DE102011120056A1 - Plug connection for a circuit board - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung (10) für eine Platine (40) zu deren Kontaktierung mit einer Steckerbuchse (12), die eingangsseitig elektrische Kontakte (17) zur lösbaren Kontaktierung eines elektrischen Steckers (20) und ausgangsseitig Kontaktstifte (18) aufweist; einem elektrisch abgeschirmten Haltewinkel (14), der Mittel zur Anbringung der Steckerbuchse (12) sowie einen Auflagebereich (31) zur Abstützung auf der Platine (40) aufweist; einer am Haltewinkel (14) der Steckerbuchse (12) gegenüberliegend anbringbaren Kontaktierungsplatine (16), die Löcher (30) für die Kontaktstifte (22) sowie auf der der Steckerbuchse (12) zugewandten Seite von den Löchern (30) in Richtung zur Platine (40) führende Leiterbahnen (34) aufweist, wobei die Kontaktierungsplatine (16) auf ihrer den Leiterbahnen (34) gegenüberliegenden Außenseite metallisiert ist und entlang ihres Randes (26) mit dem Haltewinkel (14) elektrisch abschirmend verbindbar ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Montageverfahren dafür. Diese Ausbildung ermöglicht eine einfach zu montierende und zugleich elektromagnetisch abgeschirmte Anbindung des Steckers an die Platine. Es kann eine Standartsteckerbuchse eingesetzt werden, die mittels dem angepassten Haltewinkel und der Kontaktierungsplatine zu einer baulich kompakten und gesicherten Einheit verbindbar ist.The invention relates to a plug connection (10) for a circuit board (40) for contacting with a socket (12), the input side electrical contacts (17) for releasably contacting an electrical connector (20) and the output side contact pins (18); an electrically shielded bracket (14) having means for mounting the socket (12) and a support portion (31) for support on the board (40); a contacting board (16) which can be attached opposite the bracket (14) of the socket (12), the holes (30) for the contact pins (22) and on the side facing the socket (12) from the holes (30) in the direction of the board ( 40) has leading conductor tracks (34), wherein the contacting board (16) is metallized on its the conductor tracks (34) opposite the outside and along its edge (26) with the bracket (14) is electrically shielding connectable. The invention further relates to a mounting method therefor. This training allows easy to install and at the same time electromagnetically shielded connection of the plug to the board. It can be used a standard male connector, which is connected by means of the adapted bracket and the contacting board to a structurally compact and secure unit.
Description
Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung für eine Platine mittels der ein lösbarer Stecker in eine entsprechende, mit der Platine verbundene Buchse gesteckt werden kann. Vorzugsweise verläuft die Steckerachse dabei parallel zur Platinenebene.The invention relates to a connector for a circuit board by means of a detachable plug in a corresponding, connected to the board socket can be inserted. Preferably, the plug axis runs parallel to the board plane.
Es ist wünschenswert, derartige Steckverbindungen elektromagnetisch verträglich zu gestalten (EMV), um einen möglichst störungsfreien Betrieb zu gewährleisten. Dazu müssen die elektrischen Baugruppen geschirmt werden. Dabei handelt es sich um einen möglichst geschlossenen niederohmigen Käfig, welcher die Baugruppe hermetisch einschließt. Dies ist besonders wichtig bei hochfrequenten Signalübertragungen, da diese über ein breites Abstrahlspektrum verfügen. Eine Schwierigkeit dabei stellen Kabelverbindungen und deren Steckbarkeit dar. Dabei kommen unter anderem geschirmte elektrische Rundsteckerverbindungen zum Einsatz, die einen oder mehrere Kontakte aufweisen, welche in einem Isolationskörper im Steckergehäuse integriert sind. Diese Kontakte kontaktieren an ihrem einen Ende die entsprechenden Gegenstücke im Kabelstecker. Das andere Ende befindet sich innerhalb eines geschirmten Komponentengehäuses. Dort können diese Kontakte über mehradrige Kabel oder direkt mit der Platine über Durchgangsbohrungen kontaktiert werden.It is desirable to make such connectors electromagnetically compatible (EMC) to ensure the best possible trouble-free operation. For this purpose, the electrical components must be shielded. This is a closed-loop, low-resistance cage which encloses the module hermetically. This is especially important for high-frequency signal transmissions, as they have a broad emission spectrum. One difficulty here are cable connections and their pluggability dar. Here among other things shielded electrical round plug connections are used, which have one or more contacts, which are integrated in an insulating body in the connector housing. These contacts contact at their one end the corresponding counterparts in the cable connector. The other end is inside a shielded component housing. There, these contacts can be contacted via multi-core cable or directly to the board via through holes.
