DE602004002229T2

DE602004002229T2 - Verbinder geeignet zur symmetrischen Signalübertragung und Substrat zur Montage

Info

Publication number: DE602004002229T2
Application number: DE602004002229T
Authority: DE
Inventors: Takeshi Shindo
Original assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Current assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority date: 2003-04-16
Filing date: 2004-04-15
Publication date: 2007-07-19
Anticipated expiration: 2024-04-16
Also published as: EP1469558A2; CN1538578A; DE602004002229D1; EP1469558A3; TW200428718A; EP1469558B1; TWI276262B; US6974336B2; US20040209496A1; JP2004319257A; CN1279661C

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der früheren japanischen Anmeldung JP 2003-111567.
Hintergrund der Erfindung:
Diese Erfindung bezieht sich auf einen Verbinder, der für eine Verbindung einer Übertragungsleitung oder einer elektrischen Leitung zum Übertragen eines ausgeglichenen Signales geeignet ist, und auf ein Substrat zum Anbringen des Verbinders.
Ein Verbinder dieser Art ist z.B. in dem japanischen Patent JP 3108239 B offenbart und weist einen Isolator und eine Mehrzahl von Paaren von Signalkontakten (Signalkontaktpaare) auf, die von dem Isolator gehalten sind. Jedes Signalkontaktpaar ist mit einem Paar von Übertragungsleitungen zum Übertragen eines ausgeglichenen Signales verbunden.
Jeder der Signalkontakte ist primär durch Stanzen gebildet. In diesem Fall neigt jeder Signalkontakt dazu, teilweise in der Schnittform zu variieren. Es ist daher schwierig, eine Impedanzanpassung zwischen den Signalkontakten eines jeden der Signalkontaktpaare zu erzielen.
In dem Fall, in dem die Einstellung der Impedanz wesentlich ist und unabweichlich ist, ist es unausweichlich, die Form beim Stanzen zu ändern. Die Änderung in der Form beim Stanzen verlangt hohe Kosten.
Aus der JP 243936 A kann ein Verbinder zum Anbringen auf einem Substrat entnommen werden, der geeignet für eine Verbindung einer Übertragungsleitung oder einer elektrischen Leitung zum Übertragen eines ausgeglichenen Signales geeignet ist. Der Verbinder weist Signalkontakte auf.
Jeder Signalkontakt weist einen festen Abschnitt, der an dem Isolator befestigt ist, einen kontaktierenden Abschnitt, der mit einem Ende des festen Abschnittes verbunden ist und sich in eine erste Richtung erstreckt; einen ersten mittleren Abschnitt, der sich in die erste Richtung erstreckt, einen zweiten mittleren Abschnitt, der sich von dem ersten mittleren Abschnitt erstreckt, der sich in einer zweiten Richtung senkrecht zu der ersten Richtung erstreckt, einen Anschlußabschnitt, der sich von dem zweiten mittleren Abschnitt in der ersten Richtung erstreckt, auf; worin der erste mittlere Abschnitt eines jeden Signalkontaktes an Positionen unterschiedlich zueinander in der zweiten Richtung angeordnet sind; und worin der zweite mittlere Abschnitt eines jeden Signalkontaktes an Positionen unterschiedlich voneinander in der ersten Richtung angeordnet ist.
Zusammenfassung der Erfindung:
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Verbinder vorzusehen, der eine ausgezeichnete Impedanzeigenschaft aufweist und der geeignet zur Übertragung eines ausgeglichenen Signales ist.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Verbinder vorzusehen, der das Auftreten von Übersprechen zwischen benachbarten der oben erwähnten Signalkontaktpaare verhindern kann.
Es ist noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kombination eines Substrates und des oben erwähnten Ver binders vorzusehen, die an der Verschlechterung in der Impedanzeigenschaft gehindert ist.
Andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden klar, während die Beschreibung vorangeht.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verbinder vorgesehen, wie er in dem unabhängigen Anspruch 1 beansprucht ist.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Kombination eines Substrates und des Verbinders nach einem der Ansprüche 1 bis 8 vorgesehen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung:
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Verbinders gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammen mit einem Substrat zum Anbringen des Verbinders;
2 ist eine perspektivische Ansicht des in 1 dargestellten Verbinders, wobei ein Teil entlang einer Linie II-II weggeschnitten ist, zusammen mit dem Substrat, das in zwei Teile in einer Dickenrichtung zur Bequemlichkeit der Beschreibung unterteilt ist;
3 ist eine Schnittansicht eines kennzeichnenden Teiles eines Kontaktabschnittes, die entlang einer Linie III-III in 2 genommen ist;
4 ist eine Schnittansicht eines kennzeichnenden Teiles des Verbinders, die entlang einer Linie IV-IV in 2 genommen ist;
5 ist eine Schnittansicht eines kennzeichnenden Teiles, die entlang einer Linie V-V in 2 genommen ist und die Beziehung zwischen dem Kontaktabschnitt und dem Substrat zeigt;
6 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die entlang einer Linie VI-VI in 1 genommen ist; und
7 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die entlang einer Linie VII-VII in 1 genommen ist.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform:
Bezugnehmend auf 1 und 2 wird eine Beschreibung eines Verbinders gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben.
Der durch 1 in der Figur bezeichnete Verbinder ist ein sogenannten Winkelverbinder und mit einem Gegenverbinder (nicht gezeigt) in einer ersten Richtung A1 gekoppelt und verbunden zum Verbinden einer Übertragungsleitungen zum Übertragen eines ausgeglichenen Signales. Der Verbinder 1 ist an einem Substrat 11 wie eine gedruckte Leiterplatte in einer zweiten Richtung A2 senkrecht zu der ersten Richtung A1 angebracht. Eine Richtung senkrecht zu der ersten und der zweiten Richtung A1 und A2 wird eine dritte Richtung A3 genannt.
Der Verbinder 1 weist einen Isolator 2 und eine Zahl von Paaren von leitenden Signalkontakten (Signalkontaktpaare) 3 und 4 auf, die von dem Isolator 2 gehalten sind. Die Signalkontaktpaare sind parallel zueinander in einem vorbestimmten Abstand und in der dritten Richtung A3 angeordnet. Auf gegenüberliegenden Seiten eines jeden Signalkontaktpaares in der dritten Richtung A3 sind leitende Massekontakte 5 benachbart zu dem Signalkontaktpaar und in einem Abstand davon vorgesehen. Jeder der Massekontakte 5 erstreckt sich in der ersten und der zweiten Richtung A1 und A2 in einer plattenartigen Form. Jeder Massekontakt 5 weist einen flachen Plattenabschnitt 5a, der preßgepaßt und an dem Isolator 2 befestigt ist, und einen Anschlußabschnitt 5b, der von dem flachen Plattenabschnitt 5a vorsteht, auf. Die Massenkontakte 5 dienen zum Verhindern des Auftretens von Übersprechen zwischen den Signalkontaktpaaren. Der Isolator 1 weist einen Koppelabschnitt auf, der mit einer Hülle 6 auf einer oberen und einer unteren Seite davon bedeckt ist.
In der folgenden Beschreibung wird einer der Signalkontakte in jedem Paar ein erster Signalkontakt 3 genannt und der andere wird ein zweiter Signalkontakt 4 genannt. Jeder des ersten und des zweiten Kontaktes 3 und 4 ist durch Biegen unter Benutzung einer Preßtechnik geformt und weist eine allgemein kurbelartige Form auf. Innerhalb des Isolators 2 ist der erste Signalkontakt 3 an einer Position höher als die des zweiten Signalkontaktes als Ganzes vorgesehen. Der erste und der zweite Signalkontakt 3 und 4 bilden ein elektrisches Paar nach Übertragen des ausgeglichenen Signales.
