DE69511684T2

DE69511684T2 - Elektrisches verbindungs system von hoher dichte

Info

Publication number: DE69511684T2
Application number: DE69511684T
Authority: DE
Inventors: Stanford W. Crane Jun.
Original assignee: CRANE JUN
Current assignee: CRANE JUN
Priority date: 1994-03-11
Filing date: 1995-03-09
Publication date: 1999-12-23
Anticipated expiration: 2015-03-10
Also published as: JP3323507B2; JPH09510317A; AU2093995A; WO1995024748A1; EP0749639A1; EP0749639B1; DE69511684D1; KR100346917B1; TW247376B

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Einsteck-Verbindungssystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

STAND DER TECHNIK

Elektrische Verbindungssysteme (darunter elektronische Verbindungssysteme) werden zur Verbindung elektrischer und elektronischer Systeme und Hauelemente verwendet. Im allgemeine enthalten elektrische Verbindungssysteme sowohl eine vorsprungartige Verbindungskomponente, wie zum Beispiel einen leitfähigen Pin, als auch eine aufnahmeartige Verbindungskomponente, wie zum Beispiel eine leitfähige Buchse. Bei diesen Arten von elektrischen Verbindungssystemen wird die elektrische Verbindung erzielt, indem die vorsprungartige Verbindungskomponente in die aufnahmeartige Verbindungskomponente eingeführt wird. Diese Einführung bringt die leitfähigen Teile der vorsprungartigen und der aufnahmeartigen Verbindungskomponente in Kontakt miteinander, so daß durch die Verbindungskomponenten elektrische Signale übertragen werden können. Bei einem typischen Verbindungssystem (z. B. der nachfolgend besprochenen Gitteranordnung von Fig. 31) wird eine Mehrzahl einzelner leitfähiger Pins in eine Gitterformation positioniert, und eine Mehrzahl (in Fig. 31 nicht gezeigter) einzelner leitfähiger Buchsen wird so angeordnet, daß sie die einzelnen Pins aufnimmt, wobei jedes Paar von Pin und Buchse ein anderes elektrisches Signal überträgt.
Hochdichte elektrische Verbindungssysteme sind dadurch gekennzeichnet, daß eine große Anzahl von Kontakten von Verbindungskomponenten in einer kleinen Fläche konzentriert wird. Definitionsgemäß nehmen hochdichte elektrische Verbindungssysteme weniger Raum in Anspruch und enthalten kürzere Signalwege als Verbindungssysteme niedrigerer Dichte. Die hochdichten Verbindungssystemen zugeordneten kurzen Signalwege ermöglichen das Übertragen elektrischer Signale durch solche Systeme mit höheren Geschwindigkeiten. Je höher die Dichte eines elektrischen Verbindungssystems ist, desto besser ist im allgemeinen das System.
In der Vergangenheit wurden verschiedene Versuche unternommen, ein elektrisches Verbindungssystem herzustellen, das eine geeignet hohe Dichte aufweist. Ein solches vorgeschlagenes elektrisches Verbindungssystem ist in Fig. 1(a) gezeigt.
Das elektrische Verbindungssystem von Fig. 1(a) ist als ein Pfeiler und-Kasten-Verbindungssystem bekannt. In dem System von Fig. 1(a) ist die vorsprungartige Verbindungskomponente ein leitfähiger Pin oder Pfeiler 101, und die aufnahmeartige Verbindungskomponente ist eine kastenförmige leitfähige Buchse 102. Fig. 1(b) ist eine Draufsicht des Verbindungssystems von Fig. 1(a), wobei der Pfeiler 101 in der Buchse 102 aufgenommen gezeigt ist. Wie aus Fig. 1(b) zu sehen ist, enthalten die Innenwände der Buchse 102 Abschnitte 103 und 104, die nach innen vorstehen, um eine Preßpassung für den Pfeiler 101 in der Buchse zu ermöglichen. Fig. 1(a) und 1(b) werden hier zusammen als "Fig. 1" bezeichnet.
Ein weiteres vorgeschlagenes elektrisches Verbindungssystem ist in Fig. 2(a) abgebildet. Das elektrische Verbindungssystem von Fig. 2(a) ist als ein Einzelbrückenverbindungssystem bekannt. In dem System von Fig. 2(a) ist die vorsprungartige Verbindungskomponente ein leitfähiger Pin oder Pfeiler 201, und die aufnahmeartige Verbindungskomponente ist eine leitfähige flexible Brücke 202. Fig. 2(b) ist eine Draufsicht des Verbindungssystems von Fig. 2(a), wobei der Pfeiler 201 in Kontakt mit der flexiblen Brücke 202 positioniert gezeigt ist. Die flexible Brücke 202 ist gegen den Pfeiler 201 vorgespannt, um einen Kontakt zwischen der flexiblen Brücke und dem Pfeiler aufrechtzuerhalten. Fig. 2(a) und 2(b) werden hier zusammen als "Fig. 2" bezeichnet.
Ein drittes vorgeschlagenes elektrisches Verbindungssystem ist in Fig. 3(a) gezeigt. Das elektrische Verbindungssystem von Fig. 3(a) ist als ein Randverbindersystem bekannt. Die vorsprungartige Verbindungskomponente des Randverbindersystems enthält eine isolierende gedruckte Leiterplatte 300 und auf der oberen und/oder unteren Oberfläche der gedruckten Leiterplatte ausgebildete leitfähige Muster 91. Die aufnahmeartige Verbindungskomponente des Randverbindersystems enthält eine Menge oberer und unterer leitfähiger Finger 302, zwischen denen die gedruckte Leiterplatte 300 eingeführt werden kann.
Fig. 3(b) ist eine Seitenansicht des in Fig. 3(a) abgebildeten Systems, wobei die gedruckte Leiterplatte 300 zwischen die oberen und unteren leitfähigen Finger 302 eingeführt gezeigt ist. Wenn die gedruckte Leiterplatte 300 zwischen die leitfähigen Finger eingeführt wird, kontaktiert jedes leitfähige Muster 91 einen entsprechenden leitfähigen Finger 302, so daß zwischen den leitfähigen Mustern und den leitfähigen Fingern Signale übertragen werden können. Fig. 3(a) und 3(b) werden hier zusammen als "Fig. 3" bezeichnet.
Ein viertes vorgeschlagenes elektrisches Verbindungssystem ist in Fig. 4 gezeigt. Das in Fig. 4 gezeigte elektrische Verbindungssystem ist als ein Pin und- Buchse-Verbindungssystem bekannt. In dem System von Fig. 4 ist die vorsprungartige Verbindungskomponente ein leitfähiger gestanzter Pin 401, und die aufnahmeartige Verbindungskomponente ist eine leitfähige geschlitzte Buchse 402. Die Buchse 402 wird in der Regel in einem Kontaktloch angebracht, das in einer gedruckten Leiterplatte ausgebildet ist. Der Pin 401 weist im Vergleich mit dem Raum in der Buchse 402 Übergröße auf. Die Größendifferenz zwischen dem Pin 401 und dem Raum in der Buchse 402 ist so ausgelegt, daß der Pin fest in die Buchse paßt.
Die Verbindungssysteme von Fig. 1 bis 4 sind aus vielfältigen Gründen unzulänglich. Das Hauptproblem bei den Systemen von Fig. 1 bis 4 besteht darin, daß diese Systeme keine ausreichend hohe Dichte aufweisen, um den Anforderungen bestehender und/oder zukünftiger Halbleiter- und Komputertechnologie zu genügen. Die Dichte von Verbindungssystemen kann bereits nicht mehr mit der Halbleitertechnologie Schritt halten, und mit weiter steigenden Computer- und Mikroprozessorgeschwindigkeiten und zunehmend wichtiger werdender Raumeffizienz sind elektrische Verbindungssysteme mit sogar noch höheren Dichten und Pinanzahlen erforderlich. Die oben besprochenen elektrischen Verbindungssysteme erreichen die gegenwärtigen und in Betracht gezogenen Anforderungen an Verbindungsdichte und Pinanzahlen nicht.
Außerdem enthalten die Verbindungskomponenten in den Systemen von Fig. 1 bis 4 im allgemeinen Beschichtungen auf jeder externen und internen Oberfläche zur Sicherstellung eines angemessenen elektrischen Kontakts zwischen der vorsprungartigen und aufnahmeartigen Komponente. Da die Beschichtung in der Regel mit Gold oder anderen kostspieligen Metallen erzielt wird, kann die Herstellung der Systeme von Fig. 1 bis 4 recht kostspielig sein.
In bezug auf die Leistung sind die allgemein Fig. 1 und 2 zugeordneten Gitteranordnungen nicht dicht genug, um eine angemessene Anzahl mit Masse verbundener Kontakte bereitzustellen, und es können demzufolge Signalübertragungsprobleme entstehen. Darüber hinaus ist das Randverbindersystem von Fig. 3 anfällig für Kapazitätsprobleme und elektromagnetische Störungen. Gleichermaßen erfordert das Pin-und-Buchsensystem von Fig. 4 zur Einführung des Pins 401 in die geschlitzte Buchse 402 eine hohe Einführungskraft und paßt bei Abwesenheit von Toleranzen hinsichlicht fast perfekter Passung nicht ordnungsgemäß zusammen.
Ein hochdichtes elektrisches Verbindungssystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 wurde in der zuvor registrierten, aber später veröffentlichten EP-A-0 672 309 beschrieben.

KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein hochdichtes elektrisches Verbindungssystem bereitzustellen, das in der Lage ist, den Anforderungen bestehender und in Betracht gezogener Computer- und Halbleitertechnologie zu entsprechen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein elektrisches Verbindungssystem bereitzustellen, das weniger kostspielig und effizienter als bestehende hochdichte elektrische Verbindungssysteme ist. Eine höhere Dichte und niedrigere Kosten würden außerdem bedeuten, daß mehr Pins verwendet werden können, um eine bessere Funktionalität und Leistung hinzuzufügen.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein elektrisches Verbindungssystem bereitzustellen, bei dem hohe Dichte durch Verwendung elektrischer Verbindungskomponenten erzielt wird, die in einer verschachtelten Konfiguration oder dergleichen angeordnet werden.
Diese und andere Aufgaben können gelöst werden, indem ein elektrisches Verbindungssystem nach Anspruch 1 verwendet wird.
Bevorzugte Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen definiert.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1(a) ist eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen elektrischen Verbindungssystems vor der Verbindung.
Fig. 1(b) ist eine Draufsicht des herkömmlichen elektrischen Verbindungssystems von Fig. 1(a) im verbundenen Zustand.
Fig. 2(a) ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren herkömmlichen elektrischen Verbindungssystems.
Fig. 2(b) ist eine Draufsicht des herkömmlichen elektrischen Verbindungssystems von Fig. 2(a).
Fig. 3(a) ist eine perspektivische Ansicht noch eines weiteren herkömmlichen elektrischen Verbindungssystems.
Fig. 3(b) ist eine Seitenansicht des herkömmlichen elektrischen Verbindungssystems von Fig. 3(a).
Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht noch eines weiteren herkömmlichen elektrischen Verbindungssystems vor der Verbindung.
Fig. 5(a) ist eine perspektivische Ansicht eines Teils einer vorsprungartigen Verbindungskomponente, die in dem elektrischen Verbindungssystem der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
Fig. 5(b) ist eine Seitenansicht eines Strebepfeilerteils der vorsprungartigen Verbindungskomponente von Fig. 5(a).
Fig. 5(c) ist eine Seitenansicht zweier vorsprungartiger Verbindungskomponenten von Fig. 5(a).
Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht eines leitfähigen Pfeilers, der in dem elektrischen Verbindungssystem der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren leitfähigen Pfeilers, der in dem elektrischen Verbindungssystem der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht eines leitfähigen Pfeilers, der in dem elektrischen Verbindungssystem der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann und einen abgerundeten Fußteil aufweist.
Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht eines leitfähigen Pfeilers, der in dem elektrischen Verbindungssystem der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann und einen Fußteil aufweist, der zum Anschalten an einen runden Draht oder ein rundes Kabel konfiguriert ist.
Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht einer vorsprungartigen Verbindungskomponente, die sich auf einem Substrat befindet, das in bezug auf ein Anschaltbauelement in einem rechten Winkel angeordnet ist.
Fig. 11(a) ist eine perspektivische Ansicht mehrerer vorsprungartiger Verbindungskomponenten, die sich auf einem Substrat befinden, das in bezug auf ein Anschaltbauelement in einem rechten Winkel angeordnet ist.
Fig. 11(b) ist ein Diagramm von Mustern, die den Fußteilen abwechselnder rechtwinkliger vorsprungartiger elektrischer Verbindungskomponenten zugeordnet sind.
Fig. 12(a) ist eine perspektivische Ansicht einer vorsprungartigen elektrischen Verbindungskomponente, die in dem elektrischen Verbindungssystem der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
Fig. 12(b) ist eine perspektivische Ansicht einer vorsprungartigen elektrischen Verbindungskomponente, die in dem elektrischen Verbindungssystem der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
Fig. 13 (a) ist eine perspektivische Ansicht einer vorsprungartigen elektrischen Verbindungskomponente, die in dem elektrischen Verbindungssystem der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
Fig. 13(b) ist eine perspektivische Ansicht einer vorsprungartigen elektrischen Verbindungskomponente wie in Fig. 5(a) und einer vorsprungartigen Verbindungskomponente, die in dem elektrischen Verbindungssystem der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
Fig. 13(c) ist eine perspektivische Ansicht eines Teils einer der vorsprungartigen elektrischen Verbindungskomponenten von Fig. 13(b), wobei der Spitzenteil der Komponente entfernt ist.
Fig. 14 ist eine perspektivische Ansicht der leitfähigen Brücken einer aufnahmeartigen Verbindungskomponente, die in dem elektrischen Verbindungssystem der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
Fig. 15 ist eine perspektivische Ansicht eines Beispiels einer leitfähigen Brücke, die in dem elektrischen Verbindungssystem der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
Fig. 16 ist eine perspektivische Ansicht einer Mehrzahl flexibler Brücken einer aufnahmeartigen Verbindungskomponente, die jeweils einen Draht- oder Kabelanschaltfußteil aufweisen.
Fig. 17 ist eine perspektivische Ansicht eines Verbindungssystems mit einer Mehrzahl flexibler Brücken, die zum Anschalten an einen Draht oder ein Kabel angeordnet sind.
Fig. 18 ist eine perspektivische Ansicht einer aufnahmeartigen Verbindungskomponente mit Brücken verschiedener Länge.
Fig. 19 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils einer vorsprungartigen Verbindungskomponente, die in den leitfähigen Brücken einer aufnahmeartigen Verbindungskomponente aufgenommen wird.
Fig. 20 ist eine Seitenansicht einer vorsprungartigen Verbindungskomponente, die in einer aufnahmeartigen Verbindungskomponente aufgenommen wird.
Fig. 21 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils einer vorsprungartigen Verbindungskomponente mit leitfähigen Pfeilern mit verschiedener Höhe.
Fig. 22 ist eine perspektivische Ansicht mehrerer vorsprungartiger Verbindungskomponenten mit verschiedenen Höhen.
Fig. 23(a) ist eine perspektivische Ansicht einer ersten Art von steckkraftarmen oder steckkraftfreien Komponenten in einem ersten Zustand.
Fig. 23(b) ist eine perspektivische Ansicht der steckkraftarmen oder steckkraftfreien Komponente von Fig. 23(a) in einem zweiten Zustand.
Fig. 23(c) ist eine perspektivische Ansicht der ersten Art von steckkraftarmer oder steckkraftfreier Komponente unter Verwendung eines geraden Glieds.
Fig. 24(a) ist eine perspektivische Ansicht einer zweiten Art von steckkraftarmer oder steckkraftfreier Komponente in einem ersten Zustand.
Fig. 24(b) ist eine perspektivische Ansicht der steckkraftarmen oder steckkraftfreien Komponente von Fig. 24(a) in einem zweiten Zustand.
Fig. 24(c) ist eine perspektivische Ansicht der zweiten Art von steckkraftarmer oder steckkraftfreier Komponente unter Verwendung eines geraden Glieds.
Fig. 25(a) ist eine perspektivische Ansicht einer dritten Art von steckkraftarmer oder steckkraftfreier Komponente in einem ersten Zustand.
Fig. 25(b) ist eine perspektivische Ansicht der steckkraftarmen oder steckkraftfreien Komponente von Fig. 25(a) in einem zweiten Zustand.
Fig. 26(a) ist eine perspektivische Ansicht eines Verbindungssystems mit der Verbindungskomponente von Fig. 12(a) in einer Stellung vor der Verbindung.
Fig. 26(b) ist eine perspektivische Ansicht eines Verbindungssystems mit der Verbindungskomponente von Fig. 12(a) im verbundenen Zustand.
Fig. 27(a) ist eine perspektivische Ansicht eines Verbindungssystems mit der Verbindungskomponente von Fig. 13(a) in einer Stellung vor der Verbindung.
Fig. 27(b) ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren Verbindungssystems mit der Verbindungskomponente von Fig. 13(a) in einer Stellung vor der Verbindung.
Fig. 27(c) ist eine perspektivische Ansicht eines Verbindungssystems mit der Verbindungskomponente von Fig. 13(a) nach der Verbindung.
Fig. 28(a) ist eine perspektivische Ansicht eines elektrischen Verbindungssystems, das hybride Verbindungskomponenten einsetzt, vor der Verbindung.
Fig. 28(b) ist eine perspektivische Ansicht der leitfähigen Kontakte von hybriden Verbindungskomponenten vor der Verbindung.
Fig. 29(a) ist eine perspektivische Ansicht einer vorsprungartigen Verbindungskomponente, die in dem elektrischen Verbindungssystem der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
Fig. 29(b) ist eine Draufsicht einer vorsprungartigen Verbindungskomponente, die in dem elektrischen Verbindungssystem, der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
Fig. 30(a) ist eine perspektivische Ansicht eines elektrischen Verbindungssystems mit isolierenden elektrischen Trägern, die als die Substrate für das System funktionieren.
Fig. 30(b) ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren elektrischen Verbindungssystems mit isolierenden elektrischen Trägern, die als die Substrate für das System funktionieren.
Fig. 31 ist eine Draufsicht einer herkömmlichen Gitteranordnung.
Fig. 32 ist eine Ansicht einer verschachtelten Anordnung elektrischer Verbindungskomponenten gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 33(a) ist eine Ansicht einer Anordnung elektrischer Verbindungskomponenten gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 33(b) ist eine Ansicht einer weiteren Anordnung elektrischer Verbindungskomponenten.
Fig. 34 ist eine Ansicht von elektrischen Verbindungskomponenten, die gemäß der verschachtelten Anordnung von Fig. 32 angeordnet sind.
Fig. 35 ist eine Ansicht einer modifizierten Anordnung elektrischer Verbindungskomponenten gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 36 ist eine Ansicht von elektrischen Verbindungskomponenten, die gemäß der in Fig. 35 gezeigten modifizierten Anordnung positioniert sind.
Fig. 37 ist eine Ansicht elektrischer Verbindungskomponenten, die gemäß der in Fig. 35 gezeigten modifizierten Anordnung positioniert sind,
Fig. 38 ist eine Ansicht elektrischer Verbindungskomponenten, die gemäß der in Fig. 35 gezeigten modifizierten Anordnung positioniert sind.
Fig. 39 ist eine Ansicht einer diskontinuierlichen Anordnung elektrischer Verbindungskomponenten gemäß der in Fig. 35 gezeigten modifizierten Anordnung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 40 ist eine Ansicht eines Musters auf einer gedruckten Leiterplatte, die sich für die Verwendung in Verbindung mit einer diskontinuierlichen Anordnung elektrischer Verbindungskomponenten gemäß der vorliegenden Erfindung eignet.
Fig. 41(a) ist eine Ansicht einer Anordnung elektrischer Verbindungskomponenten gemäß der verschachtelten Anordnung von Fig. 32, die so modifiziert ist, daß sie in ihrem Mittelteil einen Raum enthält.
Fig. 41(b) ist eine Ansicht einer Anordnung elektrischer Verbindungskomponenten gemäß der modifizierten Anordnung von Fig. 35, die so modifiziert ist, daß sie in ihrem Mittelteil einen Raum enthält.
Fig. 42 ist eine Ansicht einer Anordnung elektrischer Verbindungskomponenten gemäß der modifizierten Anordnung von Fig. 35, die so modifiziert ist, daß sie in ihrem Mittelteil einen Raum enthält.
Fig. 43 ist eine Ansicht einer Anordnung elektrischer Verbindungskomponenten gemäß der modifizierten Anordnung von Fig. 35.
Fig. 44 ist eine Ansicht einer modifizierten Anordnung von aufnahmeartigen elektrischen Verbindungskomponenten gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 45 ist eine Draufsicht einer verschachtelten Anordnung von vorsprungartigen elektrischen Verbindungskomponenten gemäß der Abbildung in Fig. 12 (a).
Fig. 46 ist eine Draufsicht einer Anordnung von vorsprungartigen elektrischen Verbindungskomponenten gemäß der Abbildung in Fig. 13(a).
Fig. 47 ist eine Draufsicht einer verschachtelten Anordnung von vorsprungartigen elektrischen Verbindungskomponenten gemäß der Abbildung in Fig. 13 (c).
Fig. 48(a) ist eine perspektivische anicht einer Anordnung von vorsprungartigen elektrischen Verbindungskomponenten gemäß der Abbildung in Fig. 12 (b).
Fig. 48(b) ist eine Draufsicht einer Anordnung von vorsprungartigen' elektrischen Verbindungskomponenten gemäß der Abbildung in Fig. 12(b).
Fig. 48(c) ist eine Draufsicht einer Anordnung von vorsprungartigen elektrischen Verbindungskomponenten gemäß der Abbildung in Fig. 12(b).
Fig. 48(d) ist eine Draufsicht einer Anordnung von vorsprungartigen elektrischen Verbindungskomponenten gemäß der Abbildung in Fig. 12(b).
Fig. 49 ist eine seitliche Ansicht einer leitfähigen Brücke mit einem versetzten Kontaktteil.
Fig. 50(a) ist eine Seitenansicht eines leitfähigen Pfeilers mit ausgerichteten Stabilisierungs- und Fußteilen.
Fig. 50(b) ist eine Seitenansicht eines leitfähigen Pfeilers mit einem versetzten Fußteil.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

ALLGEMEINE BESCHREIBUNG

Das elektrische Verbindungssystem der vorliegenden Erfindung enthält eine Mehrzahl leitfähiger Kontakte, die in Gruppen angeordnet sind, und jede Gruppe kann in anderen Gruppen von Kontakten des elektrischen Verbindungssystems überlagert oder verschachtelt werden, um eine überlagerte oder verschachtelte Anordnung der Gruppen von Kontakten zu bilden. Die Gruppen von Kontakten können in der überlagerten oder verschachtelten Anordnung so positioniert werden, daß die Gruppen in Zeilen und Spalten angeordnet werden. Außerdem können die Gruppen von Kontakten so angeordnet werden, daß mindestens ein Kontakt jeder Gruppe eine Vorderfläche enthält, die nach außen und von dieser Gruppe entlang einer Linie, die anfänglich durch eine Seitenfläche eines Kontakts aus einer anderen der Gruppen der Anordnung überschnitten wird, weg weist.
Jede Gruppe leitfähiger Kontakte kann den leitfähigen Abschnitt einer vorsprungartigen Verbindungskomponente bilden, die so konfiguriert ist, daß sie in einer entsprechenden aufnahmeartigen Verbindungskomponente aufgenommen wird, die eine Mehrzahl leitfähiger Brücken enthält, oder als Alternative kann jede Gruppe leitfähiger Kontakte den leitfähigen Abschnitt einer aufnahmeartigen Verbindungskomponente bilden, die so konfiguriert ist, daß sie eine entsprechende vorsprungartige Verbindungskomponente aufnimmt. Die leitfähigen Brücken werden mit den leitfähigen Pfeilern verbunden, wenn eine vorsprungartige Verbindungskomponente in einer entsprechenden aufnahmeartigen Verbindungskomponente aufgenommen wird.

