DE68920764T2

DE68920764T2 - Schnittstellenverbinder mit gesteuertem Impedanzverhalten.

Info

Publication number: DE68920764T2
Application number: DE68920764T
Authority: DE
Inventors: Stephen L Clark
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: Berg Electronics Manufacturing BV
Priority date: 1988-03-31
Filing date: 1989-03-20
Publication date: 1995-08-17
Anticipated expiration: 2009-03-21
Also published as: JPH0256880A; EP0335548A2; JPH0630276B2; DE68920764D1; EP0335548A3; US4861272A; AU609684B2; EP0335548B1; KR0155364B1; CA1300240C; AU3222589A; HK1000403A1; KR890015458A

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft elektrische Verbinder und spezieller die elektrische Verbindung eines Mehrreihen-Anschlusses an eine gedruckte Leiterplatte, um gesteuerte Impedanz-Pfade für jede Schaltungsverbindung zu schaffen.
Es wurden verschiedene Systeme verwendet, um elektrische Anschlüsse an gedruckte Leiterplatten oder andere eine Schaltung tragende Substrate anzupassen. In dem allgemeinen Fall enthält der Anschluß Behältnisse, die stiftähnliche "Schwanz"-Abschnitte ausgewählter Länge besitzen, die so ausgelegt sind, daß sie elektrisch mit leitenden Anschlußflächen oder Bahnen auf der gedruckten Leiterplatte verbunden werden können. Die Schwanz- Abschnitte können sich geradlinig von den Anschlüssen weg erstrecken, das heißt entlang einer Linie, die mit ihrem Behältnis koinzident ist oder in einem Winkel relativ zu dessen Behältnis. Dort, wo der Anschluß auf einer der flachen Seiten der Leiterplatte befestigt ist, verlaufen die Schwanz-Abschnitte durch jeweilige Öffnungen in der Leiterplatte und sind an leitenden Anschlußflächen auf der gegenüberliegenden Seite der Schaltungsplatte angelötet. Da der Anschluß auf einer flachen Oberfläche der Leiterplatte befestigt ist, kann die Zahl der leitenden Anschlußflächen auf der Leiterplatte unmittelbar an die Zahl der Schwanz-Abschnitte des Anschlusses angepaßt werden. Das Löten der Schwanz-Abschnitte bewirkt eine elektrische Verbindung und in vielen Fällen schafft es eine angemessene mechanische Verbindung, um den Anschluß an der Leiterplatte zu befestigen. Dort, wo es erforderlich ist, können mechanische Befestigungsvorrichtungen, die Gewinde-Befestigungsvorrichtungen, Klammern, Schellen, Rahmen und ähnliches umfassen, verwendet werden, um die mechanische Befestigung zu unterstützen. Die Anforderungen für einen am Rand befestigten Anschluß sind etwas unterschiedlich dahingehend, daß der Oberflächen bereich, der am Rand der Leiterplatte verfügbar ist, eine Einschränkung hinsichtlich der Gesamtzahl der Leiterplatten-Leitungszüge und Anschlußflächen darstellt, der für die Verbindung mit dem Anschluß verfügbar ist. Die Einschränkung hinsichtlich des Flächenbereiches verstärkt sich aber dort, wo sder an einem Rand oder Kante befestigte Anschluß aus einem Mehrreihen- Anschlußtyp besteht, das heißt also parallele Reihen von Stiften und Behältnissen aufweist, die eine Matrix von Anschlüssen bilden. Beispielsweise offenbart das US Patent 4 659 155 von Walkup und anderen einen Kanten- oder Randanschluß für eine Leiterplatte mit zwei Reihen von Behältnissen auf jeder Seite der Leiterplatte, in denen sich Schwanz-Abschnitte gleicher Länge von dem Anschluß aus zu jeweiligen Kontakt-Anschlußflächen erstrecken, die in einer einzigen Reihe auf der Leiterplatte ausgerichtet sind. Während die Konstruktion nach Walkup und anderen eine vernünftige Lösung wiedergibt, ist diese Auslegung oder Konstruktion insofern eingeschränkt, als eine große Zahl von Reihen die Zahl der Kontakt-Anschlußflächen in der einzelnen Reihe der Kontakte auf der Leiterplatte erhöht und auch die Schwierigkeit der Anordnung des Verbinders an der Leiterplatte erhöht wird und dabei eine Inspektion der verschiedenen Kontakten schwieriger wird.
