DE102011001486A1 - Direct connector for e.g. mechanically connecting printed circuit boards to form backplane utilized for creating transmission links between different electronic devices, has terminal rails connected with each other and arranged in T-shape - Google Patents
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-
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Leiterplatten-Direktverbinder zum mechanischen Verbinden von mindestens zwei Leiterplatten und zum gleichzeitigen elektrischen Kontaktieren von Kontaktflächen im Randbereich einer der Leiterplatten mit Kontaktflächen im Randbereich mindestens einer anderen der Leiterplatten, wobei der Direktverbinder mehrere miteinander verbundene Klemmenschienen aufweist, deren nach außen weisende Stirnflächen jeweils eine Nut zum Einstecken des Randbereichs der jeweils zugeordneten Leiterplatte aufweisen. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Leiterplattenanordnung in Form einer Backplane.The invention relates to a printed circuit board direct connector for mechanically connecting at least two printed circuit boards and for simultaneously electrically contacting contact surfaces in the edge region of one of the printed circuit boards with contact surfaces in the edge region of at least one other of the printed circuit boards, wherein the direct connector has a plurality of interconnected terminal rails whose outwardly facing end faces each have a groove for insertion of the edge region of the respectively associated printed circuit board. The invention further relates to a printed circuit board assembly in the form of a backplane.
Ein derartiger Leiterplatten-Direktverbinder ist bekannt (
Eine Anwendung der Backplane ist zum Beispiel das Erstellen von Übertragungsstrecken zwischen unterschiedlichen elektrischen/elektronischen Geräten. Die Platine eines solchen Geräts ist dabei die Tochter-Leiterplatte der Gesamtanordnung. Diese Geräte können mittels der Backplane sowohl mit Versorgungsspannungen, aber auch mit digitalen und analogen Signalen versorgt werden.One application of the backplane is, for example, the creation of transmission links between different electrical / electronic devices. The board of such a device is the daughter board of the overall arrangement. These devices can be powered by the backplane with both supply voltages, but also with digital and analog signals.
Dabei ist grundsätzlich zwischen zwei Typen von Backplane-Systemen zur Kontaktierung der Geräte zu unterscheiden: die durchgängige Backplane, die auf der Oberseite mittels Steckverbinder per Federdruck kontaktiert und die Steckbare Backplane aus einzelnen Übertragungseinheiten.There are basically two types of backplane systems for contacting the devices: the integrated backplane, which contacts the top via a spring-loaded connector, and the pluggable backplane consists of individual transmission units.
Die durchgängige Backplane basiert auf einer Leiterplatte, die auf beiden Seiten zugänglich parallel verlaufende Leiterbahnen aufweist. Der mindestens eine Steckverbinder stellt die Verbindung zur jeweiligen Platine im Geräte her. Der Vorteil liegt in der variablen Anordnung des Gerätes zur Backplane, bei der die Geräteteilung keine Rolle spielt. In einer bevorzugten Ausführungsform lässt sich das Gerät bei der Montage meist mit der integrierten Platine auf eine Tragschiene aufschwenken während die elektrische Verbindung hergestellt wird.The continuous backplane is based on a printed circuit board that has accessible parallel tracks on both sides. The at least one connector establishes the connection to the respective board in the device. The advantage lies in the variable arrangement of the device to the backplane, in which the device division is irrelevant. In a preferred embodiment, the device can be pivoted during assembly usually with the integrated circuit board on a support rail while the electrical connection is made.
