DE10229119B4 - Steckfassung für eine Mehrzahl von Schaltbaugruppen mit kompatiblen Schnittstellen - Google Patents

Abstract

Steckfassung (1) zur Befestigung und Kontaktierung von elektrisch parallel schaltbaren und zueinander kompatible Schnittstellen aufweisenden Schaltbaugruppen (2) mit Kontaktflächen (6) auf einem Substrat (3), umfassend
– einen Isolierkörper (4),
– eine Mehrzahl von im Isolierkörper (4) ausgebildeten und parallel ausgerichteten Aufnahmeeinrichtungen (51, 52,...) zur Anordnung von Schaltbaugruppen (2),
– an einander gegenüberliegenden Innenflächen (9) der Aufnahmeeinrichtungen (51, 52,...) angeordnete Kontaktelemente (7, 7'),
– Kontakteinrichtungen (8) zur elektrischen Kontaktierung von auf oder im Substrat (3) angeordneten Signalleitungen (32) und
– Kontaktverbindungen (10), die
– im oder am Isolierkörper (4) vorgesehen sind,
– jeweils die in den jeweiligen Aufnahmeeinrichtungen (51, 52,...) an der gleichen Stelle angeordneten Kontaktelemente (7, 7') miteinander elektrisch leitend verbinden und
– gerade ausgebildet und parallel zur Oberfläche des Substrats (3) angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kontaktelemente (7, 7',...) jeweils als abschnittsweise U-förmig gebogene Kontaktfedern ausgebildet, die miteinander...

