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Die Erfindung betrifft ein elektrotechnisches Bauteil,
insbesondere für
Telekommunikations- und/oder Datenübertragungssysteme.
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Aus der
DE 202 00 412 U1 ist eine
Steckbuchse für
Telekommunikations- und Datenübertragungssysteme
bekannt, mit einem Gehäuse,
dass eine Stecköffnung
für einen
Stecker aufweist und mit einer Vielzahl von Kontaktdrähten, die
in die Stecköffnung
vorragen und die Anschlussenden zur Kontaktierung mit einer Leiterplatte
aufweisen, wobei die Kontaktdrähte
an einem Kontaktträger
gehalten sind, der in das Gehäuse
montierbar ist. Bei einer solchen Steckbuchse ist der Kontaktträger als
separates Element ausgebildet.
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Die Kontaktdrähte müssen separat hergestellt und
an dem Kontaktträger
montiert werden, bevor dann der Kontaktträger insgesamt mit dem Gehäuse der
Steckbuchse verbunden wird. Demzufolge müssten bei der Herstellung die
Einzelteile separat gefertigt und montiert werden. Dies ist sowohl
bezüglich
der Herstellung als auch bezüglich
der Montage äußerst aufwendig.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt
der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein elektrotechnisches Bauteil
zu schaffen, welches in einfacher Weise gefertigt werden kann und
eine einfache Montage ermöglicht.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung
ein elektrotechnisches Bauteil vor, wie es im Anspruch 1 angegeben
ist.
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Bei dieser Ausbildung sind die Kontaktdrähte keine
vereinzelten Elemente mehr, die separat zugeführt, positioniert und montiert
werden müssen,
sondern die Kontaktdrähte
sind durch die Schar von zueinander parallelen Leiterbahnabschnitten
gebildet. Die erste Installationsplatte bildet eine formstabile Montageplatte,
während
die zweite Installationsplatte nach Art einer flexiblen Leiterplatte
ausgebildet ist. In dieser sind eine Vielzahl von Leiterbahnen vorgesehen.
Die zweite Installationsplatte weist einen ersten Endbereich auf,
der mit der ersten Installationsplatte verbunden werden kann oder
verbunden ist, sowie einen zweiten Endbereich, der ebenfalls mit
der ersten Installationsplatte oder mit an dieser befestigbaren
oder befestigten elektrotechnischen Teilen verbunden ist oder verbindbar
ist. Der Mittelbereich zwischen dem ersten und dem zweiten Endteil
wird durch die Schar zueinander paralleler Leiterbahnabschnitte
gebildet. Diese sind seitlich voneinander beabstandet und bilden
die mechanische Verbindung zwischen den beiden Endteilen. Die Schar
der Leiterbahnabschnitte ist quasi durch zueinander parallel verlaufende
kammartige Stabstrukturen gebildet, die die einzige Verbindung zwischen
den beiden Endteilen bilden. Aufgrund dieser Ausbildung können diese übereinander
parallelen Leiterbahnabschnitte als Kontaktierungselemente, beispielsweise
beim Aufbau von Steckbuchsen oder dergleichen, dienen. Eine separate
Anordnung und Ausbildung der Leiterbahnabschnitte, die quasi die
Kontaktdrähte
bilden, ist nicht erforderlich, da diese bei der Herstellung der zweiten
Installationsplatte in diese eingebracht werden und in deren beiden
Endbereichen durch das Leiterplattenmaterial fixiert sind. Lediglich
in dem Mittelbereich sind diese Leiterbahnabschnitte freigelegt, so
dass sie biegbare Kontaktelemente bilden können. Die Schar von parallelen
Leiterbahnabschnitten ist quasi durch voneinander beabstandete parallel zueinander
gerichtete Stabstrukturen gebildet.
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Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass
jeder Leiterbahnabschnitt der Schar einseitig, also unterseitig
oder oberseitig, durch Kupfermetall überdeckt ist, welches in die
Materialschicht der beiden Endteile übergeht.
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Die Stabstruktur der Schar von Leiterbahnabschnitten
kann jeweils durch das Material der zweiten Installationsplatte
unterlegt oder überdeckt
sein, wodurch eine Versteifung der Stabstrukturen der Leiterbahnabschnitte
erfolgt.
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Bevorzugt ist zudem vorgesehen, dass
die Leiterbahnen und Leiterbahnabschnitte aus Metall, insbesondere
Kupfermetall bestehen.