Es ist oft nicht möglich, ein eigenes Schirmgehäuse für elektronische Komponenten vorzusehen. Es wäre wünschenswert, die Steckverbindung direkt auf der Platine zu platzieren und den Schirm möglichst ”dicht” auf die Platine zu kontaktieren. Dies ist jedoch vor allem dann schwierig, wenn man einen Rundstecker ”horizontal”, d. h. parallel zur Ebene der Platine, anordnen will. Die zunehmende Miniaturisierung der Stecker stellt eine weitere zusätzliche Herausforderung an das Schirmgehäuse dar.It is often not possible to provide a separate screen housing for electronic components. It would be desirable to place the connector directly on the board and to contact the screen as possible "tight" on the board. However, this is especially difficult if you have a round plug "horizontal", d. H. wants to arrange parallel to the plane of the board. The increasing miniaturization of the connectors represents another additional challenge for the shield housing.
Im Stand der Technik ist eine gängige Lösung der Einsatz eines 90°-Winkels, der eine Bohrung zur Aufnahme einer Buchse aufweist. Dadurch kann die Buchse im 90°-Winkel zur Platine montiert und das schirmende Buchsengehäuse leitend mit der Platine kontaktiert werden. Die Signalkontakte werden mit Drähten oder Litzen mit der Platine mittels Durchkontaktierung verbunden. Diese Art der Kontaktierung der Signalkontakte ist jedoch manuell aufwändig. Ferner ist die Anordnung empfindlich, weil die Drähte frei liegen, so dass eine SMT-Kontaktierung (Surface-Mount) der Signalkontakte nur schlecht möglich ist. Zusätzlich weisen die Drähte eine signifikante ungeschirmte Länge zwischen Stecker und Platine auf, was bei höheren Signalbandbreiten hinsichtlich EMV nicht akzeptabel ist. Daher müssen derartige Anordnungen mit einem zusätzlichen Schirmgehäuse bestückt werden, was zusätzlichen manuellen Aufwand erfordert.In the prior art, a common solution is the use of a 90 ° angle, which has a bore for receiving a socket. This allows the socket to be mounted at 90 ° to the board and the shielding socket housing to be conductively contacted to the board. The signal contacts are connected by wires or strands to the board via via. However, this type of contacting the signal contacts is manually consuming. Furthermore, the arrangement is sensitive because the wires are exposed, so that an SMT contact (surface mount) of the signal contacts is only possible with difficulty. In addition, the wires have a significant unshielded length between the plug and the board, which is unacceptable at higher signal bandwidths with respect to EMC. Therefore, such arrangements must be equipped with an additional shield housing, which requires additional manual effort.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine gattungsgemäße Steckverbindung bereit zu stellen, die elektromagnetische Verträglichkeit aufweist und insbesondere bei horizontaler Steckerführung eine sichere Verbindung ermöglicht. Ferner soll die Steckverbindung einfach herzustellen und zu montieren sein.On this basis, the invention is based on the object to provide a generic connector that has electromagnetic compatibility and in particular allows a secure connection with horizontal connector guide. Furthermore, the connector should be easy to manufacture and assemble.
Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.The invention results from the features of claim 1. Advantageous developments and refinements of the invention are the subject of the dependent claims. Other features, applications and advantages of the invention will become apparent from the following description, as well as the explanation of embodiments of the invention, which are illustrated in the figures.
Insbesondere umfasst die ErfindungIn particular, the invention comprises
- – eine Steckerbuchse, die eingangsseitig elektrische Kontakte zur lösbaren Kontaktierung eines elektrischen Steckers und ausgangsseitig Kontaktstifte aufweist;- A female connector having on the input side electrical contacts for releasably contacting an electrical connector and the output side contact pins;
- – einen elektrisch abgeschirmten Haltewinkel, der Mittel zur Anbringung der Steckerbuchse sowie einen Auflagebereich zur Abstützung auf der Platine aufweist;- An electrically shielded bracket, the means for attaching the socket and a support area for support on the board has;
- – eine am Haltewinkel der Steckerbuchse gegenüberliegend anbringbare Kontaktierungsplatine, die Löcher für die Kontaktstifte sowie auf der der Steckerbuchse zugewandten Seite von den Löchern in Richtung zur Platine führende Leiterbahnen aufweist, wobei die Kontaktierungsplatine auf ihrer den Leiterbahnen gegenüberliegenden Außenseite metallisiert ist und entlang ihres Randes mit dem Haltewinkel elektrisch abschirmend verbindbar ist.- An attachable to the bracket of the receptacle contacting board, the holes for the pins and on the socket side facing the holes in the direction of the board leading tracks, wherein the contacting board is metallized on its outer side opposite the tracks and along its edge with the Bracket is electrically shielding connectable.
Diese Ausbildung ermöglicht eine einfach zu montierende und zugleich elektromagnetisch abgeschirmte Anbindung des Steckers an die Platine. Es kann eine Standardsteckerbuchse eingesetzt werden, die mittels dem angepassten Haltewinkel und der Kontaktierungsplatine zu einer baulich kompakten und gesicherten Einheit verbindbar ist.This training allows easy to install and at the same time electromagnetically shielded connection of the plug to the board. It can be used a standard socket, which can be connected by means of the adapted bracket and the contacting board to a structurally compact and secure unit.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Kontaktierungsplatine entlang ihres Randes mit dem Haltewinkel verlötbar. Dies ermöglicht eine im Betrieb sichere und elektromagnetisch zuverlässig abgeschirmte Verbindung zwischen der Kontaktierungsplatine und dem Haltewinkel.According to an advantageous embodiment of the invention, the contacting board is soldered along its edge with the bracket. This allows safe and electromagnetic reliable shielded connection between the contacting board and the bracket during operation.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Kontaktierungsplatine im Kontaktbereich zur Platine zu jeder Leiterbahn eine bogenartige, von einer Leiterbahn zwecks Lötverbindung umschlossene Ausnehmung auf. Damit lässt sich auf einfache Weise eine Lötverbindung mit einer unterhalb der Ausnehmung auf der Platine vorgesehenen Leiterbahn herstellen.According to an advantageous embodiment of the invention, the contacting board in the contact area to the board to each trace an arcuate, of a trace in order Solder connection enclosed recess. This makes it easy to produce a solder joint with a provided below the recess on the board conductor.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besteht der Haltewinkel aus Metall. Dies sichert eine zuverlässige elektromagnetische Abschirmung und zugleich eine steife Befestigung der Steckerbuchse an der Platine. Alternativ kann der Haltewinkel auch aus metallisiertem Kunststoff gefertigt werden.According to an advantageous embodiment of the invention, the bracket is made of metal. This ensures a reliable electromagnetic shielding and at the same time a rigid attachment of the socket to the board. Alternatively, the bracket can be made of metallized plastic.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Steckerbuchse eine Rundsteckerbuchse. Alternativ sind andere Typen an Steckerbuchsen, insbesondere Flachstecker, verwendbar.According to an advantageous embodiment of the invention, the socket is a circular socket. Alternatively, other types of sockets, especially tabs, usable.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Löcher als Durchgangsbohrungen ausgebildet. In diesem Fall stehen die Enden der Kontaktstifte über die Kontaktierungsplatine heraus und stellen Kontaktflächen für Signale dar. Alternativ können die Löcher auch als Sacklöcher ausgebildet sein, so dass die Außenfläche der Kontaktierungsplatine durchgehend metallisiert sein kann und eine vollständige Abschirmung gewährleistet ist.According to an advantageous embodiment of the invention, the holes are formed as through holes. In this case, the ends of the contact pins protrude beyond the contacting board and provide contact surfaces for signals. Alternatively, the holes may also be formed as blind holes, so that the outer surface of the contacting board can be metallized throughout and complete shielding is ensured.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst der Haltewinkel platinenseitig mindestens eine Innengewindebohrung zur Befestigung an der Platine mittels einer Schraube. Damit lässt sich eine lösbare und zugleich belastbare Verbindung zwischen Haltewinkel und Platine erreichen. Vorzugsweise wird die Verbindung mittels zwei Schrauben ausgeführt. Alternativ können der Haltewinkel und die Platine jeweils mit Flächen zum gegenseitigen Verlöten und damit unlösbaren Verbinden versehen sein.According to an advantageous embodiment of the invention, the bracket on the board side at least one internal threaded hole for attachment to the board by means of a screw. This makes it possible to achieve a detachable and, at the same time, reliable connection between the bracket and the circuit board. Preferably, the connection is carried out by means of two screws. Alternatively, the bracket and the board can each be provided with surfaces for mutual soldering and thus insoluble bonding.
Ein Verfahren zur Montage der vorbeschriebenen Steckverbindung ist dadurch gekennzeichnet, dass
- – die Steckerbuchse am Haltewinkel befestigt wird;
- – die Kontaktstifte der Steckerbuchse in die Löcher der
- - The socket is attached to the bracket;
- - the pins of the socket into the holes of the
Kontaktierungsplatine gesteckt und mit den umgebenden Leiterbahnen verlötet werden;
- – die Kontaktierungsplatine an dem Haltewinkel befestigt wird;
- – die Steckverbindung auf die Platine aufgesetzt und mit dieser verlötet wird.
- - The contacting board is attached to the bracket;
- - The connector is placed on the board and soldered to it.
Dieses Verfahren ermöglicht eine schnelle und einfache Anbringung der Steckerbuchse an der Platine.This method allows a quick and easy attachment of the socket on the board.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird die Kontaktierungsplatine mit dem Haltewinkel verlötet, um eine zuverlässige Verbindung zu erzielen.According to an advantageous embodiment, the contacting board is soldered to the bracket to achieve a reliable connection.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezug auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale bilden für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.Further advantages, features and details emerge from the following description in which an exemplary embodiment is described with reference to the drawing. Described and / or illustrated features form the subject of the invention, or independently of the claims, either alone or in any meaningful combination. The same, similar and / or functionally identical parts are provided with the same reference numerals.
Es zeigen:Show it:
In den
Die mit einer Schirmung versehene Steckerbuchse
In den
Die Kontaktierungsplatine
Die Innenseite der Kontaktierungsplatine
Zur Montage wird zunächst die Steckerbuchse
Beim Bestücken der Steckverbindung
Die Erfindung ermöglicht ein maschinelles Bestücken der Platine
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Steckverbindungconnector
- 1212
- Steckerbuchsesocket
- 1414
- Haltewinkelbracket
- 1616
- KontaktierungsplatineKontaktierungsplatine
- 1717
- Kontaktöffnungencontact openings
- 1818
- Kontaktstiftecontact pins
- 2020
- Steckerplug
- 2222
- Kontaktstiftecontact pins
- 2424
- Öffnungopening
- 2626
- Rand der KontaktierungsplatineEdge of the contacting board
- 2828
- Rand des HaltewinkelsEdge of the bracket
- 3030
- Löcherholes
- 3131
- Auflageflächebearing surface
- 3232
- Verlötungsoldering
- 3434
- Leiterbahnenconductor tracks
- 3636
- Ausnehmungenrecesses
- 3737
- Kontaktflächencontact surfaces
- 3838
- LeiterbahnanordnungInterconnect arrangement
- 3939
- Schirmfläche/MetallisierungScreen surface / Metallization
- 4040
- Platinecircuit board
- 4242
- U-förmiger LeiterbahnbereichU-shaped track area
- 4444
- Signalkontaktesignal contacts
- 4646
- Bohrungendrilling
- 4848
- Schraubenscrew
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