verbinders anpassen zu können, ist der Kontaktträger so aufgebaut, dass er einen Anschlussbereich zum Anschließen einer ersten externen Komponente und einen Kontaktbereich zum Kontaktieren einer zweiten externen Komponente aufweist, wobei der Anschlussbereich und der Kontaktbereich durch einen Verbindungsbereich miteinander verbunden sind. Erfindungsgemäß sind in dem Kontaktträger eine Vielzahl von Kontaktelementen angeordnet und diese sind in einem Querschnitt des Verbindungsbereichs symmetrisch eingebaut.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Kontaktträger in dem Verbindungsbereich eine mit Bezug auf die Kontaktelemente symmetrisch angeordnete Bohrung auf, die vorzugsweise zentrisch äquidistant zu den Kontakten angeordnet ist. Diese Bohrung stellt für sich genommen ein zu dem Kunststoff des Verbinders unterschiedliches Dielektrikum dar und kann zusätzlich erfindungsgemäß den elektrisch leitfähigen Impedanzkorrekturpin aufnehmen. Die Impedanz des elektrischen Verbinders wird über die Position des Korrekturstifts in der Bohrung eingestellt. Weiterhin nimmt auch die Form und Länge sowie das Material des Korrekturstifts Einfluss auf die Impedanz des elektrischen Verbinders.
  • Auf besonders einfache Art und Weise wird ein derartiger Impedanzkorrekturpin aus Metall vorzugsweise als ein Fließpressteil oder Drehteil hergestellt.
  • Als einfachste Querschnittsgeometrie bietet sich ein Kreisquerschnitt an, aber selbstverständlich können auch beliebige andere Querschnitte für den Impedanzkorrekturpin eingesetzt werden. So kann der Querschnitt beispielsweise auch quadratisch oder rechteckig sein oder eine andere Form haben, abhängig von den Kosten des Fertigungsverfahrens und den speziellen Impedanzanforderungen. Des weiteren kann der erfindungsgemäße Impedanzkorrekturpin je nach Erfordernis des Impedanzausgleichs auch einen in Längsrichtung variierenden Durchmesserverlauf haben, also z. B. tailliert sein.
  • Durch den Einsatz des Impedanzkorrekturpins kann darauf verzichtet werden, Kontaktelemente mit mehreren Querschnittsänderungen, die man benötigen würde, um Impedanzsprünge auszugleichen, zu verwenden. Ein Kontakt mit konstantem Querschnittsverlauf ist kostengünstiger herzustellen. Des Weiteren kann durch gezieltes Platzieren des Impedanzkorrekturpins in Längsrichtung der Stiftleiste, sowie durch die Wahl der Länge und des Querschnitts des Impedanzkorrekturpins eine gezielte und örtlich genaue Impedanzangleichung oder eine gezielte Impedanzbeeinflussung erreicht werden. Dies ist vor allem für die Anwendung bei High Speed Data(HSD)-Stiftleisten oder ähnlichen Anwendungen für die hochfrequente Signalübertragung wichtig.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann der elektrische Verbinder zusätzlich zu dem Impedanzkorrekturpin ein elektrisch isolierendes Impedanzausgleichselement aufweisen. Dieses Dielektrikumselement wird zur Verhinderung von Impedanzsprüngen am Ende der Stiftleiste, insbesondere bei 90° Kontaktabgängen, eingesetzt. Wie bereits erwähnt, kann das elektrisch isolierende Impedanzausgleichselement entweder dieselbe Dielektrizitätszahl wie der Kontaktträger haben oder aber eine für die Verbesserung der Signalqualität gewählte andere Dielektrizitätszahl besitzen.
  • In vorteilhafter Weise ist das Impedanzausgleichselement so ausgeführt, dass die Kontaktelemente nahezu vollständig mit Kunststoff umhüllt sind, um die Impedanz auch in dem Endbereich auf den Impedanzwert der Stiftleiste einzustellen.
  • Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird diese anhand der in den nachfolgenden Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei werden gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen und gleichen Bauteilbezeichnungen versehen. Weiterhin können auch einige Merkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen für sich eigenständige erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen. Es zeigen:
  • 1 eine perspektivische explodierte Darstellung eines elektrischen Verbinders mit Impedanzkorrekturpin;
  • 2 eine geschnittene Darstellung des Verbinders aus 1;
  • 3 eine geschnittene Darstellung eines elektrischen Verbinders mit Impedanzkorrekturpin und zusätzlichem dielektrischem Impedanzausgleichselement;
  • 4 einen unsymmetrischen Schnitt durch die Ausführungsform der 3.
