DE19948258A1 - Elektronisches Bauteil mit Steckvorrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Bauteil mit Steckvorrichtung, das besonders für die modulare steckbare Erweiterung von "Embedded" Computerbauteilen, die einen Standard ISA-Bus und/oder PCI-Bus beinhalten, geeignet ist, wobei das Steckersystem derart verbessert ist, daß das Einstecken und Entnehmen dieser Bauteile optimal unterstützt wird, ohne daß die Mechanik des Systems verändert werden muß. Dazu ist die Steckvorrichtung klein und leicht wie eine Scheckkarte mit den Abmessungen von etwa 68 x 10 bis 90 mm und besteht aus einer definierten Anordnung von mindestens zwei Reihen Steckerleisten über die die Signale eines ISA-Bus und weitere "Embedded" Signale, wie Ethernet, USB, COM-Schnittstellen usw. kabellos laufen.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Bauteil mit Steckvorrichtung für vorgege­ bene Raster.

Steckvorrichtungen, auch solche für vorgegebene Raster sind notorisch bekannt. Es sind auch für spezielle Einsatzgebiete, wie z. B. Scheckkarten PC's Steckvor­ richtungen bekannt geworden, die für den ISA-Bus oder den PCI-Bus geeignet sind. Für weitere Einrichtungen reichen die Steckkontakte dieser bekannten Steckvorrichtungen jedoch nicht aus.

Auf dem Gebiet der sogen. embedded Computerbauteile, insbesondere solchen, die einen Standard ISA-Bus zusammen mit einem Standart PCI-Bus beinhalten werden die Anforderungen derzeit immer rascher komplexer. So ist beispielswei­ se erforderlich, daß bestehende Systeme zu leistungsstärkeren Systemen aus­ zubauen sind, Grafiken schneller dargestellt werden müssen, embedded Com­ puterbauteile mit der leistungsstärkeren CPU upgedatet werden müssen usw. Ein Engpaß ist dabei stets die jeweilige Steckereinheit (sogen. Connector), die bei derartigen Systemerweiterungen ergänzt und verkabelt werden müssen, wo­ durch die Mechanik des Systems verändert wird.

So weisen beispielsweise Scheckkarten PC's entweder nur den ISA-Bus oder den PCI-Bus auf, da für beide Bussysteme die vorhandenen Steckkontakte be­ kanntlich nicht ausreichen. Im embedded Computer Bereich sind jedoch beide Bussysteme von Bedeutung. Steckvorrichtungen die das Zustecken von ISA- Bussen zusammen mit dem PCI-Bus sowie zusätzlichen peripheren Signalen in kompakter Form ermöglichen sind nicht vorhanden. Somit liegt bisher auch kein einheitliches Upgrade Konzept vor, das es gestattet, beginnend vom 386er bis zum Pentium und darüber hinaus ein steckbares Doppelbuskonzept zu realisie­ ren. Ein solches Konzept ist aber dringend erforderlich. In einem typischen em­ bedded Computersystem definiert nämlich die PC-CPU die Leistung des Sy­ stems. Bisher sind zusteckbare embedded PC's, sogen. Scheckkarten PC, wegen der hohen Pinanzahl nur geeignet, eines der beiden Bussysteme zu unter­ stützen.

Der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen beschrieben ist, liegt daher die Aufga­ be zugrunde, eine erheblich erweiterte Steckvorrichtung zu schaffen, die das Einstecken und Entnehmen der embedded Computerbauteile optimal unterstützt, ohne daß dazu die Mechanik des Systems verändert werden muß, wobei als Basis ein Standardstecker zu dienen hat, wobei der Formfaktor kleiner zu sein hat als das derzeit gängigste kleinste PC-Baugruppenformat, also 90 × 96 mm (Breite × Länge).

Ein mit der erfindungsgemäßen Steckvorrichtung erzielter Vorteil ist zunächst die Möglichkeit, das Stecken von modularen kaskadierbaren Embedded PC/AT CPU's durchzuführen, beginnend mit 386 Rechnerleistung über 486 DX bis zu state of the art "Pentium" Rechnerleistung und sogar noch darüber hinaus für zukünftig zu erwartende PC/AT-CPU Leistungen. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß durch die mit der Erfindung vorgeschlagene Steckvorrichtung die Entwicklungszyklen von Applikationsboards von der Entwicklung der Prozessor­ generationen abgekoppelt werden können; denn es können mit dieser Steckvor­ richtung an genormten Schnittstellen, wie z. B. ISA-Bus und PCI-Bus elektroni­ sche Bauteile aufgesetzt werden.

Das Konzept dieser Steckvorrichtung mit der Erweiterung eines DIMM/144 Stec­ kers mit zwei weiteren integrierten Steckern, ohne Beeinträchtigung des Steck­ verhaltens, d. h. der Einsteckfunktion, des DIMM/144 Steckers und ohne eine sonst erforderliche Verkabelung und Änderung der Mechanik durchführen zu müssen, erlaubt sogar die just in time Bestückung elektronischer Geräte ohne die sonst üblichen Arbeitsgänge und Lagerhaltungskosten.

Durch die Abmessungen der mit der Erfindung vorgeschlagenen Steckvorrich­ tung mit einer festen Breite von 68 mm und einer variablen Länge von 10 bis 90 mm mit einem Abstand ihrer Unterseite zur Oberfläche des Applikationsboards von 3 mm (das ist die übliche Bauhöhe von chips usw.), ist der weitere Vorteil gegeben, die Entwicklung von hochintegrierten Embedded PC-Prozessoren, die außer CPU auch die VGA-Graphik, periphere Funktionen, wie COM1 . . . 2, LPT, Ethernet etc. in einem chip zu integrieren, erheblich zu erleichtern. Eine zusätzli­ che Einrichtung zur Ableitung der in den chips entstehenden Wärme durch inakti­ ve Bleche ist in den meisten Fällen überflüssig, da die chips mit einer Standard­ bauhöhe von 3 mm exakt in den verbeibenden Zwischenraum passen und die Wärme ohne Weiteres abgeführt wird.

Mit dem Einbau der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Steckvorrichtung, die im wesentlichen aus drei sogen. High Density Connectors, nämlich einen DIMM (0,8 mm) 144 Pin Connector, einem Narrow Pitch (0,8 mm) 80 Pin Connector und einem Narrow Pitch (0,8 mm) 50 Pin Connector besteht, kann somit auf einfache Weise und kostengünstig diejenige PC Funktion im Gerät zum Einsatz kommen, die jeweils benötigt wird, wobei das Trägerboard der Steckerleisten die zusätzli­ chen Steckerleisten an vorgegebenen Orten aufnimmt oder die Steckerleisten sind auf dem Trägerboard verschieb und/oder versetzbar angeordnet. Dieses Trägerboard ist auch um weitere Steckerleisten ergänzbar, jeweils in Abhängig­ keit von dessen Bestückung mit Bauelementen.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Steckvorrichtung im Schnitt

Fig. 2 eine Ausführungsvariante der Fig. 1,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsvariante der Fig. 1 und

Fig. 4 die Unterseite der Steckvorrichtung gem. Fig. 1 in Draufsicht.

Aus den Fig. 1 bis 3 ist eine Steckvorrichtung S ersichtlich, die im wesentli­ chen aus einem Trägerboard T mit den Steckerleisten 1a, und 2a, bzw. 3a und einem Applikationsboard A mit den Steckermulden 1b, 2b, 3b besteht.

Das Trägerboard T ist am vorderen Ende mit einer beispielsweise zweiteiligen starr angeordneten Steckerleiste 1a gegenüber einer Steckermulde 1b auf dem Applikationsboard A bestückt und kann mit weiteren, variablen Steckerleisten 2a bzw. 3a bestückt werden, wobei diese zusätzlichen Steckerleisten entweder in definiertem Abstand von der starr angeordneten Steckerleiste 1a oder beispiels­ weise in bestimmte Positionen verschiebbar auf dem Trägerboard T vorgesehen sind. Gegenüber jeder Steckerleiste 1a, 2a, 3a, auf dem Trägerboard ist auf dem Applikationsboard A eine Steckeremulde 1b, 2b, 3b angeordnet.

Der Abstand zwischen der Unterseite des Trägerboards A und der Oberseite des Applikationsboards A beträgt etwa 3 mm, der normalen Bauhöhe elektronischer Bauelemente, z. B. Chips B, damit, im Falle hoher Wärmeentwicklung, diese rasch über das Applikationsboard A mit seiner gegenüber dem Trägerboard grö­ ßeren Masse abgeführt werden kann. Besondere Ventilationseinrichtung werden damit in den meisten Fällen überflüssig.

Das Trägerboard wird im 45° Winkel mit seinen Steckerleisten 1a in die Stecker­ mulde 1b des Applikationsboards A eingesteckt (gestrichelte Linie) und danach in Richtung des Applikationsboards A geklappt bis die Steckerleisten 2a in die Steckermulden 2b eindringen und der Kontakt hergestellt ist (ausgezogene Li­ nie). In dieser Wirkstellung verlaufen das Applikationsboard A und das Träger­ board T in einem Abstand von 3 mm parallel. Evtl. dazwischen vorgesehene Bauelemente B mit hoher Wärmeentwicklung können diese Wärme effektiv an das Applikationsboard abgeben.

In der Fig. 2 ist das Trägerboard T2 gegenüber dem Trägerboard T1 der Fig. 1 um eine bestimmte Länge L1 verlängert, um die Steckerleisten 2a vorsehen zu können, während die Fig. 3 eine nochmals um eine bestimmte Länge L2 ver­ längert mit dem Zweck entweder die Steckerleisten 2a in der Position B gem. Fig. 4 anordnen zu können, oder um eine zusätzliche Steckerleiste 3a in der Position B anzubringen.

Entweder können drei unterschiedlich lange Trägerboards T1, T2, T3 zum Ein­ satz kommen, oder das Trägerboard T1 kann mittels einer nicht dargestellten Steckvorrichtung oder beispielsweise auch dadurch, daß das Trägerbord T1 als Teleskopeinrichtung ausgebildet ist um die erforderliche Länge L2 bzw. L3 ver­ längert werden.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die Anwendung in Embedded PC's beschränkt, sie kann vielmehr überall dort mit Vorteil Anwendung finden, wo Ap­ plikationsboards oder dergl. erweitert und unterschiedlich mit Bauelementen be­ stückt und kontaktiert werden müssen.

Bezugszeichenliste

A Applikationsboard
B Bauelement
L Längen L

1

bis L

3

des Trägerboards
S Steckvorrichtung
T Trägerboard

1

a Steckerleisten

1

b Steckermulden

2

a Steckerleisten

2

b Steckermulden

3

a Steckerleisten

3

b Steckermulden

Claims (6)

1. Elektronisches Bauteil mit DIMM-Steckvorrichtung für vorgegebene Raster, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckvorrichtung (S) etwa wie eine Scheckkarte mit unterschiedlichen Abmessungen zwischen etwa 68 × 10 mm bis 68 × 90 mm (Breite × Länge) als Trägerboard (T) ausgebildet ist und aus einer definierten Anordnung von mindestens zwei Reihen Steckerleisten (1a, 2a) gegenüber korrespondierenden Steckermulden (1b, 2b) auf einem Applikationsboard (A), über die Si­ gnale kabellos laufen, besteht.

2. Elektronisches Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerboard (T) der Steckvorrichtung (S) aus einer Basis- Steckerleiste (1) mit 144 Pins besteht, die um mindestens eine zusätz­ liche integrierte Steckerleiste (2) mit 80, bzw. 50 Pins erweitert ist.

3. Elektronisches Bauteil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich stark erwärmende Bauteile (B), z. B. chips, auf der Unterseite des Trägerboards (T) angeordnet sind.

4. Elektronisches Bauteil nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Abstand zwischen der Unterseite der Trägerboards (T) Steckvorrichtung (S) und dem Applikationsboard (A) etwa 3 mm be­ trägt.

5. Elektronisches Bauteil nach Anspruch 1 und einen der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerboard (T) der Steckvorrichtung (S) mit sei­ nen Steckerleisten (1a, 2a, 3a) unter 45° in die korrespondierenden Stecker­ mulden (1b, 2b, 3b) eingesteckt und dann so umgeklappt wird, bis es parallel zu dem Aplikationsboard (A) verläuft und der Kontakt zwischen beider Kon­ taktstücke hergestellt ist.

6. Elektronisches Bauteil nach Anspruch 1 und einen der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die BasisSteckerleisten (1) starr ausgebildet sind und die weiteren Steckerleisten (2, 3) auf dem Trägerboard (T) in die Positionen A bis B versetz- oder verschieb- oder ergänzbar angeordnet sind.