DE602004000243T2

DE602004000243T2 - Steckverbinder, bei dem das Übersprechen durch einen Erdungskontakt unterdrückt wird

Info

Publication number: DE602004000243T2
Application number: DE602004000243T
Authority: DE
Inventors: Goro 21-2 Haga
Original assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Current assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority date: 2003-02-25
Filing date: 2004-02-25
Publication date: 2006-06-29
Anticipated expiration: 2024-02-26
Also published as: DE602004000243D1; TW200417082A; EP1453152B1; US20040166700A1; EP1453152A1; JP3841348B2; KR20040076625A; TWI235526B; KR100592622B1; US6910922B2; JP2004259542A

Description

Hintergrund der Erfindung:
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Verbinder, der mit einer Leiterplatte verbunden werden soll.
Die japanische Patentoffenlegungsschrift (JP-A) 2001-28284 offenbart beispielsweise einen Koaxialverbinder zur Verwendung in einer Leiterplatte. Der in der Veröffentlichung offenbarte Koaxialverbinder enthält eine Mehrzahl von Einzelanschlüssen, die an einem Eletronikschaltungsgehäuse angeordnet sind, und eine Mehrzahl von Masseelementen, von denen jedes jeden der Signalanschlüsse an dreien seiner Seiten umrundet. Jedes der Masseelemente ist mit einem Masseanschluss verbunden, das zwischen benachbarten Signalanschlüssen angeordnet ist.
Weiter offenbart die japanische Patentoffenlegungsschrift (JP-A 2000-67955) einen balancierten Übertragungsleitungsverbinder, der eine Mehrzahl von Signalkontaktpaaren aufweist, von denen jedes von einer Mehrzahl von Masseelementen umgeben ist, so dass das Auftreten und Übersprechen verhindert wird.
In jedem der oben erwähnten Verbinder ist es erforderlich, das Masseelement als speziellen Entwurf zu enthalten. Demzufolge ist der Verbinder in seiner Größe erhöht und in seinem Aufbau kompliziert.
Die EP 0 975 054 A2 offenbart einen Kartenkantenverbinder zum Anbringen auf einer Leiterplatte. Der Verbinder enthält Referenzkontakte (für Masse oder Leistungsversorgung) und Signalkontakte, die von einem isolierenden Hohlraum gehalten werden und in einer Reihe angeordnet sind. Die Anschlussabschnitte zum Anbringen der Kontakte auf der Leiterplatte sind lediglich Stifte, die von durchkontaktierten Leitbereichen der Leiter platte empfangen werden, um die Kontakte mit der Platte zu verbinden.
Die US 6,322,379 B1 offenbart einen Verbinder mit einer Anordnung von Masseverbindern und Signalverbindern in einem Feld. Zusätzlich zu einem Abschnitt, der einen Kontakt mit einem Gegenkontakt bereitstellt, enthält ein Massekontakt zwei Abschirmabschnitte, die senkrecht zueinander bereitgestellt sind und einen Signalkontakt in zwei Richtungen umgeben. Auch in diesem Verbinder sind die Anschlussabschnitte zum Anbringen der Kontakte auf der Platte Stifte, die von Durchgangslöchern der Platte aufgenommen werden.
