EP0658955B1

EP0658955B1 - Planarfilter für einen vielpoligen Steckverbinder

Info

Publication number: EP0658955B1
Application number: EP94119453A
Authority: EP
Inventors: Bob Mouissie
Original assignee: FILTEC GmbH Filtertechnologie fuer die Elektronikindustrie
Current assignee: FILTEC GmbH Filtertechnologie fuer die Elektronikindustrie
Priority date: 1993-12-11
Filing date: 1994-12-09
Publication date: 1999-08-18
Anticipated expiration: 2014-12-09
Also published as: DE59408639D1; EP0658955A3; EP0658955A2; DE4342326C2; ES2136154T3; US5603640A; DE4342326A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Planarfilter für Steckverbinder mit einer Vielzahl von in Reihen und Spalten angeordneter zu verbindender Signalleitungen, mit einem Träger, der für jede dieser Signalleitungen eine Öffnung und im Bereich dieser Öffnung für jede dieser Signalleitungen einen Kondensator mit einem ersten Belag, verbunden mit der zugeordneten Signalleitung, einem zweiten Belag, verbunden über das leitende Gehäuse mit Masse, sowie ein schichtförmiges Dielektrikum zwischen erstem und zweitem Belag aufweist, bei dem in jeder der Öffnungen des Planarfilters ein Kontakteinsatz mit mindestens zwei Kontaktfingern zum Halten der Anschlußstifte eingelötet und mit einem sich in die Öffnung hinein erstreckenden ersten Belag des zugeordneten Kondensators elektrisch verbunden ist, wobei die Anschlußstifte über die Kontaktfinger elektrisch mit dem der jeweiligen Signal-Elektrode zugeordneten ersten Belag der Kondensatoren verbindbar sind, und bei dem zwei einander gegenüberliegende Ränder des Planarfilters als mit dessen Masse-Elektrode verbundene, leitende Seitenbereiche ausgebildet und über das metallische Gehäuse des Steckverbinders mit Masse verbindbar sind.

Bei vielpoligen Steckverbindern, wie sie für die Übermittlung von digitalen oder analogen Meßsignalen von Vielfach-Meßeinrichtungen oder bei Hochgeschwindigkeits-Übermittlung von Informationen eingesetzt werden, besteht die Notwendigkeit einer Filterung, um eingestreute Störsignale auszufiltern. Dieses Ausfiltern von eingestreuten Störsignalen erfolgt im allgemeinen mit Kondensatoren, von denen je einer für jede ein Signal führende Leitung vorgesehen ist. Dazu werden die Kondensatoren vorteilhaft in Planarfiltern zusammengefaßt und in die Steckverbinder eingesetzt, wobei die Planarfilter von den Signalleitungen durchsetzt sind, und wobei für jede der Signalleitungen mindestens ein Kondensator vorgesehen ist und die Kondensatoren auf einem im allgemeinen keramischen, insbesondere aluminiumoxidischen Träger angeordnet sind. Werden die einzelnen Signalleitungen von in Kunststoff-Teile eingepreßten Stiften (Preßfit-Verbindungen) gebildet, verbietet sich das Verlöten dieser Stifte mit den in die Durchführung hineinreichenden Belägen der Signal-Elektroden. Derartige Steckverbinder sind beispielsweise in den US-PS'en 3 447 104, 4 741 710 oder in der EU 0 398 807 A2 (korresp. zu US-PS 4 950 185) beschrieben. Eine andere Ausbildung eines Steckverbinders beschreibt die EP-A-339 802: Hier sind die Anschlussbuchsen/-stifte in einem Gehäuse angeordnet und mit Durchführungskondensatoren versehen, die die Filterung bewirken. Diese Durchführungskondensatoren werden als viellagige Keramik-Kondensatoren ausgebildet, deren Elektroden axial zu den Durchführungen der Signalleitungen liegen, wobei die notwendige Kapazität dadurch erreicht wird, dass zur Vergrösserung der Elektrodenfläche auch mehrere Lagen übereinander angeordnet werden.

Planarfilter und Dichtungen werden zum Herstellen eines Filter-Steckverbinders in das Steckergehäuse eingesetzt; die einzelnen Kondensatoren des Planarfilters sind über am Außenrand des Planarfilters angreifenden Erdungsfedern mit dem Steckergehäuse zur Herstellung der Masse-Verbindung und über Federklammern für die Kontaktstifte mit den in die Durchführungs-Öffnungen eingesetzten Anschlußstiften zur Herstellung der Signalleitungs-Ableitungen verbunden. Weiterhin ist es schwierig, die für wirksame Filterungen notwendigen Kapazitäten auf dem Substrat des Planarfilters unterzubringen, da bei den bekannten Anordnungen jeder Filterkondensator die zugeordnete Signalleitung umgibt, wobei in unmittelbarer Nähe der Signalleitung eine ringförmige Fläche ist, in der der Massebelag, der wegen der notwendigen Isolation nicht bis an die Signalleitung geführt ist, fehlt, so daß diese Fläche nicht zur Kapazität beitragen kann. Mit diesem Aufbau soll erreicht werden, daß eine hinreichende Filterung bei eng stehenden Signalleitungen erreicht wird, die auch durch mechanische Erschütterungen gedämpft wird. Nachteilig bei diesen Anordnungen ist, daß sie von vorn herein mit dem Steckverbinder montiert sein müssen, wozu die Verbindung der Signalleitung mit dem zugeordneten Kondensatorbelag gelötet ist. Eine derartige Lötverbindung ist jedoch dann nicht möglich, wenn die Signalleitung von Stiften gebildet wird, die im Preßverfahren (press-fit) in eine Kunststoffplatte eingepreßt sind.