  • 1 zeigt in einer explodierten Darstellung den erfindungsgemäßen elektrischen Verbinder 100 gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführungsform.
  • Der elektrische Verbinder 100 umfasst einen Kontaktträger 102, der aus einem geeigneten elektrisch isolierenden Material hergestellt ist. Bei der hier gezeigten speziellen Ausführungsform handelt sich um einen gewinkelten Steckverbinder, wie er beispielsweise für eine Verbindung zwischen einem Printed Circuit Board und einer Signalleitung verwendet wird. Der vorliegende Steckverbinder 100 wird als vierpolige High Speed Data(HSD)-Stiftleiste bezeichnet. Es sind insgesamt vier Kontaktelemente, in diesem Fall Kontaktstifte oder Pins, vorgesehen, die mit dem Bezugszeichen 104 bezeichnet sind. Die erfindungsgemäßen Prinzipien lassen sich aber auch selbstverständlich für Steckverbinder mit Kontaktbuchsen als Kontaktelementen einsetzen.
  • Jeder der Kontaktstifte 104 besitzt einen Anschlussbereich 106 zum Anschließen einer ersten externen Komponente, beispielsweise dem Steckverbinder eines Signalkabels, und einen Kontaktbereich 108 zum Kontaktieren einer zweiten externen Komponente, beispielsweise einer gedruckten Leiterplatte. Der Anschlussbereich 106 und der Kontaktbereich 108 sind über einen Verbindungsbereich 110 miteinander verbunden, wobei die Längsachse des Kontaktbereichs 108 um 90° gegenüber der Längsachse des Verbindungsbereichs und des Anschlussbereichs gewinkelt ist. In dem Verbindungsbereich 110 sind die vier Kontaktstifte 104 querschnittssymmetrisch angeordnet.
  • Aufgrund von Dimensionsänderungen in der Kontaktträgergeometrie sowie aufgrund von Abstands- und Geometrieschwankungen bei der hier nicht dargestellten umhüllenden Abschirmung werden Impedanzinhomogenitäten in Signalausbreitungsrichtung hervorgerufen, welche die Signalqualität negativ beeinflussen. Weiterhin kann es erforderlich sein, die Impedanz abweichend von der Nennimpedanz gezielt einzustellen.
  • Wie mit Bezug auf die nachfolgenden Figuren noch deutlich wird, ist daher zentrisch zu den vier Kontaktstiften 104 erfindungsgemäß ein metallischer Impedanzkorrekturpin 112 in den Kontaktträger 102 eingefügt.
  • Wie aus der Darstellung der 1 ersichtlich, können aufgrund der erfindungsgemäßen Impedanzanpassung die Querschnitte der Kontaktstifte 104 über die gesamte Länge konstant bleiben, wodurch eine besonders preisgünstige Herstellbarkeit und Montierbarkeit der Kontaktstifte 104 in den Kontaktträger 102 erreicht werden kann.
  • Die genaue Lage des elektrisch leitenden Impedanzkorrekturpins 112 in dem Kontaktträger 102 wird aus der geschnittenen Darstellung der 2 deutlich. Wie aus dieser Figur erkennbar, weist der Kontaktträger 102 eine durchgehende Bohrung 114 auf, die zentral symmetrisch mit Bezug auf die Kontaktstifte 104 in dem Verbindungsbereich 110 angeordnet ist. Zur Impedanzangleichung in einem bestimmten Bereich der Stiftleiste wird der metallische Impedanzkorrekturpin 112 auf eine definierte Tiefe in die Bohrung 114 eingepresst.
  • Durch den elektrisch leitfähigen Impedanzkorrekturpin 112, der parallel zu den Kontaktstiften 104 mit definierter Geometrie, Tiefe und Länge in den Kontaktträger 102 eingesetzt ist, kann erfindungsgemäß ein nahezu konstanter Impedanzverlauf längs des Kontaktträgers erzeugt werden. Impedanzsprünge können damit vermieden werden und darüber hinaus kann mit dem Impedanzkorrekturpin auch eine Impedanz eingestellt werden, die gezielt von der Nennimpedanz abweicht.
  • Zur Impedanzangleichung in einem bestimmten Bereich des Kontaktträgers 102 wird erfindungsgemäß der metallische Impedanzkorrekturpin 112 parallel zu dem Verbindungs- und Anschlussbereich der Kontaktstifte 104 abstandsoptimiert mit definierter Tiefe, Länge und Querschnittsform so in den Kontaktträger 102 eingesetzt, dass ein nahezu homogener Impedanzverlauf längs des Kontaktträgers erzeugt wird. Zusätzlich zu der Position in der Bohrung 114 können auch die Länge sowie die Querschnittsform des Impedanzkorrekturpins 112 je nach Anforderung variieren. Der Impedanzkorrekturpin 112 wird in der querschnittsangepassten Bohrung 114 im Kontaktträger 102 platziert. Dort kann er je nach Anforderung auch in Längsrichtung verschoben werden, um eine örtliche Impedanzangleichung oder gezielte Impedanzbeeinflussung zu erreichen.