Description

• Die Erfindung betrifft eine Steckfassung zur Befestigung und Kontaktierung von elektrisch parallel schaltbaren und zueinander kompatible Schnittstellen aufweisenden Schaltbaugruppen mit Kontaktflächen auf einem Substrat nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• Bei modularen elektronischen Systemen mit variabler Konfiguration ist üblicherweise eine Systemplatine mit einer oder einer Mehrzahl von Einbauplätzen vorgesehen. Die Einbauplätze sind in Abhängigkeit von den Anforderungen an das System oder von der Ausbaustufe des Systems mit jeweils einer modularen Komponente bestückt oder bleiben unbestückt. Notwendigerweise sind dabei die Schnittstellen der modularen Komponenten gleich oder zueinander kompatibel. Darüber hinaus ist keine funktionale Ähnlichkeit der modularen Komponenten gefordert. Die modularen Komponenten sind etwa Schaltbaugruppen wie Speichermodule oder Schnittstellenmodule.
• Die Einbauplätze sind üblicherweise als Steckfassungen ausgebildet, die auf einem Substrat, etwa einer Systemplatine (motherboard) befestigt sind. Die Steckfassungen stellen zudem jeweils eine elektrische Verbindung zwischen Signallei tungen auf dem Substrat und Kontaktflächen auf den Schaltbaugruppen her.
• Die Steckfassungen ermöglichen einen einfachen Austausch, bzw. ein einfaches Nachrüsten von Schaltbaugruppen.
• Ein typisches Beispiel für ein solches modulares System ist ein Computersystem (PC, work station, server) mit erweiterbaren Arbeitsspeicher, wobei auf der Systemplatine Einbauplätze (Slots) für Speichermodule in Form von Steckfassungen vorgesehen sind und abhängig von der gewünschten Größe des Arbeitsspeichers mit Speichermodulen bestückt sind.
• Mit höheren Takt- und Datenübertragungsraten zu und von den Speichermodulen steigen die Anforderungen an die Ausbildung der Signalleitungen des Bussystems.
• Ein als RAMBUS-System bekanntes Bussystem sieht beispielsweise geschirmte bzw. differenzielle Bussignale vor, die von den quasi in Reihe geschalteten Modulen durchgeschleift werden (up-down-Konzept). Mit dem RAMBUS-System sind auf Kosten eines deutlich erhöhten schaltungstechnischen Aufwands auf der Systemplatine und den Speichermodulen wesentlich höhere Taktraten auf dem Datenbus realisierbar.
• Dagegen ist ein DDRI-System bekannter Art (double data rate) ein einfaches Linien-Bussystem mit zu einer Hauptlinie zusammengefassten Signalleitungen, die ausgehend von einem Buskontrollbaustein auf der Systemplatine in der Regel unter den Speichermodulen hindurch zu einer Terminierung auf der Systemplatine geführt sind. Die Terminierung begrenzt Signalreflexionen. Von der Hauptlinie des Bussystems führen Abzweige (stubs) zu den Steckfassungen mit den Speichermodulen (stub bus).
• Für höhere Taktraten, wie sie für DDRII-Systeme vorgesehen sind, ist eine Terminierung am Ende eines jeden Abzweigs, also beim Buskontrollbaustein und auf jedem einzelnen Speichermodul notwendig, da die Bussignale mit steigender Taktrate empfindlicher gegen Reflexionen von einem Leitungsende werden.
• Zur Gewährleistung höherer Taktraten auf den Bussystemen sind allgemein kurze Signalleitungen, möglichst geringe parasitäre Kapazitäten, Induktivitäten und Widerstände, sowie eine möglichst geringe Zahl von Reflexionsstellen im Zuge der Signalleitungen erforderlich.
• In der US 5,908,333 ist eine gattungsgemässe Steckfassung zu eine Mehrzahl von Schaltungsgruppen.
• In der US 6,086,427 beschriebene Steckfassungsmodule mit jeweils einer Aufnahmeeinrichtung für Schaltbaugruppen lassen sich so aneinanderreihen, dass zueinander korrespondierende Kontaktelemente benachbarter Module miteinander verbunden sind und ohne dass dabei ein Signalpfad zwischen den Modulen auf eine Mutterleiterplatte zurückgeführt wird. Die Module werden vertikal zu einer Leiterplatte aufeinander gestapelt.