Daraus leitet sich die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ab, nach der ein Planarfilter für Steckverbinder vorgeschlagen werden soll, das bei eng liegenden Signalleitungen hinreichende Kapazitäten für die einzelnen, die Signalleitungen umgebenden Kondensatoren bereitstellen und ohne Lötverbindung in den Steckverbinder eingesetzt werden kann, so daß es mit in Kunststoff-Teile eingepreßten Anschlußstiften verbunden und auch in bereits vorhandene mit einem Steckverbinder versehene Steckverbindungen eingesetzt werden kann.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs genannten Merkmale gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen beschreiben die Unteransprüche.

Nach der Erfindung ist in jede der Öffnungen des Planarfilters mit einem Kontakteinsatz mit mindestens zwei Kontaktfingern eingelötet, und so in der Öffnung festgelegt. Durch dieses Verlöten ist er mit dem sich in die Öffnung hinein erstreckenden ersten Belag des zugeordneten Kondensators elektrisch verbunden, und über den Kontaktfinger mit dem der jeweiligen Signal-Elektrode zugeordneten ersten Belag der Kondensatoren verbindbar. Mit diesen Kontaktfingern werden die den durch den Einsatz geführten Anschlußstift des Steckverbinders sowohl gehalten als auch elektrisch mit dem zugeordneten Belag der Signal-Elektrode des Kondensators verbunden. Zwei einander gegenüberliegende Ränder des Planarfilters sind als mit dessen Masse-Elektrode verbundene. leitende Seitenbereiche ausgebildet: sie werden über das metallische Gehäuse des Steckverbinders mit der allgemeinen Masse verbunden. Durch diese Anordnung werden durch Lötung fest in dem Planarfilter verankerte Kontakteinsätze benutzt, um die durchgehenden Anschlußstifte federnd zu halten; gleiches gilt für die Masseverbindung, die mit den Seitenbereichen des Planarfilters eine feste ist.

Die Kapazitäten sind in ihrer Größe nach durch den Raum zwischen den Signal-Leitungen beschränkt: bei enger Durchführungs-Dichte lassen sich nur mit Dielektrica außerordentlich hoher Dielektrizitätskonstanten hinreichende Kapazitätswerte erreichen: diese Dielektrica sind jedoch nur schwierig zu verarbeiten. Für die Beschränkung der Kapazitätswerte spielt die Durchführung der Anschlußstifte eine bedeutsame Rolle: Um Spannungsüberschläge zu unterbinden. endet die durchgehende Masse-Elektrode im Abstand vor der Durchführungsöffnung für den Anschlußstift; damit entsteht ein ringförmiger Bereich, der zum Kapazitäts-Wert nichts beiträgt, und der besonders bei scheibenförmigen Elektroden ins Gewicht fällt. Werden nun die ersten, den Signal-Elektroden zugeordneten Beläge der Kondensatoren so ausgebildet. daß sie eine Doppel-Struktur in Hantel- oder Diabolo-Form mit einer Vorzugsachse aufweisen und so ineinander geschachtelt sind, daß die Vorzugsachsen benachbarter Kondensatoren gekreuzt verlaufen, ist die Überdeckungsfläche bei gleichem Platzbedarf (relativ) vergrößert, und damit auch die Kapazitäten der Kondensatoren. Da bei den hier wichtigen Frequenzen schon Induktivitäts- und Laufzeiteinflüsse zu beachten sind, kann nicht immer der volle verfügbare Platz ausgenutzt werden; hier sind diese Strukturen vcrteilhaft als Doppel-T ausgebildet, wobei in der Mitte des die beiden End-Stege verbindenden Mittelsteges die Vorzugsachse bildet, in deren Mitte die Durchführung für den zugeordneten Anschlußstiftes angeordnet ist.

Um die Kontakteinsätze in die Durchführungsöffnungen einlöten zu können, weist jeder Kontakteinsatz eine Hülse auf, die als in die Öffnung zur Durchführung der Anschlußstifte etwa formschlüssig einsetzbare Löthülse ausgebildet ist, die mit dem sich in diese Öffnung hinein erstreckenden ersten Belag des der Signal-Elektrode zugeordneten Kondensators durch Lötung verlöt- und elektrisch verbindbar ist. Durch diese Ausbildungen wird ein Einsatz geschafft, der in jede der Öffnungen einsetzbar ist. Die elektrische Verbindung zum Belag der Signal-Elektrode wird mit dieser Löthülse hergestellt, deren Außendurchmesser etwa dem Innendurchmesser der Öffnung entspricht, wobei die Löthülse in der Öffnung mit dem sich in diese hinein erstreckenden Kondensator-Belag, der zur Signal-Elektrode führt, in der einen Ausführungsform verlötet ist, was auch unter Berücksichtigung von Erschütterungen zu einer sicheren mechanischen Halterung der Anschlußstifte in der Öffnung und zu deren elektrisch einwandfreien Verbindung dem Belag des zugeordneten Kondensators führt. Die für jede Anschlußstift-Durchführung vorgesehenen Einsätze sind Bestandteile des Planarfilters; sie werden vorteilhaft aus einem feder-elastischen metallischen Werkstoff, beispielsweise Federbronze, die zur Verbesserung der Kontaktgabe mit einer Edelmetallauflage versehen sein kann, gerollt und in die Durchführungsöffnungen des Planarfilters so eingesetzt, daß die Anschlußstifte des Steckverbinders durch die Kontakteinsätze gesteckt werden und sich dort verklemmen. Diese Art, eine Filterung zu erreichen, eignet sich insbesondere für Steckverbinder, bei denen die Anschlußstifte in einem Kunststoffträger eingepreßt und z.B. im Kunststoff mit harpunenstegartigen Verankerungen festgesetzt sind, wegen der Temperaturbelastung beim Löten. Die Klemmung ergibt einen guten Sitz und gute Kontaktgabe, so daß diese Ausbildung zumindest immer dann einsetzbar ist, wenn eine begrenzte Temperaturbelastbarkeit ein Verlöten nicht erlaubt. Gleiches gilt für den Fall, daß die absolute Maßhaltigkeit nicht gegeben ist, da die federnden Kontakteinsätze eine gewisse Nachgiebigkeit aufweisen. Diese Merkmale erlauben auch eine nachträgliche Bestückung von Steckverbindern mit so ausgerüsteten Planarfiltern. Durch diese federnden Kontakteinsätze wird auch der Kraftweg von Stift zum Filter-Träger unterbrochen, was eine höhere Sicherheit gegen bei großen Beschleunigungen oder Verzögerungen auftretende Kräfte bietet.