DIE VORSPRUNGARTIGE VERBINDUNGSKOMPONENTE

Die vorsprungartige Verbindungskomponente der vorliegenden Erfindung enthält mehrere elektrisch leitfähige Pfeiler, die an einem elektrisch isolierenden Substrat angebracht sind. Die vorsprungartige Verbindungskomponente kann außerdem einen elektrisch isolierenden Strebepfeiler enthalten, um den herum die leitfähigen Pfeiler positioniert werden, obwohl die Verwendung eines isolierenden Strebepfeilers fakultativ ist. Das Substrat und der Strebepfeiler isolieren die leitfähigen Pfeiler voneinander, so daß auf jedem Pfeiler ein anderes elektrisches Signal übertragen werden kann.
Fig. 5(a) ist eine perspektivische Ansicht eines Teils einer vorsprungartigen Verbindungskomponente 10. Die vorsprungartige Verbindungskomponente enthält mehrere leitfähige Pfeiler 11. Die vorsprungartige Verbindungskomponente kann außerdem einen isolierenden Strebepfeiler 12 enthalten, obwohl die Verwendung eines Strebepfeilers gemäß der obigen Besprechung in der Ausführungsform von Fig. 5(a) nicht erforderlich ist. Die leitfähigen Pfeiler und der Strebepfeiler (falls verwendet) werden an einem isolierenden Substrat 13 angebracht. Die leitfähigen Pfeiler werden durch das Substrat 13 und den Strebepfeiler 12 (falls verwendet) voneinander elektrisch isoliert.
Fig. 5(b) ist eine Seitenansicht des Strebepfeilers 12 und des isolierenden Substrats 13. Der Strebepfeiler 12 und das Substrat 13 können einstückig aus einer einzigen Einheit aus isolierendem Material gegossen werden. Vorzugsweise ist das Material des Strebepfeilers und des Substrats ein isolierendes Material, das beim Gießen nicht schrumpft (zum Beispiel ein Flüssigkristallpolymer wie zum Beispiel VECTRA (Warenzeichen von Hoechst Celanese)). Die leitfähigen Pfeiler 11 werden durch Löcher in dem Substrat, die durch die gestrichelten Linien in Fig. 5(b) dargestellt werden, in das Substrat 13 eingeführt, oder als Alternative kann das Substrat mit einem Einfügungsgußverfahren um die Pfeiler herum ausgebildet werden.
Wie aus Fig. 5(b) zu sehen ist, enthält der Strebepfeiler 12 einen länglichen Teil 14 mit einem rechteckigen (z. B. quadratischen) Querschnitt und einen Spitzenteil 15, der sich an der Spitze des länglichen Teils befindet. Die in Fig. 5(b) gezeigten Strebepfeilerabmessungen sind beispielhaft, und es können dementsprechend auch andere Abmessungen für den Strebepfeiler 12 verwendet werden. Zum Beispiel kann der Querschnitt des Strebepfeilers 12 statt der gezeigten Abmessungen von 0,9 mm · 0,9 mm Abmessungen von 0,5 mm · 0,5 mm aufweisen.
Jeder leitfähige Pfeiler 11 enthält drei Abschnitte: einen Kontaktteil, einen Stabilisierungsteil und einen Fußteil. In Fig. 5(a) ist der Kontaktteil jedes leitfähigen Pfeilers in einer neben dem Strebepfeiler 12 liegenden Stellung gezeigt. Der (in Fig. 5(a) oder 5(b) nicht gezeigte) Stabilisierungsteil ist der Teil jedes Pfeilers, der an dem Substrat 13 befestigt ist. Der (in Fig. 5(a) oder 5(b) nicht gezeigte) Fußteil erstreckt sich von der Seite des Substrats gegenüber dem Kontaktteil. Die leitfähigen Pfeiler können einen rechteckigen (z. B. quadratischen) Querschnitt oder einen dreieckigen, halbkreisförmigen oder anders geformten Querschnitt aufweisen.
Die drei Teile jedes leitfähigen Pfeilers 11 sind in Fig. 5 (c) besser zu sehen, bei der es sich um eine Seitenansicht von zwei vorsprungartigen Verbindungskomponenten 10 handelt, die an dem Substrat 13 angebracht sind. In Fig. 5(c) kennzeichnet die Bezugszahl 17 den Kontaktteil jedes leitfähigen Pfeilers 11; die Bezugszahl 18 kennzeichnet den Stabilisierungsteil jedes leitfähigen Pfeilers; und die Bezugszahl 19 kennzeichnet den Fußteil jedes leitfähigen Pfeilers. Wenn die vorsprungartige Verbindungskomponente 10 in einer entsprechenden aufnahmeartigen Verbindungskomponente aufgenommen wird, können elektrische Signale aus dem Fußteil jedes leitfähigen Pfeilers 11 durch den Stabilisierungs- und Kontaktteil dieses Pfeilers zu der aufnahmeartigen Verbindungskomponente und umgekehrt übertragen werden.
Jeder leitfähige Pfeiler kann aus Berylliumkupfer, Phosphorbronze, Messing, einer Kupferlegierung, Zinn, Gold, Palladium oder einem beliebigen anderen geeigneten Metall oder leitfähigen Material ausgebildet werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird jeder leitfähige Pfeiler 11 aus Berylliumkupfer, Phosphorbronze, Messing, oder einer Kupferlegierung, ausgebildet und mit Zinn, Gold, Palladium, Nickel oder einer Kombination aus mindestens zwei von Zinn, Gold, Palladium oder Nickel beschichtet. Die gesamte Oberfläche jedes Pfeilers kann beschichtet werden, oder es kann ein ausgewählter Teil 16 beschichtet werden (siehe zum Beispiel Fig. 5(a)), der dem Teil des leitfähigen Pfeilers 11 entspricht, der eine leitfähige Brücke kontaktiert, wenn die vorsprungartige Verbindungskomponente in der entsprechenden aufnahmeartigen Verbindungskomponente aufgenommen wird.
Fig. 6 zeigt einen leitfähigen Pfeiler 11, der in dem elektrischen Verbindungssystem der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Der Pfeiler 11 von Fig. 6 ist ein nicht versetzter oder gerader Pfeiler, der so genannt wird, weil die entsprechenden Oberflächen A und B des Kontaktteils 17 und des Stabilisierungsteils 18, die auf das Innere der vorsprungartigen Verbindungskomponente für diesen Pfeiler zeigen, ausgerichtet sind (d. h. die Oberflächen A und B sind coplanar).
Fig. 7 zeigt einen weiteren leitfähigen Pfeiler, der in dem elektrischen Verbindungssystem der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Der leitfähige Pfeiler 11 von Fig. 7 wird als versetzter Pfeiler bezeichnet, weil die Oberfläche A des Kontaktteils 17, die auf das Innere der vorsprungartigen Verbindungskomponente für diesen Pfeiler zeigt, im Vergleich zu der Oberfläche B des Stabilisierungsteils 18, der in die Richtung des Inneren zeigt, in der Richtung des Inneren versetzt ist. In dem Pfeiler 11 von Fig. 7 sind die Oberflächen A und B nicht coplanar.
Der versetzte Pfeiler von Fig. 7 wird verwendet, wenn der Strebepfeiler 12 der vorsprungartigen Verbindungskomponente 10 äußerst klein ist oder die vorsprungartige Verbindungskomponente keinen Strebepfeiler enthält, um eine ultrahohe Dichte zu erzielen. In anderen Situationen kann der gerade Pfeiler von Fig. 6 verwendet werden.
Die verschiedenen Teile jedes leitfähigen Pfeilers 11 haben jeweils eine unterschiedliche Funktion. Der Kontaktteil 17 stellt den Kontakt mit einer leitfähigen Brücke der aufnahmeartigen Verbindungskomponente her, wenn die vorsprungartige und die aufnahmeartige Verbindungskomponente verbunden werden. Der Stabilisierungsteil 18 befestigt den leitfähigen Pfeiler während der Handhabung, Verbindung und Herstellung an dem Substrat 13. Der Stabilisierungsteil 18 hat eine Abmessung, die den Pfeiler in dem Substrat 13 verriegelt, während das Bestehen eines angemessenen Teils des isolierenden Substrats zwischen benachbarten leitfähigen Pfeilern ermöglicht wird. Der Fußteil 19 wird an ein Anschaltbauelement angeschlossen (z. B. an einen Halbleiterchip, eine gedruckte Leiterplatte, einen Draht, oder ein Rund-, Flach- oder Flexkabel), wobei das elektrische Verbindungssystem als eine Schnittstelle verwendet wird. Die Kontakt- und Fußteile können in bezug auf den Stabilisierungsteil ausgerichtet oder versetzt werden, um Vorteile bereitzustellen, die ausführlich nachfolgend besprochen werden.
Die Konfiguration des Fußteils 19 jedes leitfähigen Pfeilers 11 richtet sich nach der Art von Bauelement, mit dem dieser Fußteil in Verbindung tritt. Zum Beispiel hat der Fußteil 19 eine abgerundete Konfiguration (Fig. 8), wenn er mit einem Kontaktloch auf einer gedruckten Leiterplatte in Verbindung tritt. Der Fußteil 19 ist wie in Fig. 5(c) konfiguriert, wenn er durch einen Prozeß der Oberflächenmontagetechnologie (SMT) mit einer gedruckten Leiterplatte in Verbindung tritt. Wenn er mit einem Rundkabel oder Draht in Verbindung tritt, kann der Fußteil 19 wie in Fig. 9 konfiguriert werden. Abhängig von der Art von Bauelement, mit dem der Fußteil 19 in Verbindung tritt, können andere Konfigurationen verwendet werden.
Fig. 10 zeigt einen Fußteil 19 eines leitfähigen Pfeilers, der für die Oberflächenmontage auf einer gedruckten Leiterplatte 20 konfiguriert ist. Wie in Fig. 10 gezeigt, kann das Substrat 13 in bezug auf die gedruckte Leiterplatte 20 in einem rechten Winkel positioniert werden. Dies vergrößert die Raumeffizienz und kann das Kühlen der Komponenten auf der gedruckten Leiterplatte erleichtern und/oder verschiedene Signalwege verkürzen. Obwohl dies in Fig. 10 nicht ausdrücklich gezeigt ist, kann das Substrat 13 in bezug auf das Bauelement, mit dem der Fußteil in Verbindung tritt (z. B. ein Flexkabel oder ein Rundkabel), ungeachtet der Beschaffenheit des Bauelements in einem rechten Winkel positioniert werden. Wie aus Fig. 10 zu sehen ist, erfordert diese Positionierung das Ausrichten des Fußteils 19 in einem rechten Winkel an einem Punkt 21 des Fußteils. Die Ecke an dem Punkt 21 und/oder die Ecke des Fußteils 19 in der Nähe der gedruckten Leiterplatte 20 kann, wie in Fig. 10 gezeigt, spitz sein, oder eine oder beide Ecken können abgestuft oder gekrümmt sein.
Fig. 11(a) zeigt eine bevorzugte Anordnung der verschiedenen Fußteile 19, wenn mehrere vorsprungartige elektrische Verbindungskomponenten 10 an einem Substrat 13 angebracht werden, die in bezug auf das Schnittstellenbauelement (z. B. die gedruckte Leiterplatte 20) in einem rechten Winkel positioniert sind. Mit Bezug auf Fig. 11(a) erstreckt sich jeder Fußteil 19 aus einer vertikalen Oberfläche des Substrats 13 heraus und wird dann an einem Punkt 21 dieses Fußteils in Richtung der Oberfläche des Schnittstellenbauelements ausgerichtet. Die Fußteile 19 werden so ausgerichtet, daß die Fußteile das Schnittstellenbauelement in drei separaten Zeilen kontaktieren (d. h. die Zeilen C, D, und E von Fig. 11 (a) und 11(b)).
Fig. 11(b) ist ein Diagramm, das zeigt, daß bei drei in zwei Zeilen angeordneten Verbindungskomponenten die Fußteile 19 solcher Komponenten unter Verwendung von abwechselnden Mustern in drei Zeilen (C, D und E) angeordnet werden können. Wie in Fig. 11(b) gezeigt, kontaktieren die Fußteile 19 abwechselnder vorsprungartiger Komponenten 10 Kontaktstellen 22 des Schnittstellenbauelements in Mustern "2-1-1" und "1-2- 1". Die abwechselnden Muster "2-1-1" und "1-2-1" ordnen die Fußteile in drei Zeilen (C, D und E) an, wodurch Signalweglängen verkleinert, die Geschwindigkeit vergrößert und Raum in einer zweireihigen, rechtwinkligen Konfiguration gespart werden, wobei Strebepfeiler verwendet werden.
Es sollte beachtet werden, daß statt nur der zwei in Fig. 11(a) abgebildeten Zeilen auch eine oder mehrere Zeilen (z.B. zwei zusätzliche Zeilen) von Verbindungskomponenten an dem Substrat 13 angebracht werden können. Wenn zwei zusätzliche Zeilen von Verbindungskomponenten über den in Fig. 11(a) abgebildeten beiden Zeilen von Komponenten 10 positioniert werden, dann könnten sich die Fußteile der zusätzlichen Komponenten zum Beispiel über die Fußteile der unteren beiden Zeilen erstrecken und sich dann genau wie die Fußteile der unteren beiden Zeilen zu dem Schnittstellenbauelement 20 drehen. Die durch die zusätzlichen Fußteile gebildeten abwechselnden Muster könnten mit den in Fig. 11(b) abgebildeten abwechselnden Mustern identisch sein, könnten aber weiter von dem Substrat 13 entfernt angeordnet werden als die Muster der unteren beiden Zeilen.
Fig. 12(a) zeigt, daß bei einer alternativen Ausführungsform die vorsprungartige Komponente 10 einen kreuzförmigen Strebepfeiler 12 enthalten kann, der von einer Mehrzahl leitfähiger Pfeiler 11 umgeben wird. In Fig. 12(a) ist der Fußteil 19 jedes leitfähigen Pfeilers 11 für die Oberflächenmontage auf einer (in Fig. 12(a) nicht gezeigten) gedruckten Leiterplatte konfiguriert, wobei das Substrat 13 parallel zu der Oberfläche der Leiterplatte positioniert ist. Obwohl in Fig. 12(a) zwölf leitfähige Pfeiler abgebildet sind, und zwar einer für jede vertikale Oberfläche des Strebepfeilers 12, können auch mehr oder weniger als 12 leitfähige Pfeiler um den Strebepfeiler herum positioniert werden. Bis auf die Anordnung und Anzahl der leitfähigen Pfeiler und die Form des Strebepfeilers ist die vorsprungartige elektrische Verbindungskomponente von Fig. 12(a) im wesentlichen mit der in Fig. 5(a) gezeigten identisch. Somit kann die vorsprungartige Verbindungskomponente von Fig. 12(a) wie bei der Ausführungsform von Fig. 5(a) ohne Strebepfeiler 12 verwendet werden.
Fig. 12(b) ist eine weitere alternative Ausführungsform der vorsprungartigen Verbindungskomponente 10, wobei der Strebepfeiler 12 H-förmig ist. Bei dieser Ausführungsform befinden sich zwei gegenüberstehende der Pfeiler 11 dichter beieinander als die anderen beiden gegenüberstehenden der Pfeiler. Obwohl in Fig. 12(b) vier leitfähige Pfeiler abgebildet sind, können entweder mehr oder weniger als vier Pfeiler um den Strebepfeiler herum positioniert werden. Bis auf die Anordnung und Anzahl der leitfähigen Pfeiler und die Form des Strebepfeilers ist die vorsprungartige Verbindungskomponente 10 von Fig. 12(b) im wesentlichen identisch mit der in Fig. 5(a) gezeigten, und die vorsprungartige Verbindungskomponente von Fig. 12(b) kann deshalb ohne einen Strebepfeiler verwendet werden.
Fig. 13(a) zeigt noch eine weitere alternative Ausführungsform der vorsprungartigen Komponente 10, wobei der Spitzenteil des Strebepfeilers 12 statt vier geneigten Oberflächen zwei geneigte Oberflächen aufweist und jeder leitfähige Pfeiler dieselbe Breite wie eine Seite des Strebepfeilers 12 aufweist. Bis auf die Form des Spitzenteils und die Anzahl und Breite der leitfähigen Pfeiler 11, die den Strebepfeiler 12 umgeben, ist die vorsprungartige Verbindungskomponente im wesentlichen identisch mit der in Fig. 5(a) gezeigten. Demzufolge können, obwohl in Fig. 13(a) zwei leitfähige Pfeiler gezeigt sind, entweder mehr oder weniger als zwei leitfähige Pfeiler um den Strebepfeiler 12 herum positioniert werden. Außerdem kann wie bei der Ausführungsform von Fig. 5(a) die vorsprungartige Verbindungskomponente von Fig. 13(a) ohne Strebepfeiler 12 verwendet werden. Außerdem kann die Breite jedes leitfähigen Pfeilers 12 größer oder kleiner als die Breite einer Seite des Strebepfeilers sein.
Der linke Teil von Fig. 13(b) zeigt eine vorsprungartige Verbindungskomponente 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von Fig. 5(a). Der rechte Teil von Fig. 13(b) zeigt eine vorsprungartige Verbindungskomponente 10 gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 13(c) zeigt einen Teil der rechten Verbindungskomponente, wobei der Spitzenteil der Komponente entfernt ist. Die Verbindungskomponente von Fig. 13(c) weist mehrere leitfähige Pfeiler 11 auf, die jeweils einen Kontaktteil mit einem dreieckigen Querschnitt enthalten. Die Verbindungskomponente von Fig. 13(c) kann außerdem einen Strebepfeiler 12 mit einem im wesentlichen kreuzförmigen, X-förmigen oder H- förmigen Querschnitt enthalten, obwohl der Strebepfeiler gegebenenfalls weggelassen werden kann. Die Ausführungsform von Fig. 13(c) ermöglicht eine dichte Beabstandung zwischen den Pfeilern 11 und kann einen Strebepfeiler 12 mit einer, verglichen mit den Strebepfeilern, die in Verbindung mit anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, reduzierten Dicke verwenden.
Die in den Zeichnungen gezeigten vorsprungartigen Verbindungskomponenten sind beispielhaft für die Arten von Verbindungskomponenten, die in dem elektrischen Verbindungssystem der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Andere vorsprungartige Verbindungskomponenten werden in Betracht gezogen.

DIE AUFNAHMEARTIGE VERBINDUNGSKOMPONENTE

Die aufnahmeartige elektrische Verbindungskomponente der vorliegenden Erfindung enthält mehrere elektrisch leitfähige Brücken, die an einem isolierenden Substrat angebracht sind. Die aufnahmeartige elektrische Verbindungskomponente ist so konfiguriert, daß sie eine entsprechende vorsprungartige elektrische Verbindungskomponente in einem Raum zwischen den leitfähigen Brücken aufnimmt. Das Substrat isoliert die leitfähigen Brücken voneinander, so daß auf jeder Brücke ein anderes elektrisches Signal übertragen werden kann.
Fig. 14 zeigt einen Teil einer aufnahmeartigen Verbindungskomponente 30. Die aufnahmeartige Komponente 30 umfaßt mehrere elektrisch leitfähige, flexible Brücken 31, die an einem (in Fig. 14 nicht gezeigtes) elektrisch isolierenden Substrat angebracht sind. Vorzugsweise ist das Material des Substrats ein isolierendes Material, das beim Gießen nicht schrumpft (zum Beispiel ein Flüssigkristallpolymer, wie zum Beispiel VECTRA, ein Warenzeichen von Hoechst Celanese). Teile der leitfähigen Brücken 31 biegen sich voneinander weg, um die vorsprungartige Verbindungskomponente in dem Raum zwischen den leitfähigen Brücken aufzunehmen.
Jede leitfähige Brücke 31 kann aus den gleichen Materialien ausgebildet werden, mit denen die leitfähigen Pfeiler 11 der vorsprungartigen elektrischen Verbindungskomponente hergestellt werden. Zum Beispiel kann jede leitfähige Brücke 31 aus Berylliumkupfer, Phosphorbronze, Messing oder einer Kupferlegierung ausgebildet und mit Zinn, Gold, Palladium oder Nickel an einem ausgewählten Teil der leitfähigen Brücke beschichtet werden, die einen leitfähigen Pfeiler der vorsprungartigen Verbindungskomponente kontaktiert, wenn die vorsprungartige Verbindungskomponente in der aufnahmeartigen Verbindungskomponente 30 aufgenommen wird.
Ein Beispiel einer leitfähigen Brücke 31, die in dem elektrischen Verbindungssystem der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, ist in Fig. 15 gezeigt. Mit Bezug auf Fig. 15 enthält jede leitfähige Brücke 31 der vorliegenden Erfindung drei Abschnitte: einen Kontaktteil 32; einen Stabilisierungsteil 33; und einen Fußteil 34.
Der Kontaktteil 32 jeder leitfähigen Brücke 31 kontaktiert einen leitfähigen Pfeiler einer entsprechenden vorsprungartigen Aufnahmekomponente, wenn die vorsprungartige Aufnahmekomponente in der entsprechenden aufnahmeartigen Verbindungskomponente aufgenommen wird. Der Kontaktteil 32 jeder leitfähigen Brücke enthält einen Schnittstellenteil 35 und einen Einführungsteil 36. Der Schnittstellenteil 35 ist der Teil des leitfähigen Teils 32, der einen leitfähigen Pfeiler kontaktiert, wenn die vorsprungartige und die aufnahmeartige Verbindungskomponente verbunden werden. Der Einführungsteil 36 umfaßt eine geneigte Oberfläche, die die Trennung der leitfähigen Brücken während der Verbindung beim Inkontakttreten mit dem Spitzenteil des Strebepfeilers der vorsprungartigen Verbindungskomponente einleitet (oder, wenn kein Strebepfeiler verwendet wird, beim Inkontakttreten mit einem oder mehreren Pfeilern der vorsprungartigen Verbindungskomponente).
Der Stabilisierungsteil 33 ist an dem Substrat (z. B. dem Substrat 37 von Fig. 17) befestigt, das die leitfähige Brücke 31 trägt. Der Stabilisierungsteil 33 jeder leitfähigen Brücke verhindert, daß diese Brücke während der Handhabung, Verbindung und Herstellung verdreht oder versetzt wird. Der Stabilisierungsteil 33 hat eine Abmessung, die die Brücke in das Substrat verriegelt, während das Bestehen eines angemessenen Teils des isolierenden Substrats zwischen benachbarten leitfähigen Brücken ermöglicht wird.
Der Fußteil 34 ist dem Fußteil 19 des oben in Verbindung mit der vorsprungartigen Verbindungskomponente 10 beschriebenen leitfähigen Pfeilers 11 sehr ähnlich. Wie der Fußteil 19 tritt der Fußteil 34 mit einem Schnittstellenbauelement in Kontakt (z. B. einem Halbleiterchip, einer gedruckten Leiterplatte, einem Draht oder einem Rund-, Flach- oder Flexkabel), das das elektrische Verbindungssystem als eine Schnittstelle verwendet.
Auf dieselbe Weise wie der Fußteil 19 richtet sich die Konfiguration des Fußteils 34 nach der Art von Bauelement, mit dem er in Kontakt tritt. Mögliche Konfigurationen des Fußteils 34 sind die gleichen wie die möglichen Konfigurationen, die oben in Verbindung mit dem Fußteil 19 besprochen wurden. Zum Beispiel zeigen Fig. 16 und 17 die Konfiguration des Fußteils 34, die beim Anschalten an ein rundes Kabel oder einen runden Draht 35 verwendet wird, und insbesondere zeigt Fig. 17 die aufnahmeartige Komponente 30 vor der Verbindung mit der vorsprungartigen Komponente 10, wobei die leitfähigen Brücken 31 an einem isolierenden Substrat 37 angebracht sind und der Fußteil 34 jeder Brücke zum Anschalten an runden Draht oder rundes Kabel 35 positioniert ist.
Wie der Fußteil 19 wird der Fußteil 34 in einem rechten Winkel gebogen, wenn das Substrat der aufnahmeartigen Verbindungskomponente in einem rechten Winkel in bezug auf das Schnittstellenbauelement positioniert wird, mit dem der Fußteil 34 in Kontakt tritt. Die Kontakt- und Fußteile jeder leitfähigen Brücke können in bezug auf den Stabilisierungsteil ausgerichtet oder versetzt werden, um Vorteile bereitzustellen, die ausführlich nachfolgend besprochen werden.
Fig. 18 zeigt eine alternative Ausführungsform der aufnahmeartigen Verbindungskomponente 30. Wie die Ausführungsform von Fig. 14 enthält die aufnahmeartige Verbindungskomponente 30 mehrere elektrisch leitfähige flexible Brücken. Bei der Ausführungsform von Fig. 18 ist der Kontaktteil 32(a) für zwei der Brücken jedoch länger als der Kontaktteil 32(b) für die anderen beiden Brücken.
Es sollte beachtet werden, daß die Konfiguration der aufnahmeartigen Komponente von der Konfiguration der vorsprungartigen Verbindungskomponente abhängt oder umgekehrt. Wenn zum Beispiel die vorsprungartige Verbindungskomponente einen kreuzförmigen Strebepfeiler umfaßt, der durch leitfähige Pfeiler umgeben wird, dann sollte die aufnahmeartige Komponente so konfiguriert werden, daß sie diese Art von vorsprungartiger Verbindungskomponente aufnimmt.

VERBINDEN DER VERBINDUNGSKOMPONENTEN

Fig. 19 zeigt eine vorsprungartige Verbindungskomponente 10, die in den leitfähigen Brücken einer aufnahmeartigen Verbindungskomponente 30 aufgenommen wird. Wenn die vorsprungartige Verbindungskomponente in der aufnahmeartigen Verbindungskomponente dergestalt aufgenommen wird, werden diese Verbindungskomponenten als verbunden oder zusammengesteckt bezeichnet. Wenn die vorsprungartige und aufnahmeartige Verbindungskomponente verbunden werden, werden die Kontaktteile 32 der leitfähigen Brücken auseinandergebogen oder -gespreizt, um die vorsprungartige Verbindungskomponente in dem Raum zwischen den Kontaktteilen der leitfähigen Brücken aufzunehmen.
Die in Fig. 19 gezeigte verbundene Stellung wird durch Bewegen der vorsprungartigen Verbindungskomponente 10 und · der aufnahmeartigen Verbindungskomponente 30 aufeinander zu in der Richtung des in Fig. 19 gezeigten Pfeils Y erzielt. In der verbundenen Stellung übt der Kontaktteil jeder leitfähigen Brücke eine senkrechte Kraft gegen einen Kontaktteil eines entsprechenden der leitfähigen Pfeiler in einer Richtung in der Ebene XZ aus. In Fig. 19 ist der Pfeil Y in bezug auf die Ebene XZ senkrecht.
Der Vorgang der Verbindung einer vorsprungartigen Verbindungskomponente 10 mit einer entsprechenden aufnahmeartigen Verbindungskomponente 30 wird nun mit Bezug auf Fig. 5(a), 14, 15, 19 und 20 besprochen. Fig. 20 zeigt beispielhafte Abmessungen für die elektrische Verbindungskomponente. Es können auch andere Abmessungen verwendet werden. Fig. 5(a) und 14 zeigen den Zustand der vorsprungartigen Verbindungskomponente 10 und der entsprechenden aufnahmeartigen Verbindungskomponente 30 vor der Verbindung. Wie aus Fig. 14 zu sehen ist, sind die Kontaktteile 32 der Brücken der aufnahmeartigen Verbindungskomponente vor der Verbindung mit der vorsprungartigen Verbindungskomponente zusammengeclustert. Bei einer solchen Clusterung kann es zu einem Kontakt zwischen zweien oder mehreren der Brücken kommen.
Als nächstes werden die vorsprungartige und die aufnahmeartige Verbindungskomponente in der Richtung des in Fig. 19 gezeigten Pfeils Y aufeinander zubewegt. Letztendlich kontaktieren die Einführungsteile 36 (Fig. 15) jeder leitfähigen Brücke 31 den Spitzenteil des Strebepfeilers 12 (falls verwendet). Bei einer weiteren Relativbewegung der Verbindungskomponenten aufeinander zu bewirkt die geneigte Konfiguration des Spitzenteils, daß die Kontaktteile 32 der leitfähigen Brücken beginnen, gespreizt zu werden. Ein weiteres Spreizen der Kontaktteile 32 erfolgt bei zusätzlicher Relativbewegung zwischen den Verbindungskomponenten aufgrund der geneigten oberen Oberflächen der leitfähigen Pfeiler 11 der vorsprungartigen Komponente. Dieses Spreizen bewirkt, daß die leitfähigen Brücken 31 eine senkrechte Kraft gegen die leitfähigen Pfeiler 11 in der voll verbundenen Stellung ausüben (Fig. 19 und 20), wodurch zwischen den Brücken und Pfeilern ein zuverlässiger elektrischer Kontakt sichergestellt wird. In Fig. 20 werden durchgezogene Linien verwendet, um den Zustand der leitfähigen Brücken in der verbundenen Stellung zu zeigen, während die gestrichelte Linie eine der leitfähigen Brücken in ihrem Zustand vor der Verbindung zeigt. Es sollte beachtet werden, daß, wenn kein Strebepfeiler verwendet wird, die anfängliche Spreizung der Kontaktteile 32 durch einen oder mehrere Pfeiler 11 der vorsprungartigen Verbindungskomponente und nicht durch einen Strebepfeilerspitzenteil verursacht wird.
Die erforderliche Einführungskraft zur Verbindung der vorsprungartigen Verbindungskomponente 10 mit der aufnahmeartigen Verbindungskomponente 30 ist am größten an dem Punkt, der den frühen Phasen der Spreizung der leitfähigen Brücken 31 entspricht. Die nachfolgende Einführungskraft ist geringer, da sie nicht mit Spreizkräften sondern mit Reibungskräften zusammenhängt. Die erforderliche Einführungskraft zur Verbindung der vorsprungartigen und der aufnahmeartigen Verbindungskomponente kann vermindert werden (und eine programmierte Verbindung, bei der eine oder mehrere Verbindungen vor einer oder mehreren anderen Verbindungen abgeschlossen werden, kann bereitgestellt werden), wenn eine vorsprungartige Verbindungskomponente mit leitfähigen Pfeilern verschiedener Höhe verwendet wird. Ein Beispiel einer solchen vorsprungartigen Verbindungskomponente ist in Fig. 21 gezeigt.
Wie in Fig. 21 zu sehen ist, können die leitfähigen Pfeiler 11 so angeordnet werden, daß ein Paar gegenüberstehender Pfeiler eine erste Höhe aufweist und das andere Paar gegenüberstehender Pfeiler eine zweite Höhe aufweist. Im wesentlichen teilt die Konfiguration von Fig. 21 die Spitze der anfänglichen Einführungskraft in separate Komponenten auf, die zu verschiedenen Zeitpunkten auftreten, so daß die erforderliche Einführungskraft schrittweise über die Zeit hinweg verteilt wird, während der Verbindungsvorgang ausgeführt wird.
Fig. 22 zeigt eine weitere Art und Weise, auf die die erforderliche Einführungskraft über die Zeit hinweg verteilt werden kann, während die Verbindung eintritt (und wobei eine programmierte Verbindung bereitgestellt werden kann). Mit Bezug auf Fig. 22 können verschiedene Zeilen vorsprungartiger Verbindungskomponenten 10 verschiedene Höhen aufweisen, so daß die Verbindung für verschiedene Zeilen der Verbindungskomponenten zu verschiedenen Zeitpunkten eingeleitet wird. Die Zeilen können zum Beispiel abwechseln eine hohe und niedrige Höhe aufweisen, oder die Höhe der Zeilen kann schrittweise mit jeder Zeile zunehmen. Außerdem können die Komponenten in einer gegebenen Zeile verschiedene Höhen aufweisen. Weiterhin können die Ausführungsformen von Fig. 21 und 22 kombiniert werden, um eine Ausführungsform zu erzielen, bei der verschiedene Zeilen von Verbindungskomponenten verschiedene Höhen aufweisen und die leitfähigen Pfeiler jeder Verbindungskomponente in den verschiedenen Zeilen ebenfalls verschiedene Höhen aufweisen. Außerdem könnten die leitfähigen Brücken 31 oder die Kontaktteile 32 jeder aufnahmeartigen Verbindungskomponente wie in Fig. 18 verschiedene Längen aufweisen, um die Einführungskraft ähnlich zu vermindern oder eine programmierte Verbindung bereitzustellen, wobei das Aufrechterhalten einer angemessenen senkrechten Kraft berücksichtigt wird.
Das Spreizen der leitfähigen Brücken 31 während der Verbindung führt eine Abstreichfunktion durch, um Kleinteile und andere Verschmutzungen abzustreichen, die auf den Oberflächen der Pfeiler 11, des Strebepfeilers 12 (falls verwendet) und der Brücken 31 vorliegen können. Dieses Abstreichen ermöglicht eine zuverlässigere elektrische Verbindung und die Bereitstellung einer größeren Kontaktfläche zwischen verbundenen leitfähigen Elementen.
Die Einführungskraft kann im wesentlichen völlig eliminiert werden, indem eine steckkraftfreie aufnahmeartige Verbindungskomponente verwendet wird. Fig. 23(a), 23(b) und 23(c) (die hier zusammen als Fig. 23 bezeichnet werden) zeigen eine erste Art von steckkraftfreier Komponente 50, während Fig. 24(a), 24(b), und 24(c) (die hier zusammen als Fig. 24 bezeichnet werden) eine zweite Art von steckkraftfreier Komponente 60 zeigen. Steckkraftfreie Komponenten und sehr steckkraftarme Komponenten, wobei die letzteren ausführlich nachfolgend besprochen werden, sind besonders wichtig, weil es mit zunehmender Anzahl von Kontakten wünschenswert wird, die erforderliche Einführungskraft für die Verbindung zu vermindern oder zu eliminieren.
Mit Bezug auf Fig. 23(a) und 23(b) enthält die steckkraftfreie Verbindungskomponente 50 eine Mehrzahl (z. B. vier) leitfähiger Brücken 51, die von einem isolierenden Substrat 52 getragen werden. Die Verbindungskomponente 50 enthält außerdem ein bewegliches Substrat 53 und ein kugeliges Glied 54, das an dem beweglichen Substrat befestigt ist. Das bewegliche Substrat kann manuell oder maschinell betätigt werden. Außerdem kann das kugelige Glied durch ein gerades Glied ohne Kugel, wie in Fig. 23(c) gezeigt, ersetzt werden.
Fig. 23(a) zeigt den anfänglichen Zustand der Verbindungskomponente 50. Vor der Verbindung der Verbindungskomponente 50 mit einer vorsprungartigen Verbindungskomponente wird das bewegliche Substrat 53 wie in Fig. 23(b) abgebildet nach oben bewegt, wodurch bewirkt wird, daß das kugelige Glied 54 die leitfähigen Brücken 51 auf einen Abstand auseinanderspreizt, der breiter als die zu verbindende vorsprungartige Komponente ist. Durch Spreizen der leitfähigen Brücken 51 vor der Verbindung wird die normalerweise der Einführung der vorsprungartigen Verbindungskomponente zugeordnete Einführungskraft im wesentlichen eliminiert. Das kugelige Glied 54 bewegt sich als Reaktion auf die Einführung der vorsprungartigen Verbindungskomponente oder unter der Steuerung einer separaten mechanischen Vorrichtung wie zum Beispiel einer Nocke in seine ursprüngliche Stellung zurück und gibt dadurch die Brücken der aufnahmeartigen Verbindungskomponente frei.
Die Komponente 50 in Fig. 23 kann so modifiziert werden, daß das Glied 54 vor der Aufnahme einer vorsprungartigen Verbindungskomponente die leitfähigen Brücken 51 nicht voll spreizt. Bei dieser Modifikation, wobei die Brücken 51 vor der Verbindung nur einen Teil des Weges auseinandergespreizt werden, ist nur eine sehr geringe Einführungskraft erforderlich, während gleichzeitig die Möglichkeit, daß das System eine Abstreichung durchführt, bereitgestellt wird. Dieses Abstreichen reinigt die Kontaktflächen zur Sicherstellung eines guten Kontakts.
Mit Bezug auf Fig. 24(a) und 24(b) enthält die steckkraftfreie Verbindungskomponente 60 eine Mehrzahl (z. B. vier) leitfähiger Brücken 61, die von einem isolierenden Substrat 62 getragen werden. Außerdem enthält die Verbindungskomponente 60 ein bewegliches Substrat 63 und ein kugeliges Glied 64, das an dem beweglichen Substrat befestigt ist. Das bewegliche Substrat kann manuell oder maschinell betätigt werden. Außerdem kann das kugelige Glied durch ein gerades Glied ohne Kugel, wie in Fig. 24(c), ersetzt werden.
Die steckkraftfreie Verbindungskomponente von Fig. 24 ist im wesentlichen dieselbe wie die in Fig. 23 gezeigte Komponente, mit der Ausnahme, daß das bewegliche Substrat 63 unter dem festen Substrat 62 angeordnet ist und das feste Substrat 62 eine Öffnung zur Ermöglichung einer Bewegung des kugeligen Glieds 64 in diesem Substrat enthält.
Fig. 24(a) zeigt den anfänglichen Zustand der Verbindungskomponente 60. Vor der Verbindung der Verbindungskomponente 60 mit einer vorsprungartigen Verbindungskomponente wird das bewegliche Substrat 63 zu dem festen Substrat 62 bewegt (siehe Fig. 24(b)), wodurch das Glied 64 die leitfähigen Brücken 61 auf eine Distanz spreizt, die breiter als die zu verbindende vorsprungartige Komponente ist. Durch Spreizen der leitfähigen Brücken 61 vor der Verbindung wird die normalerweise der Einführung der vorsprungartigen Verbindungskomponente zugeordnete Einführungskraft im wesentlichen eliminiert. Das kugelige Glied 64 bewegt sich als Reaktion auf die Einführung der vorsprungartigen Verbindungskomponente oder unter der Steuerung einer separaten mechanischen Vorrichtung, wie zum Beispiel einer Nocke, in seine anfängliche Stellung zurück und gibt dadurch die Brücken der aufnahmeartigen Verbindungskomponente frei, um in Kontakt zu treten.
Die elektrische Verbindungskomponente 60 in Fig. 24 kann so modifiziert werden, daß das Glied 64 die leitfähigen Brücken 61 vor der Aufnahme einer vorsprungartigen Verbindungskomponente nicht völlig spreizt. Bei dieser Modifikation, bei der die Brücken 61 vor der Verbindung nur einen Teil des Weges gespreizt werden, ist nur eine sehr niedrige Einführungskraft erforderlich, während gleichzeitig die Möglichkeit, daß das System eine Abstreichung durchführt, bereitgestellt wird, um einen guten Kontakt sicherzustellen.
Fig. 25(a) und 25(b) (die hier zusammen als "Fig. 25" bezeichnet werden) zeigen eine dritte Art von steckkraftfreiem Verbindungssystem 70 oder sehr steckkraftarmem Verbindungssystem 70 gemäß der vorliegenden Erfindung. In dem System von Fig. 25 enthält die vorsprungartige Verbindungskomponente 10 mehrere (z. B. drei) leitfähige Pfeiler 11, die an einem isolierenden Substrat 13 angebracht sind, und die aufnahmeartige Komponente 30 enthält mehrere (z. B. drei) leitfähige Pfeiler 31, die an einem weiteren isolierenden Substrat 37 angebracht sind. Der linke Pfeiler 11 in Fig. 25(a) und 25(b) stammt aus einer vorsprungartigen Verbindungskomponente, die von der vorsprungartigen Verbindungskomponente verschieden ist, die den übrigen, in Fig. 25(a) und 25(b) gezeigten Pfeilern zugeordnet ist. Ähnlich stammt die linke Brücke 31 in Fig. 25(a) und 25(b) aus einer aufnahmeartigen Verbindungskomponente, die von der aufnahmeartigen Verbindungskomponente verschieden ist, die den übrigen, in Fig. 25(a) und 25(b) gezeigten Brücken zugeordnet ist.
Fig. 25(a) zeigt das Verbindungssystem während des Verbindungsvorgangs, und Fig. 25(b) zeigt das Verbindungssystem in dem verbundenen Zustand. Die Verbindung durch Verwendung des Systems von Fig. 25 wird folgendermaßen durchgeführt. Als erstes werden das Substrat 13 und das Substrat 37 in der X-Ebene aufeinander zubewegt, bis der in Fig. 25(a) gezeigte Zustand erreicht wird. Als nächstes werden die Substrate 13 und 37 in der X-Ebene parallel zueinander bewegt (zum Beispiel durch eine Nocke oder eine andere mechanische Vorrichtung), bis die Kontaktteile der Pfeiler 11 und die Kontaktteile der Brücken 31 in Kontakt treten oder sich verbinden (siehe Fig. 25(b)). Zur Erzielung des in Fig. 25(b) gezeigten Zustands ist im wesentlichen keine Einführungskraft erforderlich, weil die Pfeiler 11 und Brücken 31 einander nicht kontaktieren, bevor der in Fig. 25(b) gezeigte Zustand erzielt ist.
Fig. 26(a) zeigt die vorsprungartige Verbindungskomponente 10 von Fig. 12(a) vor der Verbindung mit einer entsprechenden aufnahmeartigen Verbindungskomponente 30, und Fig. 26(b) zeigt diese Komponenten, nachdem die Verbindung eingetreten ist. Die aufnahmeartige Verbindungskomponente von Fig. 26(a) und 26(b) enthält zum Beispiel zwölf leitfähige Brücken 31 zur Verbindung mit den leitfähigen Pfeilern 11 der entsprechenden vorsprungartigen Verbindungskomponente 10.
Fig. 27(a), 27(b) und 27(c) zeigen die Verbindung mindestens einer vorsprungartigen Verbindungskomponente 10 von Fig. 13(a) mit einer entsprechenden aufnahmeartigen Verbindungskomponente 30. Jede aufnahmeartige Verbindungskomponente 30 von Fig. 27(a), 27(b) und 27(c) enthält zwei leitfähige Brücken 31 zur Verbindung mit den beiden leitfähigen Pfeilern der vorsprungartigen Verbindungskomponente. Fig. 27(a) zeigt das Verbindungssystem, wobei die vorsprungartigen Verbindungskomponenten in einer karoförmigen oder versetzten Konfiguration angeordnet sind. Fig. 27(b) zeigt das Verbindungssystem, wobei die vorsprungartigen Verbindungskomponenten nebeneinander angeordnet sind.
Fig. 27(c) zeigt das Verbindungssystem in einer verbundenen Stellung. Die Einführungsteile 36a und 36b der leitfähigen Brücken 31 in Fig. 27(c) befinden sich auf verschiedenen Höhen, um einen Brückenzwischenraum und eine Anordnung mit sogar noch größerer Dichte zu ermöglichen.

HYBRIDE ELEKTRISCHE VERBINDUNGSKOMPONENTEN

Bisher wurden vorsprungartige elektrische Verbindungskomponenten 10 mit einer Mehrzahl von Pfeilern 11 besprochen. Aufnahmeartige elektrische Verbindungskomponenten 30 mit einer Mehrzahl leitfähiger Brücken 31 wurden ebenfalls besprochen. Fig. 28(a) zeigt ein Paar hybrider elektrischer Verbindungskomponenten 75. Jede der hybriden elektrischen Verbindungskomponenten 75 enthält eine Mehrzahl leitfähiger Pfeiler 11 und eine Mehrzahl leitfähiger Brücken 31. Bei der oberen hybriden elektrischen Verbindungskomponente 75 in Fig. 28(a) befinden sich die leitfähigen Pfeiler 11 dichter beieinander als die leitfähigen Brücken 31. Bei den unteren hybriden elektrischen Verbindungskomponenten 75 in Fig. 28(a) befinden sich die leitfähigen Brücken 31 dichter beieinander als die leitfähigen Pfeiler 11. Die hybriden elektrischen Verbindungskomponenten 75 können, wie die vorsprungartigen elektrischen Verbindungskomponenten 10 und die aufnahmeartigen elektrischen Verbindungskomponenten 30, gegebenenfalls einen (in Fig. 28(a) nicht gezeigten) Strebepfeiler enthalten.
Fig. 28(b) zeigt die verschiedenen Teile, aus denen die leitfähigen Pfeiler 11 und die leitfähigen Brücken 31 bestehen, die in den hybriden elektrischen Verbindungskomponenten 75 verwendet werden. Zum Beispiel zeigt Fig. 28(b), daß jede leitfähige Brücke 31 in einer hybriden elektrischen Verbindungskomponente 75 einen Kontaktteil 32 mit einem Schnittstellenteil 35 und einem Einführungsteil 36 und einen Stabilisierungsteil 33 enthalten kann. Fußteile für die leitfähigen Pfeiler 11 und leitfähigen Brücken 31 sind in Fig. 28(a) und 28(b) nicht gezeigt, obwohl Fußteile auf die hybride elektrische Verbindungskomponente 75 anwendbar sind.
Fig. 29(a) und 29(b) zeigen eine Variante der bereits offenbarten vorsprungartigen elektrischen Verbindungskomponente 10. In Fig. 29(a) und 29(b) weisen gegenüberstehende Pfeiler 11 dieselbe Breite auf, die Pfeiler 11, die sich nebeneinander um die Peripherie der Verbindungskomponente herum befinden, weisen jedoch verschiedene Breiten auf. Außerdem besitzen die leitfähigen Pfeiler 11 Kontaktteile 17, die zueinander im Vergleich zu den Stabilisierungsteilen 18 dieser Pfeiler versetzt sind. Wie bei anderen vorsprungartigen Verbindungskomponenten kann die in Fig. 29(a) und 29(b) gezeigte Komponente ein (in diesen Figuren nicht gezeigten) isolierenden Strebepfeiler aufweisen, und diese Komponente kann zur Aufnahme in einer entsprechenden aufnahmeartigen elektrischen Verbindungskomponente konfiguriert werden.

DIE ISOLIERENDEN SUBSTRATE

Wie oben erläutert, sind die leitfähigen Pfeiler der vorsprungartigen Verbindungskomponente an einem isolierenden Substrat 13 angebracht. Ähnlich sind die leitfähigen Brücken der aufnahmeartigen Komponente an einem isolierenden Substrat 37 angebracht.
Fig. 30(a) und 30(b) (die hier zusammen als "Fig. 30" bezeichnet werden) zeigen einen isolierenden elektrischen Träger, der als das Substrat 13 für die vorsprungartige Verbindungskomponente 10 dient, und einen isolierenden elektrischen Träger, der als das Substrat 37 für die aufnahmeartige Verbindungskomponente 30 dient. Der Träger 13 in Fig. 30(b) ist so angeordnet, daß unter Verwendung der Fußteile der vorsprungartigen Verbindungskomponente 10 eine rechtwinklige Verbindung hergestellt werden kann. Der Träger 37 in Fig. 30(b), sowie die Träger in Fig. 30(a), sind nicht für rechtwinklige, sondern für gerade Verbindungen angeordnet. Jeder beliebige Träger in Fig. 30(a) oder Fig. 30(b) kann ein rechtwinkliger oder ein gerader Träger sein.
Bei der Verwendung zum Beispiel zur Oberflächenmontage an einer gedruckten Leiterplatte könnte sich der oberflächenmontierte Fußteil jedes Pfeilers und/oder jeder Brücke um ungefähr 0,3 mm über den sich am weitesten erstreckenden Teil des Substrats hinaus erstrecken. Dadurch werden Unregelmäßigkeiten auf der gedruckten Leiterplatte ausgeglichen und das elektrische Verbindungssystem flexibler und nachgiebiger gemacht.
Die Verbinder von Fig. 30 sind polarisiert, so daß die Möglichkeit der Rückwärtsverbindung beseitigt wird. Schlüsselmerkmale sind eine weitere Möglichkeit, durch die zwei Verbinder mit derselben Kontaktzahl unterschieden werden können.

DIE VERBINDUNGSANORDNUNG

Fig. 31 zeigt eine herkömmliche Gitteranordnung. Bei einer typischen herkömmlichen Gitteranordnung werden mehrere Zeilen von pfeilerartigen Verbindungskomponenten 101 auf einer Trägerfläche positioniert. Alle Pfeiler 101 der Gitteranordnung in einer gegebenen Zeile oder Spalte werden durch einen Abstand X voneinander getrennt. Bei der Gitteranordnung von Fig. 31 beträgt der minimale Abstand, den X betragen kann, ungefähr 1,25 mm. Dies könnte eine Dichte von ungefähr 62 Kontakten pro Quadratzentimeter (400 Kontakten pro Quadratzoll) ergeben.
Die vorliegende Erfindung ist in der Lage, wesentlich höhere Dichten bereitzustellen. Die vorliegende Erfindung vergrößert die Dichte und Flexibilität durch Verbinden einzelner vorsprungartiger Verbindungskomponenten, die Gruppen von Pfeilern enthalten, mit einzelnen aufnahmeartigen Verbindungskomponenten, die Gruppen von Brücken enthalten, auf die effizientestmögliche Weise.
Fig. 32 zeigt eine Anordnung von Gruppen von Löchern oder Durchgängen 81. Gemäß der Anordnung von Fig. 32 werden Gruppen von Löchern oder Durchgängen 81 in einem isolierenden Substrat 13 ausgebildet. Ein leitfähiger Pfeiler 11 (zum Beispiel Fig. 5) wird in jeden der Durchgänge eingepaßt, um eine Anordnung vorsprungartiger Verbindungskomponenten zu bilden, oder es wird als Alternative eine leitfähige Brücke 31 (zum Beispiel Fig. 14) in jeden der Durchgänge eingepaßt, um eine Anordnung von aufnahmeartigen Verbindungskomponenten zu bilden.
Zur Bezugnahme auf jede Gruppe von Kontakten, die eine Verbindungskomponente bilden, oder allgemeiner auf die Verbindungskomponente, die die Gruppe von Kontakten enthält, wird hier die Bezugszahl 82 verwendet. Somit kann jede Verbindungskomponente 82, auf die hier Bezug genommen wird, eine vorsprungartige Verbindungskomponente 10 mit einer Mehrzahl leitfähiger Pfeiler 11 oder als Alternative eine aufnahmeartige Verbindungskomponente 30 mit einer Mehrzahl leitfähiger Brücken 31 oder als Alternative eine hybride Verbindungskomponente (siehe zum Beispiel Fig. 28) sein, die eine Mehrzahl von leitfähigen Pfeilern 11 und eine Mehrzahl leitfähiger Brücken 31 enthält.
Wenn die elektrischen Verbindungskomponenten 82 vorsprungartige Verbindungskomponenten sind, dann wird jede der Verbindungskomponenten 82 für die Aufnahme in einer entsprechenden aufnahmeartigen Verbindungskomponente (z. B. der aufnahmeartigen Verbindungskomponente von Fig. 14) konfiguriert. Außerdem werden die leitfähigen Kontakte jeder Verbindungskomponente so angeordnet, daß die Kontakte jeder Verbindungskomponente in den Kontakten anderer der Verbindungskomponenten überlagert oder verschachtelt werden können. Anders ausgedrückt, sind die leitfähigen Kontakte der Anordnung so angeordnet, daß Teile jeder Gruppe 82 in die Spalten und Zeilen von benachbarten Gruppen von Kontakten überlappen, um die höchstmögliche Dichte zu erzielen, während ein angemessener Zwischenraum für die zu verbindenden Brücken der verwendeten aufnahmeartigen Verbindungskomponenten bereitgestellt wird. Es sollte beachtet werden, daß jede Gruppe von Kontakten der elektrischen Verbindungskomponente 82 von Fig. 32, wenn diese Komponenten vorsprungartige Verbindungskomponenten oder hybride Verbindungskomponenten sind, einen Strebepfeiler 12 aufweisen kann, der sich an einem Mittelteil dieser Verbindungskomponente entweder in Kontakt mit dem leitfähigen Kontakt oder nicht in Kontakt mit den leitfähigen Kontakten befindet, eine oder mehrere (z. B. alle) Verbindungskomponenten jedoch keinen Strebepfeiler aufweisen müssen. Wenn die elektrischen Verbindungskomponenten aufnahmeartige Verbindungskomponenten sind, enthalten diese Komponenten keinen Strebepfeiler.
Wie in Fig. 32 gezeigt, kann jede Gruppe von Kontakten 82, die eine Verbindungskomponente bilden, in der Form eines Kreuzes angeordnet werden. Es werden jedoch andere Formen (wie zum Beispiel die sich aus den in Fig. 12(a), 12(b), 13(a), 13(c), 25, 28 oder 29 ergebenden oder andere Formen, die leicht verschachtelt werden können) in Betracht gezogen. Das Gruppieren von Kontakten zu der Form eines Kreuzes (wie in Fig. 32) hilft beim Ausgleichen von Brückenspannungen, damit ein übermäßiges Anspannen der leitfähigen Brücken jeder aufnahmeartigen Verbindungskomponente oder hybriden Verbindungskomponente verhindert wird. Außerdem führt die Verwendung kreuzförmiger Gruppen zu Ausrichtungsvorteilen, die in herkömmlichen Systemen wie zum Beispiel der Gitteranordnung von Fig. 31 nicht angetroffen werden. Zum Beispiel sind die in Fig. 32 gezeigten kreuzförmigen Verbindungskomponenten, wenn die elektrischen Verbindungskomponenten 82 vorsprungartige Verbindungskomponenten sind, jeweils mit den Brücken einer entsprechenden aufnahmeartigen Verbindungskomponente ausgerichtet, wodurch die gesamte Anordnung von Fig. 32 ähnlich ausgerichtet wird.
Das Verschachteln von Gruppen (z. B. kreuzförmigen Gruppen) von Löchern oder Kontakten (d. h. das Verschachteln von vorsprungartigen, aufnahmeartigen oder hybriden Verbindungskomponenten) ermöglicht angemessene Zwischenräume zwischen den Kontakten zur Verbindung mit entsprechenden Verbindungskomponenten, während der Raum zwischen den Kontakten auf ein Minimum verkleinert wird. Wenn die elektrischen Verbindungskomponenten 82 vorsprungartige Verbindungskomponenten oder hybride Verbindungskomponenten sind, ist außerdem, wie oben erläutert, das Hinzufügen eines Strebepfeilers zwischen den Kontakten jeder elektrischen Verbindungskomponente 82 fakultativ. Bei Abwesenheit eines Strebepfeilers ist jede Gruppe von Pfeilern 11 für jede vorsprungartige Verbindungskomponente oder hybride Verbindungskomponente in der Lage, entsprechende leitfähige Brücken von entsprechenden Verbindungskomponenten während der Verbindung aufgrund der geneigten oberen Oberflächen der Pfeiler zu spreizen.
Durch die verschachtelte Konfiguration von Fig. 32 ist die Bereitstellung isolierender Wände zwischen den Kontakten nicht nötig, obwohl solche isolierenden Wände, falls erwünscht, verwendet werden können. Obwohl die verschachtelte Konfiguration von Fig. 32 eine Anordnung für die Pfeiler 11 von vorsprungartigen Verbindungskomponenten in einem elektrischen Verbindungssystem sein kann, könnte außerdem die verschachtelte Konfiguration von Fig. 32 auch die Anordnung für die Brücken 31 der aufnahmeartigen Verbindungskomponenten für dieses System sein. Zum Beispiel könnten für sowohl die vorsprungartige als auch die aufnahmeartige Verbindungskomponente in einem gegebenen elektrischen Verbindungssystem die Kontakte dieser Komponenten so angeordnet werden, daß Teile jeder Gruppe von Kontakten, die einer elektrischen Verbindungskomponente zugeordnet sind, Spalten und Zeilen benachbarter Gruppen von Kontakten, die anderen elektrischen Verbindungskomponenten zugeordnet sind, überlappen. Anders ausgedrückt, können sowohl die vorsprungartige als auch die aufnahmeartige Komponente in einem gegebenen elektrischen Verbindungssystem in einer verschachtelten Konfiguration angeordnet werden. Dies gilt auch für elektrische Verbindungssysteme, in die hybride elektrische Verbindungskomponenten integriert sind. Durch Anordnen der Kontakte zu Gruppen (z. B. die kreuzförmigen Gruppen 82 von Fig. 32) können die Fußteile der Verbindungskomponenten für jede Gruppe außerdem so angeordnet werden, daß das Layout und die Bahnführung der Schnittstellenbauelemente (z. B. gedruckte Leiterplatten), die verbunden werden, verbessert werden.
Die Dichte der Verbindungsanordnung von Fig. 32, wenn die elektrischen Verbindungskomponenten 82 vorsprungartige Verbindungskomponenten oder hybride Verbindungskomponenten sind, die jeweils einen Strebepfeiler enthalten, hängt von der Konfiguration der Pfeiler und Brücken, dem Abstand zwischen Strebepfeilern und der Größe der verwendeten Strebepfeiler ab. Gemäß den Abbildungen in. Fig. 33(a) bzw. 33(b) kann der Querschnitt jedes Strebepfeilers 12 0,5 mm · 0,5 mm, 0,9 mm · 0,9 mm oder eine bestimmte andere Abmessung sein. Als Beispiel können die Verbindungskomponenten von Fig. 33(a) jeweils einen Strebepfeiler mit 0,5 mm · 0,5 mm und versetzte Pfeiler wie den in Fig. 7 gezeigten enthalten, und die Verbindungskomponenten von Fig. 33(b) können jeweils einen Strebepfeiler mit 0,9 mm · 0,9 mm und nicht versetzte Pfeiler wie den in Fig. 6 gezeigten enthalten. Wie in Fig. 33(a) und 33(b) gezeigt, sind vorzugsweise sowohl der Abstand zwischen benachbarten Kontakten in einer einzelnen elektrischen Verbindungskomponente als auch der Abstand zwischen benachbarten Kontakten aus verschiedenen elektrischen Verbindungselementen größer oder gleich 0,2 mm.
Fig. 34 zeigt eine Anordnung, bei der jeder Strebepfeiler 0,5 mm · 0,5 mm ist. Wenn kein Strebepfeiler verwendet wird, können sogar noch höhere Dichten erzielt werden.
Bei Verwendung eines Strebepfeilers mit 0,9 mm · 0,9 mm kann für die Anordnung von Fig. 32 ein Mittellinien abstand X zwischen Spalten elektrischer Verbindungskomponenten 1,5 mm betragen; ein Mittellinienabstand Y zwischen Zeilen elektrischer Verbindungskomponenten kann 1,25 mm betragen; und die gesamte Dichte für die Anordnung kann 680 Kontakte pro Quadratzoll betragen. Bei Verwendung eines Strebepfeilers mit 0,5 mm · 0,5 mm kann ein Mittellinienabstand X zwischen Spalten elektrischer Verbindungskomponenten 1,0 mm betragen; ein Mittellinienabstand Y zwischen Zeilen elektrischer Verbindungskomponenten kann 1,5 mm betragen; und die gesamte Dichte für die Anordnung kann 828 Kontakte pro Quadratzoll betragen. Wenn ein kleiner Strebepfeiler oder kein Strebepfeiler verwendet wird, kann ein Mittellinienabstand X zwischen Spalten elektrischer Verbindungskomponenten in einer Zeile 0,9 mm betragen; ein Mittellinienabstand Y zwischen Zeilen elektrischer Verbindungskomponenten kann 1,25 mm betragen; und die gesamte Dichte für die Anordnung kann 1028 Kontakte pro Quadratzoll be tragen.
Bei der in Fig. 32 abgebildeten verschachtelten Anordnung werden die elektrischen Verbindungskomponenten 82, gleichgültig, ob sie vorsprungartige, aufnahmeartige oder hybride sind, in Zeilen und Spalten auf dem isolierenden Substrat 13 angeordnet (die gestrichelten Linien in Fig. 32 kennzeichnen eine Zeile bzw. Spalte); die elektrischen Verbindungskomponenten benachbarter Zeilen der Anordnung sind gestaffelt, genauso wie die elektrischen Verbindungskomponenten aus benachbarten Spalten der Anordnung wie; und die elektrischen Verbindungskomponenten sind untereinander in einer verschachtelten Konfiguration überlappt, so daß ein Teil jeder elektrischen Verbindungskomponente in eine benachbarte Zeile der elektrischen Verbindungskomponenten oder eine benachbarte Spalte der elektrischen Verbindungskomponenten überlappt. Die vorsprungartigen, aufnahmeartigen und/oder hybriden Komponenten in einem gegebenen elektrischen Verbindungssystem können alle gemäß der in Fig. 32 abgebildeten verschachtelten Anordnung angeordnet werden.
Obwohl Fig. 32 eine Anordnung mit zwanzig Zeilen und siebzehn Spalten zeigt, werden Anordnungen mit einer anderen Anzahl von Zeilen und Spalten in Betracht gezogen. Zum Beispiel werden Anordnungen mit mehr oder weniger als siebzehn Spalten und zwei, drei, vier oder mehr Zeilen in Betracht gezogen. Anordnungen mit zwei, drei und vier Zeilen und dergleichen eignen sich besonders gut zur Verwendung als Randverbinder für PCBs und andere deratige Substrate.
Die verschachtelte Konfiguration von Fig. 32 kann gemäß der vorliegenden Erfindung so modifiziert werden, daß sogar noch »höhere Dichten bereitgestellt werden. Ein Beispiel einer in Betracht gezogenen Modifikation ist in Fig. 35 abgebildet, die sich im wesentlichen aus einer Drehung der Anordnung von Fig. 32 und der Positionierung der Verbindungskomponenten dergestalt ergibt, daß zwischen den Komponenten sogar noch weniger Raum besteht. Bei der Anordnung von Fig. 35 werden die elektrischen Verbindungskomponenten 82, gleichgültig, ob sie vorsprungartige, aufnahmeartige oder hybride sind, auf dem isolierenden Substrat 13 in Zeilen und Spalten angeordnet; und mindestens ein Kontakt (z. B. ein Pfeiler 11 in Fig. 35) jeder elektrischen Verbindungskomponente 82 enthält eine Vorderfläche 83, die nach außen und von dieser Verbindungskomponente entlang einer anfänglich von einer Seitenfläche 84 eines Kontakts auf einer anderen elektrischen Verbindungskomponente der Anordnung gekreuzten Linie wegzeigt. Außerdem sind benachbarte Verbindungskomponenten in der Anordnung von Fig. 35 versetzt, so daß eine von der Mitte einer Verbindungskomponente aus durch die Mitte eines Kontakts für diese Komponente gezogene Linie die Mitte keiner dieser Komponente direkt benachbarten Verbindungskomponenten schneidet. Es sollte beachtet werden, daß, wie bei der in Fig. 32 abgebildeten verschachtelten Anordnung die Anordnung von Fig. 35 kreuzförmige Gruppen von Kontakten für die elektrischen Verbindungskomponenten verwendet, obwohl andere Formen in Betracht gezogen werden. Darüberhinaus kann die Anordnung von Fig. 35, wie bei der Anordnung von Fig. 32, so modifiziert werden, daß sie mehr oder weniger Zeilen und Spalten enthält (z. B. zwei, drei oder vier Zeilen und acht Spalten) als die abgebildeten. Außerdem können alle elektrischen Verbindungskomponenten in einem gegebenen elektrischen Verbindungssystem (z. B. sowohl die vorsprungartigen als auch die aufnahmeartigen Verbindungskomponenten in einem steckbaren System) gemäß der in Fig. 35 abgebildeten Anordnung angeordnet werden.
Fig. 36 zeigt einen Teil der Anordnung gemäß Fig. 35, wobei Strebepfeiler verwendet werden, die einen Querschnitt von 0,5 mm · 0,5 mm aufweisen. Wie aus Fig. 37 zu sehen ist, werden, wenn die vorsprungartigen elektrischen Verbindungskomponenten 82 aus Fig. 36 jeweils in einer entsprechenden aufnahmeartigen Verbindungskomponente 30 aufgenommen werden, die leitfähigen Kontakte oder Brücken 31 der aufnahmeartigen Verbindungskomponenten durch einen Abstand von zum Beispiel 0,2 mm getrennt.
Fig. 38 ist eine Ansicht vorsprungartiger elektrischer Verbindungskomponenten 10, die gemäß der Anordnung von Fig. 35 angeordnet und in entsprechenden aufnahmeartigen Verbindungskomponenten 30 aufgenommen sind. In Fig. 38 können die Strebepfeiler 12 für die vorsprungartigen Verbindungskomponenten 10 einen Querschnitt von 0,9 mm · 0,9 mm aufweisen. Der Abstand zwischen jedem leitfähigen Kontakt bzw. jeder leitfähigen Brücke 31 und dem Kontakt, dem er bzw. sie zugewandt ist, beträgt zum Beispiel 0,4 mm.
Es sollte beachtet werden, daß bei der Anordnung von Fig. 35 bei Verwendung eines Strebepfeilers von 0,9 mm · 0,9 mm der Abstand d zwischen gleichen Oberflächen der Kontakte 2,19 mm sein kann; und die gesamte Dichte für die Anordnung kann 460 Kontakte pro Quadratzoll betragen. Bei Verwendung eines Strebepfeilers von 0,5 mm · 0,5 mm kann der Abstand d 1,60 mm betragen; und die gesamte Dichte für die Anordnung kann 900 Kontakte pro Quadratzoll betragen. Wenn kein Strebepfeiler verwendet wird, kann der Abstand d 1,5 mm betragen; und die gesamte Dichte für die Anordnung kann 1156 Kontakte pro Quadratzoll betragen.
In den Anordnungen von Fig. 32 und 35 sind die Zeilen und Spalten in jeder Anordnung kontinuierlich. Anders ausgedrückt, gibt es neben dem normalen Abstand zwischen den elektrischen Verbindungskomponenten in jeder Zeile und Spalte keine Unterbrechungen in den Zeilen oder Spalten der elektrischen Verbindungskomponenten. Solche kontinuierlichen Zeilen und Spalten sind besonders in Verbindung mit Halbleiterchipbondtechnologien nützlich, bei denen die Bondung nicht nur um die Peripherie des Halbleiterchips herum, sondern auch direkt unter dem Chip erfolgt. Dies ist bei Verbindungen mit hoher Pinanzahl ebenfalls wertvoll.
Statt in kontinuierlichen Zeilen und Spalten angeordnet zu werden, können die elektrischen Verbindungskomponenten 82 (gleichgültig, ob diese Komponenten vorsprungartig, aufnahmeartig oder hybrid sind) in Gruppen oder Clustern von vier oder mehr Komponenten angeordnet werden, die durch Kanäle 85 getrennt werden (siehe Fig. 39). Diese Art von Anordnung, die Kanäle 85 zur Lenkung von Bahnen einsetzt, ermöglicht ein leichtes Führen von Bahnen von gedruckten Leiterplatten und anderen Schnittstellenflächen zu Kontaktlöchern und dergleichen auf der Schnittstellenfläche. Zur Unterstützung einer solchen Lenkung sind die Kanäle zwischen den Gruppen von Clustern elektrischer Verbindungskomponenten 82 breiter als die Abstände zwischen den elektrischen Verbindungskomponenten 82 in jeder Gruppe oder jedem Cluster. Die Verwendung der Kanäle 85 ist anwendbar auf alle in der vorliegenden Anmeldung offenbarten Verbindungsanordnungen, darunter die Anordnungen von Fig. 32 und 35.
Die Kanäle 85 zwischen den Gruppen oder Clustern elektrischer Verbindungskomponenten entsprechen Räumen, in denen Kontaktlöcher, Kontaktstellen, Durchgangslöcher und/oder Bahnen positioniert werden können. Fig. 40 ist ein Beispiel eines Musters auf einer gedruckten Leiterplatte, das sich zur Verwendung in Verbindung mit einer diskontinuierlichen Anordnung elektrischer Verbindungskomponenten wie der in Fig. 39 gezeigten eignet. Die abgebildeten Abmessungen für das Muster betragen 17,33 mm und 17,69 mm, wodurch eine Dichte von 300 Kontakten pro Quadratzoll bereitgestellt wird. Wie aus Fig. 40 zu sehen ist, enthält das Muster der gedruckten Leiterplatte zum Beispiel Bahnen 86, Kontaktlöcher 87 und Kontaktstellen 88, wobei die Kontaktstellen in einem Muster angeordnet sind, das dem Muster der elektrischen Verbindungskomponenten entspricht. Das Muster der gedruckten Leiterplatte von Fig. 40 lenkt Bahnen, Kontaktlöcher und dergleichen in der Fläche der gedruckten Leiterplatte, entsprechend den Kanälen 85 zwischen den elektrischen Verbindungskomponenten. Beispielhafte Abmessungen für das in Fig. 40 gezeigte Muster sind 0,15 mm für die Breite der Bahnen 86; 0,15 mm Abstand zwischen den Bahnen 86 aus anderer leitfähigen Komponenten auf der Leiterplattenoberfläche; und ein Durchmesser von 0,6 mm für die Kontaktlöcher 87. Obwohl Fig. 40 ein beispielhaftes Muster von einer Leiterplatte oder einem anderen Substrat zeigt, auf dem elektrische Verbindungskomponenten gemäß der vorliegenden Erfindung angebracht werden können, werden auch andere Muster gemäß der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogen.
Zusätzlich zu den kontinuierlichen Anordnungen von Fig. 32 und 35 und der geclusterten oder diskontinuierlichen Anordnung von Fig. 39 können alle Anordnungen so modifiziert werden, daß sie einen Raum 89 an einem Mittelteil dieser enthalten, um die Anschaltung an Halbleiterchipträger zu erleichtern, die unter Verwendung von Bondungsverfahren wie zum Beispiel Drahtbondung, TAB und dergleichen hergestellt werden.
Fig. 41(a) bzw. 41(b) sind Beispiele der Art und Weise, auf die die Anordnungen von Fig. 32 und 35, die auf dem isolierenden Substrat 13 ausgebildet sind, so modifiziert werden können, daß sie einen Raum 89 enthalten.
Fig. 41(a) zeigt ein Beispiel der Anordnung elektrischer Verbindungskomponenten 82 aus Fig. 32, die so modifiziert ist, daß sie einen Raum 89 an einem Mittelteil dieser enthält. In Fig. 41(a) ist jede der Seiten der Anordnung ungefähr 25 mm lang, so daß 252 leitfähige Kontakte bereitgestellt werden können, die nur 625 mm² Fläche benutzen.
Fig. 41(b) zeigt ein Beispiel der Anordnung elektrischer Verbindungskomponenten 82 aus Fig. 35, die so modifiziert ist, daß sie einen Raum 89 an einem Mittelteil dieser enthält. In Fig. 41(b) ist jede der Seiten der Anordnung ungefähr 23 mm lang, so daß 336 Kontakte bereitgestellt werden können, die nur 529 mm² Fläche benutzen.
Fig. 42 ist eine weitere Ansicht der in Fig. 41(b) abgebildeten Anordnung, wobei Pfeiler 11 mit jeweils einem Kontaktteil 17 gezeigt sind, der in bezug auf einen entsprechenden Stabilisierungsteil 18 so versetzt ist wie der in Fig. 7 abgebildete versetzte Pfeiler. Fig. 42 zeigt wie Fig. 41(a) und 41(b), daß jede Anordnung so modifiziert werden kann, daß sie einen Raum 89 an einem Mittelteil dieser enthält. Bei den Anordnungen von Fig. 41(a), 41(b) und 42 sind die abgebildeten elektrischen Verbindungskomponenten 82 vorsprungartige Verbindungskomponenten, die jeweils einen Strebepfeiler 12 enthalten. Diese Komponenten könnten jedoch auch strebepfeilerlose vorsprungartige Verbindungskomponenten oder aufnahmeartige Verbindungskomponenten oder hybride Verbindungskomponenten sein.
Fig. 43 zeigt eine kontinuierliche Anordnung vorsprungartiger elektrischer Verbindungskomponenten 82, wobei jeder Pfeiler 11 einen Kontaktteil 17 aufweist, der in bezug auf einen entsprechenden Stabilisierungsteil 18 so versetzt ist wie der in Fig. 7 abgebildete Pfeiler. Fig. 44 zeigt, daß die elektrischen Verbindungskomponenten 82 aufnahmeartige elektrische Verbindungskomponenten aus einem Sockel sein können, der auf einer PCB oder einer anderen Schnittstellenfläche mit SMT-Verfahren angebracht werden kann; dies ermöglicht das Einstecken einer Anordnung vorsprungartiger Verbindungskomponenten in den Sockel von oben. Fig. 45 zeigt, daß elektrische Verbindungskomponenten 82 einer verschachtelten Anordnung wie die vorsprungartigen elektrischen Verbindungskomponenten von Fig. 12(a) konfiguriert werden können. Fig. 46 zeigt eine Anordnung mit 837 Kontakten pro Quadratzoll für elektrische Verbindungskomponenten 82 wie die in Fig. 12(b) gezeigte vorsprungartige elektrische Verbindungskomponente, mit jeweils zwei Kontakten oder Pfeilern 11 und · wahlweise einem vierseitigen isolierenden Strebepfeiler 12. Fig. 47 zeigt eine Anordnung für elektrische Verbindungskomponenten 82 wie zum Beispiel die teilweise in Fig. 13(c) abgebildete vorsprungartige elektrische Verbindungskomponente.
Fig. 48, die Fig. 48(a) bis 48(d) umfaßt, zeigt Anordnungen für elektrische Verbindungskomponenten 82 wie zum Beispiel die H-förmigen elektrischen Verbindungskomponenten von Fig. 12(b). Abmessungen für die Anordnungen von H-förmigen Verbindungskomponenten sind in Fig. 48(c) und 48(d) gezeigt. Die Anordnung von Fig. 48(c) kann eine Dichte von 716 Kontakten pro Quadratzoll bereitstellen. Andererseits kann die Anordnung von Fig. 48(d) eine Dichte von 636 Kontakten pro Quadratzoll bereitstellen.
Leitfähige Pfeiler 11 oder leitfähige Brücken 31, die bereits beschrieben wurden, können in den obigen Anordnungen verwendet werden. Die separaten Kontakte können in den obigen Anordnungen verwendet werden. Die separaten Kontakt-, Stabilisierungs- und Fußteile der leitfähigen Pfeiler und Brücken wirken zur Maximierung der Effektivität der Verbindungsanordnungen. Zum Beispiel kann der Kontaktteil 17 jedes leitfähigen Pfeilers 11 wie in Fig. 7 gezeigt in der Richtung des Inneren der vorsprungartigen Verbindungskomponente für diesen Pfeiler versetzt sein. Durch ein solches Versetzen des Kontaktteils kann ein kleinerer Strebepfeiler verwendet werden, oder der Strebepfeiler kann völlig weggelassen werden. Dementsprechend erhöht sich die Dichte der oben besprochenen elektrischen Verbindungsanordnungen beispielsweise bei Verwendung eines versetzten Pfeilers, wie in Fig. 7 gezeigt.
Wenn ein versetzter Pfeiler (z. B. wie in Fig. 7) verwendet wird, kann der Kontaktteil der entsprechenden leitfähigen Brücke ebenfalls versetzt werden. Wie in Fig. 49 gezeigt, ist der Kontaktteil 32 der leitfähigen Brücke 31 im allgemeinen jedoch von dem Strebepfeiler weg versetzt, um das Ausmaß der auf die leitfähige Brücke ausgeübten Anspannung zu verkleinern und den verwendeten Raum zu minimieren. Durch Verwendung des versetzten Pfeilers 11 von Fig. 7 in Verbindung mit der versetzten Brücke 31 von Fig. 49 können höhere elektrische Verbindungsdichten erzielt werden.
Wie der Kontaktteil kann der Fußteil eines leitfähigen Pfeilers 11 oder einer leitfähigen Brücke 31 mit dem entsprechenden Stabilisierungsteil ausgerichtet oder von diesem versetzt werden. Fig. 50(a) zeigt einen leitfähigen Pfeiler 11 mit einem Fußteil 19, der um die Mittelachse des Stabilisierungsteils herum ausgerichtet ist, während Fig. 50(b) einen leitfähigen Pfeiler 11 mit einem Fußteil 19 zeigt, der von seinem Stabilisierungsteil versetzt ist. Die Ausrichtung und Versetzung von Fig. 50(a) bzw. 50(b) sind gleichermaßen auf jede leitfähige Brücke 31 anwendbar.
Die Konfiguration von Fig. 50(a) könnte für Nord- und Südkontakte verwendet werden, wenn das Substrat 13 in bezug auf das Bauelement, an das der Fußteil 19 angeschaltet wird, senkrecht angeordnet wird. Die Konfiguration von Fig. 50(b) kann dagegen verwendet werden, wenn zwischen einem Fußteil und dem Schnittstellenbauelement eine gerade oder rechtwinklige Verbindung hergestellt wird und auf dem Schnittstellenbauelement wenig Platz zur Herstellung einer Verbindung mit dem Fuß ist. Es sollte beachtet werden, daß der Fußteil eines Pfeilers mit seinem entsprechenden Stabilisierungsteil ausgerichtet oder von diesem versetzt werden kann, um in ein Fuß- Schnittstellenmuster zu passen, das normalerweise einer Brücke zugeordnet ist, oder der Fußteil einer Brücke mit ihrem entsprechenden Stabilisierungsteil ausgerichtet oder von diesem versetzt werden kann, um in ein Fuß-Schnittstellenmuster zu passen, das normalerweise einem Pfeiler zugeordnet ist. Dies ermöglicht außerdem Freiheit bei der Bahnführung.
Andere Vorteile ergeben sich aus der Verwendung eines Pfeilers 11 und/oder einer Brücke 31 mit separaten Kontakt-, Stabilisierungs- und Fußteilen, und Konfigurationen solcher Teile, die sich von den oben besprochenen unterscheiden, werden in Betracht gezogen. Der Kontaktteil eines Pfeilers oder einer Brücke kann zum Beispiel dieselbe Größe wie der Stabilisierungsteil dieses Pfeilers oder dieser Brücke aufweisen (Fig. 8), um die Herstellung zu erleichtern, oder der Kontaktteil kann kleiner (d. h. schmaler) als der Stabilisierungsteil sein (Fig. 6), um die Dichte des Verbindungssystems zu vergrößern.
Falls der Kontaktteil schmaler als sein entsprechender Stabilisierungsteil ausgeführt wird, kann das Loch oder der Durchgang, in dem der Pfeiler oder die Brücke befestigt wird, so konfiguriert werden, daß es bzw. er auf verschiedenen Ebenen eine unterschiedliche Breite oder einen unterschiedlichen Durchmesser aufweist. Zum Beispiel kann die Breite oder der Durchmesser in der Nähe des Teils des Lochs, durch den der Kontaktteil ragt, schmaler als die Breite oder der Durchmesser auf der anderen Seite des Substrats sein, durch die der Fußteil ragt. Bei dieser Art von Konfiguration wird der Pfeiler oder die Brücke mit dem Kontaktteil zuerst in das Loch eingeführt und dann weiter in das Loch gedrückt bis die Schulter des Stabilisierungsteils an den Abschnitt des Lochs anstößt, der die schmalere Breite oder den schmaleren Durchmesser aufweist. Durch diese Konfiguration des Lochs kann eine Übereinführung (d. h. Einführung des Pfeilers oder der Brücke zu einem solchen Grad, daß sich der Stabilisierungsteil durch das Loch hindurch erstreckt) sowie ein Herausdrücken aufgrund hoher Verbindungskräfte verhindert werden.
Wie der Kontaktteil kann der Fußteil jedes Pfeilers oder jeder Brücke dieselbe Größe wie der Stabilisierungsteil dieses Pfeilers oder dieser Brücke aufweisen, oder der Fußteil kann kleiner (d. h. schmaler) als der Stabilisierungsteil ausgeführt werden, um mit hochdichten Schnittstellenbauelementen in Verbindung zu treten und/oder Flexibilität beim Schaltungsentwurf und der Bahnlenkung bereitzustellen. Falls der Fußteil schmaler als sein entsprechender Stabilisierungsteil ausgeführt wird, kann das Loch oder der Durchgang, in dem der Pfeiler oder die Brücke befestigt wird, so konfiguriert werden, daß es bzw. er auf verschiedenen Ebenen eine unterschiedliche Breite oder einen unterschiedlichen Durchmesser aufweist. Zum Beispiel kann die Breite oder der Durchmesser in der Nähe des Teils des Lochs, durch den der Fußteil ragt, schmaler als die Breite oder der Durchmesser auf der anderen Seite des Substrats sein, durch die der Kontaktteil ragt. Bei dieser Art von Konfiguration wird der Pfeiler oder die Brücke mit dem Fußteil zuerst in das Loch eingeführt und dann weiter in das Loch gedrückt bis die Schulter des Stabilisierungsteils an den Abschnitt des Lochs anstößt, der die schmalere Breite oder den schmaleren Durchmesser aufweist. Durch diese Konfiguration des Lochs kann eine Übereinführung (d. h. Einführung des Pfeilers oder der Brücke zu einem solchen Grad, daß sich der Stabilisierungsteil durch das Loch hindurch erstreckt) sowie ein Herausdrücken aufgrund hoher Verbindungskräfte verhindert werden.
Es sollte beachtet werden, daß, wenn der Kontaktteil eines Pfeilers oder einer Brücke von dem Stabilisierungsteil versetzt wird (wie zum Beispiel in Fig. 7 gezeigt), der Pfeiler oder die Brücke mit dem Fußteil zuerst in das entsprechende Loch eingeführt werden muß. Wenn der Fußteil eines Pfeilers oder einer Brücke von dem Stabilisierungsteil versetzt wird, muß ähnlich der Pfeiler oder die Brücke mit dem Kontaktteil zuerst in das entsprechende Loch eingeführt werden.
Der Fußteil jedes Pfeilers oder jeder Brücke kann in vielen verschiedenen Konfigurationen angeordnet werden. Zum Beispiel kann die Mittelachse des Fußteils mit der Mittelachse des Stabilisierungsteils ausgerichtet werden (Fig. 50(a)). Als Alternative kann der Fußteil von dem Stabilisierungsteil so versetzt werden, daß eine Seite des Fußteils mit einer Seite des Stabilisierungsteils coplanar ist (Fig. 50(b)).
Außerdem kann der Fußteil jedes Pfeilers oder jeder Brücke an verschiedenen Teilen des Stabilisierungsteils angebracht werden. Zum Beispiel kann der Fußteil an der Mitte, der Ecke oder der Seite eines Stabilisierungsteils angebracht werden, um Flexibilität bei der Bahnlenkung und dem Schaltungsentwurf und eine vergrößerte Schnittstellenbauelementedichte zu ermöglichen.
Weitere Varianten des Fußteils jedes Pfeilers oder jeder Brücke werden in Betracht gezogen. In einer gegebenen vorsprungartigen oder aufnahmeartigen Verbindungskomponente können die Fußteile dieser Komponente so konfiguriert werden, daß sie einander zugewandt sind oder voneinander wegweisen, oder bestimmte Fußteile können einander zugewandt sein, während andere Fußteile voneinander wegweisen. Gleichermaßen können die Fußteile einer gegebenen Verbindungskomponente so angeordnet werden, daß jeder Fußteil seinem unmittelbar links benachbarten Fußteil zugewandt ist, oder so daß jeder Fußteil seinem unmittelbar rechten Nachbar zugewandt ist.
Außerdem könnte eine sekundäre Gußoperation verwendet werden, um die Fußteile einer oder mehrerer Verbindungskomponenten zusammenzubinden. Bei dieser Art von Konfiguration könnte um die Fußteile herum gerade oberhalb des Punkts, an dem die Fußteile mit dem Schnittstellenbauelement verbunden sind, ein isolierendes Joch oder Substrat ausgebildet werden, um die Fußteile festzuhalten, um die Ausrichtung zu erleichtern und die Fußteile während der Auslieferung zu schützen.
Zusätzlich können Teile der Fußteile der Pfeiler und/oder Brücken selektiv mit isolierendem Material beschichtet werden, um Kurzschlüsse zu verhindern und eine dichtere Plazierung der Fußteile bezüglich einander zu ermöglichen (z. B. die Plazierung der Fußteile gegeneinander). Diese Art von selektiver Isolierung ist besonders auf rechtwinklige Verbindungen wie die in Fig. 11(a) gezeigten anwendbar. Mit Bezug auf Fig. 11 (b) kann diese selektive Isolierung der Fußteile verwendet werden, um eine dichtere Plazierung aller Fußteile in jeder Komponente aneinander zu ermöglichen. Als Alternative kann mit dieser selektiven Isolierung eine dichtere Plazierung nur der Fußteile in jeder Komponente aneinander ermöglicht werden, die dieselbe Zeile teilen (z. B. die Zeilen C, D und E von Fig. 11(b)). Obwohl die selektive Isolierung der Fußteile bei der Verhinderung von Kurzschlüssen hilft, wenn diese Arten von dichteren Plazierungen vorgenommen werden, können diese dichteren Plazierungen auch bei Abwesenheit der selektiven Isolierung vorgenommen werden.
Aus der obigen Beschreibung ist zu sehen, daß die Verwendung von Pfeilern und Brücken mit separatem Kontakt-, Stabilisierungs- und Fußteil, die aus einem einzigen Stück geformt werden, die Wirksamkeit und Effektivität der Verbindungsanordnung der vorliegenden Erfindung maximiert. Außerdem ermöglicht diese selektive Struktur der leitfähigen Pfeiler und Brücken Flexibilität beim Schaltungsentwurf und der Signalweglenkung, die durch Verwendung bestehender Verbindungssysteme nicht möglich ist.

HERSTELLUNG

Die leitfähigen Pfeiler und leitfähigen Brücken der elektrischen Verbindungskomponenten können aus Streifen oder aus gezogenem Draht gestanzt werden und werden so ausgelegt, daß sichergestellt wird, daß die Kontakt- und Schnittstellenteile gemäß der obigen Beschreibung der Pfeiler und Brücken in die ordnungsgemäße Richtung zeigen. Beide Verfahren ermöglichen ein selektives Beschichten und eine automatisierte Einführung. Die Fußteile bei den rechtwinkligen Ausführungsformen ragen aus der Mitte des Stabilisierungsabschnitts hervor, wodurch ein Pinchip mit verschiedenen Endlängen Kontakte für alle Seiten und Ebenen des elektrischen Verbindungssystems der vorliegenden Erfindung liefern kann. Für Maximaldichte können die Fußteile jedoch von der Mitte des Stabilisierungsteils wegbewegt werden, um eine maximale Dichte zu ermöglichen, während Störungen zwischen benachbarten Fußteilen vermieden werden.
Die gestanzten Kontakte können entweder lose oder auf einem Streifen angeordnet sein, da sich die asymmetrische Form für eine folgerichtige Ausrichtung in automatisierten Montagegeräten eignet. Streifen können entweder zwischen Stabilisierungsbereichen, an den Spitzen oder als Teil einer Bandoliere vorliegen, die einzelne Kontakte festhält. Die Enden verschiedener Länge auf den rechtwinkligen Versionen unterstützen die Ausrichtung und die Rüttelspeisung während der automatisierten Montage.
Die vorliegende Erfindung ist kompatibel sowohl mit Stich- als auch Satz-Einführungsmontagegeräten. Die isolierenden Verbinderkörper und -gehäuse wurden so ausgelegt, daß die automatische und robotische Einführung auf gedruckte Leiterplatten oder beim Abschluß von Drähten am Verbinder erleichtert wird. Als eine Alternative zur Ausbildung eines isolierenden Substrats mit anschließender Einführung der Kontakte in das Substrat kann das isolierende Substrat bei einem Einfügungsgußhrozeß um die Kontakte herum ausgebildet werden. Die fertigen Teile sind kompatibel mit PCB- Montageprozes sen.

SCHLUSSFOLGERUNG

Die vorliegende Erfindung liefert ein elektrisches Verbindungssystem, das eine höhere Dichte aufweist, schneller, kostengünstiger und wirksamer als bestehende hochdichte elektrische Verbindungssysteme ist.
Dementsprechend ist die vorliegende Erfindung in der Lage, mit den schnellen Fortschritten, die derzeit in der Halbleiter- und Computertechnologie stattfinden, Schritt zu halten.

Claims

1. Elektrisches Verbindungssystem mit folgendem:

einem ersten Stützelement (37);

einer ersten Mehrzahl von an dem ersten Stützelement (37) befestigten elektrisch leitenden Kontakten (31), wobei jeder Kontakt der ersten Mehrzahl von Kontakten (31) einen sich von einer Fläche des ersten Stützelements (37) erstreckenden Kontaktabschnitt (32) aufweist, wobei die Kontaktabschnitte (32) der ersten Mehrzahl von Kontakten in einer ersten Anordnung von Gruppen aus mehrfachen Kontaktabschnitten (32) angeordnet sind, die auf der Fläche des ersten Stützelements (37) positioniert sind, wobei jeder der Kontaktabschnitte (32) der ersten Anordnung auf einer Seite des Kontaktabschnitts eine Kontaktfläche, eine entgegengesetzt von der Kontaktfläche auf einer entgegengesetzten Seite des Kontaktabschnitts angeordnete entgegengesetzte Fläche und mindestens eine Seitenfläche, die die Kontaktfläche und die entgegengesetzte Fläche koppelt, umfaßt;

einem zweiten Stützelement (13); und

einer zweiten Mehrzahl von an dem zweiten Stützelement (13) befestigten elektrisch leitenden Kontakten (11), wobei jeder Kontakt der zweiten Mehrzahl von Kontakten einen Kontaktabschnitt (17) aufweist, wobei sich alle diese Kontaktabschnitte von einer Fläche des zweiten Stützelements (13) erstrecken, wobei die Kontaktabschnitte (17) der zweiten Mehrzahl von Kontakten in einer zweiten Anordnung von Gruppen aus mehrfachen Kontaktabschnitten (17) angeordnet sind, wobei die Gruppen aus mehrfachen Kontaktabschnitten voneinander getrennt sind, indem sie keine andere Stütze als das zweite Stützelement (13) gemeinsam haben, und auf der Fläche des zweiten Stützelements (13) positioniert sind, wobei jeder der Kontaktabschnitte (17) der zweiten Anordnung auf einer Seite des Kontaktabschnitts eine Kontaktfläche, eine entgegengesetzt von der Kontaktfläche auf einer entgegengesetzten Seite des Kontaktabschnitts angeordnete entgegengesetzte Fläche und mindestens eine Seitenfläche, die die Kontaktfläche und die entgegengesetzte Fläche koppelt, umfaßt, wobei jede Kontaktfläche einem anderen Kontaktabschnitt zugeordnet ist, und wobei jede Gruppe aus Kontaktabschnitten (32) der ersten Anordnung konfiguriert ist, eine entsprechende einzelne der Gruppen aus Kontaktabschnitten (17) der zweiten Anordnung aufzunehmen, so daß bei Aufnahme jeder Gruppe aus Kontaktabschnitten (17) der zweiten Anordnung innerhalb einer entsprechenden der Gruppen aus Kontaktabschnitten der ersten Anordnung jede Kontaktfläche jedes Kontaktabschnitts (32) der ersten Anordnung eine entsprechende der Kontaktflächen der Kontaktabschnitte (17) der zweiten Anordnung kontaktiert, gekennzeichnet dadurch, daß:

mindestens einer der Kontaktabschnitte (32) jeder Gruppe der ersten Anordnung so positioniert ist, daß mindestens ein Teil der entgegengesetzten Fläche des Kontaktabschnitts mindestens einem Teil der Seitenfläche eines Kontaktabschnitts (32) von einer anderen Gruppe der ersten Anordnung senkrecht zugewandt ist, wobei die zugewandten Flächen voneinander hauptsächlich durch Luft getrennt sind.

2. Elektrisches Verbindungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Gruppe der zweiten Anordnung eine Komponente einer vorsprungartigen Verbindungskomponente (10) und jede Gruppe der ersten Anordnung eine Komponen te einer aufnahmeartigen Verbindungskomponente (30) ist.

3. Elektrisches Verbindungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede vorsprungartige Verbindungskomponente weiterhin einen elektrisch isolierenden Strebepfeiler (12) enthält, um den herum die Kontakte für diese Verbindungskomponente voneinander elektrisch isoliert positioniert sind.

4. Elektrisches Verbindungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Anordnungen eine Dichte von mindestens etwa 77 Kontakten pro Quadratzentimeter (mindestens 500 Kontakten pro Quadratzoll) aufweist.

5. Elektrisches Verbindungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Anordnungen eine Dichte von mindestens etwa 93 Kontakten pro Quadratzentimeter (mindestens 600 Kontakten pro Quadratzoll) aufweist.

6. Elektrisches Verbindungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Anordnungen eine Dichte von mindestens etwa 155 Kontakten pro Quadratzentimeter (mindestens 1000 Kontakten pro Quadratzoll) aufweist.

7. Elektrisches Verbindungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zugewandten Flächen voneinander nur durch Luft getrennt sind.

8. Elektrisches Verbindungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zugewandten Flächen nur mit Luft in Kontakt sind.

9. Elektrisches Verbindungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Kontaktabschnitte (17) jeder Gruppe der zweiten Anordnung so positioniert ist, daß die entgegengesetzte Fläche des Kontaktabschnitts der entgegengesetzten Fläche eines, anderen Kontaktabschnitts aus jener Gruppe zugewandt ist, wobei die zugewandten Flächen innerhalb der Gruppe voneinander hauptsächlich durch Luft getrennt sind.

10. Elektrisches Verbindungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Kontaktabschnitte (17) jeder Gruppe der zweiten Anordnung so positioniert ist, daß die entgegengesetzte Fläche des Kontaktabschnitts der entgegengesetzten Fläche eines anderen Kontaktabschnitts aus jener Gruppe zugewandt ist, wobei die zugewandten Flächen innerhalb der Gruppe voneinander nur durch Luft getrennt sind.

11. Elektrisches Verbindungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktabschnitte (17) der Kontakte der zweiten Anordnung jeweils mindestens einen Teil aufweisen, der sich sowohl vor als auch nach dem Zusammenstecken der ersten und zweiten Anordnung senkrecht zu der Fläche des zweiten Stützelements (13) erstreckt, und die Kontaktabschnitte (32) der Kontakte der ersten Anordnung jeweils mindestens einen Teil aufweisen, der vor dem Zusammenstecken der ersten und zweiten Anordnung abgewinkelt ist und nach dem Zusammenstecken der ersten und zweiten Anordnung geradegebogen ist.

12. Elektrisches Verbindungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zugewandten Flächen der ersten Anordnung voneinander elektrisch hauptsächlich durch Luft isoliert sind.

13. Elektrisches Verbindungssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß jede Gruppe der zweiten Anordnung eine Komponente einer vorsprungartigen Verbindungskomponente ist.

14. Elektrisches Verbindungssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß jede vorsprungartige Verbindungskomponente weiterhin einen elektrisch isolierenden Strebepfeiler umfaßt, um den herum die Kontakte für diese Verbindungskomponente voneinander elektrisch isoliert positioniert sind.

15. Elektrisches Verbindungssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß jede Gruppe der ersten Anordnung eine Komponente einer aufnahmeartigen Verbindungskomponente ist.

16. Elektrisches Verbindungssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zugewandten Flächen voneinander elektrisch nur durch Luft isoliert sind.

17. Elektrisches Verbindungssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Kontaktabschnitte (17) jeder Gruppe der zweiten Anordnung so positioniert ist, daß die entgegengesetzte Fläche des Kontaktabschnitts der entgegengesetzten Fläche eines anderen Kontaktabschnitts aus jener Gruppe zugewandt ist, wobei die zugewandten Flächen innerhalb der Gruppe voneinander elektrisch hauptsächlich durch Luft isoliert sind.

18. Elektrisches Verbindungssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Kontaktabschnitte (17) jeder Gruppe der zweiten Anordnung so positioniert ist, daß die entgegengesetzte Fläche des Kontaktabschnitts der entgegengesetzten Fläche eines anderen Kontaktabschnitts aus jener Gruppe zugewandt ist, wobei die zugewandten Flächen innerhalb der Gruppe voneinander elektrisch nur durch Luft isoliert sind.

19. Elektrisches Verbindungssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktabschnitte (17) der Kontakte der zweiten Anordnung jeweils mindestens einen Teil aufweisen, der sich sowohl vor als auch nach dem Zusammenstecken der ersten und zweiten Anordnung in einer vertikalen Richtung erstreckt, und die Kontaktabschnitte (32) der Kontakte der ersten Anordnung jeweils mindestens einen Teil aufweisen, der vor dem Zusammenstecken der ersten und zweiten Anordnung zu einer horizontalen Richtung abgewinkelt ist und nach dem Zusammenstecken der ersten und zweiten Anordnung geradegebogen ist, so daß er sich in einer vertikalen Richtung erstreckt.

20. Elektrisches Verbindungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein fluidischer elektrischer Isolator den größten Teil des gesamten Raums zwischen den zugewandten Flächen ausfüllt.

21. Elektrisches Verbindungssystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der fluidische elektrische Isolator ein Gas ist.

22. Elektrisches Verbindungssystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der fluidische elektrische Isolator Luft ist.

23. Elektrisches Verbindungssystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der fluidische elektrische Isolator den gesamten Raum zwischen den zugewandten Teilen vollständig ausfüllt.