DE69322208T2

DE69322208T2 - Scheinwiderstands- und Induktivitätsüberwachung in elektrischen Steckern mit verringertem Nebensprechen

Info

Publication number: DE69322208T2
Application number: DE69322208T
Authority: DE
Inventors: David L. Naperville Illinois 60565 Brunker; Frank A. Downers Grove Illinois 60516 Harwath; Dennis K. Willowbrook Illinois 60514 Scheer
Original assignee: Molex LLC
Current assignee: Molex LLC
Priority date: 1992-06-17
Filing date: 1993-06-08
Publication date: 1999-08-05
Anticipated expiration: 2013-06-09
Also published as: JPH0636837A; KR970003364B1; EP0574805A2; ES2124754T3; JP3032913U; EP0574805A3; US5259768A; EP1261078A2; EP0574805B1; EP0859433A2; SG46328A1; JP2622929B2; DE69332768T2; DE69322208D1; TW215496B; MY106654A; EP0859433B1; EP0859433A3; DE69332768D1; KR940001492A

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft im wesentlichen das Gebiet elektrischer Verbinder und insbesondere ein Verfahren und eine Konstruktion zum Einstellen der Impedanz und der Induktivität in elektrischen Verbindern und zum Reduzieren des Nebensprechens in den Verbindern.