• Aus der US 6,273,759 ist ein Mehrfach-Connectorblock mit integrierten Busleitungen für ein RAMBus-System bekannt. Dabei sind jeweils Kontaktelemente jeweils zweier benachbarter Aufnahmeeinrichtungen miteinander verbunden, die sich innerhalb der Aufnahmeeinrichtungen an unterschiedlichen Positionen befinden. Bezüglich der Signalleitungen des RAMBus-Systems weist jede Aufnahmeeinrichtung ein zuführendes und ein ableitendes Kontaktelement auf. Jeweils ein abführendes Kontaktelement einer ersten Aufnahmeeinrichtung ist mit einem zuführenden Kontaktelement einer zweiten Aufnahmeeinrichtung verbunden.
• Es sind ferner (von Firma FCI) zweifache vertikale DIMM-Steckfassungen (dual vertical DIMM connector) mit zwei Aufnahmeeinrichtungen (Slots) zur Aufnahme von 120-poligen DIMMs bekannt. Jedes Kontaktelement in der Aufnahmeeinrichtung ist dabei mit einer Kontakteinrichtung auf einer Montageseite der Steckfassung verbunden. Die Kontakteinrichtungen auf der Montageseite der Steckfassung sind als versetzt angeordnete Lotkugeln in einer Gitterstruktur (ball grid array) angeordnet. Die Zusammenfassung zweier Steckfassungen zu einer zweifachen Steckfassung verringert den Platzbedarf und erhöht die Flexibilität bei der Führung (dem Routen) der elektrischen Verbindungen auf der Hauptplatine.
• Die Ausprägung der elektrischen Signalleitungen zwischen einem Buskontrollbaustein, den Steckfassungen und eventuellen Terminierungen beeinflusst die Signalqualität auf den Signalleitungen und begrenzt die maximale Taktrate auf den Signalleitungen und damit die Datenübertragungsrate. Da absehbar ist, dass sowohl das Computersystem als auch die Speichermodule intern mit höheren Datenübertragungsraten zu betreiben sind, begrenzt die maximale Datenübertragungsrate des Bussystems selbst zunehmend die Datenübertragungsrate eines Systems.
• Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung zur Verfügung zu stellen, die eine hohe Datenübertragungsrate zu, von bzw. zwischen in Steckfassungen bestückten Schaltbaugruppen gewährleistet.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Steckfassung mit den im Patentanspruch 1 bzw. im Patentanspruch 4 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.
• Eine Steckfassung (connector) weist also zwischen Kontaktelementen mehrerer gleichartiger Aufnahmeeinrichtungen (slots) Kontaktverbindungen auf. In den Aufnahmeeinrichtungen vorgesehene, gleichartige Schaltbaugruppen sind dann nicht über Kontaktverbindungen auf einem Substrat, in der Regel einer Hauptplatine, sondern durch in oder an einem Isolierkörper der Steckfassung vorgesehene Kontaktverbindungen verbunden.
• Als gleichartigen Schaltbaugruppen sind dabei solche bezeichnet, die eine kompatible mechanische und elektronische Schnittstelle zum Bussystem aufweisen. Ansonsten können sich gleichartige Schaltbaugruppen in mehrfacher Hinsicht unterscheiden. Handelt es sich bei den Schaltbaugruppen um Speichermodule, so können diese durchaus einen unterschiedlichen internen Aufbau, etwa mit Speicherbausteinen unterschiedlicher Speichergröße, aufweisen, sind aber mit einer einheitliche Schnittstelle für ein gemeinsames Bussystem (DDRI, DDRII, RAMBUS) ausgestattet.
• Die Signalleitungen des Bussystems sind über Kontakteinrichtungen der Steckfassung vom Substrat zu mit den Kontakteinrichtungen mechanisch und elektrisch leitend verbundenen korrespondierenden Kontaktelementen der Aufnahmeeinrichtungen geführt.
• Gegenüber anderen Steckfassungen ist die Länge eines Signalpfades zwischen korrespondierenden Kontaktelementen benachbarter Einbauplätze ebenso reduziert, wie die Anzahl der Kontakteinrichtungen, über die auf den Signalpfaden übertragene Signale geführt sind. Es ergeben sich deutlich verringerte parasitäre Leitungskapazitäten, Leitungswiderstände und Leitungsinduktivitäten (parasitics), sowie durch die reduzierte Zahl von Kontakteinrichtungen eine verringerte Anzahl von Reflexionsstellen.