Durch die federnden Kontaktfinger wird das Verlöten mit den Anschlußstiften überflüssig, mit ihnen wird auch das Einsetzen durch Maßabweichungen nicht gestört. Die federnden Kontakteinsätze stellen auch elektrisch einen einwandfreien Kontakt zwischen den Anschlußstiften und den zugeordneten Belägen der Kondensatoren her, so daß beide Einflüsse kein Hindernis für ein Nachrüsten darstellen. Dabei lassen sich die Hülsen in die Durchführungsöffnungen einlöten, da das Planarfilter thermisch belastbar und in diesem Stadium der Herstellung noch von dem auszurüstenden Steckverbinder getrennt ist. Trotz dieses Einlötens des Kontakteinsatzes in die Durchführungsöffnung des Filter-Trägers bleiben die Vorteile erhalten, da mit den Stiften zusammenwirkende Kontaktfinger unbeeinträchtigt bleiben.

Vorteilhaft weist jeder der Kontakteinsätze ein Hülse auf, von der aus sich konusartig verengende Kontaktfinger in im wesentlichen axialer Richtung erstrecken. Durch diese Ausbildung wird zum einen ein guter Formschluß in der zylindrischen Durchführungsöffnung im Träger des Planarfilters erreicht. Die sich in axialer Richtung erstreckenden Kontaktfinger bilden dabei eine sich verengende konusartige Struktur, durch die der Anschlußstift geführt wird, der sich in dieser Struktur verklemmt und so einen sicheren Sitz bekommt; die scharfen Kanten des Materials stellen dabei auch einen sicheren elektrischen Kontakt her.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Kontakteinsatz besonders zum Klemmen von flach ausgebildeten Anschlußstiften zwei mit dem Anschlußstift zusammenwirkende Kontaktfinger auf, die einander gegenüber liegend angeordnet sind. Mit diesen gegenüber liegend angeordneten Kontaktfingeren wirkt der Anschlußstift so zusammen, daß er sie auseinander drängt und durch Klemmen festgehalten wird, wobei die Klemmkräfte den Kontakt herstellen.

In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung sind zum insbesondere Klemmen runder Anschlußstifte drei Kontaktfinger vorgesehen, die bezogen auf den Umfangswinkel der Hülse einen Winkelabstand von 90° oder 120° aufweisen. Der Kontakteinsatz mit den drei Kontaktfingern hat so eine Ausbildung, die bei der kleinen Abmessung derartiger Kontakteinsätze mechanisch noch herstellbar ist. Dabei können die Kontaktfinger über den Umfang der Hülse gleichmäßig verteilt sein, was zu einem Winkelabstand von 120° führt. Die Kontaktfinger verklemmen sich sowohl mit Stiften mit rundem Durchmesser, jedoch lassen sich auch Stifte anderer Querschnittsform verklemmen, wobei ggf. die Anordnung der Kontaktfinger dem Querschnitt der Stifte angepaßt wird. Bei einem Winkelabstand von 90° sind die Kontaktfinger nicht gleichmäßig über den Umfang verteilt, sondern es bildet sich eine Lücke, so daß ein einseitiger Druck auf den Anschlußstift ausgeübt wird. Diese Anordnungen werden auch dazu ausgenutzt, daß die Hülse mit einem axialen Spalt versehen ist, der zum einen mittig zwischen zwei Kontaktfinger angeordnet ist, oder der zum anderen derart angeordnet ist, daß die beiden benachbarten Kontaktfinger von ihm einen Winkelabstand von 90° aufweisen und der dritte der Kontaktfinger ihm diametral gegenüber angeordnet ist. Durch diesen vorteilhaft mittig zwischen zwei der Kontaktfinger vorgesehenen Spalt erhält die Hülse die federnde Klemmwirkung, was das Einführen der Hüle in die Durchführungsöffnung erleichtert.

Zur Herstellung eines derartigen Kontakteinsatzes wird ein Streifen aus einem federnd-elastischen Material, beispielsweise mit einem Edelmetallüberzug versehene Federbronze, derart gestanzt und gerollt, daß die Hülse mit den Kontaktfingern von einem Bandstreifen gehalten ist, wobei die Abstände der Hülsen dem Abstand der in regelmäßigen Abständen folgenden Durchführungsöffnungen für die Anschlußstifte und ihre Zahl der Anzahl dieser Durchführungsöffnungen entspricht, und wobei der verbleibende Bandstreifen eine Transporthilfe bildet. Die Kontakteinsätze bleiben am Bandstreifen, wobei dieser in Abschnitte zerteilt wird, mit einer der benötigten Anzahl von Kontakt einsätzen, sie werden so gehalten in das Planarfilter eingesetzt und danach von dem Bandstreifen getrennt. Dabei erfolgt die Herstellung so, daß ein Endlosstreifen verarbeitet werden kann und die Kontakteinsätze in Gruppen anfallen.