Der erste Signalkontakt 3 weist einen festen Abschnitt 3a, der preßgepaßt und an dem Isolator 2 befestigt ist, einen kontaktierenden Abschnitt 3b mit Elastizität, der an einem Ende des festen Abschnittes 3a verbunden ist und sich nach vorn in der ersten Richtung A1 erstreckt, d.h. in eine Koppelrichtung, einen gebogenen Abschnitt 3c, der mit dem anderen Ende des festes Abschnittes 3a verbunden ist, einen ersten mittleren Abschnitt 3d, der sich von dem gebogenen Abschnitt 3c nach hinten in der ersten Richtung A1 erstreckt, einen zweiten mittle ren Abschnitt 3e, der sich von einem hinteren Ende des ersten mittleren Abschnittes 3d nach unten in der zweiten Richtung erstreckt, und einen Anschlußabschnitt 3f, der sich von einem unteren Ende des zweiten mittleren Abschnittes 3e nach hinten in der ersten Richtung A1 erstreckt, um an dem Substrat 11 gelötet zu sein, auf.
Andererseits weist der zweite Signalkontakt 4 einen festen Abschnitt 4a, der preßgepaßt ist und an dem Isolator 2 befestigt ist, einen kontaktierenden Abschnitt 4b mit Elastizität, der mit einem Ende des festen Abschnittes 4a verbunden ist und sich nach vorn Richtung A1 erstreckt, d.h. in der Koppelrichtung, einen gebogenen Abschnitt 4c, der mit dem anderen Ende des festen Abschnittes 4a verbunden ist, einen ersten mittleren Abschnitt 4d, der sich von dem gebogenen Abschnitt 4c nach hinten in der ersten Richtung A1 erstreckt, einen zweiten mittleren Abschnitt 4e, der sich von einem hinteren Ende des ersten mittleren Abschnittes 4d nach unten in der zweiten Richtung A2 erstreckt, und einen Anschlußabschnitt 4f, der sich von einem unteren Ende des zweiten mittleren Abschnittes 4e nach hinten in der ersten Richtung A1 erstreckt, um an dem Substrat 11 gelötet zu sein, auf.
Der kontaktierende Abschnitt 3a des ersten Signalkontaktes 3 und der kontaktierende Abschnitt 4a des zweiten Signalkontaktes 4 sind einander mit einem dazwischen belassenen Raum in der zweiten Richtung A2 zugewandt. Die kontaktierenden Abschnitte 3a und 4a bilden eine Buchse. Zwischen den kontaktierenden Abschnitten 3a und 4a wird ein Stiftkontakt des Gegenverbinders in Kontakt damit eingeführt.
Wie aus 3 ersichtlich ist, sind der erste mittlere Abschnitt 3d des ersten Signalkontaktes 3 und der zweite mittle re Abschnitt 4d des zweiten Signalkontaktes 4 an der Position versetzt oder verschoben voneinander in der zweiten Richtung A2 durch einen Abstand X1, und auch versetzt oder verschoben in der Position voneinander in der dritten Richtung A3. Mit anderen Worten, der erste mittlere Abschnitt 3d und 4d sind an Positionen angeordnet, die sich voneinander in der zweiten und der dritten Richtung A2 und A3 unterscheiden.
Wie aus 4 ersichtlich ist, sind der zweite mittlere Abschnitt 3e des ersten Signalkontaktes 3 und der zweite mittlere Abschnitt 4e des zweiten Signalkontaktes 4 versetzt oder verschoben in der Position voneinander in der ersten Richtung A1 um einen Abstand X2 und auch versetzt oder verschoben in der Position voneinander in der dritten Richtung A3. Mit anderen Worten, der zweite mittlere Abschnitt 3e und 4e sind an Positionen angeordnet, die sich voneinander in der ersten und dritten Richtung A1 und A3 unterscheiden.
Wie aus 5 ersichtlich ist, sind der Anschlußabschnitt 3f des ersten Signalkontaktes 3 und der Anschlußabschnitt 4f des zweiten Signalkontaktes 4 benachbart zueinander in der dritten Richtung A3 vorgesehen.