  • Selbstverständlich kann der Impedanzkorrekturpin 112 auch innerhalb des Kontaktträgers an einer zuvor bestimmten Position, z. B. durch Kunststoffumspritzung, fixiert sein. Auf diese Weise können ebenfalls Impedanzsprünge ausgeglichen werden und ein gleichmäßiger Impedanzverlauf längs der Stiftleiste erreicht werden.
  • Mit Bezug auf die 3 und 4 soll eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail erläutert werden. Zusätzlich zu dem metallischen Impedanzkorrekturpin 112 ist hier ein elektrisch isolierendes Impedanzausgleichselement 116 vorgesehen. Dieses Impedanzausgleichselement 116 wird so auf die Kontaktbereiche 108 der Kontaktstifte 104 aufgeschoben, dass die Kontaktstifte 104 nahezu vollständig mit Kunststoff umhüllt sind, um die Impedanz auch in diesem Bereich auf den Impedanzwert der Stiftleiste einzustellen. Damit wird der Impedanzverlauf der Stiftleiste geglättet und es verbessert sich durch Minimierung der reflektierten Signalanteile die Qualität des zu übertragenden Signals.
  • Das Impedanzausgleichselement 116 kann erfindungsgemäß entweder aus einem Material mit der selben Dielektrizitätszahl wie der Kontaktträger 102 oder aber auch mit einer unterschiedlichen Dielektrizitätszahl hergestellt werden. Bei der hier gezeigten Ausführungsform sind für die beiden längeren Kontaktstifte Kontaktdurchführungen 118 vorgesehen, während die beiden kürzeren Kontaktstifte nur teilweise von dem Impedanzausgleichselement umgeben sind.
  • Mit Bezug auf die 1 bis 4 soll nachfolgend im Detail die Vorgehensweise bei der Montage des erfindungsgemäßen elektrischen Verbinders erläutert werden.
  • Dabei wird zunächst ein Grundkörper, der Kontaktträger 102, hergestellt und es werden die Kontaktelemente 104 darin angeordnet. Dies kann entweder durch Umspritzen oder durch Einpressen der metallischen Kontaktelemente in den Kunststoffkörper geschehen. Erfindungsgemäß ist in dem Verbindungsbereich 110 die Anordnung im Querschnitt symmetrisch.
  • Zentrisch zwischen den vier Kontaktstiften wird eine durchgehende Bohrung 114 angebracht. Diese Bohrung kann aber selbstverständlich auch bereits während des Spritzgussverfahrens hergestellt werden. In diese Bohrung 114 wird erfindungsgemäß ein metallischer Impedanzkorrekturpin 112, der mit einem definierten Durchmesser und einer genau bemessenen definierten Länge hergestellt wurde, eingepasst. Bei der in 3 gezeigten Schnittdarstellung wurde der Impedanzkorrekturpin 112 bündig mit einer Kante 120 des Kontaktträgers 102 eingepasst. Die genaue Position innerhalb der Bohrung 114 ist aber individuell einstellbar.
  • Grundsätzlich ist auch möglich, den Impedanzkorrekturpin 112 bereits beim Spritzgießen des Kontaktträgers 102 mit in die Kunststoffmatrix einzubetten. Dies hat den Vorteil, dass die Herstellung des elektrischen Verbinders 100 weniger Schritte aufweist, hat aber den Nachteil, dass nachträglich keine Impedanzanpassung durch Veränderung der Position des Impedanzkorrekturpins mehr möglich ist.
  • Zusätzlich zu dem metallischen Impedanzkorrekturpin 112 wird ein elektrisch isolierendes Impedanzausgleichselement 116 über die Kontaktbereiche der Kontaktstifte 104 geschoben. Dies ist insbesondere für gewinkelte Steckverbinder besonders vorteilhaft, um sicherzustellen, dass Impedanzsprünge am Ende der Stiftleiste verhindert werden können. Durch Minimierung der reflektierten Signalanteile wird die Qualität des zu übertragenden Signals signifikant verbessert.
  • Abschließend kann die gesamte Anordnung in einem (in den Figuren nicht dargestellten) zu Abschirmungszwecken auch elektrisch leitfähigen Gehäuse montiert werden.
  • Wie bereits erwähnt, sind die erfindungsgemäßen Prinzipien insbesondere für Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung und ähnliche Anwendungen in der hochfrequenten Signalübertragung von Vorteil. Bezugszeichen
    100 elektrischer Verbinder
    102 Kontaktträger
    104 Kontaktstifte
    106 Anschlussbereich der Kontaktstifte
    108 Kontaktbereich der Kontaktstifte
    110 Verbindungsbereich
    112 elektrisch leitender Impedanzkorrekturpin
    114 Bohrung im Kontaktträger
    116 elektrisch isolierendes Impedanzausgleichselement
    118 Kontaktdurchführung
    120 stirnseitige Kante an dem Kontaktträger