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Um eine gute Kontaktgabe zu Anschlusselementen
zu erreichen, kann zudem vorgesehen sein, dass die Leiterbahnabschnitte
im nicht isolierten Bereich mit gut elektrisch leitendem, korrisionsarmem Material,
insbesondere Gold, beschichtet sind.
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Um bei der Verwendung im Telekommunikations-
und/oder Datenübertragungsbereich
gute Übertragungseigenschaften
sicherzustellen, ist vorgesehen, dass mindestens in eines der beiden
Endteile der zweiten Installationsplatte elektrotechnische Kompensationsmittel,
Resonanzdämpfungsmittel oder
andere die elektrischen Übertragungseigenschaften
verbessernde Mittel eingebettet sind, die in elektrisch leitender
Verbindung mit den Leiterbahnen beziehungsweise Leiterbahnabschnitten
stehen.
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Solche Kompensationsmittel sind an
sich bekannt. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird aber erreicht,
dass diese Kompensationsmittel äußerst nahe
zu den Kontaktbahnen angeordnet sind, die durch die Schar von parallelen
Leiterbahnabschnitten gebildet sind und hierdurch werden die Übertragungseigenschaften
verbessert, insbesondere im Bereich von beispielsweise 250 Megahertz.
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Zudem ist bevorzugt vorgesehen, dass
die erste Installationsplatte eine Leiterplatte ist.
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Bevorzugt ist zudem, dass die zweite
Installationsplatte aus Polyimid mit eingebetteten Leiterbahnen
und dergleichen besteht.
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Um eine formstabile Ausbildung der
ersten Installationsplatte zu erreichen, ist vorgesehen, dass die
erste Installationsplatte aus Glasfaser verstärktem Kunststoff besteht.
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Um eine einfache Verbindung der zweiten
Installationsplatte mit der ersten Installationsplatte realisieren
zu können,
ist vorgesehen, dass der erste Endteil der zweiten Installationsplatte
mechanische Verbindungsteile aufweist, mittels derer der Endteil mit
der ersten Installationsplatte verbunden ist.
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Dabei kann vorgesehen sein, dass
der erste Endteil mittels Steckverbindern mit der ersten Installationsplatte
verbunden ist.
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Zudem kann vorgesehen sein, dass
aus dem ersten Endteil Anschlussenden der Leiterbahnen oder Leiterbahnabschnitte
austreten, die mit Kontaktbereichen der ersten Installationsplatte
kontaktgebend verbunden sind.
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Eine besonders bevorzugte Ausbildung
wird darin gesehen, dass die erste Installationsplatte und die zweite
Installationsplatte als Multilayer-Leiterplattenverbund ausgebildet sind.
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Gemäß dieser Gestaltung kann die
erste Installationsplatte samt zweiter Installationsplatte ein einstückiges Verbundbauteil
sein.
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Hierbei ist bevorzugt vorgesehen,
dass der erste Endteil, die Schar von Leiterbahnabschnitten und
der zweite Endteil aus der die zweite Installationsplatte bildenden
Schicht des Multilayer-Leiterplattenverbundes separiert sind, wobei
lediglich die der Schar von Leiterbahnabschnitten abgewandte Randkante
des ersten Endteiles mit der einen Teil der zweiten Installationsplatte
bildenden Schicht einstückig
verbunden ist.
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Um das Bauteil in einfacher Weise
mit einer Steckbuchse komplettieren zu können, ist vorgesehen, dass
an der ersten Installationsplatte oder an der Multilayer-Leiterplatte
nahe des an der Installationsplatte befestigten oder in die Mulitlayer-Leiterplatte übergehenden
Endes des ersten Endteiles ein Deckel einer Steckbuchse befestigt
ist, dass an dem Deckel das zweite Endteil befestigt ist und an
dem Deckel ein Steckbuchsenkörper
befestigt ist, wobei in der Montagesolllage die Schar von parallelen
Leiterbahnabschnitten die Steckbuchsen-Kontakte bilden, die vom Steckbuchsenkörper abgedeckt
sind, wobei die Steckbuchse eine entsprechende Steckereinsatzöffnung aufweist.
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Hierbei kann bevorzugt vorgesehen
sein, dass der Steckbuchsenkörper
am Deckel anscharniert ist.