Zusammenfassung der Erfindung:
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen einfachen und kompakten Verbinder bereitzustellen, der in der Lage ist, das Auftreten von Übersprechen zu unterdrücken, ohne ein Masseelement eines besonderen Entwurfs zu erfordern.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Verbinder gemäß Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung sind jeweils in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen:
1A ist eine perspektivische Ansicht, die einen Gesamtaufbau eines Verbinders gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
1B ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts des in 1A gezeigten Verbinders aus einem bestimmten Winkel gesehen;
1C ist eine Ansicht ähnlich wie 1B aus einem anderen Winkel gesehen;
2 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Signalkontakts, der in dem in 1A gezeigten Verbinder verwendet wird;
3 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Massekontakts, der in dem in 1A gezeigten Verbinder verwendet wird;
4 ist eine Schnittansicht des in 1A gezeigten Verbinders;
5 ist eine Vorderansicht eines Abschnitts des in 1A gezeigten Verbinders;
6 ist eine Schnittansicht eines Abschnitts des Verbinders entlang einer Linie VI-VI in 4; und
7 ist eine Schnittansicht eines Abschnitts des Verbinders entlang einer Linie VII-VII in 4.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform:
Mit Bezug auf 1A bis 1C wird ein Gesamtaufbau eines Verbinders gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Der Verbinder ist mit einem Bezugszeichen 1 versehen und enthält einen Isolator 2, der eine rechteckige, in einer ersten Richtung A1 ausgedehnte Form aufweist, eine Anzahl von Signalkontakten 3 aus Metall, die von dem Isolator 2 gehalten werden, und eine Anzahl von Massekontakten 4 aus Metall. Die Signalkontakte 3 sind in einer einzelnen Reihe in der ersten Richtung A1 angeordnet und voneinander in einem vorbestimmten Rastermaß beabstandet. Die Massekontakte 4 sind ebenfalls in einer einzelnen Reihe in der ersten Richtung A1 angeordnet und voneinander in einem vorbestimmten Rastermaß beabstandet.
Die Signalkontakte 3 und die Massekontakte 4 sind abwechselnd angeordnet. An entgegengesetzten Enden in der ersten Richtung sind die Massekontakte 4 angeordnet. Daher ist zwischen allen benachbarten Massekontakten 4 der Signalkontakt 3 angeordnet. Hierbei wird auf einen der benachbarten Massekontakte 4 als erster Massekontakt Bezug genommen, wobei auf einen anderen der benachbarten Massekontakte 4 als zweiter Massekontakt Bezug genommen wird.
Der Isolator 2 ist mit einer Nut 2a versehen, die an einer seiner Seitenflächen in einer zweiten Richtung A2 senkrecht zu der ersten Richtung A1 ausgebildet ist. Die Nut 2a ist daran angepasst eine Schaltungsplatine 5 wie z.B. eine Leiterplatte aufzunehmen, die darin presseingepasst werden soll. Weiter ist der Isolator 2 mit einem Vorsprung 2b versehen, der auf der anderen Seitenfläche in der zweiten Richtung A2 ausgebildet ist.
Mit Bezug zusätzlich auf 2 werden die Signalkontakte 3 beschrieben.
Jeder der Signalkontakte 3 hat an einem seiner Enden in der zweiten Richtung A2 einen Anschlussabschnitt 3a zum Löten und einen erweiterten Abschnitt 3b in der Nähe des Anschlussabschnitts 3a. Der erweiterte Abschnitt 3b ist in der ersten Richtung A1 verbreitert. Durch Ändern der Breite oder Dicke des erweiterten Abschnitts 3b wird die Impedanz eingestellt.
Auf eine Kombination aus dem Anschlussabschnitt 3a und dem erweiterten Abschnitt 3b wird als mit der Schaltungsplatine 5 zu verbindender Endabschnitt Bezug genommen.
Jeder der Signalkontakte 3 weist an dem anderen Ende in der zweiten Richtung A2 einen Kontaktabschnitt 3c auf, der mit einem Signalkontakt eines Gegenverbinders verbunden werden soll, der mit dem Verbinder 1 gepaart werden soll.
Mit Bezug zusätzlich auf 3 werden die Massekontakte 4 beschrieben. Jeder der Massekontakte 4 besteht aus einem Plattenmaterial und weist an einem Ende in der zweiten Richtung ein Paar von Anschlussabschnitten 4a zum Löten, ein Paar von Flachplattenabschnitten 4b in der Nähe der Anschlussabschnitte 4a und einen breiten Halteabschnitt 4c angrenzend an die Flachplattenabschnitte 4b auf. Die Anschlussabschnitte 4a erstrecken sich auf einer Ebene, die sich in der zweiten Richtung A2 und einer dritten Richtung A3 ausbreitet, die senkrecht zu der ersten und der zweiten Richtung A1 und A2 ist, und sie sind voneinander beabstandet. Auf eine Kombination von Anschlussabschnitten 4a wird als mit der Schaltungsplatine 5 zu verbindender Endabschnitt Bezug genommen.