Claims (12)

  1. Elektrischer Verbinder mit einem elektrisch isolierenden Kontaktträger (102) und mit mindestens zwei elektrisch leitenden Kontaktelementen (104), die in dem Kontaktträger (102) gehalten sind, wobei der Kontaktträger (102) einen Anschlussbereich (106) zum Anschließen einer ersten externen Komponente und einen Kontaktbereich (108) zum Kontaktieren einer zweiten externen Komponente aufweist, wobei der Anschlussbereich (106) und der Kontaktbereich (108) durch einen Verbindungsbereich (110) miteinander verbunden sind und wobei in dem Kontaktträger eine Vielzahl von Kontaktelementen angeordnet ist, die in einem Querschnitt des Verbindungsbereichs symmetrisch angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktträger (102) in dem Verbindungsbereich eine mit Bezug auf die Kontaktelemente symmetrisch angeordnete Bohrung (114) aufweist, und dass zum Einstellen der Impedanz des Verbinders (100) in dem Bereich, in dem die Kontaktelemente (104) angeordnet sind, ein in der Bohrung (114) aufgenommener elektrisch leitfähiger Impedanzkorrekturpin (112) vorgesehen ist.
  2. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, weiterhin umfassend ein elektrisch isolierendes Impedanzausgleichselement (116).
  3. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 2, wobei das elektrisch isolierende Impedanzausgleichselement (116) aus einem dielektrischen Material mit derselben Dielektrizitätszahl oder einer definierten unterschiedlichen Dielektrizitätszahl wie der Kontaktträger hergestellt ist.
  4. Elektrischer Verbinder nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Kontaktelemente (104) einen Kontaktstift umfassen.
  5. Elektrischer Verbinder nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Impedanz des elektrischen Verbinders über die Position des Impedanzkorrekturpins (112) in der Bohrung (114) eingestellt ist.
  6. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei das elektrisch isolierende Impedanzausgleichselement (116) mindestens eine Kontaktdurchführung (118) zum wenigstens teilweisen Aufnehmen der Kontaktelemente (104) umfasst.
  7. Elektrischer Verbinder nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Kontaktelemente (104) einen um 90° gewinkelten Kontaktstift umfassen.
  8. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 6, wobei der elektrisch leitfähige Impedanzkorrekturpin (112) ungewinkelt ausgeführt ist.
  9. Elektrischer Verbinder nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der elektrisch leitfähige Impedanzkorrekturpin (112) aus Metall hergestellt ist.
  10. Elektrischer Verbinder nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der elektrisch leitfähige Impedanzkorrekturpin (112) einen runden oder eckigen Querschnitt hat.
  11. Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Verbinders mit einem elektrisch isolierenden Kontaktträger und mit mindestens zwei elektrisch leitenden Kontaktelementen, die in dem Kontaktträger gehalten sind, wobei der Kontaktträger (102) einen Anschlussbereich (106) zum Anschließen einer ersten externen Komponente und einen Kontaktbereich (108) zum Kontaktieren einer zweiten externen Komponente aufweist, wobei der Anschlussbereich (106) und der Kontaktbereich (108) durch einen Verbindungsbereich (110) miteinander verbunden sind und wobei in dem Kontaktträger eine Vielzahl von Kontaktelementen angeordnet ist, die in einem Querschnitt des Verbindungsbereichs symmetrisch angeordnet sind, und wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Anbringen einer mit Bezug auf die Kontaktelemente symmetrisch angeordnete Bohrung (114) in dem Verbindungsbereich des Kontaktträgers (102); Montieren der Kontaktelemente in dem Kontaktträger; Montieren eines elektrisch leitfähigen Impedanzkorrekturpins (112) in der Bohrung (114) des Kontaktträgers zum Einstellen der Impedanz des Verbinders in dem Bereich, in dem die Kontaktelemente angeordnet sind.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, weiterhin umfassend den Schritt: Anbringen eines elektrisch isolierenden Impedanzausgleichselements (116) an den Kontaktelementen.
DE102009019626A 2009-04-30 2009-04-30 Elektrischer Verbinder mit Impedanzkorrekturelement und Verfahren zu seiner Herstellung Expired - Fee Related DE102009019626B3 (de)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009019626A DE102009019626B3 (de) 2009-04-30 2009-04-30 Elektrischer Verbinder mit Impedanzkorrekturelement und Verfahren zu seiner Herstellung
US13/266,994 US8777640B2 (en) 2009-04-30 2010-04-20 Electrical connector with impedance correction element and method for the manufacture thereof
JP2012507678A JP5565887B2 (ja) 2009-04-30 2010-04-20 インピーダンス補正要素を有する電気コネクタおよびその製造方法
CN201080018976.1A CN102414934B (zh) 2009-04-30 2010-04-20 具有阻抗校正元件的电连接器及其制造方法
EP10718920.1A EP2425499B1 (de) 2009-04-30 2010-04-20 Elektrischer verbinder mit einem impedanzkorrekturelement und herstellungsverfahren dafür
CA2760255A CA2760255A1 (en) 2009-04-30 2010-04-20 Electrical connector with impedance correction element and method for the manufacture thereof
PCT/EP2010/055169 WO2010124965A1 (en) 2009-04-30 2010-04-20 Electrical connector with impedance correction element and method for the manufacture thereof
TW099114000A TW201108525A (en) 2009-04-30 2010-04-30 Electrical connector with impedance correction element and method for the manufacture thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009019626A DE102009019626B3 (de) 2009-04-30 2009-04-30 Elektrischer Verbinder mit Impedanzkorrekturelement und Verfahren zu seiner Herstellung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009019626B3 true DE102009019626B3 (de) 2011-03-03