Einer der Trends bei elektronischen Systemen besteht aus der Entwicklung von digitalen Hochgeschwindigkeitsschaltungen mit der Forderung nach einer relativ großen Zahl von Schaltungsverbindungen zwischen den Leiterplatten. Um der Forderung nach einer quantitativ großen Zahl von Schaltungsverbindungen Rechnung zu tragen, wurden hohe Stiftzahl-Anschlußsysteme entwickelt, bei denen die Kontaktvorrichtungen, entweder Stifte oder Behältnisse, auf relativ dicht beieinander liegenden Zentren z. B. 0,100 Inch (2,54 mm) in einer Vielreihen-Matrix angeordnet werden, so daß mehrere hundert oder noch mehr Schaltungsverbindungen pro Anschluß möglich sind. Die Schwanz-Abschnitte des Anschlusses oder Verbinders können mit leitenden Bahnen auf der gedruckten Leiterplatte verbunden werden und zwar über eine flexible Schaltung, die aus laminierten Kapton-Schichten hergestellt wird, wobei sich leitende Bahnen zwischen den Anschlußfeldern für den "Schwanz"-Abschnitt der Behältnisse des Verbinders und den Anschlußfeldern für die leitenden Anschlußflächen oder Bahnen auf der Leiterplatte erstrecken. Während flexible Schaltungsanordnungen eine bemerkenswerte Konstruktionsannäherung an eine elektrische Verbindung eines Verbinders und dessen Leiterplatte darstellen, zeigen die dicht beieinander liegenden leitenden Bahnen bei hohen Stiftzahl- Anwendungen unterschiedliche Impedanzen, inklusive Widerstand, Kapazität und induktive Bestandteile für die verschiedenen Schaltungen. Während diese Impedanz-Unterschiede bei niedrigen Frequenzen keine Qualitätsprobleme verursachen, können die relativen Impedanz-Unterschiede zwischen den Schaltungen jedoch bei relativ hohen digitalen Geschwindigkeiten Probleme verursachen, speziell dort, wo die Verbindungen Teil einer digitalen Bus- Anwendung sind, bei der alle Impulse in einer synchronen oder quasi synchronen Weise wandern müssen und zwar bei minimaler relativer Verschlechterung aufgrund der Impedanzeigenschaften der flexiblen Schaltung.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Anschluß-Interface oder System zu schaffen, um elektrisch elektrische Anschlüsse oder Verbinder an eine Leiterplatte anzupassen, in der der Widerstand und/oder Impedanz, der bzw. die durch jeden elektrischen Anschluß gebildet wird, im wesentlichen für alle Anschlüsse gleich ist.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ein Anschluß-Interface oder System zu schaffen, um elektrisch elektrische Anschlüsse mit hoher Stiftzahl und mit Anschlußreihen an eine Leiterplatte anzupassen, in welcher die Schaltungsbahnlänge für jeden elektrischen Anschluß im wesentlichen gleich für alle Anschlüsse ist.
Auf der Grundlage dieser Ziele und weiterer Ziele schafft die vorliegende Erfindung ein Anschluß-Interface, um einen Mehrreihen-Anschluß oder Kopfverbinder an ein Substrat, welches eine Schaltung trägt, elektrisch anzuschließen; diese Schnittstelle umfaßt eine flexible Schaltung mit einem ersten Feld eines Anschlußbereiches oder Fläche zum Anschließen eines entsprechenden Schwanz-Abschnitt-Feldes, welches dem Verbinder oder Anschluß zugeordnet ist; ein weiteres Feld ist dem die Schaltung tragenden Substrat zugeordnet und trägt elektrisch leitende Bahnen, von denen sich jede zwischen entsprechenden der Anschlußbereiche oder Flächen des ersten Anschlußfeldes und den Anschlußbereichen oder Flächen des anderen Anschlußfeldes erstreckt, wobei jede der Bahnen eine im wesentlichen gleiche Impedanz zwischen ihren Anschlußflächen oder Bereichen wie die anderen Bahnen aufweist.
Gemäß der Erfindung kann ein Anschluß-Interface, um elektrisch einen Mehrreihen-Anschluß an eine gedruckte Leiterplatte anzupassen, in solcher Weise hergestellt werden, daß die Impedanz der Verbindungs- Schaltungsanordnung, speziell der Widerstand für jeden der Schaltungsbahnen gleich ist.
Die flexible Schaltung kann die Form eines flexiblen Polyimid-Substrates und Abdeckung haben oder es können erste und zweite Schichten vorgesehen sein und es können die leitenden Bahnen zwischen den Anschlußfeldern an gegenüberliegenden Enden der Bahnen verlaufend vorgesehen sein, um einen elektrischen Anschluß mit den Schwanz-Abschnitten der Anschlußvorrichtungen an den Verbinder zu erzielen und ebenso mit den leitenden Anschlußflächen oder Stiften auf der Leiterplatte.