Hintergrund der Erfindung

Bei den heutigen elektronischen Einrichtungen für hohe Geschwindigkeiten ist es wünschenswert, daß alle Komponenten eines Verbindungsweges für Signalübertragungseigenschaften optimiert sind, da ansonsten die Integrität des Systems beeinträchtigt oder herabgesetzt wird. Solche Eigenschaften umfassen eine Verschlechterung der Anstiegszeit oder Systembandbreite, Nebensprechen, Impedanz-, Regel- und Ausbreitungsverzögerung. Idealerweise hat ein elektrischer Verbinder einen geringen oder keinen Einfluß auf das Verbindungssystem für diese Eigenschaften bzw. Merkmale. Mit anderen Worten, das System funktioniert so, als ob die Schaltung durch die Verbindung läuft, ohne das System zu beeinflussen. Ein solcher idealer Verbinder ist jedoch nicht praktikabel oder unmöglich, wobei fortführende Anstrengungen unternommen worden sind, um elektrische Verbinder zu entwickeln, deren Einfluß auf das System so gering wie möglich ist.
Impendanz- und Induktivitätsregelung ist von Belang für die Gestaltung eines idealen Verbinders. Das trifft insbesondere für elektrische Verbinder für elektronische Einrichtungen für hohe Geschwindigkeiten, das heißt mit hohen Frequenzen, zu. Eine Ausführungsform eines solchen Verbinders wird "Kartenrand"- oder auch Edge-Card-Verbinder genannt. Ein Randverbinder wird zum Aufnehmen einer gedruckten Schaltungsplatine mit einem Befestigungsrand und einer Vielzahl von zum Rand benachbarten Kontaktanschlußflächen bereitgestellt. Solche Randverbinder haben ein längliches Gehäuse, das eine längliche Aufnahme oder einen Schlitz zum Aufnehmen des Befestigungsrandes der gedruckten Schaltungsplatine bildet. Eine Vielzahl von Anschlußklemmen sind entlang einer oder von zwei Seiten des Schlitzes angeordnet, um die Kontaktanschlußflächen nahe dem Befestigungsrand der Platine zu ergreifen. Bei vielen Anwendungen werden solche Randverbinder an einer zweiten gedruckten Schaltungsplatine angebracht. Die passende "Rand"- Platine wird gewöhnlich als "Tochter"-Platine bezeichnet, wobei die Platine, an die der Verbinder befestigt wird, als "Mutter"- oder "Haupt"-Platine bezeichnet wird.
Aus der US-A-5 071 371 ist ein Verbinder gemäß des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt. Jedoch wird keine Einrichtung zum Abstimmen der Impedanz des Verbinders offenbart.
Die vorliegende Erfindung ist auf ein Verfahren und eine Konstruktion zum Abstimmen der Impedanz eines elektrischen Verbinders, zum Beispiel auf einen Kartenrand-Verbinder gerichtet, um eine Verbindung in einem elektrischen Schaltkreis mit einer gegebenen Impedanz bereitzustellen und den Verbinder im wesentlichen an diese Impedanz anzupassen. Die Erfindung ist ferner darauf gerichtet, Anschlußklemmen für auf gedruckten Schaltungsplatinen befestigte Verbinder bereitzustellen, welche die Induktivität der Verbinder vermindern.
Außerdem ist das Nebensprechen beim Konstruieren eines idealen Verbinders von Belang, insbesondere bei dem vorstehend beschriebenen Randverbinder. Bis jetzt sind unzählige Ansätze vorgenommen worden, das Nebensprechen in den Griff zu bekommen, und zwar durch Installieren von Masse- Ebenen in dem Verbinder, zum Beispiel durch Bereitstellen der einen oder anderen integrierten Masse-Struktur. Die meisten Systeme mit einer Masse-Ebene machen den Verbinder komplexer, was sich auf zusätzliche Kosten niederschlägt. Die Erfindung ist darauf gerichtet, diese Probleme durch Bereitstellen eines einfachen und preiswerten Verbindersystems mit niedrigem Nebensprechen bereitzustellen, während gleichzeitig die Impedanz des Verbinders einstellbar ist. Das wird durch Bereitstellen von Masse-Anschlußklemmen erreicht, die merklich größer sind als die stromführenden Anschlußklemmen, wodurch die Funktion von jeder Anschlußklemme in Verbindung mit einem bestimmten Feld dieser sich abwechselnden Anschlußklemmen optimiert wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Eine Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein Verfahren und eine Anordnung zum Abstimmen der Impedanz eines elektrischen Verbinders bereitzustellen, der eine Verbindung in einem elektrischen Schaltkreis mit einer gegebenen Impedanz herstellen kann.
Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, verbesserte Anschlußklemmen zum Vermindern der Induktivität eines elektrischen Verbinders und insbesondere eines an eine gedruckte Schaltungsplatine befestigten Verbinders bereitzustellen, wodurch die Bandbreite des Systems ausdehnt wird.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein System zum Vermindern des Nebensprechens in einem elektrischen Verbinder bereitzustellen.
Bei der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung umfaßt der Verbinder im wesentlichen ein dielektrisches Gehäuse zum Aufnehmen einer Vielzahl von Anschlußklemmen, wobei das Gehäuse eine Kammer zum Aufnehmen einer komplementären zusammenzufügenden Verbinder- oder elektrischen Komponente aufweist. Im speziellen wird die Erfindung als Randverbinder dargestellt, der einen Schlitz zum Aufnehmen des zusammenzufügenden Randes einer gedruckten Schaltungsplatine aufweist.
Die Erfindung sieht ein Verfahren und eine Anordnung vor, in welcher die Anschlußklemmen mit Körperabschnitten versehen sind, die in dem Gehäuse angeordnet sind, und in welchen Kontaktabschnitte an der Kammer oder dem Schlitz angeordnet sind, um die geeigneten Anschlußklemmen des zusammenzufügenden Verbinders oder der gedruckten Schaltungsplatine zu ergreifen, wenn diese in die Kammer oder den Schlitz eingesetzt werden. Die Körperabschnitte umfassen mechanisch "wirksame" Abschnitte zum Befestigen der Anschlußklemmen in dem Gehäuse. Die Körperabschnitte umfassen ferner "nicht wirksame" Abschnitte eines gegebenen Bereiches, der eine gegebene Kapazität bewirkt. Die mechanisch nicht wirksamen Abschnitte sind abstimmbar, um den Anschlußklemmenbereich und damit die Kapazität zu ändern, um die Impedanz des Verbinders zu ändern und so an die gegebene Impedanz der elektrischen Schaltung anzupassen.
Wie bei der Erfindung vorgesehen, werden die mechanisch nicht wirksamen Abschnitte in Form von Stümpfen bereitgestellt, die entweder auf eine gegebene Größe und somit auf einen gegebenen wirksamen Bereich eingestellt werden können, oder vollständig von den Anschlußklemmen weggebrochen werden können.
Bei der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung umfassen die Körperabschnitte der Anschlußklemmen Basisabschnitte und die Funktionsabschnitte der Körperabschnitte liegen in Form von Montagelappen vor, die in den Aussparungen in dem Gehäuse zum Sichern der Anschlußklemmen in dem Gehäuse angeordnet sind. Die Montagelappen und die Kontaktabschnitte ragen von den Basisabschnitten hervor. Die mechanisch nicht wirksamen Abschnitte oder Stümpfe ragen von den Basisabschnitten hervor, wobei die Stümpfe entweder auf eine gegeben Größe eingestellt werden können oder von den Basisabschnitten abgetrennt werden können.
Der Verbinder umfaßt sowohl stromführende Anschlußklemmen als auch Masse-Anschlußklemmen, die an dem Gehäuse angebracht sind, wobei gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung eine Vielzahl von stromführenden Anschlußklemmen und eine Vielzahl der Masse-Anschlußklemmen an gegenüberliegenden Seiten der Kammer oder des Schlitzes zum Ergreifen der Kontaktanschlußflächen an gegenüberliegenden Seiten der gedruckten Schaltungsplatine angebracht sind. Die Erfindung sieht vor, daß die stromführenden Anschlußklemmen und die Masse-Anschlußklemmen sich abwechselnd in einem Bereich entlang jeder Seite des Schlitzes angeordnet sind, wobei jede stromführende Anschlußklemme mit einer Masse- Anschlußklemme an der gegenüberliegenden Seite des Schlitzes angeordnet ist. Die Masse-Anschlußklemmen weisen merklich längere Querbereiche auf als die stromführenden Anschlußklemmen. Die größeren Masse-Anschlußklemmen stellen in Verbindung mit dem sich abwechselnden Bereich der Signal- und Masse-Anschlußklemmen längs und quer zum Schlitz ein einfaches und wirksames System zum Vermindern von Nebensprechen im Verbinder dar. Im wesentlichen liegen die Masse-Anschlußklemmen "schattenartig" bei den stromführenden Anschlußklemmen, wodurch eine größere elektrische Isolierung der einzelnen stomführenden Anschlußklemmen gegenüber allen anderen stromführenden Anschlußklemmen bereitgestellt wird.
Letztlich sieht die Erfindung einen solchen elektrischen Verbinder, wie vorhergehend beschrieben, vor, bei dem der Verbinder an eine gedruckte Schaltungsplatine befestigt ist, die einen gemeinsamen Masse-Schaltkreis und eine Vielzahl von Leiterbahnen aufweist, die Abschnitte des gemeinsamen Masse- Schaltkreises bilden. Wenigstens eine der Masse- Anschlußklemmen weist wenigstens zwei Masse-Füße auf, um jeweils einen der Leierbahnen des gemeinsamen Masse- Schaltkreises zu ergreifen, um damit einen Mehrpunktkontakt herzustellen.
Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich.