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Um eine exakte Ausrichtung der freiliegenden
Leiterbahnabschnitte der Schar von Leiterbahnabschnitten zu erreichen,
ist vorgesehen, dass am Deckel der Steckbuchse scheibenförmige Führungs- und
Positionierelemente angeordnet oder angeformt sind, auf denen sich
jeweils ein Leiterbahnabschnitt der Schar von Leiterbahnabschnitten
abstützt,
wobei die Leiterbahnabschnitte durch diese Elemente voneinander
separiert sind.
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Hierbei kann vorgesehen sein, dass
die scheibenförmigen
Führungs-
und Positionierelemente über
einen Tragarm am Deckel befestigt sind.
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Um den Kontaktdruck dauerhaft aufrechterhalten
zu können,
kann vorgesehen sein, dass der Tragarm von einem am Deckel gehaltenen
Federelement gestützt
ist.
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Hierbei kann vorgesehen sein, dass
das Federelement eine metallische Blattfeder ist.
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Alternativ oder zusätzlich kann
vorgesehen sein, dass das Federelement ein Elastomerkörper ist, der
zwischen einem am Deckel angeordneten Auflagerteil und dem Tragarm
eingespannt ist.
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Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass
der Elastomerkörper
als Walze ausgeformt ist, wobei einzelne Ringabschnitte der Walze
die einzelnen Leiterbahnabschnitte separat federnd abstützen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung
sind in der Zeichnung gezeigt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigt:
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1 eine
erste Ausführungsform
eines elektronischen Bauteiles in Ansicht;
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2 Einzelheiten
der 1 in Ansicht;
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3 Einzelheiten
in einer anderen Funktionsstellung;
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4 ein
mit einer Steckbuchse komplettiertes Bauteil in der Ansicht gemäß 1 gesehen;
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5 desgleichen
in einer weiteren Vormontagelage;
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6 desgleichen
in einer Endmontagelage;
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7 das
Bauteil von der Rückseite
her gesehen;
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8 das
Bauteil in Seitenansicht, teilweise geschnitten;
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9 eine
Variante in der Ansicht analog 1 gesehen;
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10 die
Variante in einer anderen Funktionslage;
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11 eine
Einzelheit in Seitenansicht;
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12 die
Einzelheit in Ansicht;
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13 die
Einzelheit in einer anderen Blickrichtung gesehen;
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14 ein
elektronisches Bauteil in einer Vormontageposition;
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15 desgleichen
in ähnlicher
Blickrichtung gesehen;
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16 desgleichen
in Seitenansicht;
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17 das
Bauteil in der Endmontagelage;
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18 desgleichen
in Seitenansicht, teilweise geschnitten.
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In 1 ist
ein elektrotechnisches Bauteil für Telekommunikations-
und/oder Datenübertragungssysteme
gezeigt. Es besteht aus einer ersten Installationsplatte 1,
die biegesteif ausgebildet ist und einer zweiten Installationsplatte 2,
die flexibel ausgebildet ist. Die zweite Installationsplatte 2 ist
als Leiterplatte ausgebildet, wobei die entsprechenden Leiterbahnen in
die Leiterplatte eingebettet sind. Die zweite Installationsplatte
weist einen ersten Endbereich 3 auf, der mit der ersten
Installationsplatte 1 verbunden ist, sowie einen zweiten
Installationsbereich 4, der wie insbesondere aus 5 ersichtlich ist, mit der
ersten Installationsplatte 1 nur mittelbar verbunden ist,
nämlich
unter Zwischenanordnung von an dieser befestigten elektrotechnischen
Teilen, die später
noch beschrieben sind. Zwischen dem ersten und dem zweiten Endteil 3,4 ist
ein Mittelbereich ausgebildet, der durch eine Schar zueinander paralleler
Leiterbahnabschnitte 5 gebildet ist, die voneinander seitlich
beabstandet sind und nicht miteinander seitlich verbunden sind.
Vielmehr ist zwischen den einzelnen parallelen Leiterbahnabschnitten
jeweils ein Freiraum vorhanden.
