DE1765506B2 - Steckvorrichtung mit kurzen signalweglaengen - Google Patents

Description

Kontaktierungslöcher (11 ä) verkeilen. Steckers 3. Die Kontaktfedern sind am Punkt B mit

2. Steckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch 25 den Leiterbahnen der mehrlagigen Verdrahtungsgekennzeichnet, daß die schrägen Schnittflächen platte 4 verlötet.

an den freien Enden der Kontaktstifte (7) oder Da die Kontaktfedern am Punkt A einen ausrei-

der Gegenfedern (12) leicht nach außen gewölbt chend hohen Kontaktdruck hervorrufen sollen, der

sind. sich auch bei häufigem Stecken nicht wesentlich ver-

3. Steckvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, 30 ringen, muß ihre freie Länge genügend groß sein, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstifte Sie müssen außerdem in dem Isolierteil des Steckers (7) in einer an der Leiterplatte (5) anliegenden fest gelagert sein, da die Verdrahtungsplatte 4 das und deren Durchbiegung verhindernden Stift- durch die seitliche Auslenkung der Federn verurplatte (8) befestigt sind. sachte Drehmoment nicht aufnehmen kann. Damit

4. Steckvorrichtung nach einem der An- 35 ergibt sich aber zwischen den Punkten A und B eine Sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung von etwa 15 bis 20 mm, die aus kon-Gegenfedern (12) in ihrer Längsrichtung eine struktiven Gründen kaum unterschritten werden leichte Durchbiegung besitzen und einseitig in kann.

einer Haltevorrichtung (13) befestigt sind, die ge- Die durch die Kontaktfedern gebildeten, relativ

gen die steckbaren Baugruppen verschraubt wird. 4° langen Leitungsabschnitte begünstigen nicht nur das

Übersprechen zwischen benachbarten Leitungen, sondern sie besitzen auch einen wesentlich höheren

Wellenwiderstand als die Streifenleitungen auf den

mehrlagigen Aufbau- und Verdrahtungsplatten. Die 45 Stoßstellen verursachen eine Verformung der Im-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steckvorrich- pulse, die über diese Leitungsabschnitte laufen. Da tung für den Einsatz in elektronischen Systemen mit bis zur eigentlichen Auswertung bzw. Weiterverhoher Packungsdichte, insbesondere bei Impulsver- arbeitung der Impulse das Abklingen der Einarbeitung im Sub-Nanosekundenbereich. Schwingvorgänge erst abgewartet werden muß, ent-Der ständig zunehmende Einsatz von schnellen 5° steht daraus eine Verminderung der Schaltgeschwinintegrierten Schaltkreisen in Form von Mikrobau- digkeit. Zwar kann durch Anbringen von Erdungssteinen beim Aufbau von großen elektronischen platten 3a (Fig. 1) an der Außenseite des Steckers Systemen, insbesondere von Datenverarbeitungs- das L/C-Verhältnis des Leitungsabschnitts innerhalb anlagen, hat nicht nur eine Verringerung des Platz- des Steckers verringert und damit das Leitungsverbedarfs zur Folge, sondern ermöglicht vor allem we- 55 halten verbessert werden, doch gelingt die Anpassung gen der geringeren erforderlichen Leitungslängen an den verhältnismäßig niedrigen Wellenwiderstand eine Erhöhung der Schaltgeschwindigkeit. Eine wei- der Streifenleitungen nicht. Wenngleich grundsätztere Verbesserung des Schaltverhaltens ergibt sich Hch auch die erforderlichen Maßnahmen für die Herdurch die. Ausbildung der Signalleitung als Streifen- stellung stoßfreier Steckverbindungen bekannt sind, leitungen mit definiertem Wellenwiderstand. Hierzu 60 so verbietet sich ihre Anwendung in den vorliegenwerden die Mikrobausteine vorwiegend auf einem den Fällen regelmäßig aus Gründen des Platzbedarfs plattenförmigen, mehrschichtigen Träger aus Isolier- und des Aufwands. Insbesondere beim Aufbau eines material aufgebaut, wobei auf jeder Schicht geätzte Systems mit integrierten Bausteinen muß praktisch Leiterbahnen angeordnet sind. Kürzeste Signalleitun- jeder der zur Verfügung stehenden Rasterpunkte im gen mit einem definierten und in Grenzen wählbaren 65 Abstand von 2,54 mm mit einem Signalsteckkontakt Wellenwiderstand und somit höchste Schaltgeschwin- bestückt werden.

digkeit würde man erhalten, wenn man alle Mikro- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

bausteine eines Systems in einer einzigen Großbau- Steckverbindung zu schaffen, die auch für Schaltungs-

anordnungen, die mit Impulslängen im Sub-Nano- liegenden Stellen weist auch die Leiterplatte 5 Me-

sekundenbereich arbeiten, noch brauchbar sind, Die tallisierungen 5« auf, die beispielsweise «benfalls

Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, daß Durchkontaktierungslöchern zugeordnet sein können,

die Longen der über die Steckvorrichtung führenden Die Metallisierungen 5« und 8« werden durch ein

Signalwege wesentlich verkürzt werden müssen, um 5 Lot- oder Schweißverfahren elektrisch leitend_ mit-

so die Reflexion an den vorhandenen Stoßstellen auf einander verbunden. Die im wesentlichen zyhndri-

ein nicht mehr störendes Maß zu verringern. sehen Kontaktstifte 7 werden in die Kontaktierungs-

Gemitß der Erfindung gelingt dies mit einer Steck- löcher der Stiftplatte 8 eingelötet. An ihren^ freien, vorrichtung zur lösbaren elektrischen Verbindung aus der Stiftplatte herausragenden Ende sind die von Leitungen einer einseitig Mikrobausteine tragen- »o Kontaktstifte einseitig keilförmig abgeschrägt. Vorden, mehrlagigen Leiterplatte (Baugruppe) mit Lei- zugsweise ist die schrage SchnittflUche leicht nach tungen einer mehrlagigen Verdrahtungsplatte an vor- außen gewölbt. Die Schrägungen der Kontaktstifte gegebenen Rasterpunkten, dadurch, daß senkrecht sind so zueinandergerichtet, daß sich die Horizonzur Ebene der Leiterplatte an der nicht mit Mikro- talkräfte innerhalb der Baugruppe mindestens anbausteinen besetzten Seite Kontaktstifte mit einseitig 15 nähernd aufheben.

keilförmig abgeschrägten Enden angesetzt sind, die Die mehrlagige Verdrahtungsplatte 11, die zur

jeweils in durchgehende Koniaktierungslöcher der Verbindung der Baugruppen und zur Zuführung der

Verdrahtungsplatten eintauchen und daß in die Kon- Versorgungsspannungen dient, muß mindestens an

taktierungslöcher von der Rückseite der Verdrah- allen den Kontaktstiften 7 der Baugruppen gegen-

tungsplatte her Gegenfedern mit abgeschrägten En- ao überliegenden Stellen durchgehende Kontaktierungs-

den eingeführt sind und eine senkrecht zur Ebene löcher 11 α aufweisen. Zur Herstellung des elektri-

der Verdrahtungsplatte gerichtete Kraft ausüben, so sehen Kontaktes werden die Baugruppen so auf die

daß ihre abgeschrägten Enden an den korrespondie- Verdrahtungsplatte 11 aufgesetzt, daß ihre abge-

rend abgeschrägten Enden der Kontaktstifte entlang- schrägten Kontaktstifte 7 in die Kontaktierungslöcher

gleiten und sich zwischen diesen und den Innen- 35 11« der Verdrahtungsplatte 11 eindringen. Des wei-

wänden der Kontaktierungslöcher verkeilen. teren werden von der Rückseite der Verdrahtungs-

Zur Erläuterung wird nachstehend ein Ausfüh- platte her in die Kontaktierungslöcher Gegenfedern

rungsbeispiel an Hand der F i g. 2 und 3 beschrieben. 12 mit abgeschrägten Enden eingeführt. Die Gegen-

Die Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch eine Bau- federn 12 sind am anderen Ende in eine Haltevor-

gruppe mit dem Stiftteil der Steckvorrichtung in ver- 30 richtung 13 aus Isoliermaterial eingesetzt und leicht

einfachter Darstellung. Eine mehrlagige Leiterplatte 5 gebogen, so daß sie einem auf ihr freies Ende in

mit Leiterlagen für die Signalleitungen und Leiter- Längsrichtung wirkenden Druck nachgeben können,

lagen für die Spannungsversorgung ist einseitig mit Wird nun eine Baugruppe mit Hilfe der Befesü-

Mikrobausteinen6 bestückt. gungsschraube 10 (Fig. 2) durch die Verdrahtungs-

Beispielsweise sind die Bausteine 6 in zwölf Reihen 35 platte 11 hindurch mit der Haltevorrichtung 13 ver-

zu je zwölf Stück angeordnet, mit Ausnahme der schraubt, so üben die Gegenfedern 12 primär eine

Schnittpunkte der sechsten und siebenten Reihe mit Kraft auf die Kontaktstifte 7 in ihrer Längsrichtung

der sechsten und siebenten Spalte, die nicht besetzt aus. Als Folge davon gleiten die Schrägflächen von

sind. Zur mechanischen Verstärkung und zur Halle- Kontaktstiften und Gegenfedern aneinander entlang,

rung der Kontaktstifte 7 ist auf der nicht mit Bau- 40 so daß sich die Enden der Gegenfedern sowohl an

steinen 6 belegten Seite der Leiterplatte 5 eine Stift- die Kontaktstifte als auch an die Innenwände der

platte 8 angebracht. An der allseitig über der Leiter- Kontaktierungslöcher 11a der Verdrahtungsplatte 11

platte 5 vorstehenden Stiftplatte 8 ist eine Schutz- andrücken und damit einen zuverlässigen elektrischen

kappe 9 für die Baugruppe befestigt. Eine (unverlier- Kontakt herstellen.

bare) Schraube 10 im Zentrum der Baugruppe dient 45 Zwischen den einzelnen Gegenfedern 12 sind an

zur Befestigung der Baugruppe. · der Haltevorrichtung 13 Wände hochgezogen, die

Die F i g. 3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt einerseits als Anschlag beim Anschrauben der Bauaus der Baugruppe zusammen mit dem Gegenstück gruppe dienen und andererseits, Kurzschlüsse zwider Steckvorrichtung. Aus der F i g. 3 sind weitere sehen den Gegenfedern durch leitende Fremdkörper Einzelheiten der Steckvorrichtung erkennbar. 50 verhindern. Die Haltevorrichtung 13 kann so groß

Die Löcher für die Aufnahme der Kontaktstifte 7 wie die Verdrahtungsplatte 11 sein, doch ist eine

in der Stiftplatte 8 sind nach Art der Durchkontak- Aufteilung in mehrere Einheiten vorteilhaft, um die

tierungslöcher in mehrlagigen Leiterplatten herge- Einführung der Enden der Gegenfedern 22 in die

stellt, d.h., die Innenwände der Löcher sind mit einer Kontaktierungslöcher der Verdrahtungsplatte 11

metallischen Leitschicht 8 α ausgelegt, die sich in 55 beim Aufbau der Anordnung zu erleichtern,

ringförmige Zonen auf den Außenflächen in der Um- Durch die erfindungsgemäße Steckvorrichtung

gebung der Löcher fortsetzt. An den solchen Durch- wird eine Verkürzung der über sie führenden Signal-

kontaktierungslöchem der Stiftplatte 8 gegenüber- wege auf eine Länge von 2 bis 3 mm erreicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2 gruppe unterbringen wlkde. Dem widerspricht je- Patentansprllche: doch die Forderung, eine Anlage aus kleinen, leicht lösbaren Baugruppen aufzubauen, um eine rasche

1. Steckvorrichtung zur lösbaren elektrischen Wartung zu ermöglichen.

Verbindung von Leitungen einer einseitig Mikro- S Es ist bekannt, jeweils eine Anzahl von Mikrobausteine tragenden, mehrlagigen Leiterplatte bausteinen, die selbst aus mehreren Gatter- und/oder (Baugruppe) mit Leitungen einer mehrlagigen Kippschaltungen in integrierter Schaltkreistechnik Verdrahtungsplatte an vorgegebenen Rasterpunk- bestellen, in steckbaren Flachbaugruppen zu vereiniten, dadurch gekennzeichnet, daß gen. Eine solche Baugruppe besteht aus einer mehrsenkrecht zur Ebene der Leiterplatte (5) an der io lagigen Leiterplatte, auf der die integrierten Bauniclit mit Mikrobausteinen (6) besetzten Seite . steine eingelötet sind. Sie wird über Steckkontakte Kontaktstifte (7) mit einseitig keilförmig abge- mit einer Verdrahtungsplatte verbunden, die vor schrägten Enden angesetzt sind, die jeweils in allem zur Herstellung definierter Wellenwiderstände durchgehende Kontaktietungslöcher (Ha) der der Signalleitungen, aber auch zur Erzielung einer Verdrahlungsplatte (11) eintauchen und daß in 15 hohen effektiven Leiterdichte ebenfalls mehrlagig die Kontaktierungslöcher von der Rückseite der ausgeführt ist,

Verdrahtungsplatte her Gegenfedern (12) mit ab- Das Schema einer gebräuchlichen Steckverbindung

geschrägten Enden eingeführt sind und eine senk- (Elektronik 1966, Heft 10, S. 311 bis 315) zeigt die

recht zur Ebene der Verdrahtungsplatte gerich- Fig. 1. Die Flachbaugruppen werden direkt gesteckt,

tetc Kraft ausüben, so daß ihre abgeschrägten ao Die für die Verbindung vorgesehenen Leiterbahnen

Enden an den korrespondierend abgeschrägten sind in der Nähe einer Seitenkante der Leiterplatte 1

Enden der Kontaktstifte (7) entlanggleiten und verbreitert und galvanisch verstärkt. Am Punkt Λ

sich zwischen diesen und den Innenwänden der haben sie Kontakt mit den Kontaktfedern 2 des