Die leitenden Bahnen können alle mit gleicher Länge ausgebildet sein, um dadurch Bahnen mit gleichem Widerstand für jede der Schaltungsverbindungen vorzusehen. Für einen Vielreihen-Verbinder mit N Reihen von Anschlüssen oder Verbindungen, d. h. entweder Behältnisse oder Stifte, ist die flexible Schaltung mit N Sätzen von leitenden Bahnen ausgestattet, wobei jeder der N Sätze Bahnlängen besitzt, die untereinander gleich groß sind innerhalb des Satzes und gleich groß sind zu den Bahnlängen des anderen der N Sätze der leitenden Bahnen.
Die vorliegende Erfindung schafft in vorteilhafter Weise ein impedanzgesteuertes Interface, um einen elektrischen Anschluß zwischen einem Verbinder und dessen Leiterplatte auf solcher Weise zu bewirken, daß der Widerstand und die bezogenen Impedanz-Eigenschaften im wesentlichen für jeden Schaltungsanschluß oder Verbindung gleich sind.
Weitere Merkmale und Eigenschaften und vorteilhafte Anwendungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden detaillierten Beschreibung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen, in denen ähnliche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Fig. 1 ist eine teilweise perspektivische Hinteransicht eines Verbinders mit hoher Stiftzahl, der an dem Rand einer gedruckten Leiterplatte befestigt ist, wobei Anschlußstifte des Verbinders mit jeweiligen leitenden Anschlußflächen auf der gedruckten Leiterplatte über eine flexible Schaltung nach der vorliegenden Erfindung verbunden sind;
Fig. 2 ist eine teilweise in weggeschnittener Darstellung gehaltene perspektivische Ansicht eines Verbinders mit hoher Stiftzahl der Fig. 1, gesehen von der gegenüberliegenden Seite, die in Fig. 1 gezeigt ist;
Fig. 3 eine Seitenansicht einer exemplarischen flexiblen Schaltung, um die Anschlußstifte des Verbinders und die Anschlußflächen der Leiterplatte der Fig. 1 und 2 zu verbinden;
Fig. 3A ist eine detaillierte Seitenansicht eines Schwanz-Abschnitts eines Anschlußstiftes, der sich durch die flexible Schaltung der Fig. 3 erstreckt entlang der Linie 3A - 3A der Fig. 3;
Fig. 3B ist eine detaillierte Seitenansicht einer exemplarischen Verbindung zwischen einer leitenden Bahn der flexiblen Schaltung und einer leitenden Anschlußfläche auf der Leiterplatte, gemäß der Linie 3B - 3B der Fig. 3;
Fig. 4 ist eine teilweise flache Aufriß-Ansicht der flexiblen Schaltung, die in den Fig. 1 - 3 verwendet ist, um eine elektrische Verbindung zwischen den Anschluß- Stiften an dem Verbinder und den entsprechenden leitenden Anschlußflächen auf der gedruckten Leiterplatte herzustellen, wobei wiederholte Sätze von kammartig ineinander greifenden leitenden Bahnmustern veranschaulicht sind;
Fig. 5 ist eine teilweise flach gehaltene Aufriß-Ansicht eines Matrix-Musters der leitenden Endabschnitte der flexiblen Schaltung der Fig. 4;
Fig. 6 ist eine vergrößerte Ansicht eines einzelnen Satzes der leitenden Bahnen der flexiblen Schaltung der Fig. 4; und
Fig. 7 ist eine Seitenansicht einer dualen flexiblen Schaltungsanwendung, bei der eine flexible Schaltung auf einer Seite der Leiterplatte befestigt ist und die andere auf der gegenüberliegenden Seite befestigt ist.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Ein elektrischer Verbinder, der allgemein durch das Bezugszeichen 10 angegeben ist, ist an dem Rand einer gedruckten Leiterplatte 12 in den Fig. 1 und 2 befestigt, wobei die Behältnisse des Verbinders 10 mit jeweiligen leitenden Anschlußflächen P verbunden sind (die in exemplarischer Weise in Fig. 1 durch das Bezugszeichen "P" wiedergegeben sind), wobei die Anschlußflächen auf der Leiterplatte 12 vorhanden sind und die Verbindung über flexible Schaltungen 14 und 14' erfolgt, die Verbindungsanschlüsse haben, die mehr im Detail weiter unten beschrieben werden sollen, die im wesentlichen die gleiche Schaltungsimpedanz bei jedem Verbindungspaar bieten.