Beschreibung der Zeichnungen

Die Merkmale der Erfindung, von denen angenommen wird, daß sie neu sind, werden insbesondere in den beigefügten Ansprüchen aufgezeigt. Die Erfindung mit ihren Aufgaben und Vorteilen wird am besten unter Bezugnahme auf die nachstehende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verständlich, wobei in den Figuren gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente identifizieren.
Es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise auseinandergezogene Ansicht eines Randverbinders gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine Seitenansicht des Verbinders;
Fig. 3 eine Draufsicht des Verbinders;
Fig. 4 einen Schnitt in vertikaler Richtung im wesentlichen entlang der Linie 4-4 in Fig. 2, in einem vergrößerten Maßstab;
Fig. 5 eine Seitenansicht einer in Fig. 4 gezeigten stromführenden Anschlußklemme;
Fig. 6 eine Seitenansicht einer in Fig. 4 gezeigten Masse- Anschlußklemme; und
Fig. 7 eine schematische Darstellung des Montagebereiches der in Fig. 4 gezeigten stromführenden Anschlußklemmen und Masse-Anschlußklemmen.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Es wird Bezug genommen auf die Zeichnungen im einzelnen und zuerst auf die Fig. 1 bis 3. Die Erfindung wird in einem allgemein mit 10 bezeichneten Randverbinder zur Montage an eine gedruckte Schaltungsplatine 11 verkörpert. Der Verbinder 10 ist ein Verbindertyp, der gewöhnlich "Kartenrand"-Verbinder genannt wird, der eine Aufnahmeeinrichtung in Form eines Schlitzes 12 (Fig. 3) aufweist, um das Einsetzen einer gedruckten Schaltungsplatine 13 in einen Kontaktbereich des Verbinders zu ermöglichen. Die eingesetzte gedruckte Schaltungspplatine weist eine Paarungskante 15 und eine Vielzahl von Kontaktanschlußflächen 17a, 17b in der Nähe der Kante, entweder an einer oder an beiden Seiten der Platine, auf. Der Verbinder 10 ist mit Anschlußklemmen versehen, um die Kontaktflächen an beiden Seiten der gedruckten Schaltungsplatine nahe an deren Kante zu ergreifen.
Randverbinder, wie zum Beispiel Verbinder 10, sind normalerweise länglich, wie gezeigt, und weisen Reihen mit im Allgemeinen mit 22 bezeichneten Kammern zum Aufnehmen von Federkontaktelementen auf, die entlang einer oder beider Seiten des Schlitzes 12 in Längsrichtung eines dielektrischen Gehäuses 16 angeordnet sind. Wie vorstehend erwähnt, umfaßt der Verbinder 10 Federkontaktelemente, die entlang des Schlitzes 12 an beiden Seiten zum Ergreifen der Kontaktflächen 171, 17b an beiden Seiten einer eingesetzten gedruckten Schaltungsplatine 13 beabstandet sind. Es ist verständlich, daß die Konzepte der Erfindung nicht auf Randverbinder mit den beschriebenen Merkmalen begrenzt sind, und daß die Erfindung auf vielfältige Weise bei anwendbaren elektrischen Verbindern ausgeführt werden kann.
Unter diesen Voraussetzungen umfaßt das dielektrische Gehäuse 16 umfaßt eine Vielzahl von Standvorsprüngen 18 (Fig. 1-2) in Abhängigkeit vom Gehäuse zum Anliegen an einer Oberfläche der gedruckten Schaltungsplatine 11. Oftmals wird die gedruckte Schaltungsplatine 11 als "Mutter-Platine" und die in den Schlitz 12 eingesetzte gedruckte Schaltungsplatine 13 als "Tochter-Platine" bezeichnet. Das dielektrische Gehäuse 16 umfaßt ferner eine Vielzahl von Montage- oder Sicherungsstiften 20 zum Anordnen des Verbinders 10 an der Mutter-Platine 11 durch Einsetzen der Stifte in geeignete Montagelöcher 21 in der Platine.
Es wird auf Fig. 4 Bezug genommen. Das Gehäuse 16 umfaßt eine Vielzahl von allgemein mit 22 bezeichneten Querkammern, die entlang des Schlitzes 12 zu Aufnehmen der sich abwechselnden unterschiedlich gestalteten Anschlußklemmen angeordnet sind, wie nachfolgend beschrieben. Jede Kammer 22 umfaßt einen Kammerabschnitt 22a an einer Seite des Schlitzes 12 (auf der linken Seite in Fig. 4) und einen Kammerabschnitt 22b an der gegenüberliegenden Seite des Schlitzes (auf der rechten Seite in Fig. 4). Die Kammern 22 werden in Längsrichtung des länglichen Gehäuses 16 durch Wände oder Partitionen getrennt, welche Wandabschnitte 24a und Wandabschnitte 24b umfassen, die die Kammerabschnitte 22a bzw. 22b voneinander trennen. Außerdem werden die Kammerabschnitte 22a und 22b in Längsrichtung des Gehäuses 16 durch eine mittlere Partition 23 auf dem Boden der Kammer 22 voneinander getrennt.