Die Flachplattenabschnitte 4b sind von gegenüberliegenden Kanten des Endabschnitts aus so gebogen, dass sie sich in die selbe Richtung bzw. auf die selbe Seite in der ersten Richtung A1 erstrecken. Somit liegen die Flachplattenabschnitte 4b einander gegenüber und sind in der dritten Richtung A3 voneinander beabstandet. Auf eine Kombination von Flachplattenabschnitten 4b wird als Erweiterungsabschnitt Bezug genommen. Der Halteabschnitt 4c ist daran angepasst, von dem Isolator 2 gehalten zu werden.
Jeder der Massekontakte 4 weist an dem anderen Ende in der zweiten Richtung einen Kontaktabschnitt 4d auf, der mit einem Massekontakt eines Gegenverbinders verbunden werden soll, der mit dem Verbinder 1 gepaart werden soll. Wie später klar wird, hat jeder der Massekontakte 4 eine symmetrische Form in der dritten Richtung A3, weil er gemeinsam sowohl auf der ersten als auch auf der zweiten Hauptoberfläche der Schaltungsplatine 5 verwendet wird. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird auf die erste und die zweite Hauptoberfläche jeweils als Ober- und Unterseite Bezug genommen.
Mit Bezug zusätzlich auf 4 bis 7 wird der Verbinder 1 im Detail beschrieben.
Die Schaltungsplatine 5 ist mit einer Anzahl von Signalmustern 5a versehen, die an ihren in der dritten Richtung A3 gegenüberliegenden Oberflächen, d.h. der Ober- und Unterseite ausgebildet sind. Die Signalmuster 5a auf den entgegengesetzten Oberflächen der Schaltungsplatine 5 sind einander in der dritten Richtung A3 gegenüberliegend angeordnet.
Die Signalkontakte 3 enthalten obere Signalkontakte, die den Signalmustern 5a auf der Oberseite der Schaltungsplatine 5 gegenüberliegen, und untere Signalkontakte, die den Signalmustern 5a auf der Unterseite der Schaltungsplatine 5 gegenüberliegen. Somit bilden der obere und der untere Signalkontakt 3, die einander in der dritten Richtung A3 gegenüberliegen, ein Paar. Der obere und der untere Signalkontakt 3 in jedem Paar sind zumindest teilweise zwischen den Flachplattenabschnitten 4b jedes der Massekontakte 4 bereitgestellt. Dadurch, dass benachbarte Massekontakte 4 zusammenwirken und durch Verwenden der Flachplattenabschnitte 4b sind die Endabschnitte der oberen und unteren Signalkontakte 3 in jedem Paar demzufolge im wesentlichen vollständig umgeben. Auf jeden der oberen und unteren Signalkontakte 3 in jedem Paar kann als zusätzlicher Signalkontakt Bezug genommen werden.
Durch einen Zwischenraum zwischen dem oberen und dem unteren Signalkontakt in jedem Paar wird die Schaltungsplatine 5 in die in 1 dargestellte Nut 2a eingeführt. Die Schaltungsplatine 5 ist angrenzend zu ihrer Ober- und Unterseite jeweils mit einem Paar von Masseleitungsschichten 5b versehen. Wenn die Schaltungsplatine 5 in die Nut 2a eingeführt wird, liegen die Anschlussabschnitte 3a des oberen und des unteren Signalkontakts 3 in jedem Paar jeweils den Signalmustern 5a auf der Ober- und Unterseite der Schaltungsplatine 5 gegenüber und werden mit ihnen in Presskontakt gebracht. Die Anschlussabschnitte 4a jedes der Massekontakte 4 liegen jeweils den Masseflächeschichten 5b auf der Ober- und Unterseite der Schaltungsplatine 5 gegenüber und werden mit ihnen in Kontakt gebracht. Signalkontakt 3 hat eine um ΔD kürzere Länge als der Massekontakt 4.
Mit dem oben erwähnten Aufbau liegen entgegengesetzte Seiten des erweiterten Abschnitts 3b des Signalkontakts 3 in der dritten Richtung jeweils dem Flachplattenabschnitt 4b des Massekontakts 4 und der Masseflächenschicht 5b gegenüber. Weiterhin liegen einander in der ersten Richtung gegenüberliegende Seiten des Signalkontakts 3 jeweils benachbarten Massekontakten 4 gegenüber. Daher ist jeder der Signalkontakte 3 in vier Richtungen (auf vier Seiten) abgeschirmt, d.h. in die Richtung nach links, nach rechts, nach oben und nach unten (auf der linken, rechten, oberen und unteren Seite). Daher ist es möglich, das Auftreten von Übersprechen zu unterdrücken.
Die Flachplattenabschnitte 4b der Massekontakte 4 umgeben die erweiterten Abschnitte 3b der Signalkontakte 3. Vorzugsweise sind größere Abschnitte der Signalkontakte 3 von den Flachplattenabschnitten 4b umgeben.
Somit ist jeder der Signalkontakte 3 von den Massekontakten 4 und der Masseflächenschicht 5b der Schaltungsplatine 5 in vier Richtungen (auf vier Seiten) abgeschirmt, d.h. in die Richtung nach links, nach rechts, nach oben und nach unten (auf der linken, rechten, oberen und unteren Seite). Alternativ können die Signalkontakte 3 in den drei Richtungen (auf drei Seiten) abgeschirmt sein ohne die Masseflächenschicht 5b.
Auch wenn die Erfindung bisher in Verbindung mit ihrer bevorzugten Ausführungsform beschrieben wurde, wird es für die Fachkundigen einfach möglich sein, diese Erfindung in verschiedenen andere Weisen in die Praxis umzusetzen, ohne von dem Umfang der angehängten Ansprüche abzuweichen.

Claims

Verbinder (1), der an eine Schaltungsplatine (5) angeschlossen werden soll, wobei der Verbinder (1) enthält: einen Isolator (2), einen ersten und einen zweiten Massekontakt (4), die von dem Isolator (2) gehalten werden und voneinander beabstandet sind, und einen Signalkontakt (3), der zwischen dem ersten und zweiten Massekontakt (4) bereitgestellt ist und von dem Isolator (2) gehalten wird, wobei der Signalkontakt (3), der erste Massekontakt (4) und der zweite Massekontakt (4) alle einen Endabschnitt (3a, 3b, 4a) aufweisen, der der an die Schaltungsplatine (5) angeschlossen werden soll; dadurch gekennzeichnet, dass der erste Massekontakt (4) einen Erweiterungsabschnitt (4b) aufweist, der sich von seinem Anschlussabschnitt (4a) aus zu dem zweiten Massekontakt (4) hin erstreckt, der erste und der zweite Massekontakt (4) zusammenwirken, so dass sie den Endabschnitt (3a, 3b) des Signalkontakts (3) unter Verwendung des Erweiterungsabschnitts (4b) im wesentlichen umgeben, der Erweiterungsabschnitt (4b) ein Paar von Flachplattenabschnitten aufweist, die einander gegenüberliegen, der Endabschnitt (3a, 3b) des Signalkontakts (3) zumindest abschnittsweise zwischen den Flachplattenabschnitten (4b) angeordnet ist, jeder der Endabschnitte (3a, 3b, 4a) einen Anschlussabschnitt (3a, 4a) aufweist, der der Schaltungsplatine (5) zugewandt ist, die Schaltungsplatine (5) eine erste Fläche und eine der der ersten Fläche gegenüberliegende zweite Fläche aufweist, der Endabschnitt (4a) des ersten und des zweiten Massekontakts (4) jeweils ein Paar von Anschlussabschnitten (4a) aufweist, die jeweils der ersten und der zweiten Fläche der Schaltungsplatine (5) zugewandt sind, die Massekontakte (4) in einer einzelnen Reihe angeordnet sind, die Signalkontakte (3) eines Paars zwischen nebeneinanderliegenden Massekontakten (4) liegen, jeder der Massekontakte einen Endabschnitt (4a), einen Kontaktabschnitt (4d) zum Kontaktieren eines Gegenkontakts und einen Halteabschnitt (4c) aufweist, das Paar von Anschlussabschnitten einander gegenüberliegt und das Paar von Flachplattenabschnitten (4b) einander gegenüberliegt, die Anschlussabschnitte (4a) des Paars jeweils auf entgegengesetzten Flächen der Schaltungsplatine (5) angeordnet sind, um die Schaltungsplatine (5) dazwischen zu klammern, die Flachplattenabschnitte (4b) des Paares jeweils auf beiden Seiten der Schaltungsplatine (5) angeordnet sind.
Verbinder nach Anspruch 1, bei dem die Flachplattenabschnitte (4b) sich von dem Endabschnitt (4a) des ersten Massekontakts (4) aus erstrecken.
Verbinder nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Endabschnitt (3a, 3b) des Signalkontakts (3) einen Anschlussabschnitt (3a) aufweist, der lediglich der ersten Fläche der Schaltungsplatine zugewandt ist.
Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, der weiter einen zusätzlichen Signalkontakt (3) aufweist, der zwischen dem ersten und dem zweiten Massekontakt (4) angeordnet ist und von dem Isolator (2) gehalten wird, wobei ein Endabschnitt (3a, 3b) des Signalkontakts (3) und ein Endabschnitt (3a, 3b) des zusätzlichen Signalkontakts (3) im wesentlichen ganz von dem ersten und zweiten Massekontakt (4) umgeben sind, die unter Verwendung des Erweiterungsabschnitts (4b) zusammenwirken.
Verbinder nach Anspruch 4, bei dem der Endabschnitt (3a, 3b) des zusätzlichen Signalkontakts (3) einen Anschlussabschnitt (3a) aufweist, der lediglich der zweiten Fläche der Schaltungsplatine zugewandt ist.
Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der erste und zweite Massekontakt (4) parallel zueinander in einer ersten Richtung (A1) angeordnet sind, der erste und der zweite Massekontakt an einem Ende in einer zu der ersten Richtung (A1) senkrechten zweiten Richtung (A1) mit dem Endabschnitt (4a) versehen sind und mit einem an dem anderen Ende in der zweiten Richtung (A2) ausgebildeten Kontaktabschnitt (4d), der ein Gegenelement kontaktieren soll, das mit dem Verbinder verbunden werden soll.
Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der erste und zweite Massekontakt (4) aus einem Plattenmaterial bestehen, der Endabschnitt (4a) des ersten und zweiten Massekontakts sich in eine zu der ersten und zweiten Richtung (A1, A2) senkrechte dritte Richtung (A3) und in die zweite Richtung (A2) erstreckt.
Verbinder nach Anspruch 1, bei dem eine Mehrzahl von Signalkontakten (3), die von dem Isolator (2) gehalten sind, in einer Einzelreihe in einer ersten Richtung (A1) angeordnet sind und eine Mehrzahl von Massekontakten (4), die von dem Isolator (2) gehalten sind, in einer Einzelreihe in der ersten Richtung (A1) angeordnet sind; der Endabschnitt (3a, 3b) aller Signalkontakte (3) an einem Ende in einer zu der ersten Richtung (A1) senkrechten zweiten Richtung (A2) ausgebildet ist, um mit der Schaltungsplatine (5) verbunden zu werden, ein Kontaktabschnitt (3c) aller Signalkontakte (3) an dem anderen Ende in der zweiten Richtung (A2) ausgebildet ist, um mit einem Gegenelement verbunden zu werden, das mit dem Verbinder zu verbinden ist, der Endabschnitt (4a) aller Massekontakte an einem Ende in der zweiten Richtung (A2) ausgebildet ist, um mit der Schaltungsplatine (5) verbunden zu werden, der Kontaktabschnitt (4d) aller Signalkontakte (4) an dem anderen Ende in der zweiten Richtung (A2) ausgebildet ist, um mit dem Gegenelement kontaktiert zu werden, das Paar von Flachplattenabschnitten von dem Abschlussabschnitt jedes Massekontakts (4) in der ersten Richtung (A1) vorspringt und in einer zu der ersten und zweiten Richtung (A1, A2) senkrechten dritten Richtung (A3) voneinander beanstandet ist, die Signalkontakte (3) und die Massekontakte (4) abwechselnd angeordnet sind, der Endabschnitt (3a, 3b) aller Signalkontakte auf drei Seiten von den Endabschnitten (4a) benachbarter Massekontakte und den Flachplattenabschnitten umgeben ist.