Der Verbinder 10 umfaßt einen Körperabschnitt 16, der aus einem steifen Kunststoff gegossen ist und gemäß Fig. 2 einen oberen Satz von Einführbahnen 18 aufweist, die in einem dreireihigen rechteckigen Muster angeordnet sind und einen unteren Satz von ähnlich angeordneten Einführbahnen 18 besitzt. Bei der veranschaulichten Ausführungsform sind die Einführbahnen 18 an 0,100 Inch (2,54 mm) Zentren ausgebildet, wobei jede Einführbahn oder Öffnung 18 zu einem inneren Durchgang (nicht beziffert) führt, in welchem ein Mehrstreben- Behältnis, welches allgemein mit 20 bezeichnet ist, in Lage festgehalten wird, um so einen oberen Satz von Behältnissen 20 zu definieren und einen weiteren unteren Satz von Behältnissen 20 zu definieren. Jedes Behältnis 20 enthält einen nach vorne zeigenden Abschnitt für die Aufnahme eines Stiftes von einem dazu passenden Stecker (nicht gezeigt) und einen sich nach hinten erstreckenden Schwanz-Abschnitt 22, der sich nach hinten von dem gegossenen Körper 16 erstreckt und einen Anschluß definiert, wie dies im folgenden zu beschreiben ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform besteht der Verbinder 10 aus einem Verbinder mit hoher Stiftzahl, der unter den Serien HPC-XXXX von DuPont Electronics of New Cumberland, PA 17070 auf dem Markt vertrieben wird. Der obere Satz der Behältnisse 20 ist durch eine flexible Schaltung 14 mit entsprechenden Anschlußflächen P auf der oberen Seite der Leiterplatt 12 angeschlossen oder verbunden und der untere Satz der Behältnisse 20 ist über eine flexible Schaltung 14' mit Anschlußflächen P auf der unteren Seite (nicht gezeigt) der Leiterplatt 12 verbunden.
Der Körper 16 des Verbinders 10 ist mit einem Schlitz 24 (Fig. 2) auf dessen Rückseite ausgestattet, um die Kante oder Rand der Leiterplatte 12 aufzunehmen. Der Schlitz 24 ist mit einer breiten Abmessung "X" ausgebildet, die ausreichend groß ist, um den erwarteten Bereich der Leiterplattendicken Rechnung zu tragen. Für die meisten Anwendungsfälle und, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, ist die Weitenabmessung "X" größer als die Dickenabmessung der Leiterplatte 12, um einen Spielraum vorzusehen. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist der Verbinder 10 an der Leiterplatte 12 unter Verwendung einer Befestigungsvorrichtung (nicht beziffert) befestigt, die mit einer einstückig gegossenen Klammer oder Spange an den Enden des Verbinders 10 zusammenwirkt. Während die Behältnisse 20 als ein Teil der veranschaulichten Ausführungsform definiert worden sind, ergibt es sich auch, daß zylinderförmige oder quadratische Stifte (nicht gezeigt) in gleicher Weise vorgesehen werden können unter geeigneter Abwandlung des Körpers 16.
Wie in der Seitenansicht der flexiblen Schaltung 14 in Fig. 3 dargestellt ist, enthält jede der flexiblen Schaltungen 14 und 14' erste und zweite Laminate 26 und 28, die ein Muster von elektrisch leitenden Bahnen festlegen (in Fig. 3 nicht gezeigt) und zwar zwischen den zwei Laminaten, um dadurch eine Verbindung zwischen den Verbinder 10 und den Anschlußflächen P auf der gedruckten Leiterplatte 12 zu bewirken. Die Laminate 26 und 28 sind in bevorzugter Weise vorgeformt, um einer bestimmten Anwendung angepaßt zu sein und für die Anwendung, die in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, sind die Laminate 26 und 28 in einem rechten Winkel gebogen gestaltet, um einen bequemen Einbau zu ermöglichen, wobei der vertikale Abschnitt, der in Fig. 3 gezeigt ist, an den Stellen A, B und C mit den drei Reihen der Schwanz-Abschnitte 22 verbunden ist und wobei der horizontale Abschnitt an den Stellen A', B' und C' mit den drei Reihen derAnschlußfläche P auf der Leiterplatte 12 verbunden ist, wie dies im folgenden beschrieben werden soll. Wie dies in der vergrößerten Detailansicht der Fig. 3A gezeigt ist, sind die einzelnen Leiterbahnen, die allgemein durch das Bezugszeichen 30 angegeben sind, mit ihren jeweiligen Schwanz-Abschnitten 22 dadurch verbunden, indem Öffnungen 32 durch das Laminat 28 und die leitende Bahn 30 vorgesehen sind und durch welche sich der Schwanz-Abschnitt 22 des Behältnisses 20 erstreckt. Das Laminat 26 enthält eine vergrößerte Öffnung 34, welche den leitenden Bereich am Ende der Bahn 30 freilegt in dem Bereich unmittelbar nahe bei dem Schwanz-Abschnitt 22. Eine elektrische und mechanische Verbindung wird durch Löten, wie bei 36, in der üblichen Weise bewirkt. Der Anschluß der gedruckten Leiterplatte 12 ist eine Funktion des gewünschten Anschlußtyps. Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel und wie in Fig. 3B gezeigt ist, sind die leitenden Bahnen 30 der flexiblen Schaltung 14 mit ihren Anschlußflächen P auf der Leiterplatte 12 dadurch verbunden, indem eine Öffnung 32' in dem Laminat 26 vorgesehen wird und eine vergrößerte Öffnung 34' in dem Laminat 28 vorgesehen wird, wobei die vergrößerte Öffnung 34' zu ihrer Anschlußfläche P hinweist. Das Löten wird, wie durch das Bezugszeichen 38 angegeben, zwischen derAnschlußfläche P und der Leiterbahn 30 bewirkt um dadurch einen elektrischen Anschluß oder Verbindung zu schaffen. Dort, wo die Leiterplatte 12 mit Anschlußstiften (nicht gezeigt) ausgestattet ist, kann die in Fig. 3A gezeigte Konfiguration dazu verwendet werden, um eine Verbindung mit der Leiterplatte 12 zu bewirken.
Wie in der teilweise flach gehaltenen Aufriß-Ansicht von der flexiblen Schaltung 14 in Fig. 4 dargestellt ist, ist ein sich wiederholender Satz von kammartig ineinandergreifenden leitenden Bahnen 30 vorgesehen, um eine Verbindung von dem Verbinder 10 zu der gedruckten Leiterplatte 12 zu bewirken, wobei die gegenüberliegenden Enden der verschiedenen Bahnen 30 Anschlußfelder definieren, um jeweils die Schwanz-Abschnitte 22, die sich von dem Verbinder 10 erstrecken, und die Anschlußflächen P auf der Leiterplatte 12 zu verbinden. Wie ebenfalls in der vergrößerten Ansicht der Fig. 6 gezeigt ist, die einen einzelnen Satz der leitenden Bahnen 30 wiedergibt, sind die oberen Enden der leitenden Bahnen 30 in Reihen A, B und C angeordnet, die dem Abstand der Schwanz- Abschnitte 22 der Behältnisse 20 entsprechen, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist und wobei in einer analogen Weise die unteren Enden der leitenden Bahnen in gleicher Art in Reihen A', B' und C' angeordnet sind, um einen Satz von Bahnen A-A', B-B' und C-C' zu definieren, die sich auf einer Wiederholbasis wiederholen und zwar als eine Funktion der Gesamtzahl der Verbindungen, die herbeigeführt werden müssen. In Fig. 6 wurden die Bahnen als eine Bahn T1, welche die Enden A und A' verbindet, als Bahn T2, welche die Enden B und B' verbindet und als Bahn T3, welche die Enden C und C' verbindet, umkonstruiert. Wie gezeigt, ist jede Bahn durch wenigstens erste und zweite Bahn-Unterabschnitte definiert, in denen die Summe der Bahnlängen für verschiedene Bahn- Unterabschnitte gleich ist. Spezieller gesagt ist die Bahn T1 durch die Bahn- Unterabschnitte T1&sub1; T1&sub3; definiert. Die Bahn T2 ist durch die Bahn- Unterabschnitt T2&sub1; und T2&sub2; definiert; und die Bahn T3 ist durch die Bahn- Unterabschnitt T3&sub1; und T3&sub2; definiert. Die Summen der verschiedenen Bahn- Unterabschnitte sind für jede der Bahnen T1, T2 und T3 gleich, das heißt bei der veranschaulichten Ausführungsform gilt die folgende Beziehung:
(T1&sub1;)+(TI&sub2;)+(T1&sub3;)=(T2&sub1;)+(T2&sub2;)=(T3&sub1;)+(T3&sub2;)
Durch Herstellen von Bahnen T1, T2 und T3 gleicher Länge ist der Widerstand, der den verschiedenen Signalen entgegengesetzt wird, im wesentlichen der gleiche und zusätzlich ist die Impedanz von irgendeiner Verbindung im wesentlichen die gleiche wie diejenige von irgendeiner anderen Verbindung, so daß dadurch ein Verbindungssystem geschaffen wird, welches für digitale Bus- Anwendungen gut geeignet ist. Zusätzlich zum Vorsehen von Bahnen T1, T2 und T3 gleicher Länge, sind gleichlange Abschnitte der Bahnen T1. T2 und T3 nahe beieinander angeordnet, um dadurch gleiche kapazitivel induktive Wechselwirkungen zu garantieren. Bei dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Bahn-Unterabschnitte T1&sub3;, ein Teil der Unterabschnitte T2&sub1; und die Unterabschnitte T3&sub1; dicht beieinander positioniert. Da die Bahnen T1. T2 und T3 der Fig. 6 in einer Reihe solcher Bahnen positioniert sind, sind die Bahn-Unterabschnitte T1&sub3; und T3&sub1; jeweils durch die unmittelbar benachbarten Bahn-Unterabschnitte T3&sub1; und T1&sub3; der anderen Sätze der Bahnen T1, T2 und T3 gebunden.