Der gebogene Abschnitt 3c des ersten Signalkontaktes 3 und der gebogenen Abschnitt 4c des zweiten Signalkontaktes 4 wirken miteinander zusammen, um den ersten und den zweiten Signalkontakt 3 und 4 in der Gesamtlänge gleich zueinander zu machen. Genauer, indem die Abmessungen der gebogenen Abschnitte 3c und 4c des ersten und des zweiten Signalkontaktes 3 und 4 geändert werden, werden die oben erwähnten Abschnitte X1 und X2 eingestellt. Als Resultat ist es möglich, den Grad der elektrischen Kopplung zwischen dem ersten und dem zweiten Signalkontakt 3 und 4 zu ändern und die Impedanz nach Übertragen des ausgeglichenen Signales einzustellen.
Als nächstes bezugnehmend auf 6 und 7 zusätzlich zu 1 und 2 wird das Substrat 11 beschrieben.
Das Substrat 11 weist eine Mehrschichtmikrostreifenlinienstruktur auf. Das Substrat 11 weist eine Oberfläche 11a, die mit einer Zahl von Signalanschlußflecken 12 entsprechend den Anschlußabschnitten 3f und 4f des ersten und des zweiten Signalkontaktes 3 und 4 versehen ist, eine Zahl von Masseanschlußflecken 13, die mit den Signalanschlußflecken 12 verbunden sind, und eine Zahl von Masseabschnitten 14, die mit den Massekontakten 5 verbunden sind, auf. Innerhalb des Substrates 11 erstreckt sich eine Masseschicht 15 parallel zu der Oberfläche 11a.
In 2 ist das Substrat 11 in zwei Teile in einer Dickenrichtung unterteilt. Die Masseschicht 15 ist in einem schraffierten Bereich in der Figur gebildet. Somit erstreckt sich die Masseschicht 15 über ein Gebiet mit Ausnahme von mindestens jenen Abschnitten, die den Signalanschlußflecken 12 in der zweiten Richtung A2 gegenüberliegen. Mit anderen Worten, die Masseschicht 15 ist lokal an den Abschnitten entfernt, die unter den Signalanschlußflecken 12 angeordnet sind. Mit der oben erwähnten Struktur ist es möglich, die Abnahme in der Impedanz zu unterdrücken, ohne das Auftreten von Übersprechen zwischen den Signalkontaktpaaren zu erhöhen.
Wie in 5 gezeigt ist, sind die Anschlußabschnitte 3f und 4f der Signalkontakte 3 und 4 an die Signalanschlußflecken 12 des Substrates durch SMT (Oberflächenanbringungstechnologie) gelötet. Die Anschlußabschnitte 5b der Massekontakte 5 sind an die Masseanschlußflecken 13 gelötet.
Während die vorliegende Erfindung so weit in Zusammenhang mit der bevorzugten Ausführungsform davon beschrieben worden ist, ist es leicht für Fachmann möglich, die Erfindung in die Praxis auf verschieden andere Weisung umzusetzen, ohne den Umfang zu verlassen, der in den beigefügten Ansprüchen angegeben ist. Zum Beispiel kann Preßstanzen jeden der Signalkontakte bilden.

Claims

Verbinder (1) mit einem Isolator (2) und einem ersten und einem zweiten Signalkontakt (3, 4), die von dem Isolator (2) gehalten sind, wobei jeder des ersten und des zweiten Signalkontaktes (3, 4) aufweist: einen festen Abschnitt (3a, 4a), der an dem Isolator (2) befestigt ist, einen kontaktierenden Abschnitt (3b, 4b), der mit einem Ende des festen Abschnittes (3a, 4a) verbunden ist und sich in einer ersten Richtung (A1) erstreckt; einen gebogenen Abschnitt (3c, 4c), der mit dem anderen Ende des festen Abschnittes (3a, 4a) verbunden ist; einen ersten mittleren Abschnitt (3d, 4d), der sich von dem gebogenen Abschnitt (3c, 4c) in der ersten Richtung (A1) erstreckt; einen zweiten mittleren Abschnitt (3e, 4e), der sich von dem ersten mittleren Abschnitt (3d, 4d) in einer Richtung (A2) senkrecht zu der ersten Richtung (A1) erstreckt; und einen Anschlußabschnitt (3f, 4f), der sich von dem zweiten mittleren Abschnitt (3e, 4e) in der ersten Richtung (A1) erstreckt, wobei der erste mittlere Abschnitt (3d) des ersten Signalkontaktes (3) und der erste mittlere Abschnitt (4d) des zweiten Signalkontaktes (4) an Positionen angeordnet sind, die sich voneinander in der zweiten Richtung (A2) unterscheiden, der zweite mittlere Abschnitt (3e) des ersten Signalkontaktes (3) und der zweite mittlere Abschnitt (4e) des zweiten Signalkontaktes (4) sich voneinander in der ersten Richtung (A1) unterscheiden, die gebogenen Abschnitte (3c, 4c) so geformt sind, daß der erste und der zweite Signalkontakt im Wesentlichen gleich zueinander in der Gesamtlänge gemacht sind.