Durch einzelne Einheiten lässt sich bei der steckbaren Backplane eine beliebig lange Übertragungsstrecke aufbauen. Die Breite der Übertragungsstrecke ist fest vorgegeben. Die Übertragungseinheiten sind an die Gehäusebreite (Teilungsmaß) angepasst und weisen eine Buchsen-Stiftkombination oder Direktsteckmöglichkeit für die Anbindung der Leiterplatte auf. Der Vorteil liegt in der Austauschbarkeit der Geräte zur Backplane, die ihre Eigenschaften als Übertragungsstrecke auch ohne gesteckten Abgang zum Gerät behält, Die Übertragungseinheiten bestehen aus mehreren Komponenten. Unter anderem weisen sie eigene Gehäuse auf die z. B. für eine Schirmung elektrisch leitend sein können. Weiterhin lassen sich die Übertragungseinheiten auf eine Hutschiene rasten. Sofern eine Leiterplatte in dem Modul integriert ist, lassen sich auf ihr sowohl passive als aktive Komponenten verschalten.Individual units allow the pluggable backplane to build up an arbitrarily long transmission distance. The width of the transmission path is fixed. The transmission units are adapted to the housing width (pitch) and have a female-pin combination or direct plug-in option for connecting the circuit board. The advantage lies in the interchangeability of the devices to the backplane, which retains its properties as a transmission path without plugged outlet to the device, The transmission units consist of several components. Among other things, they have their own housing on the z. B. can be electrically conductive for a shield. Furthermore, the transmission units can rest on a DIN rail. If a printed circuit board is integrated in the module, passive as well as active components can be connected to it.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Leiterplatten-Direktverbinder zum Aufbau einer Backplane und eine entsprechende Backplane bereitzustellen, die einfach aufbaubar und sehr flexibel nutzbar ist.The invention has for its object to provide a printed circuit board direct connector for building a backplane and a corresponding backplane that is easy to assemble and very flexible.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is achieved by the features of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
Beim erfindungsgemäßen Leiterplatten-Direktverbinder ist vorgesehen, dass jede der Klemmenschienen mehrere Klemmzungenpaare mit beidseitig der jeweiligen Nut angeordneten elektrisch leitenden Klemmzungen zur elektrischen Kontaktierung mindestens einer der Kontaktflächen der eingesteckten Leiterplatte aufweist und drei der Klemmenschienen T-förmig angeordnet sind. Mittels solcher Leiterplatten-Direktverbinder lassen sich mindestens zwei Leiterplatten zu einer Mutter-Leiterplatte mit mindestens einem Steckplatz für eine Tochter-Leiterplatte einer Leiterplattenanordnung in Form einer sogenannten „Backplane” ergänzen. Die einzelnen Leiterplatten werden dabei mechanisch miteinander verbunden und gleichzeitig elektrisch miteinander kontaktiert. Mittels einer solchen steckbaren Backplane-Anordnung lässt sich eine beliebig lange Übertragungsstrecke aufbauen. Um eine mittels Leiterplatten-Direktverbinder fest vorgebbare Anordnung der Leiterplatten zu gewährleisten ist vorgesehen, dass die Klemmenschienen des Direktverbinders bezogen aufeinander im Wesentlichen starr angeordnet sind.In the printed circuit board direct connector according to the invention, it is provided that each of the terminal rails has a plurality of pairs of clamping tongues with electrically conductive clamping tongues arranged on each side of the respective groove for electrically contacting at least one of the contact surfaces of the inserted printed circuit board and three of the terminal rails are arranged in a T-shape. By means of such direct PCB connectors at least two printed circuit boards can be added to a motherboard with at least one slot for a daughter board of a circuit board assembly in the form of a so-called "backplane". The individual circuit boards are mechanically connected to each other and simultaneously contacted with each other electrically. By means of such a pluggable backplane arrangement, it is possible to build up an arbitrarily long transmission path. In order to ensure a firmly predetermined by PCB direct connector arrangement of the circuit boards is provided that the terminal bars of the direct connector relative to each other are arranged substantially rigid.
Selbstverständlich können auch Steckkarten, Adaptereinrichtungen oder andere einen plattenartigen Randbereich aufweisende Einrichtungen mit Kontaktflächen in mindestens eine der Klemmenschienen eingesteckt werden.Of course, plug-in cards, adapter devices or other devices having a plate-like edge region can also be plugged into contact surfaces in at least one of the terminal rails.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Leiterplatten-Direktverbinder ein Leiterplatten-Direktverbinder zum gleichzeitigen elektrischen Kontaktieren von Kontaktflächen im Randbereich einer der Leiterplatten mit den zugeordneten Kontaktflächen im Randbereich aller anderen Leiterplatten ist. Somit werden alle eingesteckten Leiterplatten, Einsteckkarten, etc. mit der gleichen Spannung und/oder den gleichen Signalen versorgt.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the printed circuit board direct connector a printed circuit board direct connector for the simultaneous electrical contacting of contact surfaces in the edge region of the circuit boards with the associated contact surfaces in the edge region of all other circuit boards. Thus, all inserted circuit boards, plug-in cards, etc. are supplied with the same voltage and / or the same signals.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass jede der Klemmzungen jeder der Klemmzungenpaare einer der Klemmenschienen elektrisch mit einer Klemmzunge eines Klemmzungenpaares einer anderen der Klemmenschienen des Leiterplatten-Direktverbinders elektrisch verbunden ist. Somit können maximal n Kontaktflächen einer Leiterplatte mit je n Kontaktflächen von zwei anderen Leiterplatten elektrisch leitend verbunden werden.According to a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that each of the clamping tongues of each of the pairs of clamping tongues of one of the terminal bars is electrically connected to a terminal tongue of a pair of terminal tongues of another of the terminal bars of the printed circuit board direct connector. Thus, a maximum of n contact surfaces of a circuit board with n contact surfaces of two other circuit boards can be electrically connected.