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, sind die Endpunkte A, A', B, B', C und C' der Bahnen T1, T2 und T3 an Stellen in einer vordefinierten Matrix gelegen, um dadurch die Bahn-Konfiguration, wie sie oben beschrieben wurde, zu ermöglichen. Wie mehr spezifisch in Fig. 5 gezeigt ist, sind die Endpunkte A, A', B, B', C und C' auf einer rechteckförmigen Matrix gelegen, die Reihenpositionsnummern 1 bis 6 hat, die den Reihen der Anschlußfelder für die Schwanz-Abschnitte 22 des Verbinders 10 und den Anschlußflächen P auf der Leiterplatte entsprechen und wobei die Spaltenpositionsnummern 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8,... dem Zweifachen der Gesamtzahl der Verbindungsspalten für den Verbinden entsprechen. Wie sich erkennen läßt, hängt der obere Wert der Spaltenpositionsnummer von der Länge des Verbinders 10 und der Gesamtzahl der Verbindungsspalten ab. Unter Verwendung der Reihenpositions- und Spaltenpositions-Indizes starten alle Bahnen T1, T2 und T3 bei ungeradzahligen Spaltenpositionsnummern, wobei die Bahn T1 bei der Position (1,3) beginnt und bei der Position (4,5) endet, die Bahn T2 bei der Position (2,3) beginnt und bei der Position (5,4) endet und die Bahn T3 bei der Position (3,3) beginnt und bei der Position (6,1) endet. Die Reihenpositionen für jeden der Anfangs- und Endpunkte für alle die Bahnen variiert um drei Reihenpositionen, wobei die Spaltenzahl um relative + 2 für die Bahn T2 variiert, die Spaltenzahl um eine relative + 1 für die Bahn T2 variiert und Spaltenzahl um eine relative - 2 für die Bahn T3 variiert.
Die oben beschriebene Bahnkonfiguration ist sehr geeignet für digitale Hochgeschwindigkeits-Busanwendungen, da die Verbindungs-Bahnlänge für jede Verbindung innerhalb der Serie die gleiche ist und somit ein im wesentlichen gleicher Widerstand und Impedanz-Charakteristik geschaffen wird. Obwohl eine einzelne flexible Schaltung 14 vorgesehen werden kann, um die verschiedenen Verbindungen zu bewirken, sind bei der in Fig. 7 gezeigten Bevorzugten Ausführungsform, die eine Seitenansicht zeigt, flexible Schaltungen 14 und 14' verwendet, die eine Verbindung zwischen dem Verbinder 10 (der in strichlierter Linien-Wiedergabe gezeigt ist) und der oberen und unteren Seite der gedruckten Leiterplatte 12 bewirken.
Bei der veranschaulichten Ausführungsform ist der Abstand zwischen den Schwanz-Abschnitten der C-Reihe des Verbinders 10 und der A'-Reihe gleich dem Reihen-Zwischenabstand. Wie sich erkennen läßt, kann der Abstand zwischen der C-Reihe und der A'-Reihe für unterschiedliche Anwendungsfälle erhöht werden, während jedoch gleiche Bahnlängen für die verschiedenen Bahnen aufrechterhalten werden. Obwohl eine bevorzugte Ausführungsform veranschaulicht wurde und anhand eines Verbinders beschrieben wurde, der Behältnisse aufweist, ist die Erfindung auch in gleicher Weise für die Verwendung mit Verteileranschlüssen geeignet, die Stifte aufweisen, um mit den Behältnissen eines Verbinders zusammenzupassen.
Wie der Fachmann erkennen kann, schafft die vorliegende Erfindung in vorteilhafter Weise ein impedanzgesteuertes Interface, um eine elektrische Verbindung zwischen einem Verbinder und dessen Leiterplatte auf solche Weise zu bewirken, daß die Widerstands- und bezogenen Impedanzeigenschaften im wesentlichen für jede Schaltungsverbindung die gleichen sind.
Es ergibt sich somit aus der vorangegangenen Beschreibung, daß als Ergebnis der vorliegenden Erfindung eine impedanzgesteuerte Anschluß-Schnittstelle geschaffen wird, durch die die Hauptziele und Aufgaben unter anderen vollständig erreicht werden. Es ergibt sich ebenso und ist offensichtlich, daß Abwandlungen und/oder Änderungen in dem veranschaulichten Ausführungsbeipiel vorgenommen werden können, ohne jedoch den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Somit ist ausdrücklich beabsichtigt, daß die vorangegangene Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen lediglich als Veranschaulichung der bevorzugten Ausführungsform dienen und nicht eine Einschränkung bilden und daß der Rahmen der vorliegenden Erfindung durch die anhängenden Ansprüche festgelegt ist.