Letztlich umfaßt das Gehäuse 16 eine Vielzahl von Aussparungen oder Löchern 26a und 26b außerhalb der Kammerabschnitte 22a bzw. 22b, und zwar im wesentlichen in diagonaler Anordnung für die nachfolgend beschriebenen Aufgaben. Jede Aussparung oder jedes Loch 26a, 26b weist ein Maul 27 auf, das sich am Boden des Gehäuses 16 öffnet. Das gesamte Gehäuse ist einheitlich aus dielektrischem Material, zum Beispiel aus Kunststoff oder dergleichen, gegossen.
Im wesentlichen ist eine Vielzahl von Anschlußklemmen an das Gehäuse 16 montiert, und zwar in Längsrichtung des Gehäuses beabstandet und korrespondiert mit der Vielzahl von diagonal angeordneten Kammerabschnitten 22a, 22b und den Löchern 26a, 26b. Bevor die Anschlußklemmen im Detail beschrieben werden, sollte verständlich sein, daß die gedruckte Schaltungsplatine (zum Beispiel die Tochterplatine), die in den Schlitz 12 eingesetzt wird, oftmals eine Vielzahl von Kontaktflächen aufweist, die zwei Reihen der Anschlußflächen entlang des Randes der Platine an jeder Seite der Platine bilden, beispielsweise am Paarungsrand, der in den Schlitz eingesetzt wird. Eine Reihe der Kontaktanschlußflächen an jeder Seite der Platine ist nahe an der Kante der Platine angeordnet, und die andere Reihe der Kontaktanschlußflächen auf jeder Seite der Platine ist nach innen von der ersten Reihe beabstandet. Deshalb werden gewöhnlicherweise die Anschlußklemmen am Gehäuse 16 mit Kontaktelementen angeordnet, die sich in Längsrichtung des Gehäuses abwechseln, um abwechselnd die Kontaktanschlußflächen der gedruckten Schaltungsplatine in beiden Reihen entlang gegenüberliegenden Seiten des Paarungsrandes zu ergreifen.
Insbesondere wird auf die Fig. 1 und 4 bis 7 Bezug genommen. Die allgemein mit 28 und 30 bezeichneten Anschlußklemmen werden abwechselnd an das Gehäuse 16 in einem Bereich in Längsrichtung des Gehäuses befestigt; es gibt einen Bereich von sich abwechselnden Anschlußklemmen 28 und 30 an jeder gegenüberliegenden Seite des Schlitzes 12 (d. h. an jeder gegenüberliegenden Seite der Tochter-Platine). Mit anderen Worten, die Anschlußklemmen 28 wechseln sich zwischen benachbarten Anschlußklemmen 30 in Längsrichtung des Schlitzes 12 und an beiden Seiten des Schlitzes ab. Außerdem wechseln die Anschlußklemmen 28 und 30 in Querrichtung des Schlitzes, wie eindeutig in Fig. 4 zu sehen. Wie in Fig. 1 zu sehen, ist jede Anschlußklemme 28 mit einer Anschlußklemme 30 angeordnet, um ein Anschlußklemmenpaar zu bilden, diese Anschlußklemmen werden dann mit jedem wechselseitigen Paar umgekehrt.
Die Anschlußklemmen 28 sind stromführende Anschlußklemmen und können sowohl die Kontaktanschlußflächen 17a der stromführenden Leiterbahnen an der Tochter-Platine als auch die Leiterbahnen an der Mutter-Platine 11 der stromführenden Anschlußklemmen ergreifen. Wie in Fig. 1 gezeigt, sind die mit den stromführenden Leiterbahnen verbundenen Kontaktanschlußflächen 17a nahe dem Rand 15 der Randkarte 13 angeordnet. Im speziellen wird auf Fig. 4 in Verbindung mit Fig. 5 Bezug genommen. Jede stromführende Anschlußklemme 28 umfaßt einen allgemein mit 32 bezeichneten Körperabschnitt und einen Federkontaktabschnitt 34. Der Körperabschnitt 32 umfaßt einen Basisabschnitt 36, einen Verriegelungsarmabschnitt 38, der nach oben vom Basisabschnitt an der Außenseite (relativ zum Kartenschlitz 12) des Kontaktabschnitts 34 vorragt, und einen mechanisch nicht wirksamen Abschnitt 40, der nach oben von dem Basisabschnitt an der Innenseite (relativ zum Kartenschlitz) des Kontaktabschnitts 34 vorragt. Der Verriegelungsarmabschnitt 38 ist mit Vorsprüngen 42 versehen, wodurch der Verriegelungsarm preßpassungsartig in ein entsprechendes Loch 26a eingepaßt werden kann, um die Anchlußklemme 28 an das Gehäuse 16 durch Einsetzen des Verriegelungsarmes 38 durch das Maul 27 des entsprechenden Lochs 26a hindurch anzubringen. Der mechanisch nicht wirksame Abschnitt 40 wird in Form eines Stumpfes (wie gezeigt) bereitgestellt, der mit dem Basisabschnitt 36 an einem dünneren Bereich 44 verbunden ist. Eine Lötfahne 46 ragt nach unten vom Basisabschnitt 36 vor, um in ein Loch in der Mutter-Platine 11 eingesetzt werden zu können und um eine verlötete elektrische Verbindung mit einer stromführenden Leiterbahn entweder an der Platine oder in einem Loch in der Platine eingehen zu können. Solche Lötfahnen und Mutter- Platinen können modifiziert werden, um eine Oberflächenmontage zu ermöglichen, wie sie in der Industrie bekannt ist.
Die Erfindung sieht ein Verfahren und eine Konstruktion zum Abstimmen der Impedanz des elektrischen Verbinders 10 vor, der mit einem elektrischen Schaltkreis mit vorgegebener Impedanz verbunden ist. Ist der Verbinder 10 ein Randverbinder, wird der elektrische Schaltkreis durch die Schaltungsanordnung an den gedruckten Mutter- und Tochter- Platinen gebildet. Wie im wesentlichen vorstehend im "Hintergrund der Erfindung" erörtert, ist ein idealer Verbinder "transparent", um so einen so geringen Einfluß wie möglich auf den Schaltkreis zu haben. Deshalb ist die Erfindung auf Konzepte zum "Abstimmen" oder anfänglichen Modifizieren der Impedanz des elektrischen Verbinders 10 gerichtet, um die gegebene Impedanz des Verbindungssystems oder des elektrischen Schaltkreises, in welchem der Verbinder angeschlossen ist, anzupassen.
Die gegebene Impedanz wird oftmals als "charakteristische" Impedanz eines Schaltkreises bezeichnet und ist im Allgemeinen bekannt. Einem Hersteller von elektrischen Verbindern wird z. B. oftmals von einem Kunden mitgeteilt, welchen charakteristischen Impedanzwert der Schaltkreis hat, an welchen der Kunde den bestimmten Verbinder anschließen möchte. Der Kunde wünscht typischerweise einen Verbinder, der an die Impedanz des Schaltkreises angepaßt ist, um dessen Einfluß auf den Schaltkreis zu minimieren.
Selbst wenn diese Situation nicht vorliegt, kann die Impedanz eines beliebigen Schaltkreises durch verschiedene Einrichtungen gemessen werden, zum Beispiel sowohl mit einem Zeitdomänenreflektometer, das ein elelektrisches Analog-Zu- Funksystem verwendet, als auch mit anderen Meß- oder Analysiergeräte. Die Impedanz jedes bestimmten Verbinders kann in einer Art Eingabe-Ausgabe auf ähnliche Weise gemessen werden, auch wieder durch den Einsatz solcher Instrumente wie das Zeitdomänenreflektometer. Wenn die Impedanz des Verbinders nicht an die Impedanz des anzuschließenden Schaltkreises angepaßt ist, sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Konstruktion zum Abstimmen oder Modifizieren der Impedanz des Verbinders während oder vor dessen Zusammenbau vor, um im Wesentlichen dessen Impedanz an die Impedanz des Schaltkreises so nahe wie möglich anzupassen.
Im Speziellen wird wieder auf die Fig. 4 und 5 und auf die mechanisch nicht wirksamen Abschnitte oder Stümpfe 40 der stromführenden Anschlußklemmen 28 Bezug genommen. Beim Bestimmen der gewünschten charakteristischen Impedanz des Verbinders während der Konstruktionsphase oder Herstellung des Verbinders, kann ein gewünschter Oberflächenbereich für die Stümpfe 40 berechnet werden. Beim Herstellen von Prototypen mit diesen Abmessungen kann dann der genaue gewünschte Bereich durch Testen bestimmt werden. Die Prägestempel, die zum Herstellen der Anschlußklemmen 28 benutzt werden, können so modifiziert werden, daß sie die Stümpfe 40 auf die gewünschten Abmessungen abtrennen oder schneiden. Tatsächlich kann, wenn gewünscht, der ganze Stumpf 40 von der Anschlußklemme 28 durch Abschneiden des Stumpfes am schmalen Bereich 44 abgetrennt werden. Auf diese Weise kann der gesamte Bereich der stromführenden Anschlußklemmen 28 durch Abtrennen der Stümpfe 40 verändert werden, wodurch die Kapazität verändert wird. Durch Verändern der Kapazität kann der Verbinder auf die vorgegebene Impedanz des elektrischen Schaltkreises abgestimmt werden. Die Abmessungen solcher Stümpfe 40 werden während des Stanzprozesses festgelegt. Die Anschlußklemmen 28 und ebenso die Anschlußklemmen 30 werden in das Gehäuse 16 vom Boden in einer als "Bodenbestückung" bekannten Weise eingesetzt.
Es wird auf Fig. 6 in Verbindung mit Fig. 4 Bezug genommen. Die Anschlußklemmen 30 sind Masse-Anschlußklemmen und zum Anschließen an die Masse-Leiterbahnen auf den gedruckten Mutter- und Tochter-Platinen geeignet. Jede Masse- Anschlußklemme 30 umfaßt einen allgemein mit 48 bezeichneten Körperabschnitt und einen Federkontaktabschnitt 50. Der Körperabschnitt 48 umfaßt einen Basisabschnitt 52, der einen Verriegelungsarm 54 mit Vorsprüngen 42 aufweist, um aufwärts durch das Maul 27 in das Loch 26b eingesetzt zu werden, um die jeweilige Masse-Anschlußklemme an das Gehäuse 16 zu befestigen. Jede Masse-Anschlußklemme umfaßt ferner einen größeren Oberflächenbereichs-Abschnitt 56, der nach oben vom Basisabschnitt 52 vorragt und in einem Federkontaktabschnitt 50 endet. Eine Lötfahne 57 ragt nach unten vom Basisabschnitt 52 vor, und zwar zum Einsetzen in ein Loch in der Mutter- Platine 11 und zur elektrischen Verbindung mittels einer Verlötung mit einer Masse-Leiterbahn entweder an der Platine oder in einem Loch in der Platine.
Die Erfindung sieht vor, daß die Masse-Anschlußklemmen 30 merklich längere, schräg verlaufende Bereiche haben als die stromführenden Anschlußklemmen 28. Dies wird durch Vergleichen der Masse-Anschlußklemmen in den Fig. 4 und 6 mit den stromführenden Anschlußklemmen in den Fig. 4 und 5 ersichtlich. Die merklich längeren Bereiche der Masse- Anschlußklemmen werden durch die größeren Oberflächenbereichsabschnitte 56 der Masse-Anschlußklemmen gebildet.
Im wesentlichen liegen die Masse-Anschlußklemmen wirksam "schattenartig" bei den stromführenden Anschlußklemmen durch Kombinieren der größeren Masse-Anschlußklemmen mit dem Feld der sich abwechselnden stromführenden Anschlußklemmen und Masse-Anschlußklemmen, wie vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 4 und 7 beschrieben, damit eine größere elektrische Isolierung bereitgestellt wird, die das Nebensprechen des Verbinders 10 auf sehr einfache und wirksame Weise vermindert.
Die Erfindung sieht ferner eine Konstruktion zum Vermindern der Induktivität des elektrischen Verbinders 10 vor, wobei der Verbinder an eine Mutterplatine 11 montiert wird, bei der die einzelnen Masse-Leiterbahnen an der Platine alle Teil eines gemeinsamen Masse-Schaltkreises sind, wie es bei vielen Randverbindern vorzufinden ist. Deshalb ist es wünschenswert, die Induktivität mittels Masse-Anschlußklemmen 30 zum gemeinsamen Masse-Schaltkreis zu vermindern.
Insbesondere wird wieder Bezug auf Fig. 4 genommen. Es ist ersichtlich, daß jede Masse-Anschlußklemme 30 einen Fuß 60 aufweist, um an einer Masse-Leiterbahn an der Mutter- Platine 11 anzuliegen. Dieser zusätzliche Fuß und die Lötfahne 57 werden zum Anliegen an einem gemeinsamen Masse- Schaltkreis auf der Mutter-Platine 11 bereitgestellt. Es sei bemerkt, daß, obwohl der Fuß 60 für die Oberflächenmontage auf der Mutter-Platine dargestellt ist, der Fuß auch eine zweite Lötfahne für das Einsetzen in ein weiteres Loch in der gedruckten Schaltungsplatine sein kann. Auf ähnliche Weise gilt das für die Lötfahnen 46 und 57 für die stromführenden Anschlußklemmen 28 bzw. Masse-Anschlußklemmen 30, beide können Füße für die Oberflächenmontage mit den Leiterbahnen auf der gedruckten Schaltungsplatine sein.
Durch Bereitstellen von zwei Kontaktpunkten, die durch den Fuß 60 und die Lötfahne 57 geschaffen werden, wird ein größerer Kontaktflächenbereich zum Ergreifen der gemeinsamen Masse-Leiter an der gedruckten Schaltungsplatine bereitgestellt. Der größere Kontaktflächenbereich vermindert den Spannungsabfall und vermindert die Induktivität zwischen einer jeweiligen Masse-Anschlußklemme und des gemeinsamen Masse-Leiters auf der gedruckten Schaltungsplatine. Diese Konstruktion verbessert die Wirksamkeit der Masse- Anschlußklemmen, was insbesondere für das Erreichen vergrößerter Bandbreiten und zum Vermindern des Grundrauschens bei Verbindern für hohe Geschwindigkeiten wichtig ist. Durch Beabstanden der Kontaktpunkte voneinander bleibt ein Bereich der Platine zwischen den Kontaktpunkten offen, um das Verlegen verschiedener anderer Leiterbahnen auf der Platine zu vereinfachen.
Letztlich ist aus der Fig. 4 ersichtlich, daß die Federkontaktabschnitte 34 der stromführenden Anschlußklemmen 28 "tiefer" im Schlitz 12 angeordnet sind als die Federkontaktabschnitte 50 der Masse-Anschlußklemmen 30. Diese unterschiedliche Anordnung ermöglicht es, daß die wechselseitigen Anschlußklemmen zwei Reihen von Kontaktanschlußflächen an der Tochter-Platine ergreifen können, wie vorstehend beschrieben. Es ist ersichtlich, daß sich die Federkontaktabschnitte 34 und 50 diagonal in den Schlitz 12 erstrecken. Wenn die gedruckte Tochter-Platine 13 in den Schlitz in Richtung des Pfeiles "A" eingesetzt wird, werden die Federkontaktabschnitte quer nach außen vorgespannt, während die stromführenden Kontaktflächen 17a beim Anliegen an die Kontakt-Anschlußflächen in beiden Reihen entlang des Paarungsrandes der gedruckten Schaltungsplatine, näher an der Kante der Platine angeordnet sind als die Masse- Kontaktflächen 17b.

Claims

1. Elektrischer Verbinder (10) zum Verbinden von Schaltungen einer ersten elektrischen Komponente (11) und einer komplementären zweiten elektrischen Komponente (13), wobei die Schaltungen jeweils eine vorgegebene Impedanz besitzen, und der Verbinder folgendes umfaßt:

ein dielektrisches Gehäuse (16) mit Kammereinrichtungen (12) zum Aufnehmen der komplementären zweiten elektrischen Komponente,

eine Vielzahl von an dem Gehäuse angebrachten Anschlußklemmen (28), wobei die Anschlußklemmen in dem Gehäuse angeordnete Körperabschnitte, Kontaktabschnitte (34) zum Ergreifen der zugeordneten Anschlußeinrichtungen (17a) an der zweiten elektrischen Komponente, einen Montageabschnitt (38) zum Sichern der jeweiligen Anschlußklemme an dem Gehäuse, und einen Zwischenabschnitt (46) zum Verbinden jeder Anschlußklemme mit einer der Schaltungen der ersten elektrischen Komponente umfaßt;

dadurch gekennzeichnet, daß

die Körperabschnitte Abschnitte (40) ohne mechanische Funktion einen vorgegebenen Bereich umfassen, der eine vorgegebene Kapazität beeinflußt,

die Abschnitte ohne mechanische Funktion von den Kontaktabschnitten, den Montageabschnitten und den Verbindungsabschnitten getrennt sind, um ein selektives Justieren der Abschnitte ohne mechanische Funktion zu ermöglichen, um wahlweise deren Bereiche und dadurch die Kapazität der Anschlußklemmen und somit die Impedanz des Verbinders zu verändern, um diese an die vorgegebene Impedanz der elektrischen Schaltungen anzupassen, ohne die physikalischen Ausmaße der Kontaktabschnitte, der Montageabschnitte oder der Verbindungsabschnitte zu modifizieren.

2. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, bei welchem die Abschnitte ohne mechanische Funktion Stümpfe umfassen, die auf eine gegebene Größe und somit einen gegebenen wirksamen Bereich justiert werden können.

3. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Abschnitte ohne mechanische Funktion Stümpfe umfassen, die von den Anschlußklemmen weggebrochen werden können.

4. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei welchem der Montageabschnitt einen Montagearm umfaßt, der in einer Aussparung (26a) in dem Gehäuse zum Sichern der Anschlußklemmen in dem Gehäuse angeordnet ist.

5. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem die Kontaktabschnitte und die Montageabschnitte von den Körperabschnitten hervorragen.

6. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 5, bei welchem die Abschnitte ohne mechanische Funktion Stümpfe umfassen, die von den Körperabschnitten hervorragen, wobei die Stümpfe auf eine gegebene Größe und somit auf einen gegebenen wirksamen Bereich justierbar sind.

7. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 5, bei welchem die Montageabschnitte und die Kontaktabschnitte von einer Seite der Körperabschnitten hervorragen, wobei die Montageabschnitte außerhalb der Kontaktabschnitte und des Schlitzes angeordnet sind, und bei welchem die Abschnitte ohne mechanische Funktion Stümpfe umfassen, die von den Körperabschnitten auf der Innenseite der Kontaktabschnitten hervorragen.

8. Verfahren zum Abstimmen der Impedanz eines elektrischen Verbinders (10), der für eine Verbindung mit einer elektrischen Schaltung mit einer gegebenen Impedanz geeignet ist, wobei der Verbinder ein dielektrisches Gehäuse (16) zum Befestigen einer Vielzahl von Anschlußklemmen umfaßt,

das Gehäuse Kammereinrichtungen (12) zum Aufnehmen einer komplementären elektrischen Komponente (13) besitzt, die wenigstens ein Teil einer elektrischen Schaltung mit einer vorgegebenen Impedanz ist, und

eine Vielzahl von Anschlußklemmen (28) an dem Gehäuse befestigt sind, wobei jede Anschlußklemme folgendes umfaßt:

einen Körperabschnitt (32), der in dem Gehäuse angeordnet ist,

einen Kontaktabschnitt (34), der sich von dem Körperabschnitt erstreckt, um zugeordnete Anschlußeinrichtungen (1%) an der elektrischen Komponente zu erfassen,

einen Montageabschnitt (38), der einstückig ist mit dem Körperabschnitt zum Sichern jeder Anschlußklemme an das Gehäuse,

einen Fahnenabschnitt (46) an dem Körperabschnitt zum Sichern jeder Anschlußklemme an die Schaltungsanordnung auf einer Mutterplatine (11)

einen Impedanzabstimmabschnitt (40) ohne mechanische Funktion,

wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:

das Gehäuses mit darin befindlichen Anschlußklemmen- Aufnahmekammern wird bereitgestellt;

die gewünschten physikalischen Ausmaße des Körperabschnitts werden festgelegt;

die gewünschten physikalischen Ausmaße des Kontaktabschnittes werden festgelegt;

die gewünschten physikalischen Ausmaße des Montageabschnitts zum Halten der Anschlußklemme innerhalb einer der Anschlußklemmen-Aufnahmekammern werden festgelegt;

die gewünschten physikalischen Ausmaße des Fahnenabschnitts werden festgelegt;

gekennzeichnet durch folgende Schritte:

die Anschlußklemmen mit Abschnitten ohne mechanische Funktion eines gegebenen Bereichs, der eine gegebene Kapazität bewirkt, werden ausgestanzt; und

die Abschnitte ohne mechanische Funktion werden selektiv justiert, ohne die physikalischen Ausmaße des Kontaktabschnittes, des Kontaktabschnittes und des Fahnenabschnittes zu modifizieren, um dessen Bereich selektiv zu ändern, und somit die Kapazität der Anschlußklemmen zu ändern, um somit die Impedanz des Verbinders an die gegebene Impedanz der elektrischen Schaltung anzupassen.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei welchem die Abschnitte ohne mechanische Funktion in Form von Stümpfen bereitgestellt werden, und die Stümpfe auf eine gegebene Größe und somit einen gegebenen Bereich während des Stanzvorganges für die Anschlußklemmen justiert werden.