Das Planarfilter, das mit derartigen Kontakteinsätzen ausgestattet ist, ist vorteilhaft auf einer metallischen Massekontaktplatte angeordnet, die der den Durchführungsöffnungen des keramischen Filter-Trägers entsprechende Öffnungen aufweist, mit einem größeren Durchmesser, um unerwünschte Kontakte zwischen den Anschlußstiften und der auf Masse-Potential liegenden Massekontaktplatte zu unterbinden. Die Massekontaktplatte weist zumindest an einer der Seiten, vorzugsweise an zwei einander gegenüber liegenden Seiten des Planarfilters einen streifenförmigen Überstand auf, zum Verbinden mit den mit Masse verbundenen Kontakten bzw. der allgemeinen Masse, wobei die Masseverbindung vorzugsweise über den Steckverbinder erfolgt. Vorteilhaft ist der/die überstehende/-den Randstreifen des metallischen Trägers mit fluchtenden Öffnungen versehen, zum Durchführen der Befestigungsfinger der Bleche der seitlichen Schirmungen, die darüber hinaus mit Masse verbunden werden. Mit dieser Ausbildung wird erreicht, daß das so ausgestattete Planarfilter ohne Schwierigkeiten durch rein mechanische Schritte in den Steckverbinder eingesetzt werden kann.

Eine bevorzugte Anwendung findet das Planarfilters nach der Erfindung in einem insbesondere zur Montage auf Leiterplatten bestimmten Steckverbinder mit einer Kunststoff-Basisplatte, die mit seitlichen, mit Kontaktzungen versehenen Abschirmblechen versehen ist, und die Öffnungen für die Durchführung der die Signale führenden Anschlußstifte sowie der Kontaktzungen der Abschirmbleche zu deren Verbinden mit der allgemeinen Masse aufweist, wobei an die Basisplatte sich rechtwinklig dazu erstreckende, seitliche Führungsfinger angeformt sind, die den Gegenstecker erfassen und so führen, daß die Anschlußstifte die Buchsen treffen und sich in diese einführen lassen, und die mit Unterbrechungen in Abschnitten so angeordnet sind, daß zumindest zwischen einigen der Abschnitte Querabschirmungen einsetzbar sind. Dabei weist nach der Erfindung die der Leiterplatte zugewandte Seite der Basisplatte eine das Planarfilter aufnehmende Aussparung auf, wobei die in der Basisplatte vorgesehenen Öffnungen für die Durchführungen der Anschlußstifte zur Aussparung hin konusartig erweitert sind. Damit kann das Planarfilter unter der Basisplatte angeordnet werden, möglicherweise überstehende Teile der Kontaktfinger finden in den konusartigen Erweiterungen der Basisplatte Platz und die Massekontaktplatte , auf die das Planarfilter montiert ist, und die zusammen mit den abschirmenden Blecheinsätzen der seitlichen Schirmungen und der Querschirmungen auf der Basisplatte festgelegt werden, bildet eine wirksame Abschirmung von der Unterseite her. Vorteilhaft ist dabei, wenn der/die überstehende/-den Randstreifen der Massekontaktplatte mit Öffnungen versehen ist, die zum Durchführen der Befestigungsfinger seitlicher Abschirmungen mit diesen und korrespondierenden Löchern in der Leiterplatte fluchten. Die beidseits des Planarfilters überstehenden streifenförmigen Ränder der Massekontaktplatte sind dazu mit Durchbrüchen versehen, zum Durchführen der Befestigungsfinger der seitlichen Blecheinsätze, wobei diese Befestigungsfinger sowohl zum Festlegen als auch zur Verbindung mit einer gemeinsamen Masse dienen. Dabei wirken die Kontakteinsätze des Planarfilters mit den Anschlußstiften und die Massekontaktplatte mit den streifenförmigen Überständen mit den Befestigungs- und Kontaktfingern der seitlichen Abschirmbleche klemmend und kontaktgebend zusammen, so daß das Planarfilter signalleitungs- und massemäßig elektrisch durchverbunden ist und die Kondensatoren als zwischen den Signalleitungen und der Masse liegende Kapazitäten wirken. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die in der Basisplatte vorgesehenen Öffnungen für die Durchführungen der Signalstifte zur Aussparung hin eine konusartigen Erweiterung aufweisen. Diese Ausbildung erleichtert das Einführen der Anschlußstifte (oder anstelle der Anschlußstifte vorgesehenen Buchsen).

Schließlich ist es vorteilhaft, wenn die Seitenstreifen der Massekontaktplatte längs des/der Randes/Ränder des Planarfilters mit einem Umbug versehen ist/sind, zur Festlegung und Anpassung an Höhendifferenzen. Zusätzlich oder alternativ kann auch das Planarfilter mit einem untergesetzten Höhenausgleich versehen sein, um überstehende Teile der Anschlußstifte mit größerem Durchmesser ausgleichen zu können. Damit können auch Maßdifferenzen überbrückt werden, was insbesondere bei Nachrüstungen eine wesentliche Rolle spielt.

Das Wesen der Erfindung wird an Hand der in den Figuren 1 bis 9 dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert; dabei zeigen

Fig. 01:

Planarfilter mit Kontakteinsätzen, Aufsicht und Seitansicht (gebrochen):

Fig. 02:

Perspektivische Schema-Darstellung eines Planarfilters mit Kontakteinsätzen:

Fig. 03:

Darstellung einer gesonderten Massekontaktplatte:

Fig. 04:

Planarfilter mit gesonderter Massekontaktplatte;

Fig. 05:

Perspektivische Ansicht eines Kontakteinsatzes;

Fig. 06:

Seitansicht und Aufsicht eines Kontakteinsatzes;

Fig. 07:

Einzelheit Ausformung der Signal-Elektrode der Kondensatoren,

Fig. 7a: Vergrößerte Darstellung der Signalelektrode eines Kondensators mit Doppel-Struktur, eingebettet in umgebende Kondensatoren;
Fig. 7b: Vergrößerte Darstellung der Signalelektrode eines Kondensators mit Doppel-T-Struktur, eingebettet in umgebende Kondensatoren;

Fig. 08:

Anwendungsbeispiel eines Planarfilters in einem Steckverbinder;

Fig. 09:

Schnitt durch den Steckverbinder nach Fig. 8, Fig. 9a: Mit Planarfilter in Aussparung, Fig. 9b: Planarfilter nachträglich eingesetzt.

Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Aufsicht und eine Seitansicht sowie eine perspektivische Schema-Ansicht eines Planarfilters 1 mit Reihen und Spalten von Durchführungsöffnungen für Anschlußstifte 11.1 (Fig. 9), wobei die in beiden Dimensionen angedeuteten Unterbrechungen der Darstellung des Planarfilters in Figur 1 andeuten, daß dieses im Grundsatz für beliebig viele Signalverbindungen einsetzbar ist. Das Planarfilter enthält für jede der Signalleitung-Durchführung mindestens einen Kondensator mit zwei Belägen, von denen einer mit der zugeordneten Signalleitung und der andere, der im allgemeinen als gemeinsame Elektrode für alle oder für Gruppen der Kondensatoren mit der Masse verbunden ist. Mit dieser Ausbildung ist dieses Planarfilter 1 geeignet, als Filter für eine Anzahl von Signalleitungen eingesetzt zu werden, die beispielsweise die Verbindungen von den Anschlußkontakten einer mit Anschlußstiften 11.1 (Fig. 9) versehenen Leiterplatte 11 (Fig. 8) über einen Steckverbinder 10 (Fig. 8) zu weiteren elektronischen Bauelementen herstellen sollen. In die Durchführungsöffnungen sind Kontakteinsätze 5 eingesetzt, die derart ausgebildet sind, daß die die elektronischen Signale führenden Anschlußstifte 11.1 (Fig. 9) in den Durchführungsöffnungen des Planarfilters 1 festlegt und zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit dem dem Anschlußstift zugeordneten Kondensator des Planarfilters 1 verbunden sind, wozu der die Signal-Elektrode bildende Belag in bekannter Weise bis in die Durchführungsöffnung geführt ist. Die Gegenbeläge der Kondensatoren des Planarfilters 1 sind alle gemeinsam oder gruppenweise verbunden und werden vorteilhaft zu zwei einander gegenüber liegenden metallisierten Seitenflächen 3 herausgeführt und über eine Kontaktgabe mit der allgemeinen Masse verbunden; es versteht sich von selbst, daß die Masse-Elektrode auch an alle vier Seiten des Planarfilters 1 geführt sein kann, wobei durch die Geometrie des Planarfilters gegebene, u.U. störende Selbstinduktion die Führung der Masse-Kontakte bestimmt. Vorteilhaft ist es jedoch, die Masse über die Kontaktseiten 3 des Planarfilters 1 herum auf dessen Rückseite zu führen, um eine rückwärtige Schirmung zu erreichen; dabei erscheint es selbstverständlich, daß auch die Rückseite mit Kondensator-Strukturen versehen ist, etwa um Parallel-Schaltungen für höheren Kapazitätswerte oder Serien-Schaltungen für höhere Spannungsfestigkeit zu erreichen.

Die Figuren 3 und 4 zeigen eine gesonderte Massekontaktplatte 4 sowie ein mit einer derartigen Massekontaktplatte 4 versehenes Planarfilter 1, in dessen Öffnungen für die Durchführung der Anschlußstifte Kontakteinsätze 5 eingesetzt sind. Die Massekontaktplatte 4 hat für jeden durchzuführenden Anschlußstift 11.1 (Fig. 9) eine Öffnung 4.1, deren Durchmesser hinreichend groß ist, um einen Kontakt zwischen dem Anschlußstift und der auf Masse-Potential liegenden Massekontaktplatte 4 zu unterbinden. Die seitlich überstehenden Streifen der Massekontaktplatte 4 sind hier mit einem Umbug 4.3 versehen, und sie weisen darüber hinaus schlitzartige Öffnungen 4.2 auf, durch die Befestigungsfinger 15.1 (Fig. 8) von seitlichen Schirmungen 15 (Fig. 8) zur Befestigung und zur Kontaktgabe geführt und verklemmt werden können. Das Planarfilter 1 wird so auf die Massekontaktplatte 4 aufgesetzt, daß die Achsen der Öffnungen 4.1 für die Anschlußstift-Durchführungen mit den in die Öffnungen des Planarfilters 1 zum Durchführen der Anschlußstifte 11.1 (Fig. 9) eingesetzten Kontakteinsätzen 5 fluchten.

Die Figuren 5 und 6 zeigen Einzelheiten der Kontakteinsätze. Die perspektivische Darstellung der Figur 5 läßt die Ausformung der Kontakteinsätze 5 erkennen. Die Hülse 6, bestimmt zum etwa formschlüssigen Einsetzen in die Öffnungen zur Durchführung der Anschlußstifte 11.1 (Fig. 9) im Planarfilter 1, ist als Löthülse ausgebildet; sie weist zum besseren Formschluß beim Einsetzen einen Schlitz 6.1 auf, der auch federnd nachgeben kann und so das Einsetzen erleichtert. Die Figur 6 läßt dies in Aufsicht und Seitansicht erkennen.