• Da jeder Lötpunkt im Bussystem eine potentielle Fehlerquelle für eine Unterbrechung einer Signalleitung oder für einen Kurzschluss einer Signalleitung mit einer benachbarten Signalleitung darstellt, wird durch die stark verringerte Anzahl von Lötstellen auch die Fehlerhäufigkeit reduziert. Auf dem Substrat ist entsprechend die Anzahl von Kontaktflächen bzw. Durchkontaktierungen reduziert, so dass dort das Anordnen (routen) elektrischer Leitungen erleichtert ist.
• Zur Verringerung des Leitungswiderstandes der Signalleitungen bzw. der parasitären Effekte sind die Kontaktverbindungen jeweils zwischen den korrespondierenden Kontaktelementen angeordnet und verbinden diese auf kürzestem Wege.
• Bei einem Reihen-Bussystem werden die Bussignale von elektrisch in Serie geschalteten Schaltbaugruppen von einer ersten Schaltbaugruppe in einer ersten Aufnahmeeinrichtung bis zu einer letzten Schaltbaugruppe oder Terminierung in einer letzten Aufnahmeeinrichtung durchgeschleift. Dabei sind die Kontaktelemente einer Aufnahmeeinrichtung jeweils einem Eingangs- oder einem Ausgangssatz zugeordnet (up-down approach). Die Bussignale werden dann ausgehend von der Hauptplatine über die Kontakteinrichtungen zu den Kontaktelementen des Eingangssatzes der ersten Aufnahmeeinrichtung geführt. Auf der in der Aufnahmeeinrichtung angeordneten Schaltbaugruppe werden die Bussignale eventuell aufbereitet und zu den Kontaktelementen des Ausgabesatzes geführt. Über die Kontaktverbindungen sind die Kontaktelemente der Ausgangssätze der Aufnahmeeinrichtungen jeweils mit den Kontaktelementen der Eingangssätze der jeweils folgenden Aufnahmeeinrichtungen verbunden. Ein Beispiel für ein Reihen-Bussystem für Speichermodule ist das RAMBUS-Konzept.
• Die Bussysteme für DDRI- und DDRII-Systeme sind dagegen jeweils Linien-Bussysteme (stub bus). Ausgehend von einer Hauptlinie zwischen einem Buskontrollbaustein und einem Endpunkt mit einer Terminierung (DDRI) oder letztem Steckplatz (DDRII) zweigen zu den einzelnen Steckplätzen Leitungen ab. Bei einem Linien-Bussystem sind in der Steckfassung die Kontaktverbindungen jeweils zwischen den korrespondierenden Kontaktelementen aller Aufnahmeeinrichtungen angeordnet. Die Kontakteinrichtungen sind dabei an den Kontaktelementen mindestens einer Aufnahmeeinrichtung vorgesehen und mit diesen elektrisch leitend verbunden. Üblicherweise sind dann die Kontakteinrichtung und das Kontaktelement, etwa durch Stanzen, aus einem Stück gefertigt.
• In der Steckfassung ist in diesem Fall ein Linien-Bussystem realisiert, wobei die Kontaktverbindungen die Hauptlinie ausbilden. Mittels der Kontakteinrichtungen ist das Linien-Bussystem der Steckfassung mit den Signalleitungen auf der Hauptplatine verbunden.
• In einer bevorzugten Ausführungsform der Steckfassung sind die Kontakteinrichtungen einer einzigen Aufnahmeeinrichtung zugeordnet. Die Kontaktelemente dieser einen Aufnahmeeinrichtung sind dann mit den jeweils korrespondierenden Kontakteinrichtungen mechanisch und elektrisch leitend verbunden bzw. bilden eine Einheit.
• Bei Bedarf, etwa für DDRI-Systeme ist in der Steckfassung auch die Terminierung des Linien-Bussystems ausgeführt. Dabei ist jeweils eine Terminierung mit dem zur zuführenden Kontakteinrichtung entgegengesetzten Ende der Kontaktverbindungen leitend verbunden.
• In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Steckfassung sind sowohl einer ersten als auch einer letzten Aufnahmeeinrichtung Kontakteinrichtungen zum Substrat zugeordnet und die Kontaktelemente der ersten und der letzten Aufnahmeeinrichtung mit den jeweils korrespondierenden Kontakteinrichtungen versehen. Dadurch ist das Linien-Bussystem auf das Substrat zurückgeführt. Die Terminierung ist dann auf dem Substrat vorzusehen.
• In einer bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Steckfassung für Stern-Bussysteme zwei Aufnahmeeinrichtungen auf. Dabei sind die longitudinale Achse der Kontaktelemente und/oder die Kontaktverbindungen zwischen dem Sternpunkt und den Kontaktelementen gegeneinander und gegen die longitudinale Achse der Kontakteinrichtung um 45 bis 75 Grad geneigt, um Signalreflexionen am Sternpunkt zu reduzieren.
• Bevorzugt schließen die Kontaktverbindungen am Sternpunkt für zwei in der Steckfassung ausgebildete Aufnahmeeinrichtungen einen Winkel von im Wesentlichen 60 Grad ein.
• In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Steckfassung Führungen zur mechanischen Stabilisierung von Schaltbaugruppen auf, die auf Expansionsmodulen angeordnet sind. Diese Führungen sind etwa schlitzförmig im Isolierkörper ausgeführt oder bestehen aus einer Reihe von Ausbuchtungen auf dem Isolierkörper, die bei Bedarf auch mechanische Fixier- oder Arretiervorrichtungen aufweisen.
• Die für ein Stern-Bussystem vorzusehenden Terminierungen sind vorteilhafterweise im oder am Isolierkörper jeweils in Zuführungen zum Sternpunkt angeordnet, wodurch sich eine besonders effektive Realisierung der Terminierungen ergibt. Bei einer Impedanzanpassung im Sternpunkt eines Stern-Bussystems ergibt sich vorteilhafterweise eine symmetrische, also von einer Signalrichtung unabhängige Impedanz.
• In einem Linien-Bussystem weisen die an einem Verzweigungspunkt (T-Punkt) zusammengeführten Signalleitungen (transmission lines) jeweils eine gleiche Impedanz von z.B. 50 Ohm auf. Am T-Punkt ist für auf einer Signalleitung an den T-Punkt herangeführte Signale jeweils eine Parallelschaltung der beiden anderen Signalleitungen mit dann 25 Ohm Impedanz wirksam, die eine Fehlanpassung darstellt und zu Reflexionen führt. Eine Anpassung der Impedanzen im T-Punkt ist nur immer in eine Richtung der Signalübertragung möglich.
• Bei einem Stern-Bussystem wird bevorzugt im bzw. am Sternpunkt vor jeder Signalleitung ein Widerstand von einem Drittel der Leitungsimpedanz vorgesehen. In einer 60 Ohm Umgebung ist unabhängig von der Richtung einer Signalübertragung am Sternpunkt immer eine Impedanz von 60 Ohm wirksam. Die Impedanz von 60 Ohm ergibt sich in jedem Fall aus der Addition des Widerstands von 20 Ohm in der signalzuführenden Leitung und eines Widerstands von 40 Ohm, der sich seinerseits aus der Parallelschaltung der sich jeweils aus einem Widerstand von 20 Ohm und der Leitungsimpedanz von 60 Ohm , zusammen also 80 Ohm, zusammensetzenden Impedanzen der beiden abführenden Signalleitungen ergibt. Durch die richtungsunabhängige Impedanzanpassung ermöglicht das Stern-Bussystem höhere Datenübertragungsraten.
• Bevorzugt sind dabei die Terminierungen in Dünnschicht-Technologie ausgebildet.
• Für alle genannten Bussysteme ergibt sich eine besonders vorteilhafte Ausprägung der erfindungsgemäßen Steckfassung durch eine im Wesentlichen parallele Ausrichtung der Aufnahmeein richtungen, wobei die Aufnahmeeinrichtungen jeweils nebeneinander angeordnet sind. Daneben weist jede Aufnahmeeinrichtung bei Bedarf übliche fachmännische Ausbildungen wie Kodiereinrichtungen, zusätzliche Führungs- und Befestigungselemente oder eine Auswurfmechanik auf.
• Eine weitere bevorzugte Ausprägung der erfindungsgemäßen Steckfassung ergibt sich durch das Ausbilden der Kontakteinrichtungen als Lotkugeln zur Oberflächenmontage, wodurch parasitäre Effekte der Kontakteinrichtungen minimiert sind und das Routen von Leitungen auf der Hauptplatine deutlich vereinfacht ist.
• Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert, wobei für einander entsprechende Komponenten gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Es zeigen:
• 1 Einen schematischen Querschnitt durch eine Anordnung mit einer erfindungsgemäßen Steckfassung nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung für ein Linien-Bussystem (stub bus),
• 2 einen schematischen Querschnitt durch eine Anordnung mit herkömmlichen Steckfassungen für ein Linien-Bussystem (stub bus),
• 3 einen schematischen Querschnitt durch eine Anordnung mit einer erfindungsgemäßen Steckfassung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung für ein Reihen-Bussystem (up/down approach),
• 4 einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Steckfassung nach einem dritten Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung für ein Stern-Bussystem (star bus),
• 5 eine perspektivische Darstellung einer Anordnung aus zwei Kontaktelementen und einer zwischen den Kontaktelementen vorgesehenen Kontaktverbindung nach dem ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steckfassung und
• 6 eine schematische Darstellung eines Kontaktpins nach dem dritten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steckfassung.
• Die 1 bis 4 beziehen sich auf PC-Systeme, deren Arbeitsspeicher durch das Vorsehen von Steckplätzen auf einer Hauptplatine als Einbauplätze für Speichermodule konfigurierbar ist. Jedoch liegen dem Fachmann eine Vielzahl anderer Ausbildungen der erfindungsgemäßen Steckfassung nahe.
• Gemäß der in 2 dargestellten herkömmlichen Anordnung sind auf einer Hauptplatine als Substrat 3 ein Buskontrollbaustein 31, mehrere Steckfassungen 1, sowie Terminierungen 11 angeordnet. Der Buskontrollbaustein 31, die Steckfassungen 1 sowie die Terminierungen 11 sind über die Signalleitungen 32 eines Linien-Bussystems miteinander elektrisch leitend verbunden. Die Steckfassungen 1 weisen jeweils eine Aufnahmeeinrichtung 5 auf, an deren Innenflächen 9 Kontaktelemente 7 vorgesehen sind. Die Kontaktelemente 7 sind mit jeweils einer korrespondierenden Kontakteinrichtung 8 verbunden, die in diesem Beispiel als Kontaktstifte ausgebildet sind. Die zwei rechten Steckfassungen 1 sind mit Schaltbaugruppen 2 bestückt, die Kontaktflächen 6 aufweisen. Im bestückten Zustand, in dem in einer der Aufnahmeeinrichtungen 5 eine Schaltbaugruppe 2 angeordnet ist, liegen die Kontaktflächen 6 den Kontaktelementen 7 gegenüber.
• Jede der aus jeweils einem der Kontakteinrichtungen 8 und einem der Kontaktelemente 7 gebildete Einheit stellt einen leitenden Abzweig von der durch die Signalleitungen 32 gebildeten Hauptlinie des Bussystems dar, der jeweils proportional der gesamten Länge des Abzweigs parasitäre Eigenschaften aufweist. Die Länge des Abzweigs bestimmt dazu über die Laufzeit eine Verzögerung eines reflektierten Störsignals relativ zu einem unverzögerten Nutzsignal.
• Dagegen weist die in 1 dargestellte, funktionell vergleichbare Anordnung mit einer erfindungsgemäßen Steckfassung 1 im Isolierkörper 4 der Steckfassung 1 vorgesehene Kontaktverbindungen 10 auf, die jeweils korrespondierende Kontaktelemente 7 der Aufnahmeinrichtungen 51, 52, 53 und 54 miteinander verbinden. Sowohl den Kontaktelementen 7 einer ersten 51 als auch einer letzten 54 Aufnahmeeinrichtung sind Kontakteinrichtungen 8 zur elektrischen Kontaktierung der im oder auf dem Substrat 3 angeordneten Signalleitungen 32 zugeordnet. Die Kontaktelemente 7 der ersten 51 und der letzten 54 Aufnahmeeinrichtung bilden zusammen mit den Kontakteinrichtungen 8 eine Einheit.
• Die Signalleitungen des Linien-Bussystems sind damit in Form der Kontaktverbindungen 10 in die Steckfassung 1 integriert. Die Länge der Abzweige und damit die Wirkung von Reflexionen ist reduziert. Die Länge von Signalpfaden zwischen den Schaltbaugruppen 2 und damit die Signallaufzeitunterschiede zwischen den einzelnen Schaltbaugruppen 2 ist ebenfalls reduziert. Durch die verringerte Anzahl an notwendigen Lötstellen zwischen dem Substrat 3 und den Aufnahmeeinrichtungen 5 ist die Wahrscheinlichkeit fehlerhafter Verbindungen zwischen der Steckfassung 1 und dem Substrat 3 herabgesetzt. Auf dem Substrat 3 verbleibt deutlich mehr Platz für elektrische Leitungen unterhalb der Steckfassung 1, wodurch das Anordnen von Leitungen auf dem Substrat 3 erleichtert ist.
• In der 3 sind der Buskontrollbaustein 31 und die Schaltbaugruppen 2 über ein Reihen-Bussystem (up/down approach) verbunden. Die Kontaktverbindungen 10 verbinden jeweils lediglich zwei Kontaktelemente 7, wobei jeweils ein Kontaktelement 7 einem Ausgangssatz 72 von Kontaktelementen 7 einer Aufnahmeeinrichtung 51, 52, 53, 54 und das andere Kontaktelement 7 einem Eingangssatz 71 einer folgenden Aufnahmeeinrichtung 52, 53, 54, 55 zugeordnet ist. Das Reihen-Bussystem erfordert ein Terminierungsmodul 21 in der jeweils letzten bestückten Aufnahmeeinrichtung 54.
• In der 4a ist eine erfindungsgemäße Steckfassung für ein Stern-Bussystem im Querschnitt und in der 4b in der Draufsicht dargestellt. Ein Isolierkörper 4 weist dabei Kontakteinrichtungen 8 an einer dem Substrat 3 zugewandten Oberfläche auf. Die Aufnahmeeinrichtungen 51, 52 sind schlitzartig ausgebildet und gegeneinander und gegen eine Oberfläche der Hauptplatine um etwa 60 Grad geneigt. Jeweils eine Kontakteinrichtung 8, zwei korrespondierende Kontaktelemente 7, und eine Kontaktverbindung 10 bilden einen Kontaktpin 13 aus. Bei jedem Kontaktpin 13 ergibt sich vorteilhafterweise eine gleiche Verbindungslänge zwischen einem Sternpunkt 12 und einem Kontaktbereich 70 auf den beiden korrespondierenden Kontaktelementen 7. Ferner liegen jeweils symmetrische, von einer Signalrichtung eines Signals unabhängige Dämpfungseigenschaften und Reflexionsstellen vor. Dadurch ergeben sich für in den Aufnahmeinrichtungen 51, 52 angeordnete Schaltbaugruppen 2 für alle Bussignale gleiche Signallaufzeiten von und zu einem Buskontrollbaustein, wodurch eine gegenüber herkömmlichen Steckfassungen erhöhte Taktrate ermöglicht wird.
• Daneben weist der Isolierkörper 4 Stabilisiereinrichtungen 15 zur mechanischen Stabilisierung von auf Expansionsmodulen angeordneten Schaltbaugruppen 2 auf.
• Weitere Aussparrungen 16 auf einer dem Substrat 3 zugewandten Montagefläche ermöglichen die Anordnung von Terminierungen 11 auf dem Substrat 3 im Bereich unter der Steckfassung 1.
• In der 5 sind zwei Paare von jeweils mittels einer Kontaktverbindung 10 verbundenen Kontaktelementen 7, 7' dargestellt. Dabei liegen sich die jeweils einer gemeinsamen Aufnahmeeinrichtung 5 zugeordneten Kontaktelemente 7, 7' an den Aufnahmeeinrichtungen 5 versetzt gegenüber.
• In der 6a ist ein Kontaktpin 13 für ein Stern-Bussystem mit seinen funktionalen Abschnitten Kontakteinrichtung 8, Kontaktelemente 7 mit Kontaktbereichen 70, Kontaktverbindung 10 und Sternpunkt 12 in einer ersten Ausführungsform dargestellt. Der Kontaktpin 13 ist dabei mit üblichen Mitteln, etwa Stanzen, in einem Stück herstellbar.
• Eine zweite Ausführungsform des Konaktpins 13 ist in der 6b gezeigt. Dabei ist der Sternpunkt 12 als Hilfssubstrat 14 ausgebildet. Das Hilfssubstrat 14, das hier parallel zum Substrat 3 ausgerichtet ist, kann auch senkrecht zu dieser angeordnet sein. Auf oder im Hilfssubstrat 14 sind Terminierungen (star resistors) vorgesehen. Ist das Hilfssubstrat 14 als keramisches Substrat ausgebildet, so sind die Terminierungen in Dickschicht-Technologie realisiert. Wird das Hilfssubstrat 14 als Platine (PCB) ausgebildet, so sind die Terminierungen als SMD (surface mounted devices) oder als vergrabene Widerstände (burried resistors) ausgebildet.

1

Steckfassung

10

Kontaktverbindung

11

Terminierung

12

Sternpunkt

13

Kontaktpin

14

Hilfssubstrat

15

Stabilisiereinrichtung

16

Aussparrung

2

Schaltbaugruppe

21

Terminierungschaltgruppe

3

Substrat

31

Buskontrollbaustein

32, 32'

Signalleitung

4

Isolierkörper

5

einzelne Aufnahmeeinrichtung

51

erste Aufnahmeeinrichtung

52, 53

Aufnahmeeinrichtung

54

letzte Aufnahmeeinrichtung

6

Kontaktfläche

7, 7'

Kontaktelement

70

Kontaktbereich

71

Eingangssatz

72

Ausgangssatz

8

Kontakteinrichtung

9

Innenfläche

Claims (8)

1. Steckfassung (1) zur Befestigung und Kontaktierung von elektrisch parallel schaltbaren und zueinander kompatible Schnittstellen aufweisenden Schaltbaugruppen (2) mit Kontaktflächen (6) auf einem Substrat (3), umfassend – einen Isolierkörper (4), – eine Mehrzahl von im Isolierkörper (4) ausgebildeten und parallel ausgerichteten Aufnahmeeinrichtungen (51, 52,...) zur Anordnung von Schaltbaugruppen (2), – an einander gegenüberliegenden Innenflächen (9) der Aufnahmeeinrichtungen (51, 52,...) angeordnete Kontaktelemente (7, 7'), – Kontakteinrichtungen (8) zur elektrischen Kontaktierung von auf oder im Substrat (3) angeordneten Signalleitungen (32) und – Kontaktverbindungen (10), die – im oder am Isolierkörper (4) vorgesehen sind, – jeweils die in den jeweiligen Aufnahmeeinrichtungen (51, 52,...) an der gleichen Stelle angeordneten Kontaktelemente (7, 7') miteinander elektrisch leitend verbinden und – gerade ausgebildet und parallel zur Oberfläche des Substrats (3) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (7, 7',...) jeweils als abschnittsweise U-förmig gebogene Kontaktfedern ausgebildet, die miteinander verbundenen Kontaktelemente (7, 7',...) jeweils auf der gleichen Seite der Kontaktverbindungen (10, 10') seitlich angesetzt und zur beidseitigen Kontaktierung von einander auf der Schaltbaugruppen (2) jeweils gegenüberliegenden Kontaktflächen (6) zwei separate Kontaktverbindungen (10, 10') mit auf einander gegenüberliegenden Seiten angeordneten Kontaktelementen (7, 7',...) vorgesehen sind,
2. Steckfassung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die Kontakteinrichtungen (8) an den Kontaktelementen (7) genau einer Aufnahmeeinrichtung (51) vorgesehen sind, – im oder am Isolierkörper (4) mindestens eine mit einer der Kontaktverbindungen (10) leitend verbundene Terminierung (11) angeordnet ist und so die Signalleitungen (32) mittels der Steckfassung (1) mindestens teilweise terminierbar sind.
3. Steckfassung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakteinrichtungen (8) jeweils an den Kontaktelementen (7) der ersten (51) und einer letzten (54) Aufnahmeeinrichtung angeordnet und die Signalleitungen (32) auf dem Substrat (3) terminierbar sind.
4. Steckfassung (1) zur Befestigung und Kontaktierung von elektrisch parallel schaltbaren und zueinander kompatible Schnittstellen aufweisenden Schaltbaugruppen (2) mit Kontaktflächen (6) auf einem Substrat (3), umfassend – einen Isolierkörper (4), – eine Mehrzahl von im Isolierkörper (4) ausgebildeten und parallel ausgerichteten Aufnahmeeinrichtungen (51, 52,...) zur Anordnung von Schaltbaugruppen (2), – an einander gegenüberliegenden Innenflächen (9) der Aufnahmeeinrichtungen (51, 52,...) Kontaktelemente (7, 7'), – Kontakteinrichtungen (8) zur elektrischen Kontaktierung von auf oder im Substrat (3) angeordneten Signalleitungen (32) und – Kontaktverbindungen (10, 10'), die im oder am Isolierkörper (4) ausgebildet sind und die in den jeweiligen Aufnahmeeinrichtungen (51, 52,...) an der gleichen Stelle vorgesehenen Kontaktelemente (7, 7') miteinander elektrisch leitend verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakteinrichtungen (8) jeweils einen Sternpunkt (12) aufweisen und die Kontaktverbindungen (10) jeweils zum Sternpunkt (12) geführt sind, wobei die Verbindungslänge zwischen dem Sternpunkt (12) und auf den Kontaktelementen (7, 7') ausgebildeten Kontaktbereichen (70) jeweils im Wesentlichen gleich ist.
5. Steckfassung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (7) oder die Kontaktverbindungen (10, 10') zwischen dem Sternpunkt (12) und den Kontaktelementen (7) in einem Winkel von im Wesentlichen zwischen 45 und 75 Grad gegeneinander und gegen die Orientierung der Kontakteinrichtungen (8) versetzt sind.
6. Steckfassung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Isolierkörper (4) jeweils zwischen dem Sternpunkt (12) und der Kontakteinrichtung (8) und dem Sternpunkt (12) und den Kontaktverbindungen (10, 10') Terminierungen (11) angeordnet sind.
7. Steckfassung nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Terminierungen (11) in Dünnschicht-Technologie ausgebildet sind.
8. Steckfassung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakteinrichtungen (8) als Lotkugeln zur Oberflächenmontage ausgebildet sind.