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Diese zueinander parallelen Leiterbahnabschnitte 5 bilden
die mechanische Verbindung zwischen den beiden Endteilen 3,4 und
stellen Kontaktflächen
für entsprechende
elektrische Kontakte dar. Je nach Anwendungsfall kann jeder Leiterbahnabschnitt 5 der
Schar von Leiterbahnabschnitten einseitig, also unterseitig oder
oberseitig durch Kupfermetall überdeckt
sein, welches in die Materialschicht der beiden Endteile 3,4 übergeht,
also einstückig
mit diesem ausgeformt ist. Solche Materialschichten können zur
Versteifung der Leiterbahnabschnitte 5 dienen und auch
sicherstellen, dass diese Leiterbahnabschnitte 5 nur einseitig
freigelegt sind und kontaktierbar sind. Vorzugsweise bestehen sowohl
die in die zweite Installationsplatte 2 integrierten Leiterbahnen als
auch die Leiterbahnabschnitte 5 aus Kupfermetall. Im nicht
isolierten Bereich, also zwischen den Endteilen 3,4 können die
Leiterbahnabschnitte 5 mit gut elektrisch leitendem, korrosionsarmem
Material, beispielsweise Gold, beschichtet sein. Vorzugsweise weist
zudem mindestens eines der beiden Endteile
3 oder 4 der
zweiten Installationsplatte 2 elektrotechnische Kompensationsmittel,
Resonanzdämpfungsmittel
oder andere, die elektrischen Übertragungseigenschaften
verbessernde Mittel in eingebetteter Form auf. Diese Mittel können in
unmittelbarer Nähe
zu den Leiterbahnabschnitten 5 angeordnet werden, so dass
ein äußerst kurzer
weg zu den kontaktierenden Elementen besteht.
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Auch die erste Installationsplatte 1 ist
vorzugsweise eine Leiterplatte mit eingebetteten Kontaktbahnen und
dergleichen elektrotechnischen Bauteilen. Zur Kontaktierung können Anschlussteile
aus dem ersten Endteil 3 der zweiten Installationsplatte herausgeführt sein,
die mit entsprechend freigelegtem Kontaktbereichen der ersten Installationsplatte kontaktierend
verbunden werden.
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Vorzugsweise besteht die zweite Installationsplatte 2 aus
Polyimid mit eingebetteten Leiterbahnen, während die erste Installationsplatte 1 aus
Glasfaser verstärktem
Kunststoff besteht.
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Im Ausführungsbeispiel gemäß 1 bis 8 weist der erste Endteil 3 der
zweiten Installationsplatte 2 mechanische Verbindungsteile
auf, mittels derer der Endteil 3 der ersten Installationsplatte 1 verbunden
ist, beispielsweise steckverbunden. Eine mögliche Art der Verbindung ist
beispielsweise in 8 ersichtlich.
Gemäß Ausführungsform
nach 9 und 10 sowie 14 bis 18 sind
die erste Installationsplatte 1 und die zweite Installationsplatte 2 zu
einem Multilayer-Leiterplattenverbund ausgebildet. Dabei ist der
erste Endteil 3, die Schar von Leiterbahnabschnitten 5 und
der zweite Endteil 4, der die zweite Installationsplatte 2 bildenden
Schicht des Multilayer-Leiterplattenverbundes von dem restlichen
Bestandteil der zweiten Installationsplatte separiert, wobei lediglich
die der Schar von Leiterbahnabschnitten 5 abgewandte Randkante 6 des
ersten Endteiles 3 mit der die zweite Installationsplatte
bildenden restlichen Schicht 2 einstückig verbunden ist. Das Element
mit den Bestandteilen 3,4,5 kann aus
der Ebene der Multilayer-Verbundplatte herausgeschwenkt werden,
wie beispielsweise in 10 verdeutlicht
ist. An der ersten Installationsplatte 1 oder an der Multilayer-Leiterplatte 1,2 kann
nahe des an der Installationsplatte befestigten oder in die Multilayer-Leiterplatte übergehenden
Endes des ersten Endteiles 3 ein Deckel 7 einer
Steckbuchse 8 befestigt sein. An dem Deckel 7 wiederum
ist das zweite Endteil 4 der zweiten Installationsplatte 2 befestigt,
wobei in der Montagesolllage, wie sie beispielsweise in 14 gezeigt ist, die Schar
von parallelen Leiterbahnabschnitten 5 die Steckbuchsenkontakte
bilden, die in der Montagesolllage, wie sie beispielsweise in 17 verdeutlicht ist, vom
Körper
der Steckbuchse 8 abgedeckt sind. Die Steckbuchse 8 weist
dabei eine entsprechende Steckereinsatzöffnung für einen passenden Stecker auf.