Die Figur 7 zeigt ein Planarfilter 1, mit von rechts nach links abgetragenen Schichtaufbau, wobei im rechten Abschnitt I die Abdekkung, im sich nach links anschließenden Abschnitt II die Signalelektroden, im weiteren Abschnitt III das Dielektricum und schließlich im Abschnitt IV die durchgehend ausgebildete Masseelektrode erkennbar sind. Dabei ist das Planarfilter 1 von einem Träger 2 schichtförmig aufgebaut, auf dem die Masse-Elektrode 2.1 ganzflächig unter Ausparung eines ringförmigen Raumes um die Durchführungs-öffnungen 1.1 für die Anschlußstifte 11.1 (Fig. 8, 9) angeordnet ist, und auf die das Dielektricum 2.2 so aufgetragen ist, daß es die Masselektrode 2.1 in den Bereichen der Durchführungsöffnungen 11.1 abdeckt, während in den Bereichen der metallisierten Ränder 3 die Masse-Elektrode 2.1 frei liegt und den Anschluß an eine allgemeine Masse erlaubt. Auf das Dielektricum 2.1 sind die Signalelektroden 2.3 paarweise beidseites jeder Durchführungsöffnung 1.1 aufgetragen und so angeordnet, daß deren in Richtung der Vorzugsachse verlaufenden Arme 2.4 mit der Metallisierung 1.2 in der Durchführungsöffnung 1.1 verbunden sind. Das Planarfilter 1 wird vor äußeren Einflüssen mit der Abdeckung 2.5 geschützt, die die Kontaktflächen an den Rändern 3 des Planarfilters 1, die den Masse-Anschluß bilden, frei läßt. Diese Strukturen werden vorteilhaft mittels bekannter Siebdruck-Verfahren erzeugt, da es damit möglich ist, die notwendige Feinheit bei wirtschaftlich vertretbarem Aufwand zu erreichen.

Die Signalelektroden 2.3 -in den Figuren 7a und 7b als Einzelheit stark vergrößert in zwei unterschiedlichen Formen dargestellt- bilden Doppel-Strukturen mit einer Vorzugsachse, die etwa einer Hantel oder einem Diabolo ähneln. Die Figur 7a zeigt eine solche Ausbildung, die unter Berücksichtigung ringförmiger Bereiche um die Anschlußstift-Durchführungen 1.1, in dem die von dem Dielektricum 2.2 abgedeckten Masse-Elektrode 2.1 (Fig. 7) ausgespart ist und der Träger 2 teilweise frei liegt, sowie des zwischen den einzelnen Signal-Elektroden 2.3 (nur im Mittelbereich bezeichnet) wegen unterschiedlicher Potentiale zur Isolation notwendigen Abstands, eine annähernd maximale Fläche ausfüllt. Die beiden, hier etwa blattförmig ausgebildeten Elektrodenflächen 2.3 sind zum Herstellen der elektrischen Verbindung mit dem Anschlußstift 11.1 (Fig. 8, 9) mit ihrem in Richtung der Vorzugsachse verlaufenden Armen 2.4 mit den Metallisierungen 1.2 der Anschlußstift-Durchführungen 1.1 verbunden. Unter dem von ihnen abgedeckten Dielektricums 2.2 (Fig. 7) befindet sich -abgesehen von einen Teil des Armes 2.4- die durchgehende Masse-Elektrode 2.1, so daß (nahezu) die gesamte Fläche zur Bildung der Kapazität beiträgt. Die Figur 7b zeigt eine Abwandlung dieser Struktur, wobei die hier ebenfalls vergrößert dargestellte Signal-Elektrode 2.3 (nur im Mittelbereich bezeichnet) eines Kondensators im Umfeld benachbarten Kondensatoren die Struktur eines Doppel-T aufweist, das die Durchführungsöffnung 1.1 für den zugeordneten Anschlußstift mittig enthält. Die den Flanschen eines Doppel-T-Profils entsprechenden Teile der Struktur bilden die Signal-Elektrode 2.3, die über die in Richtung der Vorzugsachse verlaufende Arme 2.4 mit der Metallisierung 1.2 in der Durchführungsöffnung 1.1 verbunden sind. Sie bilden zusammen mit der durch das Dielektricum getrennten Masse-Elektrode 2.1 (Fig. 7) den jeweiligen Kondensator und bestimmen dessen Kapazität. Unabhängig von der Ausbildung der den Hauptteil des Kondensators bildenden Flächen-Strukturen sind die in Richtung der Vorzugsachse verlaufenden Arme 2.4 der Struktur an die Metallisierung der Durchführungsöffnung 1.1 für den zugeordneten Anschlußstift herangeführt und über eine in diese Öffnung hineinreichende Metallisierung 1.2 mit dieser verbunden. Zur Herstellung des Kontaktes zischen Signal-Elektrode und Anschlußstift ist der Kontakteinsatz 5 in die Anschlußstift-Durchführung 1.1 eingelötet, in den der Anschlußstift 11.1 (s. Fig. 8, 9) eingeführt wird, der von den Kontaktfingern 7 (Fig. 6) des Kontakteinsatzes 5 geklemmt und damit sowohl mechanisch fixiert als auch elektrisch angeschlossen wird. Dieses Klemmen ist keine starre Fixierung, so daß durch diese Art der Befestigung das Planarfilter 1 von mechanischen Spannungen frei gehalten wird.

Die Figur 8 zeigt ein mögliches Anwendungsbeispiel eines Steckverbinders 10, der auf eine Leiterplatte 11 aufgesetzt ist. Die Anschlußstifte 11.1 (Fig. 9), die in der Leiterplatte 11 etwa mittels einer Preßfit-Verbindung festgesetzt sind, sind dort mit den entsprechenden Leiterbahnen verbunden und stellen die zur Anwendung der Leiterplatte 11 notwendigen Anschlußstellen dar, die mit weiteren elektronischen Schaltungen oder Schaltelementen zu verbinden sind, wobei die Verbindung eine lösbare sein soll. Diese Lösbarkeit wird mit dem Steckverbinder 10 erzielt, der mit einem (nicht näher dargestellten) Gegenstecker zusammenwirkt. Dieser Steckverbinder wird gebildet von einer Basisplatte 12 aus Kunststoff, die mit einer der Zahl und Anordnung der Anschlußstifte 11.1 entsprechenden Anzahl von (nicht näher bezeichneten) Durchführungsöffnungen versehen ist. Seitlich sind an die Basisplatte 12 angeformte Führungsfinger 13 vorgesehen, die den einzusetzenden Gegenstecker erfassen und so führen, daß die Anschlußstifte 11.1 (Fig. 9) die Buchsen des Gegensteckers treffen und sich in diese einführen lassen. Die Basisplatte 12 weist weiter eine Aussparung 14 auf ihrer Unterseite mit einer derartige Höhe, daß das Planarfilter Platz findet, auf. Das Planarfilter ist mit einer Massekontaktplatte 4 mit Befestigungsschlitzen 4.2 versehen, über die der Massekontakt entweder zur Leiterplatte 11 oder zum Gegenstecker hergestellt wird, wobei die Masseverbindung über die Seitenschirmungen 15 läuft und auch von der Leiterplatte über diese zum Gegenstecker oder umgekehrt geführt sein kann. Die Seitenschirmungen 15 sind mit Befestigungszungen 15.1 versehen, die durch die schlitzförmigen Befestigungsöffnungen der Massekontaktplatte 4 und der Leiterplatte 11 geführt und entsprechend festgelegt sind, und von denen zumindest einige Kontaktzungen bilden, um eine sichere Erdverbindung zum Gegenstecker zu erreichen.

Zwischen den Seitenabschirmungen 15 erstrecken sich rechtwinklig dazu Querabschirmungen 18, die zwischen den Paaren der Führungsfingern 13 geführt und von Kontaktnasen 18.1, die durch (nicht näher bezeichneten) Schlitze in den Seitenabschirmungen, gehalten sind. Auch die Basisplatte 12 weist vorteilhaft schlitzförmige Öffnungen zwischen den gegeneinander durch Querabschirmungen 18 getrennten Abteilungen des Steckverbinders 10 auf, die auch endständig vorgesehen sind, um den Steckverbinder 10 zu begrenzen. Die unvermeidbaren Überstände der Kontaktfinger 7 der Kontakteinsätze 5 überragen die Oberfläche des Planarfilter 1 (s. Fig. 1, 2); um diese Überstände aufnehmen zu können, sind die in der Basisplatte 12 vorgesehenen Öffnungen zur Durchführung der Anschlußstifte 11.1 von der Aussparung 14 her so ausgenommen, daß diese konusförmigen Überstände in den Träger des Planarfilters 1 von diesen Ausnehmungen aufgenommen werden.

Die Figuren 9a und 9b zeigen jeweils einen Schnitt durch einen Steckverbinder 10 gemäß Figur 8. Die Basisplatte 12 ist auf der Leiterplatte 11 befestigt, wobei die Anschlußstifte 11.1 rechtwinklig zur Leiterplatte 11 stehen und durch die Basisplatte 12 des Steckverbinders 10 geführt sind; die Seitenabschirmungen 15, die Seitenabschirmung 15' der Stirnseite und die Querabschirmungen 18 bilden das Gehäuse des Steckverbinders 10. In der Figur 9a ist die Basisplatte 12 mit der Aussparung 14 versehen, so daß das Planarfilter 1 in dieser Aussparung untergebracht ist, wobei die Überstände der Kontaktfinger 7 in der konusartigen Ausnehmung 12.1 der Basisplatte 12 liegen. Die in der Figur 9b dargestellte Basisplatte 12' entspricht der derzeitigen Technik; sie weist keine Aussparung zum Einsetzen des Planarfilters 1 auf. Hier ist das Planarfilter 1 mit den Kontakteinsätzen 5 nachträglich montiert und befindet sich auf der dem Gegenstecker zugewandten Seite der Basisplatte 12'. Mit dieser Art des Einsetzens des so ausgerüsteten Planarfilters lassen sich somit auch Nachrüstungen in einfacher Weise vornehmen.

Claims

Planarfilter für Steckverbinder mit einer Vielzahl von in Reihen und Spalten ängeordceter, zu verbindender Signalleitungen, mit einem Träger, der für Jede dieser Signalleitungen eine Öffnung und im Bereich dieser Öffnung für jede dieser Signalleitungen einen Kondensator mit einem ersten Belag, verbunden mit der zugeordneten Signalleitung, einen zweiten Belag, verbunden über das leitende Gehäuse mit Masse. sowie ein schichtförmiges Dielektrikum zwischen erstem und zweiten Belag aufweist, bei dem in jeder der Öffnungen des Planarfilter (1) ein Kontakteinsatz (5) mit mindestens zwei Kontaktfingern (7) zum Halten der Anschlußstifte (11.1) eingelötet und mit einem sich in die Öffnung hinein erstreckende ersten Belag des zugeordneten Kondensators elektrisch verbunden ist. wobei die Anschlußstifte (11.1) über die Kontaktfinger (7) elektrisch mit dem der jeweiligen Signal-Elektrode zugeordneten ersten Belag der Kondensatoren verbindbar sind, und daß zwei einander gegenüberliegende Ränder des Planarfilter als mit dessen Masse-Elektroden verbundene, leitende Seitenbereiche (3) ausgebildet und über das metallische Gehäuse (15) des Steckverbinders (10) mit Masse verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten, den Signal-Elektroden zugeordneten Beläge der Kondensatoren auf dem Träger als hantel- oder diabolo-förmige Doppel-Strukturen mit Vorzugsachse ausgebildet und derart angeordnet sind, daß die Vorzugsachsen der Doppel-Strukturen der Beläge benachbarter Kondensatoren gekreuzt verläufen, wobei die Verbindungsarme beider Teilstrukturen die Durchführungsöffnung für die Anschlußstifte mittig enthalten und mit der in diesen Durchführungsöffnungen vorgesehen Metallisierungen verbunden sind.
Planarfilter für Steckverbinder mit einer Vielzahl von in Reihen und Spalten angeordneter, zu verbindender Signalleitungen, mit einem Träger, der für jede dieser Signalleitungen eine Öffnung und im Bereich dieser Öffnung für jede dieser Signalleitungen einen Kondensator mit einem ersten Belag, verbunden mit der zugeordneten Signalleitung, einen zweiten Belag, verbunden über das leitende Gehäuse mit Masse, sowie ein schichtförmiges Dielektrikum zwischen erstem und zweiten Belag aufweist, bei dem in jeder der Öffnungen des Planarfilter (1) ein Kontakteinsatz (5) mit mindestens zwei Kontaktfinger (7) zum Halten der Anschlußstifte (11.1) eingelötet und mit einem sich in die Öffnung hinein erstreckende ersten Belag des zugeordneten Kondensators elektrisch verbunden ist, wobei die Anschlußstifte (11.1) über die Kontaktfinger (7) elektrisch mit dem der jeweiligen Signal-Elektrode zugeordneten ersten Belag der Kondensatoren verbindbar sind, und daß zwei einander gegenüberliegende Ränder des Planarfilter als mit dessen Masse-Elektroden verbundene, leitende Seitenbereiche (3) ausgebildet und über das metallische Gehäuse (15) des Steckverbinders (10) mit Masse verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten, den Signal-Elektroden zugeordneten Beläge der Kondensatoren auf dem Träger als doppel-T-förmige Doppel-Strukturen mit Vorzugsachse ausgebildet und derart angeordnet sind, daß die Vorzugsachsen der Doppel-Strukturen der Beläge benachbarter Kondensatoren gekreuzt verlaufen, wobei die Verbindungsarme beider Teilstrukturen die Durchführungsöffnung für die Anschlußstifte mittig enthalten und mit der in diesen Durchführungsöffnungen vorgesehen Metallisierungen verbunden sind.
Planarfilter nach Anspruch 1 oder 2, das auf einer metallischen Massekontaktplatte (4) festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Planarfilter (1) leitend mit der metallischen Massekontakplatte (4) verbunden ist, die den Öffnungen zur Durchführung der Anschlußstifte (11.1) des Planarfilters (1) entsprechende Öffnungen mit einem Durchmesser, der zur Vermeidung von Schlüssen zwischen den Anschlußstiften (11.1) und Masse grösser ist, als der der Durchführungs-Öffnungen, aufweist, und die zumindest an einer der Seiten des Planarfilters (1), vorzugsweise an zwei einander gegenüber liegenden Seiten mit einem streifenförmigen Überstand (4.1) versehen ist, zum Verbinden mit den mit Masse zu verbindenden Kontakten, insbesondere der metallisierten Seitenbereiche des Planarfilters (1) mit der allgemeinen Masse, wobei die Masseverbindung vorzugsweise über den Steckverbinder erfolgt.
Planarfilter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der/die überstehende/-den Randstreifen (4.1) der Massekontaktplatte (4) Öffnungen außweist/-weisen zum Durchführen von Befestigungsfingern der Bleche seitlicher Schirmungen.
Steckverbinder mit einem Planarfilter nach einem der vorstehenden Ansprüche, der insbesondere zur Montage auf Leiterplatten bestimmt ist mit einer Kunststoff-Basisplatte, die mit seitlichen, mit Kontaktzungen versehenen Abschirmblechen versehen ist, und die Öffnungen für die Durchführung der die Signale führenden Anschlußstifte sowie der Kontaktzungen der Abschirmbleche zu deren Verbinden mit der allgemeinen Masse aufweist, wobei an die Basisplatte sich rechtwinklig dazu erstreckende, seitliche Führungsfinger angeformt sind. die den Gegenstecker erfassen und so führen, daß die Anschlußstifte die Buchsen treffen und sich in diese einführen lassen, und die mit Unterbrechungen in Abschnitten so angeordnet sind, daß zumindest zwischen einigen der Abschnitte Querabschirmungen einsetzbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die der Leiterplatte (11) zugewandte Seite der Basisplatte (12) eine das Planarfilter (1) aufnehmende Aussparung (14) aufweist , wobei die in der Basisplatte (12) vorgesehenen Öffnungen für die Durchführungen der Anschlußstifte zur Aussparung (14) hin konusartig erweitert sind, wobei die Kontakteinsätze (5) des Planarfilters (1) mit den Anschlußstiften (11.1) und die Massekontaktplatte (4) mit den streifenförmigen Überständen (4.1) mit den Befestigungs- und Kontaktfingern (15.1) der seitlichen Abschirmbleche (15) klemmend und kontaktgebend zusammenwirken, so daß das Planarfilter (1) signalleitungsund massemäßig elektrisch durchverbunden ist und seine Kondensatoren als zwischen den Signalleitungen und der Masse liegende Kapazitäten wirken.
Steckverbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenstreifen (4.1) der Massekontaktplatte (4) längs des/der Randes/Ränder (3) des Planarfilters (1) mit einem Umbug (14.3) versehen ist/sind, zur Festlegung und Anpassung an Höhendifferenzen.
Steckverbinder nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Planarfilter (1) mit einem untergesetzten Höhenausgleich versehen ist, um überstehende Teile der Signal-Stifte mit größerem Durchmesser auszugleichen.