Mit Vorteil ist vorgesehen, dass der Leiterplatten-Direktverbinder mehrere Abschnitte mit jeweils mindestens drei der Klemmzungenpaare aufweist, wobei jede der Klemmzungen eines Klemmzungenpaares mit genau einer Klemmzunge eines anderen der Klemmzungenpaare elektrisch verbunden ist. Die elektrische Kontaktierung der Klemmzungenpaare erfolgt somit abschnittsweise. Bevorzugt ist jede der Klemmzungen eines Klemmzungenpaares mit genau einer Klemmzunge eines anderen der Klemmzungenpaare einstückig und elektrisch leitend verbunden.It is advantageously provided that the printed circuit board direct connector has a plurality of sections, each with at least three of the pairs of clamping tongues, wherein each of the clamping tongues of a pair of clamping tongues is electrically connected to exactly one clamping tongue of another of the pairs of clamping tongues. The electrical contacting of the clamping tongue pairs thus takes place in sections. Preferably, each of the clamping tongues of a pair of clamping tongues is integrally and electrically connected to exactly one clamping tongue of another of the pairs of clamping tongues.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Klemmzungenpaare jedes Abschnitts so ausgebildet und/oder angeordnet sind, dass sich ihre Klemmzungen bei nichteingesteckter Leiterplatte gegenseitig elektrisch kontaktieren. Wird eine der Leiterplatten kurzfristig oder dauerhaft entfernt, so bleiben die eingesteckten Leiterplatten weiterhin miteinander kontaktiert.In particular, it is provided that the pairs of clamping tongues of each section are designed and / or arranged such that their terminal tongues contact each other electrically when the printed circuit board is not inserted. If one of the printed circuit boards is removed at short notice or permanently, the inserted printed circuit boards remain in contact with each other.
Der Leiterplatten-Direktverbinder hat generell eine T-Form, eine Π-Form oder eine entsprechend kammartige Form. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Leiterplatten-Direktverbinder als T-förmiger Leiterplatten-Direktverbinder mit insgesamt drei Klemmenschienen oder als Π-Förmiger Leiterplatten-Direktverbinder mit insgesamt vier Klemmenschienen ausgebildet.The printed circuit board direct connector generally has a T-shape, a Π-shape or a corresponding comb-like shape. According to an advantageous development of the invention, the printed circuit board direct connector is designed as a T-shaped printed circuit board direct connector with a total of three terminal rails or as a Π-shaped printed circuit board direct connector with a total of four terminal rails.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Leiterplatten-Direktverbinder mit identischen anderen Leiterplatten-Direktverbindern mittels Verrastung und/oder Verzapfung verbindbar ist. So lässt sich ein breiterer zusammengesetzter Leiterplatten-Direktverbinder aus mehreren Leiterplatten-Direktverbindern zusammensetzen. Dies erhöht die Flexibilität.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the printed circuit board direct connector with identical other PCB direct connectors by means of latching and / or Verzapfung is connectable. Thus, a wider composite printed circuit board direct connector can be composed of multiple direct PCB connectors. This increases the flexibility.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens eine der Klemmenschiene einen Kodierungssteg in der Nut aufweist, der mit einer Kodierungsausnehmung im Randbereich der jeweils zugeordneten Leiterplatte zusammenwirkt. Bevorzugt weist jede der Klemmenschienen einen Kodierungssteg auf.According to a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that at least one of the terminal rail has a Codierungssteg in the groove, which cooperates with a Codierungsausnehmung in the edge region of the respective associated circuit board. Preferably, each of the clamp rails has a coding ridge.