Claims

1. Verbindungs-Schnittstelle, um einen mehrreihigen Verbinder (10) oder Verteiler elektrisch mit einem eine Schaltung tragenden Substrat (12) zu verbinden, wobei die Schnittstelle eine flexible Schaltung (14, 14') mit einem ersten Feld von Anschlußbereichen (A, B, C) für eine Verbindung mit einem entsprechenden Schwanz-Abschnitt-Feld (22), welches dem Verbinder (10) zugeordnet ist, aufweist, ein weiteres Feld von Verbindungsbereichen (A', B', C') für eine Verbindung mit einem entsprechenden Anschlußfeld (P), welches dem die Schaltung tragenden Substrat (12) zugeordnet ist und mit elektrisch leitenden Bahnen (30) zu verbinden, von denen sich jede zwischen entsprechenden Verbindungsbereichen (32) des ersten Anschlußfeldes (22) und den Verbindungsbereichen (32') des anderen Verbindungsfeldes (P) erstreckt wobei die Bahnen (30) im wesentlichen die gleiche Impedanz zwischen ihren Anschlußbereichen (32, 32') wie andere der Bahnen (30) haben.

2. Verbindungs-Schnittstelle nach Anspruch 1, bei der jede der Bahnen (30) zwischen deren jeweiligen Verbindungsbereichen (A, B, C, A', B', C') gleiche Länge aufweisen.

3. Verbindungs-Schnittstelle nach Anspruch 1, bei der jede der Bahnen (30) gleichen elektrischen Widerstand besitzt.

4. Verbindungs-Schnittstelle nach Anspruch 2 oder 3, bei der jede der Bahnen (30) durch wenigstens erste (T1&sub1;, T2&sub1;, T3&sub1;) und zweite Unterabschnitte (T1&sub2;, T2&sub2;, T3&sub3;) definiert ist.

5. Verbindungssystem zum Verbinden eines Mehrreihen-Verbinders (10) oder Verteilers mit wenigstens zwei Reihen von Anschlußvorrichtungen (20) mit einem eine Schaltung tragenden Substrat (12), wobei das System aufweist: eine flexible Schaltung (14, 14'), die durch erste (26) und zweite (28) Schichten eines isolierenden Blattmaterials definiert ist und ein erstes Feld von Anschlußbereichen (A, B, C) zum Anschließen an ein entsprechendes Schwanz- Abschnitt-Feld (22), welches durch die Anschlußvorrichtungen (20) definiert ist und ein anderes Feld von Verbindungsbereichen (A', B', C') besitzt, für den Anschluß an ein entsprechendes Anschlußfeld (P), welches dem die Schaltung tragenden Substrat (12) zugeordnet ist, wobei die ersten und zweiten Anschlußbereichsfelder (A, B, C, A', B', C') jeweils durch eine entsprechende erste Reihe von Anschlußbereichen (A', A') und eine entsprechende zweite Reihe von Anschlußbereichen (B', B') definiert sind, wobei ferner die flexible Schaltung (14, 14') einen ersten Satz von elektrisch leitenden Bahnen (30) aufweist, die sich zwischen entsprechenden der Anschlußbereiche der ersten Reihen (A, A') der ersten und weitere Anschlußfelder erstrecken und einen zweiten Satz von elektrisch leitenden Bahnen (30) aufweist, die sie zwischen entsprechenden der Anschlußbereiche der zweiten Reihe (B, B') der ersten und weiterer Anschlußfelder erstrecken, wobei jede der Bahnen (30) des ersten und des zweiten Satzes der Bahnen im wesentlichen die gleiche Impedanz an ihren Anschlußbereichen bieten wie die andere der Bahnen in ihrem Satz und die Bahnen des anderen Satzes.

6. Anschlußsystem zum Verbinden eines Mehrreihen-Verbinders (10) oder Verteilers mit wenigstens drei Reihen von Anschlußvorrichtungen (20) zum Anschluß an ein eine Schaltung tragenden Substrat (12), wobei das System aufweist:

eine flexible Schaltung (14, 14'), die durch erste (26) und zweite (28) Schichten eines isolierenden Blattmaterials definiert ist und ein erstes Feld von Anschlußbereichen (A, B, C) aufweist, um einen Anschluß an ein entsprechendes Schwanz-Abschnitt-Feld (22) zu realisieren, der durch die Anschlußvorrichtungen (20) definiert ist und ein weiteres Feld von Anschlußbereichen (A', B', C') besitzt für den Anschluß an ein entsprechendes Anschlußfeld (P), welches dem die Schaltung tragenden Substrat (12) zugeordnet ist, wobei das erste und das zweite Anschlußbereichsfeld (A', B', C') der flexiblen Schaltung (14, 14') je durch eine entsprechende erste Reihe von Anschlußbereichen (A, A'), eine jeweilige zweite Reihe von Anschlußbereichen (B, B') und eine jeweilige dritte Reihe von Anschlußbereichen (C, C') definiert ist, die flexible Schaltung (14, 14') einen ersten Satz von elektrisch leitenden Bahnen (30) aufweist, die sich zwischen entsprechenden der Anschlußbereiche der ersten Reihe (A, A) des ersten und des zweiten Anschlußfeldes erstrecken, einen zweiten Satz von elektrisch leitenden Bahnen (30) aufweist, die sich zwischen entsprechenden der Anschlußbereiche der zweiten Reihe (B, B') des ersten und des zweiten Anschlußfeldes erstrecken und einen dritten Satz von elektrisch leitenden Bahnen (30) aufweist, die sich zwischen entsprechenden der Anschlußbereiche der dritten Reihen (C, C') des ersten und des zweiten Anschlußfeldes erstrecken, wobei jede der Bahnen (30) des ersten, des zweiten und des dritten Satzes im wesentlichen die gleiche Impedanz für ihre Anschlußbereiche bietet wie die andere der Bahnen in ihrem Satz und wie die Bahnen der anderen Sätze.

7. Anschlußsystem zum Anschließen eines Vielreihen-Verbinders (10) oder Verteilers mit wenigstens sechs Reihen von Anschlußvorrichtungen (20) an sich gegenüberliegenden Seiten eines eine Schaltung tragenden Substrats (12), wobei das System aufweist:

einen sechs Reihen-Verbinder oder Verteiler (10), der an einem Rand (24) eines eine Schaltung tragenden Substrats (12) befestigt ist und drei Reihen von Anschlußvorrichtungen (20) besitzt, die einer Seite des die Schaltung tragenden Substrats (12) zugeordnet sind und drei Reihen von Anschlußvorrichtungen (20) besitzt, die der anderen Seite des die Schaltung tragenden Substrats (12) zugeordnet sind, wobei das die Schaltung tragende Substrat (12) ein Anschlußfeld (P) auf einer Seite aufweist, um eine Verbindung mit den ersterwähnten drei Reihen an Vorrichtungen (20) herzustellen und ein Anschlußfeld (P) auf der gegenüberliegenden Seite besitzt, um einen Anschluß mit den als zweiten erwähnten drei Reihen der Vorrichtungen (20) zu bewirken:

erste (14) und zweite (14') flexible Schaltungen, für eine jeweilige Verbindung der ersterwähnten drei Reihen an Vorrichtungen (20) mit dem ersterwähnten Anschlußfeld (P) des die Schaltung tragenden Substrats (12) und um die zweiterwähnten drei Reihen an Vorrichtungen (20) mit dem an zweiter Stelle erwähnten Anschlußfeld (P) des die Schaltung tragenden Substrats (12) zu verbinden, wobei jede flexible Schaltung durch erste (26) und zweite (28) Schichten eines isolierenden Blattmaterials definiert ist und ein erstes Feld von Anschlußbereichen (A, B, C) besitzt für den Anschluß an ein entsprechendes Schwanz-Abschnitt-Feld (22), welches durch die zugeordneten Anschlußvorrichtungen (20) definiert ist und ein weiteres Feld (A', B', C') von Anschlußbereichen besitzt, für eine Verbindung mit einem entsprechenden Anschlußfeld (P), welches dem die Schaltung tragenden Substrat (12) zugeordnet ist, wobei das erste und das zweite Anschlußbereichsfeld jeweils durch eine entsprechende erste Reihe von Anschlußbereichen (A, A'), eine jeweilige zweite Reihe von Anschlußbereichen (B, B') und eine entsprechende dritte Reihe von Anschlußbereichen (C, C') definiert ist, wobei ferner die flexible Schaltung einen ersten Satz von elektrisch leitenden Bahnen (30) aufweist, die sich zwischen entsprechenden der Anschlußbereiche (A, A') der ersten Reihen der ersten und weiterer Anschlußfelder erstrecken, einen zweiten Satz von elektrisch leitenden Bahnen (30) aufweist, die sich zwischen entsprechenden der Anschlußbereiche (B, B') der zweiten Reihen der ersten und weiterer Anschlußfelder erstrecken und einen dritten Satz von elektrisch leitenden Bahnen (30) aufweist, die sich zwischen entsprechenden der Anschlußbereiche (C, C') der dritten Reihen der ersten und weiterer Anschlußfelder erstrecken, wobei jede der Bahnen (30) des ersten, zweiten und dritten Satzes im wesentlichen die gleiche Impedanz hinsichtlich der Anschlußbereiche aufweist wie die andere der Bahnen in ihrem Satz und wie die Bahnen der anderen Sätze.

8. Anschlußsystem nach Anspruch 5, 6 oder 7, bei dem jede der Bahnen (30) von gleicher Länge zwischen den jeweiligen Anschlußbereichen (A, B, C, A', B', C') ist.

9. Anschlußsystem nach Anspruch 5, 6 oder 7, bei dem jede der Bahnen (30) einen gleichen elektrischen Widerstand besitzt.

10. Anschlußsystem nach Anspruch 5, 6, 7, 8 oder 9, bei dem jede der Bahnen durch wenigstens erste (T1&sub1;, T2&sub1;, T3&sub1;) und zweite Unterabschnitte (T1&sub2;, T2&sub2;, T3&sub2;) definiert ist.

11. Anschlußsystem nach Anspruch 5, bei dem die ersten (A, A') und zweiten (B, B') Reihen von Anschlußbereichen für das erste Anschlußbereichsfeld und das zweite Anschlußbereichsfeld durch den gleichen Zwischenreihenabstand getrennt sind.

12. Anschlußsystem nach Anspruch 6 oder 7, bei dem die erste (A, A'), die zweite (B, B') und die dritte (C,C') Reihe der Anschlußbereiche für das erste Anschlußbereichsfeld und das zweite Anschlußbereichsfeld durch den gleichen Zwischenreihenabstand getrennt sind.