Family

ID=42563013

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009019626A Expired - Fee Related DE102009019626B3 (de) 2009-04-30 2009-04-30 Elektrischer Verbinder mit Impedanzkorrekturelement und Verfahren zu seiner Herstellung

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8777640B2 (de)
EP (1) EP2425499B1 (de)
JP (1) JP5565887B2 (de)
CN (1) CN102414934B (de)
CA (1) CA2760255A1 (de)
DE (1) DE102009019626B3 (de)
TW (1) TW201108525A (de)
WO (1) WO2010124965A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012005810A1 (de) 2012-03-22 2013-09-26 Tyco Electronics Amp Gmbh Impedanzangleich für die HF-Übertragung bei miniaturisierten Steckverbindergehäusen
WO2013139631A1 (en) 2012-03-22 2013-09-26 Tyco Electronics Amp Gmbh Electrical connector having an integrated impedance equalisation element

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015017574A2 (en) * 2013-07-30 2015-02-05 Ess Technology, Inc. System and method for series and parallel combinations of electrical elements
JP6772041B2 (ja) * 2016-11-25 2020-10-21 ホシデン株式会社 コネクタ端子
EP3444907A1 (de) * 2017-08-16 2019-02-20 Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH & Co. KG Steckverbinderanordnung
CN109428212A (zh) * 2017-08-31 2019-03-05 中航光电科技股份有限公司 一种弯式连接器
IT201800003886A1 (it) * 2018-03-23 2018-06-23 Valentini S R L Dispositivo di connessione elettrica multipolare
EP3726667A1 (de) * 2019-04-15 2020-10-21 TE Connectivity Germany GmbH Verbinder für hochfrequenzübertragungen im automobilbereich, impedanzverbesserungselement, verbindungsanordnung, verfahren zur impedanzverbesserung in einem verbinder
DE102022202848A1 (de) * 2022-03-23 2023-09-28 Yamaichi Electronics Deutschland Gmbh Kontaktelement, Kontaktelementsystem und Steckverbinder

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4236945A1 (de) * 1992-11-02 1994-05-05 Minnesota Mining & Mfg Verbindungselement für eine Hochfrequenz-Signalübertragungsstrecke
US20030032316A1 (en) * 1999-07-16 2003-02-13 Bassler Maxwill P. Impedance-tuned connector
US20030134529A1 (en) * 2002-01-16 2003-07-17 Murr Keith Mcquilkin Connector with interchangeable impedance tuner
DE202008003914U1 (de) * 2008-03-19 2008-05-29 CCS Technology, Inc., Wilmington Elektrischer Steckverbinder