Verbinder nach Anspruch 1, bei dem der erste mittlere Abschnitt (3d) des ersten Signalkontaktes (3) und der zweite mittlere Abschnitt (4d) des zweiten Signalkontaktes (4) an Positionen angeordnet sind, die sich von voneinander in einer dritten Richtung (A3) senkrecht zu der ersten und der zweiten Richtung (A1, A2) unterscheiden.
Verbinder nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der zweite mittlere Abschnitt (3e) des ersten Signalkontaktes (3) und der zweite mittlere Abschnitt (4e) des zweiten Signalkontaktes (4) an Positionen angeordnet sind, die sich voneinander in einer dritten Richtung (A3) senkrecht zu der ersten und zweiten Richtung (A1, A2) unterscheiden.
Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der kontaktierende Abschnitt (3b) des ersten Signalkontaktes (3) und der kontaktierende Abschnitt (4b) des zweiten Signalkontaktes (4) einander in der zweiten Richtung (A2) zugewandt sind.
Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Anschlußabschnitt (3f) des ersten Signalkontaktes (3) und der Anschlußabschnitt (4f) des zweiten Signalkontaktes (4) benachbart zueinander in einer dritten Richtung (A3) senkrecht zu der ersten und der zweiten Richtung (A1, A2) vorgesehen sind.
Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiter mit einem ersten Massekontakt (5), der von dem Isolator (2) gehalten ist, wobei eine Kombination des ersten und des zweiten Signalkontaktes (3, 4) ein Kontaktpaar bildet, der erste Massekontakt (5) benachbart zu dem Kontaktpaar auf einer Seite des Kontaktpaares in einer dritten Richtung (A3) senkrecht zu der ersten und der zweiten Richtung (A1, A2) vorgesehen ist, be vorzugt der erste Massekontakt (5) sich in der ersten und in der zweiten Richtung (A1, A2) in einer plattenartigen Form erstreckt.
Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einem zweiten Massekontakt (5), der von dem Isolator (2) gehalten ist und benachbart zu dem Kontaktpaar auf der anderen Seite des Kontaktpaares in der dritten Richtung (A3) vorgesehen ist, bevorzugt der zweite Massekontakt (5) sich in der ersten und in der zweiten Richtung (A1, A2) in einer plattenartigen Form erstreckt.
Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der erste und der zweite Massekontakt (5) zum Übertragen eines ausgeglichenen Signales benutzt sind.
Kombination eines Substrates (11) und des Verbinders (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Substrat (11) aufweist: einen Plattenabschnitt; erste und zweite Signalanschlußflecken (12), die auf einer Oberfläche des Plattenabschnittes vorgesehen sind und ausgelegt sind zum Verbinden mit den Anschlußabschnitten (3f, 4f) des ersten und des zweiten Signalkontaktes (3, 4); und eine Masseschicht (5), die innerhalb des Plattenabschnittes gebildet ist und sich parallel zu der Oberfläche (11a) des Plattenabschnittes über ein Gebiet erstreckt mit Ausnahme von mindestens jenen Abschnitten, die den ersten und den zweiten Signalanschlußflecken (12) in der zweiten Richtung (A2) zugewandt sind.