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Vorzugsweise ist der Körper der
Steckbuchse 8 am Deckel 7 anscharniert, so dass beide Teile einstückig aus
Kunststoff gefertigt sein können.
Die Verbindung der beiden Teile ist beispielsweise ein Filmscharnier.
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Am Deckel 7 der Steckbuchse
können
noch scheibenförmige
Führungs-
und Positionierelemente 9 angeordnet oder angeformt sein,
auf denen sich in der Montagesolllage jeweils ein Leiterbahnabschnitt 5 der
Schar der Leiterbahnabschnitten abstützt. Die Leiterbahnabschnitte 5 sind
zusätzlich
durch diese Elemente voneinander separiert. Zudem können die scheibenförmigen Führungs-
und Positionierelemente 9 über einen Tragarm 10 am
Deckel 7 befestigt sein. Der Tragarm 10 hat eine
gewisse Federungswirkung. Um die Federungswirkung noch zu verbessern,
kann der Tragarm 10 von einem am Deckel 7 gehaltenen
Federelement gestützt
sein. Beispielsweise in der Ausführungsform
gemäß 15 ist das Federelement
durch eine metallische Blattfeder 11 gebildet. Beispielsweise
bei der Ausführungsform nach 14 ist das Federelement
ein Elastomerkörper 12,
der zwischen einem am Deckel angeordneten Auflagerteil 13 und
dem Tragarm 10 eingespannt ist. Der Elastomerkörper 12 kann
als Walze ausgeformt sein, wobei einzelne Ringabschnitte der Walze
die einzelnen Leiterbahnabschnitte 5 separat federnd stützen.
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Bei der in 1 bis 8 gezeigten
Ausführungsform
erfolgt die Montage und Komplettierung in der Weise, dass zunächst an
die erste Installationsplatte 1 die zweiten Installationsplatten 2 gesteckt werden.
Die Verbindung kann durch Schweißen oder in anderer Weise gesichert
werden. Dabei erfolgt zudem eine Kontaktierung der Kontaktelemente
der zweiten Installationsplatte 2 mit den Leiterbahnen
der ersten Installationsplatte 1. Anschließend kann
der Deckel 7 der Steckbuchse lagerichtig auf die Installationsplatte 1 aufgesetzt
und mit dieser verschweißt werden.
Diese Position ist in 4 gezeigt.
Das zweite Ende 4 der zweiten Installationsplatte 2 wird über eine
entsprechende Aufnahme des Deckels 7 mit einer Lochung
gesteckt und ebenfalls fixiert, beispielsweise verschweißt. Anschließend kann
die Buchse 8 in Schließstellung
verschwenkt werden, so dass die Leiterbahnabschnitte 5 ihre
Sollposition innerhalb der Steckbuchse 8 einnehmen.
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In 7 ist
die Hinterseite der ersten Installationsplatte 1 gezeigt,
wobei die Kontaktbahnen der zweiten Installationsplatte an der Rückseite
der Installationsplatte 1 angelegt sind und mit entsprechenden
Kontaktbereichen kontaktiert sind.
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Die Federung der Kontaktbereiche 5 erfolgt im
Wesentlichen durch die Kontaktfeder 11 und das Elastomerelement 12.
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Bei der Ausführungsform nach 9 und 10 beziehungsweise 14 bis 18 erfolgt
die Montage in der Weise, dass zunächst die beigelegten Teile
der zweiten Installationsplatte 2, nämlich die Teile 3,5,4 aus
der Position gemäß 9 in die Position gemäß 10 verschwenkt werden, wobei
die Verschwenkung automatisch erfolgen kann und ein entsprechendes
Betätigungsmittel
durch die Lochungen 14 greift. In dieser Position, die
in 10 gezeigt ist, kann
die Komplettierung mit dem Deckel 7 erfolgen, der im entsprechenden
Installationsort der Verbundleiterplatte 1,2 fixiert
wird, woraufhin das zweite Ende mit dem Bereich 4 aufgesteckt
und durch Schweißen positioniert
wird. Anschließend
kann die Buchse 8 in die Montagesolllage verschwenkt werden,
so dass sich die Position einstellt, wie sie in 17 und 18 gezeigt
ist.
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Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern
im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.
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Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung
offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich
angesehen.