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0455367B1 (de) * 1990-05-04 1996-06-19 The Whitaker Corporation Rechtwinklig abgebogener impedanzangepasster Steckverbinder
US5224867A (en) * 1990-10-08 1993-07-06 Daiichi Denshi Kogyo Kabushiki Kaisha Electrical connector for coaxial flat cable
JP2892859B2 (ja) * 1991-05-01 1999-05-17 アンプ インコーポレイテッド 電気コネクタ
US5102353A (en) * 1991-06-06 1992-04-07 Molex Incorporated Electrical connectors
US5304069A (en) * 1993-07-22 1994-04-19 Molex Incorporated Grounding electrical connectors
US5525067A (en) * 1994-02-03 1996-06-11 Motorola, Inc Ground plane interconnection system using multiple connector contacts
JP3717567B2 (ja) * 1995-12-04 2005-11-16 富士通コンポーネント株式会社 コネクタ
JP3067680B2 (ja) * 1997-03-27 2000-07-17 日本電気株式会社 インピーダンス整合コネクタ
JP3680792B2 (ja) 2001-12-11 2005-08-10 三菱電機株式会社 高速通信装置用マルチコネクタ及びこの高速通信装置用マルチコネクタとプリント基板との実装方法
EP1516395B1 (de) * 2002-06-21 2007-05-30 Molex Incorporated Impedanz-abgestimmter verbinder mit hoher dichte in modulbauweise
JP4082604B2 (ja) * 2003-04-09 2008-04-30 矢崎総業株式会社 コネクタ
JP4212955B2 (ja) * 2003-05-27 2009-01-21 富士通コンポーネント株式会社 平衡伝送用プラグコネクタ
JP2005149789A (ja) 2003-11-12 2005-06-09 Yazaki Corp コネクタ及びコネクタの製造方法
US7316584B2 (en) 2005-09-13 2008-01-08 Deutsch Engineered Connecting Devices, Inc. Matched impedance shielded pair interconnection system for high reliability applications
KR101119752B1 (ko) 2005-12-14 2012-03-23 이리소 일렉트로닉스 컴패니 리미티드 커넥터
JP4551868B2 (ja) * 2005-12-28 2010-09-29 日本航空電子工業株式会社 コネクタ
JP4722712B2 (ja) * 2006-01-23 2011-07-13 ホシデン株式会社 多極コネクタ及び多極コネクタを使用した携帯型無線端末又は小型電子機器
CN2932689Y (zh) * 2006-04-10 2007-08-08 富士康(昆山)电脑接插件有限公司 电连接器
US7351120B1 (en) 2007-02-05 2008-04-01 International Business Machines Corporation Adjustable impedance electrical connector
WO2009034616A1 (ja) 2007-09-11 2009-03-19 Iriso Electronics Co., Ltd. コネクタ
CN201576796U (zh) * 2009-11-24 2010-09-08 富士康(昆山)电脑接插件有限公司 电连接器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4236945A1 (de) * 1992-11-02 1994-05-05 Minnesota Mining & Mfg Verbindungselement für eine Hochfrequenz-Signalübertragungsstrecke
US20030032316A1 (en) * 1999-07-16 2003-02-13 Bassler Maxwill P. Impedance-tuned connector
US20030134529A1 (en) * 2002-01-16 2003-07-17 Murr Keith Mcquilkin Connector with interchangeable impedance tuner
DE202008003914U1 (de) * 2008-03-19 2008-05-29 CCS Technology, Inc., Wilmington Elektrischer Steckverbinder

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012005810A1 (de) 2012-03-22 2013-09-26 Tyco Electronics Amp Gmbh Impedanzangleich für die HF-Übertragung bei miniaturisierten Steckverbindergehäusen
WO2013139631A1 (en) 2012-03-22 2013-09-26 Tyco Electronics Amp Gmbh Electrical connector having an integrated impedance equalisation element
DE102012005812A1 (de) 2012-03-22 2013-09-26 Tyco Electronics Amp Gmbh Elektrischer Verbinder mit integriertem Impedanzangleichelement
DE102012005810B4 (de) 2012-03-22 2019-12-05 Te Connectivity Germany Gmbh Elektrischer Verbinder, Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Verbinders und Bausatz zum Herstellen einer Steckverbinderserie

Also Published As

Publication number Publication date
EP2425499B1 (de) 2016-11-23
US20120045938A1 (en) 2012-02-23
CN102414934A (zh) 2012-04-11
EP2425499A1 (de) 2012-03-07
US8777640B2 (en) 2014-07-15
CN102414934B (zh) 2015-05-13
WO2010124965A1 (en) 2010-11-04
JP2012525670A (ja) 2012-10-22
JP5565887B2 (ja) 2014-08-06
TW201108525A (en) 2011-03-01
CA2760255A1 (en) 2010-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009019626B3 (de) Elektrischer Verbinder mit Impedanzkorrekturelement und Verfahren zu seiner Herstellung
DE19822630C1 (de) Anordnung von Kontaktpaaren zur Kompensation des Nahnebensprechens für eine elektrische Steckverbindung
DE60126369T2 (de) Steckverbinder mit Kontakten die in einem angepassten isolierenden Gehäuse montiert sind
EP2569827B1 (de) Tragschienenbussystem
DE19707490C2 (de) HF-Koaxial-Steckverbinder
EP0735624B1 (de) Elektrischer Verbinder
DE102006044479A1 (de) Verbinder
EP2862237B1 (de) Isolierkörper eines steckverbinders
DE60030067T2 (de) Nachrichtenstecker
EP2979333B1 (de) Steckverbinder mit übersprechkompensation
DE202006007028U1 (de) Hochfrequenz-Anpassungsadapter
DE102015105852B4 (de) Steckvorrichtung
EP2789057B1 (de) Verfahren zum herstellen eines steckverbinders
DE19607706C2 (de) Leiterplatten-Koaxsteckverbindungssystem
DE102019121329B4 (de) Koaxialverbinder
EP3482465B1 (de) Federbelastetes innenleiter-kontaktelement
DE19945176B4 (de) Anordnung von Federkontakten in einem vorbestimmten Raster
EP2751882A1 (de) Steckverbindungsteil
EP3837741B1 (de) Kabelanordnung
BE1026802B1 (de) Steckverbinder
DE102015122868A1 (de) Mehrfachstecker insbesondere für ein Fahrzeug zum Anschließen eines Koaxialkabels, mit dem Mehrfachstecker verbindbare Buchse, Mehrfachsteckverbindung umfassend einen derartigen Mehrfachstecker und eine derartige Buchse sowie Fahrzeug mit einem solchen Mehrfachstecker
DE102021112505A1 (de) Crimpkontakt, Crimpverbindung und Verfahren zur Herstellung einer Crimpverbindung
DE102006003236A1 (de) Kuppler, insbesondere Winkelkuppler nach dem Fakra-Standard, für fahrzeugtechnische Anwendungen
DE102012005812A1 (de) Elektrischer Verbinder mit integriertem Impedanzangleichelement
DE10157099B4 (de) Elektrischer Verbinder für die Datentechnik

Legal Events

Date Code Title Description
R020 Patent grant now final

Effective date: 20110619

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: TE CONNECTIVITY GERMANY GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: TYCO ELECTRONICS AMP GMBH, 64625 BENSHEIM, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: GRUENECKER PATENT- UND RECHTSANWAELTE PARTG MB, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee