DE102021121965A1 - Contact element for a connector part - Google Patents
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Abstract
Ein Kontaktelement (1 - 1N) für ein Steckverbinderteil (15) zum Kontaktieren eines korrespondierenden Kontaktelements (2 - 2N) eines Gegensteckverbinderteils (19), aufweisend:einen ersten Endbereich (3) zum Verbinden mit einer Leiterplatte;einen zweiten Endbereich (5), wobei der zweite Endbereich (5) dem ersten Endbereich (3) gegenüberliegt und zumindest eine Kontaktfahne (7A, 7B) aufweist; undeinen Übergangsbereich (9) angeordnet zwischen dem ersten Endbereich (3) und dem zweiten Endbereich (5), wobei der Übergangsbereich (9) zumindest abschnittsweise eine Geometrie (11, 11A, 11B) zur Impedanz-Anpassung aufweist.A contact element (1 - 1N) for a connector part (15) for contacting a corresponding contact element (2 - 2N) of a mating connector part (19), comprising:a first end area (3) for connection to a printed circuit board;a second end area (5), the second end area (5) being opposite the first end area (3) and having at least one contact lug (7A, 7B); anda transition region (9) arranged between the first end region (3) and the second end region (5), the transition region (9) having a geometry (11, 11A, 11B) for impedance matching at least in sections.
Description
Die Erfindung betrifft ein Kontaktelement für ein Steckverbinderteil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Steckverbinderteil mit einem solchen Kontaktelement und ein Steckverbindersystem.The invention relates to a contact element for a connector part according to the preamble of
Derartige Kontaktelemente für ein Steckverbinderteil zum Kontaktieren eines korrespondierenden Kontaktelements eines Gegensteckverbinderteils umfassen einen ersten Endbereich zum Verbinden mit einer Leiterplatte;
einen zweiten Endbereich, wobei der zweite Endbereich dem ersten Endbereich gegenüberliegt und zumindest eine Kontaktfahne aufweist; und
einen Übergangsbereich angeordnet zwischen dem ersten Endbereich und dem zweiten Endbereich.Such contact elements for a connector part for contacting a corresponding contact element of a mating connector part include a first end area for connection to a printed circuit board;
a second end portion, the second end portion being opposite the first end portion and having at least one contact tab; and
a transition region located between the first end region and the second end region.
Steckverbinderteile umfassen üblicherweise eine Vielzahl von derartigen Kontaktelementen, jeweils zum Kontaktieren eines korrespondierenden Kontaktelements eines Gegensteckverbinderteils. Beispielsweise ist in der
Das Steckverbinderteil und das Gegensteckverbinderteil bilden im zusammengesteckten Zustand einen Teil einer Signalübertragungsstrecke. Um eine erfolgreiche Signalübertragung zu ermöglichen, sollte die Impedanz innerhalb der Signalübertagungsstrecke möglichst gleichbleibend über die gesamte Strecke verlaufen. Vor allem bei größeren Übertragungsstrecken können die Steckverbindungen zu einer Impedanz-Fehlanpassung führen.When plugged together, the connector part and the mating connector part form part of a signal transmission path. In order to enable successful signal transmission, the impedance within the signal transmission path should be as constant as possible over the entire path. The plug connections can lead to an impedance mismatch, especially in the case of larger transmission distances.
Daher werden üblicherweise Impedanz-Anpassungen durch die konstruktive Ausgestaltung der jeweiligen Kontaktelemente durchgeführt. Beispielsweise wird in der
In der
Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Möglichkeiten zur Impedanz-Anpassung werden verschiedene Bereiche des Kontaktelements, die bereits eine spezifische Funktion erfüllen, wie ein Bereich zum Verbinden mit einer Leiterplatte, oder das Steckgesicht des Kontaktelements geometrisch verändert. Derartige Veränderungen von Bereichen, die bereits eine andere Funktion erfüllen, sind umständlich realisierbar und ziehen oftmals auch entsprechende Veränderungen, wie beispielsweise Veränderungen der Steckgesichter, an den korrespondierenden Kontaktelementen des Gegensteckverbinderteils, nach sich.In the case of the impedance matching options known from the prior art, various areas of the contact element that already fulfill a specific function, such as an area for connection to a printed circuit board, or the mating face of the contact element are changed geometrically. Such changes in areas that already fulfill a different function can be implemented with difficulty and often also entail corresponding changes, such as changes to the plug faces on the corresponding contact elements of the mating connector part.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Kontaktelement für ein Steckverbinderteil anzugeben, insbesondere ein Kontaktelement anzugeben, das standardisiert aufgebaut ist und eine einfache Impedanz-Anpassung ermöglicht.The object of the present invention is to specify an improved contact element for a connector part, in particular to specify a contact element that has a standardized structure and enables simple impedance matching.
Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is solved by an object with the features of
Demnach umfasst der Übergangsbereich des Kontaktelements zumindest abschnittsweise eine Geometrie zur Impedanz-Anpassung.Accordingly, the transition region of the contact element comprises a geometry for impedance matching, at least in sections.
Der Übergangsbereich ist zwischen dem ersten Endbereich und dem zweiten Endbereich, der dem ersten Endbereich gegenüberliegt, angeordnet. An dem ersten Endbereich kann beispielsweise ein Lötbereich, wie beispielsweise eine Anschlusslasche oder Lötfahne, zum Verbinden, mit einer Leiterplatte angeordnet sein. Beispielsweise kann die Anschlusslasche an der Leiterplatte angeschlossen sein und mit einer elektrischen Leiterbahn auf der Leiterplatte verbunden sein.The transition area is arranged between the first end area and the second end area, which is opposite the first end area. A soldering area, such as a connecting lug or soldering lug, for example, can be arranged on the first end area for connection to a printed circuit board. For example, the terminal lug can be connected to the printed circuit board and connected to an electrical conductor track on the printed circuit board.
Der zweite Endbereich weist eine Kontaktfahne auf, die beispielsweise als Kontaktstift oder als ein umgebogenes Ende des Kontaktelements ausgestaltet sein kann. Die Kontaktfahne kann mit einer korrespondierenden Kontaktfahne eines korrespondierenden Kontaktelements steckbar in Eingriff gebracht werden.The second end area has a contact lug, which can be designed, for example, as a contact pin or as a bent end of the contact element. The contact lug can be plugged into engagement with a corresponding contact lug of a corresponding contact element.
Der Übergangsbereich kann sich flächig entlang einer Ausdehnungsrichtung erstrecken und den ersten Endbereich mit dem zweiten Endbereich verbinden. Beispielsweise kann das Kontaktelement als Biegestanzteil aus einem Metallblech gefertigt sein. Ohne die eingebrachte Geometrie kann sich der Übergangsbereich des Kontaktelements streifenförmig mit einem zumindest abschnittsweise konstanten Querschnitt zwischen dem ersten Endbereich und dem zweiten Endbereich erstrecken. Die Geometrie zur Impedanz-Anpassung kann in den abschnittsweisen verlaufenden konstanten Querschnitt des Übergangsbereichs eingebracht werden.The transition area can extend flatly along a direction of expansion and connect the first end area to the second end area. For example, the contact element can be manufactured as a bent stamped part from sheet metal. Without the introduced geometry, the transition area of the contact element can extend in strip form with a cross section that is constant at least in sections between the first end area and the second end area. The geometry for impedance matching can be introduced into the constant cross-section of the transition region, which runs in sections.
Der Übergangsbereich des Kontaktelements umfasst zumindest abschnittsweise die Geometrie zur Impedanz-Anpassung. Die Geometrie kann an den Übergangsbereich angeformt sein, oder als eine Querschnittsverkleinerung, wie beispielsweise als Ausnehmung oder Verjüngung in dem Material des Übergangsbereichs eingebracht sein.The transition region of the contact element includes the geometry for impedance matching, at least in sections. The geometry can be formed onto the transition area or introduced as a cross-sectional reduction, such as a recess or tapering in the material of the transition area.
Vorteilhaft kann durch die geometrische Gestaltung des Übergangsbereichs die Impedanz angepasst werden. Um den Bereich einer Impedanz-Fehlanpassung möglichst klein zu halten, kann der Übergangsbereich gezielt ausgelegt werden. Beispielsweise kann der Übergangsbereich ausgestaltet sein, um eine differentielle Impedanz von 100 Ohm zu erreichen. Weiterhin vorteilhaft kann durch eine derartige Optimierung auch die Übertragung bei größeren Leiterplattenabständen gewährleistet werden, da bei größeren Leiterplattenabständen der Übergangsbereich üblicherweise einen hohen Stellenwert in der Gesamtbetrachtung einnimmt.The impedance can advantageously be adjusted by the geometric design of the transition area. Around the area of an impe To keep the danz mismatch as small as possible, the transition area can be specifically designed. For example, the transition region can be designed to achieve a differential impedance of 100 ohms. Such an optimization can also advantageously ensure the transmission with larger circuit board distances, since with larger circuit board distances the transition area usually has a high priority in the overall consideration.
Im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten Kontaktelementen können an dem ersten Endbereich und dem zweiten Endbereich Standardelemente beispielsweise als Kontakt- oder Lötfahne angeordnet werden und lediglich die Geometrie des Übergangsbereichs zur Impedanz-Anpassung geändert werden.Compared to the contact elements known from the prior art, standard elements can be arranged on the first end area and the second end area, for example as contact or soldering lugs, and only the geometry of the transition area can be changed for impedance matching.
In einer Ausgestaltung ist die Geometrie zur Impedanz-Anpassung als eine Querschnittsvergrößerung des Übergangsbereichs ausgebildet.In one configuration, the geometry for impedance matching is designed as a cross-sectional enlargement of the transition area.
Beispielsweise kann entlang der Verlaufsrichtung des Übergangsbereichs zumindest in einem Bereich der Querschnitt im Vergleich zu dem Querschnitt in einem restlichen Bereich des Übergangsbereichs vergrößert ausgeführt sein. Beispielsweise kann die Querschnittsvergrößerung schrittweise oder kontinuierlich ausgeführt sein. In einem Beispiel ist die Dicke und Länge des Übergangsbereichs konstant, wobei die Querschnittsvergrößerung durch eine Vergrößerung der Breite des Übergangsbereichs erreicht wird.For example, along the direction of extent of the transition area, the cross section can be enlarged at least in one area compared to the cross section in a remaining area of the transition area. For example, the increase in cross section can be carried out stepwise or continuously. In one example, the thickness and length of the transition region is constant, with the increase in cross-section being achieved by increasing the width of the transition region.
In einer Ausgestaltung ist die Geometrie zur Impedanz-Anpassung als eine Querschnittsverringerung des Übergangsbereichs ausgebildet.In one configuration, the geometry for impedance matching is designed as a reduction in the cross section of the transition region.
Beispielsweise kann entlang der Verlaufsrichtung des Übergangsbereichs zumindest in einem Bereich der Querschnitt im Vergleich zu dem Querschnitt in einem restlichen Bereich des Übergangsbereichs verringert, also verjüngt oder verkleinert, ausgeführt sein. Beispielsweise kann die Querschnittsverringerung schrittweise oder kontinuierlich ausgeführt sein. In einem Beispiel ist die Dicke und Länge des Übergangsbereichs konstant, wobei die Querschnittsverringerung durch eine Verkleinerung der Breite des Übergangsbereichs erreicht wird.For example, along the direction of extent of the transition region, the cross section can be reduced, ie tapered or reduced, at least in one region compared to the cross section in a remaining region of the transition region. For example, the reduction in cross section can be carried out stepwise or continuously. In one example, the thickness and length of the transition region is constant, with the reduction in cross-section being achieved by reducing the width of the transition region.
Da vor allem der zweite Endbereich mit der Kontaktfahne häufig eine Impedanz-Senke darstellt, kann der Übergangsbereich vorteilhaft zur Impedanz-Kompensation dienen.Since the second end area with the contact lug in particular often represents an impedance sink, the transition area can advantageously be used for impedance compensation.
In einer Ausgestaltung verläuft die Geometrie zur Impedanz-Anpassung zumindest bereichsweise gleichmäßig in eine Ausdehnungsrichtung des Übergangsbereichs zwischen dem ersten Endbereich und dem zweiten Endbereich.In one configuration, the geometry for impedance matching runs uniformly, at least in regions, in an extension direction of the transition region between the first end region and the second end region.
Hierin kann unter dem Begriff „gleichmäßig in eine Ausdehnungsrichtung“ entlang dem Verlauf einer Linie verstanden werden, die zu den Punkten auf ihr gleichmäßig liegt. Beispielsweise kann die Linie eine positive oder negative Steigung haben. Alternativ hierzu kann die Steigung der Linie auch 0 betragen.Herein, the term “uniformly in an extension direction” can be understood along the course of a line that is uniform to the points on it. For example, the line can have a positive or negative slope. Alternatively, the gradient of the line can also be 0.
Vorteilhaft kann durch den gleichmäßigen Verlauf der Geometrie, eine Impedanz-Anpassung einfach und genau vorgenommen werden.Advantageously, the even course of the geometry means that an impedance adjustment can be carried out simply and precisely.
In einer Ausgestaltung ist die Geometrie zur Impedanz-Anpassung an zumindest einem Seitenabschnitt des Übergangsbereichs angeordnet. Beispielsweise kann ein stegförmiger Materialabschnitt an dem Seitenabschnitt angeordnet sein, um den Querschnitt zu vergrößern, oder ein entsprechender stegförmiger Ausschnitt in dem Seitenabschnitt angeordnet sein, um den Querschnitt abhängig von der gewünschten Impedanz-Anpasung zu verkleinern.In one configuration, the geometry for impedance matching is arranged on at least one side section of the transition area. For example, a bar-shaped material section can be arranged on the side section in order to increase the cross section, or a corresponding bar-shaped cutout can be arranged in the side section in order to reduce the cross section depending on the desired impedance matching.
Beispielsweise kann der stegförmige Abschnitt/Ausschnitt einteilig mit dem Material des Kontaktelements ausgeformt sein, bzw. bei der Herstellung des Kontaktelements schon berücksichtigt worden sein. Alternativ hierzu kann der stegförmige Abschnitt/Ausschnitt auch nach der Herstellung des Kontaktelements hinzugefügt/entfernt worden sein.For example, the bar-shaped section/cutout can be formed in one piece with the material of the contact element, or have already been taken into account during the manufacture of the contact element. As an alternative to this, the web-shaped section/cutout can also have been added/removed after the production of the contact element.
In einer Ausgestaltung ist die Geometrie zur Impedanz-Anpassung an gegenüberliegenden Seitenabschnitten des Übergangsbereichs angeordnet.In one configuration, the geometry for impedance matching is arranged on opposite side sections of the transition area.
Vorteilhaft kann durch eine derartige Ausgestaltung, mechanischen Beanspruchungen des Kontaktelements besser begegnet werden, während gleichzeitig eine Impedanz-Anpassung vorgenommen werden kann.Advantageously, mechanical stresses on the contact element can be better counteracted by such a configuration, while at the same time an impedance adjustment can be carried out.
In einem Beispiel liegt eine Breite des Übergangsbereichs, aufweisend die Geometrie zur Impedanz-Anpassung, in einem Bereich von 0,6 mm bis 1 mm, insbesondere bei 0,8 mm.In one example, a width of the transition region, having the geometry for impedance matching, is in a range from 0.6 mm to 1 mm, in particular 0.8 mm.
Beispielsweise kann ein Steckverbinder mit derartigen Kontaktelementen eine Teilung von 0,8 mm haben. In einem Beispiel fällt die Impedanz bei einer Breite von 1 mm auf ungefähr 85 Ω. Vorteilhaft kann die Impedanz-Anpassung nicht nur über eine Veränderung des Querschnitts, sondern auch über eine Veränderung der Länge des Übergangsbereichs, aufweisend die Geometrie zur Impedanz-Anpassung, erfolgen. Bei einer Veränderung der Länge kann ein gleichförmiger Verlauf des Übergangsbereichs erreicht werden, um größere Störstellen zu vermeiden.For example, a connector with such contact elements have a pitch of 0.8 mm. In one example, at a width of 1 mm, the impedance drops to about 85 Ω. Advantageously, the impedance matching can take place not only by changing the cross section, but also by changing the length of the transition area, having the geometry for impedance matching. With a change in length, a uniform progression of the over transition range can be achieved in order to avoid larger imperfections.
In einer Ausgestaltung weist der zweite Endbereich eine weitere Kontaktfahne auf, wobei die Kontaktfahne und die weitere Kontaktfahne sich zusammen mit dem Übergangsbereich in eine erste Richtung erstrecken.In one configuration, the second end region has a further contact lug, with the contact lug and the further contact lug extending in a first direction together with the transition region.
Beispielsweise können die Kontaktfahnen ausgestaltet sein, so dass das Kontaktelement in ein zu einer Spiegelebene spiegelbildliches Kontaktelement gesteckt werden kann. Vorteilhaft kann hierdurch ein hermaphroditisches Kontaktelement geschaffen werden, mit einer einfachen Impedanz-Anpassung zur Kompensation der durch die Kontaktfahnen verursachten Impedanz-Senke.For example, the contact lugs can be configured such that the contact element can be plugged into a contact element that is a mirror image of a mirror plane. A hermaphroditic contact element can advantageously be created in this way, with a simple impedance adjustment to compensate for the impedance sink caused by the contact lugs.
In einer Ausgestaltung ist die Kontaktfahne und die weitere Kontaktfahne entlang einer quer zur ersten Richtung erstreckten zweiten Richtung und zudem entlang einer quer zur ersten Richtung und quer zur zweiten Richtung erstreckten, dritten Richtung zueinander versetzt.In one configuration, the contact lug and the further contact lug are offset relative to one another along a second direction extending transversely to the first direction and also along a third direction extending transversely to the first direction and transversely to the second direction.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Steckverbinderteil, mit zumindest einem Kontaktelement, wie hierin beschreiben, insbesondere einer Vielzahl von Kontaktelementen, wie hierin beschrieben.Furthermore, the invention relates to a connector part with at least one contact element, as described herein, in particular a multiplicity of contact elements, as described herein.
Beispielsweise kann das Steckverbinderteil ein Gehäuse aus einem nicht-leitenden Material, zum Beispiel Kunststoff, umfassen. Die Kontaktelemente können zumindest bereichsweise von dem Material des Steckverbinderteils umgeben sein und von diesem gehalten werden.For example, the connector part can comprise a housing made of a non-conductive material, for example plastic. The contact elements can be surrounded at least in regions by the material of the connector part and held by it.
Auch betrifft die Erfindung ein Steckverbindersystem, mit einem Steckverbinderteil wie hierin beschrieben und einem Gegensteckverbinderteil mit zumindest einem korrespondieren Kontaktelement, insbesondere einer Vielzahl von korrespondierenden Kontaktelementen.The invention also relates to a connector system with a connector part as described herein and a mating connector part with at least one corresponding contact element, in particular a multiplicity of corresponding contact elements.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
-
1 eine Ansicht eines Kontaktelements gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; -
2A ,2B Ansichten eines Steckverbinderteils mit Kontaktelementen gemäß der1 ; -
3 Ansicht von Kontaktelementen gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; -
4 eine Ansicht eines Steckverbindersystems mit Kontaktelementen gemäß der1 ; und -
5A -5D Ansichten von Kontaktelementen gemäß Ausführungsformen der Erfindung mit unterschiedlich langen Übergangsbereichen.
-
1 a view of a contact element according to an embodiment of the invention; -
2A ,2 B Views of a connector part with contact elements according to1 ; -
3 View of contact elements according to another embodiment of the invention; -
4 a view of a connector system with contact elements according to the1 ; and -
5A -5D Views of contact elements according to embodiments of the invention with transition areas of different lengths.
Die
Das gezeigte Kontaktelement 1 weist einen ersten Endbereich 3 zum Verbinden mit einer Leiterplatte (nicht gezeigt) auf. Hierfür umfasst der erste Endbereich 3, wie in der
Der dem ersten Endbereich 3 gegenüberliegende zweite Endbereich 5 weist in dem in
Das gezeigte Kontaktelement 1 ist ein hermaphroditische Kontaktelement, so dass zwei am zweiten Endbereich 5 gleichartig ausgebildete Kontaktelemente 1 ineinandergesteckt werden können, um eine elektrische Kontaktierung zwischen den Kontaktelementen herzustellen, wie es nachfolgend in der
Die gezeigten Kontaktfahnen 7A und 7B erstecken sich zusammen in eine erste Richtung X, wobei die Kontaktfahne 7A und die weitere Kontaktfahne 7B entlang einer quer zur ersten Richtung X erstreckten zweiten Richtung Y und zudem entlang einer quer zur ersten Richtung X und quer zur zweiten Richtung Y erstreckten, dritten Richtung Z zueinander versetzt sind.The contact lugs 7A and 7B shown extend together in a first direction X, with the
Weiterhin wird in der
In
Die
Die
Die
Die
Die
Weiterhin ist in der
Die
In den
BezugszeichenlisteReference List
- 1 - 1N1 - 1N
- Kontaktelementcontact element
- 2 - 2N2 - 2N
- Korrespondierendes KontaktelementCorresponding contact element
- 33
- Erster EndbereichFirst end area
- 55
- Zweiter EndbereichSecond end area
- 7A, 7B7A, 7B
- Kontaktfahnecontact flag
- 99
- Übergangsbereichtransition area
- 11, 11A, 11B11, 11A, 11B
- Geometrie zur ImpedanzanpassungGeometry for impedance matching
- 1313
- Anschlusslascheconnection tab
- 1515
- Steckverbinderteilconnector part
- 1717
- GehäuseHousing
- 1919
- Gegensteckverbinderteilmating connector part
- 2121
- Steckverbindersystem connector system
- L, L1- L4L, L1-L4
- Längelength
- B, B1 - B4B, B1-B4
- Breite Broad
- XX
- Erste RichtungFirst direction
- YY
- Zweite Richtungsecond direction
- ZZ
- Dritte Richtungthird direction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- WO 2019201768 A1 [0003]WO 2019201768 A1 [0003]
- DE 112013006540 T5 [0005]DE 112013006540 T5 [0005]
- US 7510445 B2 [0006]US 7510445 B2 [0006]
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DE102021121965.5A DE102021121965A1 (en) | 2021-08-25 | 2021-08-25 | Contact element for a connector part |
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DE102021121965A1 true DE102021121965A1 (en) | 2023-03-02 |
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ID=85175080
Family Applications (1)
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DE102021121965.5A Pending DE102021121965A1 (en) | 2021-08-25 | 2021-08-25 | Contact element for a connector part |
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2021
- 2021-08-25 DE DE102021121965.5A patent/DE102021121965A1/en active Pending
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