Die erfindungsgemäße Leiterplattenanordnung in Form einer Backplane weist mindestens einen vorstehend genannten Leiterplatten-Direktverbinder und mindestens drei mittels dieses Leiterplatten-Direktverbinders mechanisch verbundenen Leiterplatten auf, wobei der Leiterplatten-Direktverbinder Kontaktflächen im Randbereich einer ersten der Leiterplatten mit Kontaktflächen im Randbereich mindestens einer zweiten der Leiterplatten elektrisch miteinander kontaktiert. Insbesondere kontaktiert der Leiterplatten-Direktverbinder Kontaktflächen im Randbereich der ersten der Leiterplatten mit Kontaktflächen im Randbereich mehrerer zweiter Leiterplatten elektrisch miteinander. Die in einer gemeinsamen Ebene angeordneten Leiterplatten bilden dabei die Backplane bzw. Mutter-Leiterplatte. Die weiteren Leiterplatten sind Tochter-Leiterplatten und/oder Platinen von elektrischen und/oder elektronischen Geräten.The printed circuit board arrangement according to the invention in the form of a backplane has at least one printed circuit board direct connector and at least three printed circuit boards mechanically connected by means of this printed circuit board direct connector, wherein the printed circuit board direct connector electrically contacts contact surfaces in the edge region of a first of the printed circuit boards with contact surfaces in the edge region of at least one second of the printed circuit boards contacted each other. In particular, the printed circuit board direct connector electrically contacts contact surfaces in the edge region of the first of the printed circuit boards with contact surfaces in the edge region of a plurality of second printed circuit boards. The printed circuit boards arranged in a common plane form the backplane or mother circuit board. The other circuit boards are daughter boards and / or boards of electrical and / or electronic devices.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist mindestens eine der Kontaktflächen mindestens einer der Leiterplatten mit der zugeordneten Kontaktzunge verlötet. Insbesondere sind alle Kontaktflächen aller eingesteckten Leiterplatten mit den ihnen zugeordneten Kontaktzungen des Leiterplatten-Direktverbinders verlötet.According to an advantageous development of the invention, at least one of the contact surfaces of at least one of the printed circuit boards is soldered to the associated contact tongue. In particular, all contact surfaces of all inserted printed circuit boards are soldered to their associated contact tongues of the printed circuit board direct connector.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Leiterplattenanordnung weiterhin auch einen L-förmigen Leiterplatten-Direktverbinder zum mechanischen und elektrischen Verbinden von zwei Leiterplatten auf.According to a further advantageous embodiment of the invention, the circuit board assembly further includes an L-shaped printed circuit board direct connector for the mechanical and electrical connection of two circuit boards.
Insbesondere weist die Leiterplattenanordnung mindestens eine gehäuseartige Abdeckung auf, die mindestens einen Teil der Leiterplatten zumindest teilweise umgibt bzw. einhaust.In particular, the printed circuit board assembly has at least one housing-like cover which at least partially surrounds or surrounds at least a part of the printed circuit boards.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand einer bevorzugten Ausführungsform näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings with reference to a preferred embodiment.
Es zeigen:Show it:
Die
Der in
Weiterhin weist jede der Klemmenschienen
Die
In
Die
Zu Variation der Anzahl der Kontakt-Verbindungen weist jeder der Leiterplatten-Direktverbinder
Die
Es ergibt sich folgende Funktion:
Ein Teil der Leiterplatten
Part of the
Zum einfachen Aufbau der Backplane lassen sich die Leiterplatten
Die Zusammenstellung der als Übertragungstrecke fungierenden Backplane beruht auf gleichen Direktverbindern
Die Direktverbinder
In der Backplane und im Gehäuse kann der Direktverbinder
Die Leiterplatten
Zum Abschluss der Backplane kann ein gewinkelter L-Stecker eingesetzt werden (nicht gezeigt), Zur Anbindung an die Leiterplatten
Für die Schirmung der Anordnung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Leiterplatten-DirektverbinderPCB-connector
- 1212
- Leiterplattecircuit board
- 1414
- Leiterplattecircuit board
- 1616
- Leiterplattecircuit board
- 1818
- Leiterplattecircuit board
- 2020
- LeiterplattenanordnungPrinted circuit board assembly
- 2222
- Klemmenschieneclamping rail
- 2424
- Klemmenschieneclamping rail
- 2626
- Klemmenschieneclamping rail
- 2828
- Stirnflächeface
- 3030
- Nutgroove
- 3232
- Nutgroove
- 3434
- Nutgroove
- 3636
- KlemmzungenpaarClamping tongue pair
- 3838
- KlemmzungenpaarClamping tongue pair
- 4040
- KlemmzungenpaarClamping tongue pair
- 4242
- Klemmzungeclamping tongue
- 4444
- Klemmzungeclamping tongue
- 4646
- Kodierungsstegcoding web
- 4848
- KodierungsausnehmungKodierungsausnehmung
- 5050
- Klemmenschieneclamping rail
- 5252
- Randbereichborder area
- 5454
- Randbereichborder area
- 5656
- Seitepage
- 5858
- Seitepage
- 6060
- Kontaktflächecontact area
- 6262
- Lochhole
- 6464
- Abdeckungcover
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- „Phoenix Kontakt-Katalog COMBICON 2009”, Seiten 296 bis 299 [0002] "Phoenix Contact Catalog COMBICON 2009", pages 296 to 299 [0002]
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ID=46831418
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |