EP0735624A2

EP0735624A2 - Electrical connector

Info

Publication number: EP0735624A2
Application number: EP96103555A
Authority: EP
Inventors: Jacques Longueville; Peter Pagnin
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: TE Connectivity Solutions GmbH
Priority date: 1995-03-29
Filing date: 1996-03-06
Publication date: 1996-10-02
Anticipated expiration: 2016-03-06
Also published as: US6012927A; DE19511507A1; ATE241220T1; JPH08273763A; US5785534A; DE59610448D1; EP0735624B1; JP3025430B2; EP0735624A3

Abstract

The electric connector has contacting devices to make an electric contact with contacting devices of external terminals. The contact surfaces of the contacting devices of the electric connector (1) have a shape which enables a substantially overlap-free connection with the contact surfaces of the contacting devices (21a,21b,31) of the external terminals. The connector (1) is preferably formed as a circuit board connector for electrically connecting a first and a second circuit board (2,3). This is formed such that it can be plugged in perpendicular to the upper or lower side of the first and/or second circuit board (2,3).

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Verbinder mit Kontaktierungsvorrichtungen zum Herstellen eines elektrischen Kontakts mit Kontaktierungsvorrichtungen externer Anschlüsse.The invention relates to an electrical connector with contacting devices for making electrical contact with contacting devices of external connections.

Derartige, zur Verbindung von Leiterplatten, aber auch zur Verbindung einzelner Kabel oder Kabelbäume verwendbare elektrische Verbinder sind in einer großen Vielfalt bekannt.A large variety of such electrical connectors, which can be used for connecting printed circuit boards, but also for connecting individual cables or wire harnesses, are known.

Stellvertretend sei in diesem Zusammenhang beispielsweise auf die von der Anmelderin hergestellte und vertriebene 2,5-mm-Steckverbinderfamilie "SIPAC" verwiesen. Beschreibungen des Basismodells und von Weiterentwicklungen dieses elektrischen Verbinders sind in "Components", 30 (1992), Heft 5, Seiten 189 - 192 sowie in "Markt und Technik - Wochenzeitung für Elektronik", Nr. 26 vom 24. Juni 1994, Seiten 36 bis 37 veröffentlicht.In this context, reference may be made, for example, to the "SIPAC" 2.5 mm connector family manufactured and sold by the applicant. Descriptions of the basic model and of further developments of this electrical connector can be found in "Components", 30 (1992), number 5, pages 189-192 and in "Markt und Technik - Wochenzeitung für Elektronik", No. 26 of June 24, 1994, page 36 published until 37.

Wie den genannten Veröffentlichungen entnehmbar ist, wird in letzter Zeit mit großem Aufwand versucht, die bekannten elektrischen Verbinder HF-tauglich zu machen.As can be seen from the publications mentioned, efforts have recently been made with great effort to make the known electrical connectors RF-compatible.

Der Bedarf an HF-tauglichen elektrischen Verbindern nimmt ständig zu. Dies liegt einerseits daran, daß die über die elektrischen Verbinder zu übertragenden Signale in zunehmenden Maße Digitalsignale sind, deren fehlerfreie Übertragung aufgrund der darin enthaltenen steilen Flanken selbst bei geringen Übertragungsraten ein sich bis in den HF-Bereich erstreckendes Frequenzband erfordert. Andererseits wachsen aber auch die geforderten Übertragungsraten ständig an und haben mittlerweile schon Größenordnungen von GBit/s erreicht.The need for HF-compatible electrical connectors is constantly increasing. On the one hand, this is due to the fact that the signals to be transmitted via the electrical connectors are increasingly digital signals whose error-free transmission requires a frequency band extending into the HF range due to the steep edges contained therein, even at low transmission rates. On the other hand, the required transmission rates are constantly increasing and have already reached orders of magnitude of GBit / s.

Aus den vorstehend genannten Gründen müssen die elektrischen Verbinder Reflexions-, Impedanz- und Nebensprech-Eigenschaften aufweisen, die auch für höchste Frequenzen eine verzerrungs- und störungsfreie Übertragung ermöglichen.For the reasons stated above, the electrical connectors must have reflection, impedance and crosstalk properties which enable distortion-free and interference-free transmission even for the highest frequencies.

Hierzu wurden in der Vergangenheit bereits verschiedene Anstrengungen unternommen.Various efforts have already been made to this end in the past.

So kann zur Verringerung des Nebensprechens beispielsweise vorgesehen werden, die zu übertragenden Kanäle nur über jeden zweiten Kontakt zu führen, während die dazwischen liegenden Kontakte mit Masse belegt werden. Bei einer derartigen Lösung ist jedoch die Anzahl der für die Signalübertragung nutzbaren Anschlüsse drastisch verringert, so daß sie für Anwendungen mit einer hohen Signaldichte wenig brauchbar erscheint.For example, to reduce the crosstalk, provision can be made for the channels to be transmitted to be routed only over every second contact, while the contacts lying between them are grounded. With such a solution, however, the number of connections usable for signal transmission is drastically reduced, so that it appears to be of little use for applications with a high signal density.

Aus der DE 40 40 551 C2 ist es bekannt, ein Übersprechen zwischen einander benachbarten Anschlüssen in einander benachbarten vertikalen Reihen durch Einfügen eines Abschirmelementes zwischen die vertikalen Anschlußreihen einer Federleiste zu verhindern. Nachteilig bei dieser Lösung ist jedoch, daß von den fünf verfügbaren Kontaktreihen nur drei Reihen für Signale brauchbar sind, da zwei Reihen mit Masse belegt werden.From DE 40 40 551 C2 it is known to prevent crosstalk between adjacent connections in adjacent vertical rows by inserting a shielding element between the vertical connection rows of a female connector. A disadvantage of this solution, however, is that only three rows of the five available contact rows can be used for signals, since two rows are grounded.

Aus der EP 0 486 298 A1 ist andererseits eine Verbinderanordnung bekannt, bei der zwischen Signalkontakten jeweils um eine halbe Teilung versetzt Massekontakte angeordnet sind, so daß die Signalkontakte im gesteckten Zustand von Massekontakten umgeben sind. Auch diese Lösung ist insofern nicht ideal, als die Einzelkontakte für die Masseführung alle einzeln in die Leiterplatten kontaktiert werden müssen und die Entflechtung der Signale dadurch erheblich erschwert wird.EP 0 486 298 A1, on the other hand, discloses a connector arrangement in which ground contacts are arranged offset by half a division between signal contacts, so that the signal contacts are surrounded by ground contacts when plugged in. This solution is also not ideal insofar as the individual contacts for the grounding must all be contacted individually in the printed circuit boards, making the unbundling of the signals considerably more difficult.

Aus der eingangs bereits erwähnten Druckschrift "Markt und Technik - Wochenzeitung für Elektronik", Nr. 26 vom 24. Juni 1994, Seiten 36 bis 37 ist es bekannt, eine durchgehende Schirmung jedes einzelnen Kontaktes mit einem dichten metallischen, quadratischen Schacht vorzusehen. Das für diesen Schacht erforderliche "Gefache" von Längs- und Querblechen, die im beschriebenen Ausführungsbeispiel im Abstand von 2,5 mm angeordnet sind, ist vollständig innerhalb der Federleiste angeordnet. An den Durchdringungsstellen der Quer- und Längsbleche müssen deshalb in geringem Abstand Schlitze vorgesehen werden, die gegenseitig ineinandergreifen und elektrisch hochwertig miteinander kontaktieren; dies erfordert offensichtlich einen erheblichen technischen Aufwand und ist mit hohen zusätzlichen Kosten verbunden.From the publication "Markt und Technik - Wochenzeitung für Elektronik", No. 26 from June 24, 1994, pages 36 to 37, already mentioned at the beginning, it is known to provide continuous shielding of each individual contact with a dense, metallic, square shaft. The "compartment" of longitudinal and transverse sheets required for this shaft, which in the exemplary embodiment described is arranged at a distance of 2.5 mm, is arranged entirely within the female connector. At the penetration points of the transverse and longitudinal sheets, slots must therefore be provided at a short distance, which interlock and make high-quality electrical contact; this obviously requires considerable technical effort and is associated with high additional costs.

Die vorstehend beschriebenen bekannten Möglichkeiten zur Verringerung von Verzerrungen und/oder Störungen bei der Signalübertragung weisen den Nachteil auf, daß entweder eine Vielzahl von zusätzlichen Masse-Kontakten oder aber eine komplizierte Abschirmung der einzelnen Kontakte vorgesehen werden muß. Dies verursacht bei der Herstellung und/oder Verwendung der Verbinder nicht unerhebliche zusätzliche Kosten. Abgesehen davon lassen sich selbst auf die vorstehend beschriebenen Arten die bei der Signalübertragung auftretenden Verzerrungen und/oder Störungen nicht vollständig eliminieren, so daß die bisher unternommenen Anstrengungen weder in finanzieller noch in technischer Hinsicht zufriedenstellend sind.The known possibilities for reducing distortion and / or interference in signal transmission described above have the disadvantage that either a large number of additional ground contacts or a complicated shielding of the individual contacts must be provided. This causes considerable additional costs in the production and / or use of the connectors. Apart from this, even in the ways described above, the distortion and / or interference occurring in the signal transmission cannot be completely eliminated, so that the efforts made so far are neither satisfactory from a financial or technical point of view.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Verbinder gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, daß Verzerrungen und/oder Störungen bei der Signalübertragung auf einfache Weise und zuverlässig erheblich reduzierbar sind.The present invention is therefore based on the object of developing an electrical connector in accordance with the preamble of patent claim 1 in such a way that distortions and / or interference in signal transmission can be reduced considerably in a simple and reliable manner.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the features specified in the characterizing part of patent claim 1.

Demnach ist vorgesehen, daß an den Kontaktierungsvorrichtungen des elektrischen Verbinders vorgesehene Kontaktflächen eine eine im wesentlichen überlappungsfreie Verbindung mit Kontaktflächen der Kontaktierungsvorrichtungen der externen Anschlüsse ermöglichende Gestalt aufweisen.Accordingly, it is provided that the contact surfaces provided on the contacting devices of the electrical connector have a shape that enables a substantially overlap-free connection with contact surfaces of the contacting devices of the external connections.

Damit entfällt beim bestimmungsgemäßen Einsatz des erfindungsgemäßen elektrischen Verbinders eine bei Verwendung eines herkömmlichen elektrischen Verbinders regelmäßig vorhandene Stoßstelle, an welcher die zu übertragenden Signale üblicherweise reflektiert wurden.When the electrical connector according to the invention is used as intended, there is therefore no need for a joint which is regularly present when a conventional electrical connector is used and at which the signals to be transmitted have usually been reflected.

Dies führt dazu, daß die bei der Signalübertragung infolge von Reflexionen auftretenden Störungen und Verzerrungen beim erfindungsgemäßen Verbinder erheblich reduziert sind.This has the result that the interference and distortions occurring in the signal transmission due to reflections in the connector according to the invention are considerably reduced.

Die durch Reflexionen verursachten Störungen und Verzerrungen lassen sich bei Verwendung des erfindungsgemäßen elektrischen Verbinder sogar gänzlich beseitigen.The interference and distortion caused by reflections can even be completely eliminated when using the electrical connector according to the invention.

Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen elektrischen Verbinders bietet es sich nämlich an, neben der zur bestimmungsgemäßen Kontaktierung erforderlichen Anpassung der Form der Kontaktierungsvorrichtungen der externen Anschlüsse zusätzlich entsprechend den veränderten Umständen auch eine Modifizierung der Befestigung derselben an der externen Leitung vorzusehen, wodurch es ermöglicht wird, eine weitere Quelle für Reflexionen bei der Signalübertragung zu beseitigen.When using the electrical connector according to the invention, it makes sense to provide, in addition to the adaptation of the shape of the contacting devices of the external connections required for the intended contacting, in addition, in accordance with the changed circumstances, to provide a modification of the fastening thereof to the external line, which makes it possible to provide a eliminate another source of reflections in signal transmission.

Diese durch die Erfindung zusätzlich beseitigbaren Reflexionsquellen sind die Stellen, an denen die bislang als Kontaktierungsvorrichtungen verwendeten Messer- bzw. Federleisten in eine Leiterplatte oder dergleichen eingepreßt waren.These reflection sources which can additionally be eliminated by the invention are the points at which the knife or female connectors previously used as contacting devices were pressed into a circuit board or the like.

Beim Verwendung des erfindungsgemäßen elektrischen Verbinders mit seinen speziell ausgerichteten Kontaktflächen bietet es sich an, die bislang als Messer- oder Federleisten ausgebildete Kontaktierungsvorrichtungen der externen Anschlüsse, welche ja gerade speziell für das gemäß der Erfindung zu vermeidende überlappende Kontaktieren vorgesehen sind, durch einfach ausgebildete Kontaktflecken beispielsweise in Form von Lötaugen auf einer Leiterplatte oder dergleichen zu ersetzen.When using the electrical connector according to the invention with its specially aligned contact surfaces, it makes sense to use, for example, the simple design of the contacting devices of the external connections, which were previously designed as knife or female connectors, and which are specifically intended for the overlapping contact to be avoided according to the invention to replace in the form of pads on a circuit board or the like.

Dieser Verzicht auf die Verwendung von Messer- und Federleisten als Kontaktierungsvorrichtungen hat zur Folge, daß die als Stoßstellen wirkenden Einpreßstellen derselben ebenfalls wegfallen und damit die bei der Signalübertragung auftretenden Reflexionen auf ein Minimum reduziert werden können.This omission of the use of knife and female connectors as contacting devices has the consequence that the press-in points acting as butt joints are also eliminated and the reflections occurring during signal transmission can thus be reduced to a minimum.

Der erfindungsgemäße elektrische Verbinder ermöglicht es mithin, daß die üblicherweise bei der Signalübertragung auftretenden Verzerrungen und/oder Störungen auf einfache Weise und zuverlässig erheblich reduzierbar sind.The electrical connector according to the invention therefore makes it possible for the distortions and / or disturbances which usually occur during signal transmission to be considerably and reliably reduced in a simple manner.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1: eine schematische Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen elektrischen Verbinders im Verbindungszustand,
Figur 2A: eine schematische Schnittansicht der gemäß Figur 1 oberen symmetrischen Hälfte des elektrischen Verbinders aus einer in der Figur 1 durch einen Pfeil A angedeuteten Richtung,
Figur 2B: eine im wesentlichen der Darstellung in der Figur 2A entsprechende schematische Schnittansicht einer modifizierten Ausführungsform,
Figur 2C: eine im wesentlichen der Darstellung in der Figur 2A entsprechende schematische Schnittansicht einer modifizierten Ausführungsform,
Figur 3: eine schematische Schnittansicht des elektrischen Verbinders aus einer in der Figur 1 durch einen Pfeil B angedeuteten Richtung,
Figur 4: eine schematische Schnittansicht der Verbindung eines modifizierten elektrischen Verbinders mit einer zu kontaktierenden Leiterplatte,
Figur 5A: eine schematische Darstellung der Positionen einer Verbindungsvorrichtung in einem Kanal im nicht verbundenen Zustand des elektrischen Verbinders,
Figur 5B: eine schematische Darstellung der Positionen der Verbindungsvorrichtung im Kanal im verbundenen Zustand des elektrischen Verbinders,
Figur 6A: einen Kontaktstreifen im nicht kontaktierten Zustand,
Figur 6B: eine andere Ausführungsform eines Kontaktstreifens im nicht kontaktierten Zustand, und
Figur 6C: den in Figur 6B gezeigten Kontaktstreifen in einem zwischen zwei zu kontaktierenden Flächen eingespannten Zustand.

The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments with reference to the drawing. Show it:

Figure 1: 1 shows a schematic cross-sectional view of an exemplary embodiment of the electrical connector according to the invention in the connected state,
Figure 2A: 2 shows a schematic sectional view of the upper symmetrical half of the electrical connector according to FIG. 1 from a direction indicated by an arrow A in FIG. 1,
Figure 2B: FIG. 2 shows a schematic sectional view essentially corresponding to the illustration in FIG. 2A of a modified embodiment,
Figure 2C: FIG. 2 shows a schematic sectional view essentially corresponding to the illustration in FIG. 2A of a modified embodiment,
Figure 3: 2 shows a schematic sectional view of the electrical connector from a direction indicated by an arrow B in FIG. 1,
Figure 4: 2 shows a schematic sectional view of the connection of a modified electrical connector to a circuit board to be contacted,
Figure 5A: 1 shows a schematic representation of the positions of a connecting device in a channel in the non-connected state of the electrical connector,
Figure 5B: 1 shows a schematic representation of the positions of the connecting device in the channel in the connected state of the electrical connector,
Figure 6A: a contact strip in the uncontacted state,
Figure 6B: another embodiment of a contact strip in the non-contacted state, and
Figure 6C: the contact strip shown in Figure 6B in a clamped between two surfaces to be contacted.

Figur 1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen elektrischen Verbinders im Verbindungszustand.Figure 1 shows a schematic cross-sectional view of an embodiment of the electrical connector according to the invention in the connected state.

Der in der Figur 1 gezeigte elektrische Verbinder 1 dient im beschriebenen Ausführungsbeispiel als Leiterplatten-Verbinderelement zur Verbindung der Oberfläche einer Rückwand-Leiterplatte 2 und der Oberfläche einer Baugruppen-Leiterplatte 3, wobei im Verbindungszustand die Baugruppen-Leiterplatte 3 unter Zwischenschaltung des elektrischen Verbinders 1 auf die Oberfläche der Rückwand-Leiterplatte 2 aufgesteckt ist.The electrical connector 1 shown in FIG. 1 is used in the exemplary embodiment described as a circuit board connector element for connecting the surface of a rear wall circuit board 2 and the surface of an assembly circuit board 3, with the assembly circuit board 3 in the connected state with the interposition of the electrical connector 1 the surface of the rear wall circuit board 2 is attached.

Der elektrische Verbinder 1 ist im Verbindungszustand symmetrisch um einen Kontaktierungsabschnitt der Baugruppen-Leiterplatte 3 gelegt. Jede der symmetrischen Hälften (obere und untere Hälften gemäß Fig. 1) weist einen geschichteten Aufbau bzw. Sandwich-Aufbau auf.In the connected state, the electrical connector 1 is placed symmetrically around a contacting section of the assembly circuit board 3. Each of the symmetrical halves (upper and lower halves according to FIG. 1) has a layered structure or sandwich structure.

Die eine symmetrische Hälfte, d.h. die gemäß Figur 1 obere Hälfte besteht aus einem im Zentrum des elektrischen Verbinders 1 liegenden Boden 11a, einem außen liegenden Deckel aus Deckelteilen 12a, 12b und einem zwischen dem Boden und dem Deckel liegenden Mittelstück aus Mittelstückteilen 13a, 13b. Die andere symmetrische Hälfte, d.h. die gemäß Figur 1 untere Hälfte besteht aus einem im Zentrum des elektrischen Verbinders 1 liegenden Boden 11b, einem außen liegenden Deckel aus Deckelteilen 12c, 12d und einem zwischen dem Boden und dem Deckel liegenden Mittelstück aus Mittelstückteilen 13c, 13d.One symmetrical half, i.e. the upper half according to FIG. 1 consists of a bottom 11a located in the center of the electrical connector 1, an outer lid made of lid parts 12a, 12b and a middle piece between the bottom and the lid made of middle piece parts 13a, 13b. The other symmetrical half, i.e. the lower half according to FIG. 1 consists of a base 11b located in the center of the electrical connector 1, an outer cover made of cover parts 12c, 12d and a middle piece made of middle piece parts 13c, 13d between the base and the cover.

Die Deckel weisen an ihrer im Verbindungszustand der Rückwand-Leiterplatte 2 zugewandten Seite Aussparungen 18a, 18b auf, welche dazu dienen, das Gehäuse des elektrischen Verbinders 1 über Federelemente 19a, 19b oder dergleichen mit einem Masseanschluß der Rückwand-Leiterplatte zu verbinden.On their side facing the rear wall circuit board 2 in the connected state, the covers have cutouts 18a, 18b which serve to connect the housing of the electrical connector 1 to a ground connection of the rear wall circuit board via spring elements 19a, 19b or the like.

Die Mittelstückteile 13a, 13b, 13c, 13d weisen in diesem Ausführungsbeispiel sowohl auf ihrer den Deckelteilen 12a, 12b, 12c, 12d zugewandten Seite als auch auf ihrer dem Boden 11a, 11b zugewandten Seite eine beliebige Anzahl von labyrinthartigen Aussparungen zur Bildung von Kanälen 14 auf.In this exemplary embodiment, the middle piece parts 13a, 13b, 13c, 13d have any number of labyrinth-like recesses for forming channels 14 both on their side facing the cover parts 12a, 12b, 12c, 12d and on their side facing the bottom 11a, 11b .

In diesen Kanälen 14 verlaufen später noch genauer beschriebene Verbindungsvorrichtungen 15 zur elektrischen Kontaktierung und Verbindung von Rückwand- und Baugruppen-Leiterplatte.In these channels 14 later described connection devices 15 for electrical contacting and connection of backplane and assembly circuit board run.

In der Figur 1 sind insgesamt vier Kanäle mit vier Verbindungsvorrichtungen 15 gezeigt. Die gemäß Figur 1 inneren zwei Kanäle und Verbindungsvorrichtungen liegen nicht exakt über bzw. unter den gemäß Figur 1 außen liegenden Kanälen und Verbindungsvorrichtungen. Die Figur 1 stellt vielmehr, wie aus der in der Figur 2 gezeigten versetzten Anordnung der Kanäle und Verbindungsvorrichtungen ersichtlich ist, eine durch verschiedene Ebenen verlaufende Schnittansicht dar.A total of four channels with four connecting devices 15 are shown in FIG. The inner two channels and connecting devices according to FIG. 1 are not exactly above or below the channels and connecting devices lying outside according to FIG. 1. Rather, as can be seen from the staggered arrangement of the channels and connecting devices shown in FIG. 2, FIG. 1 shows a sectional view running through different planes.

Die Kanäle 14 mit den Verbindungsvorrichtungen 15 verlaufen in der in der Figur 1 gezeigten Ansicht zunächst im wesentlichen senkrecht von der Rückwand-Leiterplatte 2 weg und knikken dann in Richtung zur Baugruppen-Leiterplatte 3 hin ab.In the view shown in FIG. 1, the channels 14 with the connecting devices 15 initially run essentially perpendicularly away from the rear wall circuit board 2 and then bend in the direction of the assembly circuit board 3.

Zur weiteren Erläuterung von Aufbau, Anordnung und Funktion der Mittelstückteile 13a, 13b, 13c, 13d, der Kanäle 14 und der Verbindungsvorrichtungen 15 wird nun auf die Figuren 2A bis 2C und 3 Bezug genommen.For further explanation of the structure, arrangement and function of the middle piece parts 13a, 13b, 13c, 13d, the channels 14 and the connecting devices 15, reference is now made to FIGS. 2A to 2C and 3.

Die Figur 2A zeigt eine Schnittansicht der gemäß Figur 1 oberen symmetrischen Hälfte des elektrischen Verbinders aus einer in der Figur 1 durch einen Pfeil A angedeuteten Richtung.FIG. 2A shows a sectional view of the symmetrical half of the electrical connector according to FIG. 1 from a direction indicated by an arrow A in FIG.

In der Figur 2A ist deutlich erkennbar, wie durch das Aufeinandersetzen des Bodens 11a, des Mittelstückteils 13a und des Deckelteils 12a in dem fertig zusammengesetzten Verbinder die den labyrinthartigen Aussparungen des Mittelstücks 13a entsprechende Kanäle 14 zur Führung der Verbindungsvorrichtungen 15 gebildet werden.In FIG. 2A it can be clearly seen how the channels 14 for guiding the connecting devices 15 corresponding to the labyrinthine recesses of the middle piece 13a are formed by the stacking of the base 11a, the middle piece part 13a and the cover part 12a in the finished assembled connector.

Die gemäß den Figuren 1 und 2 obere Reihe von Kanälen und Verbindungsvorrichtungen ist gegenüber der unteren Reihe seitlich versetzt angeordnet; sie können jedoch, falls sich dies als günstig erweisen sollte, auch ohne seitlichen Versatz vorgesehen werden.The upper row of channels and connecting devices according to FIGS. 1 and 2 is laterally offset from the lower row; however, if this proves to be favorable, they can also be provided without lateral offset.

Gemäß dem in der Fig. 2A gezeigten Ausführungsbeispiel werden die Kanäle dadurch gebildet, daß unter bzw. auf ein Mittelstück, in welchem den Kanälen exakt entsprechende Aussparungen vorgesehen sind, ein Boden und ein Deckel gesetzt werden, deren dem Mittelstück zugewandte Flächen eben ausgebildet sind.According to the exemplary embodiment shown in FIG. 2A, the channels are formed by placing a bottom and a cover under or on a center piece in which the channels have exactly corresponding recesses, the surfaces of which facing the center piece are flat.

Zur Bildung der Kanäle 14 im elektrischen Verbinder sind aber auch noch andere Möglichkeiten denkbar. Zwei dieser Möglichkeiten sind in den Figuren 2B und 2C gezeigt.However, other possibilities are also conceivable for forming the channels 14 in the electrical connector. Two of these possibilities are shown in FIGS. 2B and 2C.

Die Figuren 2B und 2C zeigen zwei der Figur 2A entsprechende Ansichten, wobei jedoch nur ausschnittsweise der Deckel sowie der an diesen angrenzende Abschnitt des Mittelstücks gezeigt sind.FIGS. 2B and 2C show two views corresponding to FIG. 2A, only the cover and the section of the middle piece adjoining it being shown, however, only in sections.

Gemäß Figur 2B sind sowohl das Mittelstückteil 13a als auch das Deckelteil 12a an den einander zugewandten Seiten mit Aussparungen versehen. Zur Bildung eines Kanals 14 müssen das Mittelstückteil und das Deckelteil so zusammengesetzt werden, daß jeweilige Aussparungen in den beiden Teilen übereinander zu liegen kommen.According to FIG. 2B, both the middle piece part 13a and the cover part 12a are provided with cutouts on the sides facing one another. To form a channel 14, the middle piece part and the cover part must be put together in such a way that respective cutouts in the two parts come to lie one above the other.

Die in der Figur 2B gezeigte Möglichkeit der Kanalbildung weist den Vorteil auf, daß das Mittelstückteil bei gleichbleibender Stabilität desselben dünner ausgebildet werden kann bzw. bei gleichbleibender Dicke desselben stabiler ausgebildet werden kann und darüber hinaus wegen der weniger tiefen Aussparungen leichter herzustellen ist.The possibility of channel formation shown in FIG. 2B has the advantage that the central piece part can be made thinner with the same stability or can be made more stable with the same thickness and, moreover, is easier to manufacture because of the less deep recesses.

Gemäß Figur 2C weist wieder nur das Mittelstückteil 13a Aussparungen auf, wohingegen das Deckelteil 12a Vorsprünge aufweist, die im zusammengebauten Zustand des elektrischen Verbinders in die Aussparungen hineinragen.According to FIG. 2C, again only the middle piece part 13a has recesses, whereas the cover part 12a has projections which protrude into the recesses when the electrical connector is assembled.

Die in der Figur 2C gezeigte Möglichkeit zur Kanalbildung weist den Vorteil auf, daß der Zusammenbau des elektrischen Verbinders erleichtert und die dabei erzielbare Präzision erhöht werden kann.The possibility of channel formation shown in FIG. 2C has the advantage that the assembly of the electrical connector is facilitated and the precision that can be achieved can be increased.

Die Figur 3 zeigt eine Schnittansicht des elektrischen Verbinders aus einer in der Figur 1 durch einen Pfeil B angedeuteten Richtung, wobei die Schnittebene längs der obersten der in der Figur 1 gezeigten Verbindungsvorrichtungen 15 verläuft.FIG. 3 shows a sectional view of the electrical connector from a direction indicated by an arrow B in FIG. 1, the sectional plane running along the uppermost of the connecting devices 15 shown in FIG. 1.

Aus der Figur 3 ist ersichtlich, daß die Kanäle 14 und die darin geführten Verbindungsvorrichtungen 15 in der dargestellten Ebene im Bereich zwischen dem der Rückwand-Leiterplatte 2 zugewandten Ende des elektrischen Verbinders und der vorstehend bereits erwähnten und in der Figur 1 gezeigten Knickstelle der Verbindungsvorrichtung einen schlangenlinienartigen Verlauf haben.It can be seen from FIG. 3 that the channels 14 and the connection devices 15 guided therein in the plane shown in the area between the end of the electrical connector facing the rear wall circuit board 2 and the kink of the connection device already mentioned and shown in FIG. 1 have a serpentine course.

Jede der Verbindungsvorrichtungen 15 ist in den Kanälen 14 durch Vorsehen von in den Figuren 1 und 3 nicht überall gezeigten, aber für jede Verbindungsvorrichtung vorgesehene zwei Führungsnasen 16a, 16b und einer Halterung 17 fixiert.Each of the connecting devices 15 is in the channels 14 by the provision of not shown everywhere in FIGS. but provided for each connecting device provided two guide lugs 16a, 16b and a bracket 17.

Die Halterung 17 sorgt dabei dafür, daß die Verbindungsvorrichtung 15 an ihrem gemäß den Figuren 1 und 3 rechten Ende starr im Kanal 14 fixiert bzw. eingeklemmt ist.The holder 17 ensures that the connecting device 15 is rigidly fixed or clamped in the channel 14 at its right end according to FIGS. 1 and 3.

Das Vorsehen der Führungsnasen 16a, 16b, die schlangenlinienartige Ausbildung der Kanäle 14 und der Verbindungsvorrichtungen 15 in diesem Bereich und ferner die Tatsache, daß die Verbindungseinrichtung 15 hier als ein elastisches Federelement ausgebildet ist, ermöglichen es, daß die Verbindungsvorrichtungen 15 an ihrem gemäß den Figuren 1 und 3 linken Ende im nicht mit der Rückwand-Leiterplatte 2 verbundenen Zustand des elektrischen Verbinders elastisch um ca. 1 mm aus dem Verbinder 1 herausgedrückt werden, während sie, wie aus den Figuren 1 und 3 ersichtlich ist, im mit der Rückwand-Leiterplatte 2 verbundenen Zustand des elektrischen Verbinders in diesen zurückgedrückt werden. In letzterem Zustand übt die Verbindungseinrichtung 15 eine im wesentlichen frontal auf die Rückwand-Leiterplatte wirkende Andruckkraft aus, was, wie später noch genauer beschrieben werden wird, eine nicht unerhebliche Bedeutung für die Zuverlässigkeit der zu bewerkstelligenden Kontaktierung hat.The provision of the guide lugs 16a, 16b, the serpentine configuration of the channels 14 and the connecting devices 15 in this area and also the fact that the connecting device 15 is designed here as an elastic spring element, make it possible for the connecting devices 15 to be attached to them according to the figures 1 and 3 left end when the electrical connector is not connected to the backplane circuit board 2 are pressed elastically out of connector 1 by about 1 mm, while, as can be seen from FIGS. 1 and 3, they are connected to the backplane board 2 connected state of the electrical connector can be pressed back into this. In the latter state, the connecting device 15 exerts a pressure force which acts essentially frontally on the rear wall circuit board, which, as will be described in more detail later, has a not inconsiderable importance for the reliability of the contacting to be accomplished.

Die Führungsnasen 16a, 16b und die Halterung 17 sind jeweils auf die Verbindungsvorrichtungen 15 aufgespritzt.The guide lugs 16a, 16b and the holder 17 are each sprayed onto the connecting devices 15.

Die Verbindungsvorrichtungen 15 dienen dazu, eine elektrische Verbindung zwischen Kontaktierungsvorrichtungen der Rückwand- und der Baugruppen-Leiterplatte herzustellen. Dementsprechend sind die Verbindungsvorrichtungen einerseits gute elektrische Leiter, und andererseits sind sie an ihren Enden als Kontaktierungsvorrichtungen mit jeweils einer eine elektrische Kontaktierung ermöglichenden Kontaktfläche ausgestaltet.The connecting devices 15 serve to establish an electrical connection between contacting devices of the rear wall and the assembly circuit board. Accordingly, the connecting devices are good electrical conductors on the one hand, and on the other hand they are configured at their ends as contacting devices, each with a contact surface that enables electrical contacting.

Wie aus den Figuren 1 und 3 ersichtlich ist, weist die Rückwand-Leiterplatte 2 als Kontaktierungsvorrichtungen Kontaktflecken 21a und 21b auf ihrer Oberfläche auf, die zum Zweck einer verbesserten Kontaktgabe vorzugsweise vergoldet sind. Die Kontaktflecken 21a sind Kontaktierungsvorrichtungen für die Übertragung bzw. den Austausch von Nutzsignalen, wohingegen die Kontaktflecken 21b Kontaktierungsvorrichtungen zur Erdung der Deckelteile 12a und 12c und damit zur Erdung des gesamten Verbindergehäuses sind.As can be seen from FIGS. 1 and 3, the rear wall circuit board 2 has contact pads 21a and 21b on its surface as contacting devices, which are preferably gold-plated for the purpose of improved contacting. The contact pads 21a are contacting devices for the transmission or exchange of useful signals, whereas the contact pads 21b are contacting devices for grounding the cover parts 12a and 12c and thus for grounding the entire connector housing.

Die elektrische Verbindung der Rückwand-Leiterplatte 2 mit dem elektrischen Verbinder 1 wird durch Andrücken der Kontaktierungsvorrichtungen des elektrischen Verbinders auf die Kontaktflecken 21a der Rückwand-Leiterplatte bewirkt.The electrical connection of the rear wall circuit board 2 to the electrical connector 1 is brought about by pressing the contacting devices of the electrical connector onto the contact pads 21a of the rear wall circuit board.

Hierbei erfolgt gleichzeitig auch die elektrische Verbindung zwischen dem Deckel des elektrischen Verbinders und den als Masseanschluß dienenden Kontaktflecken 21b der Rückwand-Leiterplatte.At the same time, the electrical connection between the cover of the electrical connector and the contact pads 21b of the rear wall circuit board serving as a ground connection also takes place.

Die Rückwand-Leiterplatte 2 weist als Hilfsmittel Führungs- und Versteifungswände 22 auf, welche vorzugsweise aus Metall gefertigt sind.The rear wall circuit board 2 has guide and stiffening walls 22 as aids, which are preferably made of metal.

Diese Führungs- und Versteifungswände 22 haben einerseits die Funktion, den elektrischen Verbinder 1 beim Aufbringen auf die Rückwand-Leiterplatte so zu führen, daß die als Kontaktierungsvorrichtungen dienenden Enden der Verbindungsvorrichtungen 15 des elektrischen Verbinders genau auf die als Kontaktierungsvorrichtungen der Rückwand-Leiterplatte dienenden Kontaktflecken 21a treffen bzw. - im verbundenen Zustand - diese Position beibehalten und genau auf diese eine elastische Andruckkraft ausüben.On the one hand, these guiding and stiffening walls 22 have the function of guiding the electrical connector 1 when it is applied to the rear wall printed circuit board in such a way that the ends of the connecting devices 15 of the electrical connector serving as contacting devices are exactly aligned with the contact pads 21a serving as contacting devices on the rear wall printed circuit board meet or - in the connected state - maintain this position and exert an elastic pressure force precisely on this.

Andererseits haben diese Führungs- und Versteifungswände die Funktion, der Rückwand-Leiterplatte eine höhere Steifigkeit zu verleihen, damit diese beim Einführen und Herausziehen des elektrischen Verbinders nicht übermäßig gebogen und dabei beschädigt wird.On the other hand, these guide and stiffening walls have the function of giving the rear wall circuit board a higher rigidity so that it is not excessively bent and thereby damaged when the electrical connector is inserted and removed.

Die Rückwand-Leiterplatte kann um die Kontaktflecken 21a, 21b in den Figuren nicht gezeigte wallförmige Erhebungen aufweisen. Diese Erhebungen werden aus dielektrischem Material, vorzugsweise durch Aufspritzen von Kunststoff hergestellt und dienen dazu, die Kontaktflächen der Kontaktierungsvorrichtungen des elektrischen Verbinders exakt auf die Kontaktflächen der Kontaktierungsvorrichtungen der Rückwand-Leiterplatte zu führen und sie in dieser durch die Erhebung genau definierten Position bzw. Raststellung dauerhaft zu halten. Damit kann auch bei Verwendung von ungenau hergestellten Leiterplatten und/oder elektrischen Verbindern stets ein sicherer elektrischer Kontakt erhalten werden.The rear wall circuit board can have wall-shaped elevations, not shown in the figures, around the contact pads 21a, 21b. These elevations are made of dielectric material, preferably by spraying on plastic, and are used to guide the contact surfaces of the contacting devices of the electrical connector exactly onto the contact surfaces of the contacting devices of the backplane circuit board and permanently in this position through the elevation or detent position to keep. A safe electrical contact can thus always be obtained even when using inaccurately manufactured printed circuit boards and / or electrical connectors.

Die vorstehenden Erläuterungen betreffend die Gestaltung der Kontaktflecken 21a und die damit verbundenen Vorteile bei der Verbindungsherstellung gelten entsprechend auch für die als Massekontakte dienenden Kontaktflecken 21b der Rückwand-Leiterplatte.The above explanations regarding the design of the contact pads 21a and the associated advantages in establishing the connection also apply accordingly to the contact pads 21b of the rear wall circuit board serving as ground contacts.

Wie aus der Figur 1 ersichtlich ist, weist die Baugruppen-Leiterplatte 3 als Kontaktierungsvorrichtungen sowohl auf ihrer Oberseite als auch auf ihrer Unterseite Lötpunkte 31 auf.As can be seen from FIG. 1, the assembly circuit board 3 has soldering points 31 as contacting devices both on its upper side and on its lower side.

Die elektrische Verbindung der Baugruppen-Leiterplatte 3 mit dem elektrischen Verbinder 1 wird in diesem Ausführungsbeispiel durch Anlöten der Kontaktierungsvorrichtungen des elektrischen Verbinders an die Lötpunkte 31 der Baugruppen-Leiterplatte 3 bewirkt.The electrical connection of the assembly circuit board 3 to the electrical connector 1 is effected in this exemplary embodiment by soldering the contacting devices of the electrical connector to the soldering points 31 of the assembly circuit board 3.

Das Vorgehen bei der Herstellung der Verbindung zwischen der Rückwand-Leiterplatte 2 und der Baugruppen-Leiterplatte 3 mittels des elektrischen Verbinders 1 sowie die Vorteile dieser Art von Verbindung werden nachfolgend im einzelnen beschrieben.The procedure for establishing the connection between the rear wall circuit board 2 and the assembly circuit board 3 by means of the electrical connector 1 and the advantages of this type of connection are described in detail below.

Der elektrische Verbinder 1 ist vor der Herstellung der Verbindung zwischen den Leiterplatten noch nicht vollständig zusammengesetzt. Die der Baugruppen-Leiterplatte zugewandten Deckelteile 12b, 12d sowie die entsprechenden Mittelstückteile 13b, 13d sind zu diesem Zeitpunkt noch nicht montiert.The electrical connector 1 is not yet completely assembled before the connection between the printed circuit boards is made. The cover parts 12b, 12d facing the assembly circuit board and the corresponding center piece parts 13b, 13d have not yet been installed at this time.

In diesem Zustand wird, wie aus Figur 1 ersichtlich ist, das Ende der Baugruppen-Leiterplatte 2 in eine Aussparung des Bodens 11a, 11b des elektrischen Verbinders 1 gesteckt.In this state, as can be seen from FIG. 1, the end of the assembly circuit board 2 is inserted into a recess in the base 11a, 11b of the electrical connector 1.

Die für den Anschluß an die Baugruppen-Leiterplatte 2 vorgesehenen Kontaktierungsvorrichtungen des elektrischen Verbinders 1 werden an die als Kontaktierungsvorrichtungen der Baugruppen-Leiterplatte dienenden Lötstellen 31 angelötet. Das Anlöten erfolgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel nach dem SMT-Verfahren.The contacting devices of the electrical connector 1 provided for the connection to the assembly circuit board 2 are soldered to the soldering points 31 serving as contacting devices of the assembly circuit board. In the present exemplary embodiment, the soldering is carried out using the SMT method.

Während des Anlötens und nach dem Anlöten werden die zu diesem Zeitpunkt noch nicht montierten Mittelstückteile 13b, 13d und Deckelteile 12b, 12d des elektrischen Verbinders sukzessiv eingesetzt und fest miteinander und der BaugruppenLeiterplatte 3 verbunden, um die Kanäle 14 zur Führung der Verbindungsvorrichtungen 15 bis auf die Baugruppen-Leiterplatte 3 durchzuziehen.During the soldering and after the soldering, the middle piece parts 13b, 13d and cover parts 12b, 12d of the electrical connector, which have not yet been assembled at this time, are successively inserted and firmly connected to one another and to the assembly circuit board 3, around the channels 14 for guiding the connecting devices 15 except for the Pull through the PCB 3.

Auf diese Weise werden, wie in der Figur 1 gezeigt ist, von der Oberfläche der Rückwand-Leiterplatte 2 bis zur Oberfläche der Baugruppen-Leiterplatte 3 durchgehend verlaufende Kanäle 14 zur Aufnahme der Verbindungsvorrichtungen 15 geschaffen.In this way, as shown in FIG. 1, continuous channels 14 for receiving the connecting devices 15 are created from the surface of the rear wall circuit board 2 to the surface of the assembly circuit board 3.

Für den Fall, daß die bei der Kontaktierung des elektrischen Verbinders mit der Baugruppen-Leiterplatte 3 noch zu montierenden Elemente des elektrischen Verbinders Kunststoffteile oder Kunststoff enthaltende Teile sind, kann die Verbindung dadurch bewirkt werden, daß diese ineinander und auf die Baugruppen-Leiterplatte 3 gepreßt werden.In the event that the elements of the electrical connector to be assembled when the electrical connector is in contact with the assembly circuit board 3 are plastic parts or plastic-containing parts, the connection can be brought about by pressing them into one another and onto the assembly circuit board 3 become.

Nach Fertigstellung der elektrischen Verbindung zwischen dem elektrischen Verbinder 1 und der Baugruppen-Leiterplatte 3 wird der elektrische Verbinder 1 zum Zwecke der Herstellung der elektrischen Verbindung mit der Rückwand-Leiterplatte 2 entlang den Führungs- und Versteifungswänden 22 der Rückwand-Leiterplatte 2 auf diese aufgeschoben und dort mittels in den Figuren nicht gezeigter Schraubbolzen befestigt.After completion of the electrical connection between the electrical connector 1 and the assembly circuit board 3, the electrical connector 1 is pushed onto the rear wall circuit board 2 along the guide and stiffening walls 22 of the rear wall circuit board 2 for the purpose of establishing the electrical connection fastened there by means of screw bolts, not shown in the figures.

Beim Aufschieben des elektrischen Verbinders 1 auf die Rückwand-Leiterplatte 2 werden die für den Anschluß an die Rückwand-Leiterplatte 2 vorgesehenen Kontaktierungsvorrichtungen des elektrischen Verbinders 1 noch durch die Federkraft der Verbindungsvorrichtungen 15 aus dem elektrischen Verbinder hinausgedrückt. Beim weiteren Aufschieben bzw. durch Anziehen der Schraubbolzen kommen die Kontaktierungsvorrichtungen des elektrischen Verbinders mit den Kontaktflecken 21a der Rückwand-Leiterplatte 2 in Kontakt. Durch fortgesetztes Aufschieben bzw. Anziehen der Schraubbolzen wird von diesem Zeitpunkt an der aus dem elektrischen Verbinder ragende Teil der Kontaktierungsvorrichtungen des elektrischen Verbinders gegen die Federkraft der Verbindungsvorrichtung 15 in den Kanal 14 des elektrischen Verbinders 1 zurückgedrückt. Hierdurch wird ein dauerhaftes frontales Andrücken der Kontaktierungsvorrichtungen des elektrischen Verbinders auf die Kontaktflecken der Rückwand-Leiterplatte bewirkt.When the electrical connector 1 is pushed onto the rear wall printed circuit board 2, the contacting devices of the electrical connector 1 provided for connection to the rear wall printed circuit board 2 are still pressed out of the electrical connector by the spring force of the connecting devices 15. Upon further sliding on or by tightening the screw bolts, the contacting devices of the electrical connector come into contact with the contact pads 21a of the rear wall circuit board 2. From this point in time, the part of the contacting devices of the electrical connector protruding from the electrical connector is pushed back into the channel 14 of the electrical connector 1 against the spring force of the connecting device 15 by continuing to push on or tighten the screw bolts. This causes a permanent frontal pressing of the contacting devices of the electrical connector onto the contact patches of the backplane circuit board.

Gleichzeitig mit der Kontaktbildung zwischen den Verbindungsvorrichtungen 15 und den als Nutzsignalkontakte dienenden Kontaktflecken 21a erfolgt über die Federelemente 19a, 19b eine Kontaktbildung zwischen dem Gehäuse des elektrischen Verbinders und den als Massekontakten dienenden Kontaktflecken 21b, wobei die sichere Kontaktierung im Verbindungszustand hier ebenfalls durch ein dauerhaftes frontales Andrücken der als Kontaktierungsvorrichtungen des elektrischen Verbinders 1 dienenden Federelemente 19a, 19b auf die entsprechenden Kontaktflecken 21b der Rückwand-Leiterplatte bewirkt wird.Simultaneously with the formation of contact between the connecting devices 15 and the contact pads 21a serving as useful signal contacts, the spring elements 19a, 19b form a contact between the housing of the electrical connector and the contact pads 21b serving as ground contacts, with the reliable contacting in the connected state likewise here by a permanent frontal connection Pressing the spring elements 19a, 19b serving as contacting devices of the electrical connector 1 onto the corresponding contact pads 21b of the rear wall circuit board is effected.

Die im Verbindungszustand des elektrischen Verbinders zwischen den jeweiligen Kontaktierungsvorrichtungen der Rückwand-Leiterplatte 2 und des elektrischen Verbinders 1 wirkenden Anpreßkräfte sorgen auf äußerst einfache Weise für eine feste und zuverlässige Kontaktierung.The contact forces acting in the connected state of the electrical connector between the respective contacting devices of the backplane circuit board 2 and the electrical connector 1 ensure extremely firm and reliable contacting.

Die beschriebene Art der Kontaktierung hat entscheidende Vorteile gegenüber den herkömmlichen Kontaktierungen.The type of contact described has decisive advantages over conventional contacts.

Die hier beschriebene Kontaktierung erfolgt nämlich völlig ohne Stoßstellen, welche bei den herkömmlichen elektrischen Verbindern durch die in Verbindungspfadrichtung vorgesehene Kontaktüberlappung von Messer- und Federkontakten und durch das Einpressen der Messer- und Federkontaktleisten in die Leiterplatten gebildet werden.The contacting described here takes place completely without joints, which are formed in the conventional electrical connectors by the contact overlap provided in the connection path direction of the knife and spring contacts and by the pressing of the knife and spring contact strips into the printed circuit boards.

Die beim Stand der Technik regelmäßig vorgesehene Kontaktüberlappung wird gemäß der vorliegenden Erfindung vermieden bzw. zumindest auf einen vernachlässigbaren Umfang verringert.The contact overlap regularly provided in the prior art is avoided according to the present invention or at least reduced to a negligible extent.

Die Vermeidung der Kontaktüberlappung bewirkt die Beseitigung einer Stoßstelle, an welcher die zu übertragenden Signale in herkömmlichen elektrischen Verbindern reflektiert wurden.Avoiding the contact overlap eliminates a joint at which the signals to be transmitted have been reflected in conventional electrical connectors.

Die zur Vermeidung der Kontaktüberlappung erfindungsgemäß veränderte Form und Ausrichtung der die Kontaktierung bewirkenden Kontaktflächen der Kontaktierungsvorrichtungen des elektrischen Verbinders legen es nahe, die bisher verwendeten als Kontaktierungsvorrichtungen der externen Anschlüsse verwendeten Messer- und Federleisten durch an die veränderten Umstände angepaßte Kontaktierungsvorrichtungen zu ersetzen, denn die Messer- und Federleisten sind ja gerade für das zu vermeidende überlappende Kontaktieren ausgelegt.The shape and orientation of the contact surfaces of the contacting devices of the electrical connector, which change according to the invention in order to avoid the contact overlap, suggest that the knife and female connectors previously used as contacting devices for the external connections be replaced by contacting devices adapted to the changed circumstances, because the knives - And female connectors are specifically designed for the overlapping contact to be avoided.

Die in der vorstehenden Beschreibung beschriebene Ersetzung der Messer- und Federleisten durch Kontaktflecken schafft einerseits die Voraussetzungen für den optimalen Einsatz des erfindungsgemäßen elektrischen Verbinders, und hat darüber hinaus den erheblichen Vorteil, daß fortan die ebenfalls als Reflexionsquellen wirkenden Einpreßstellen der Messer- oder Federleisten entfallen können.The replacement of the male and female connectors by contact patches described in the above description creates the conditions for the optimal use of the electrical connector according to the invention, and also has the considerable advantage that from now on the pressing points of the male or female connectors, which also act as reflection sources, can be omitted .

Die bei der Signalübertragung durch Reflexionen verursachten Störungen und/oder Verzerrungen können durch den beschriebenen elektrischen Verbinder also auf ein Minimum reduziert werden.The interference and / or distortion caused by reflections during signal transmission can thus be reduced to a minimum by the electrical connector described.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil des vorstehend beschriebenen elektrischen Verbinders liegt darin, daß die Verbindungsvorrichtungen über die gesamte Strecke von der Rückwand-Leiterplatte bis zur Baugruppen-Leiterplatte in nach allen Seiten geschlossenen Kanälen geführt werden.Another significant advantage of the electrical connector described above is that the connecting devices are guided over the entire distance from the rear wall circuit board to the assembly circuit board in channels closed on all sides.

Verwendet man nun als Material für die Gehäuseteile des elektrischen Verbinders, d.h. für Böden, Mittelstücke und Deckel ein Metall oder metallbeschichtete Materialien oder Metall enthaltende Materialien wie beispielsweise metallisierte Kunststoffe, d.h. Kunststoffe mit Metalleinlagerungen, und verbindet man diese - wie geschehen - mit Masse, so werden die Verbindungsvorrichtungen 15 ähnlich wie bei einer Koaxial-Leitung in abgeschirmten Tunneln geführt.Now used as a material for the housing parts of the electrical connector, ie for floors, center pieces and covers a metal or metal-coated materials or metal-containing materials such as, for example, metallized plastics, ie plastics with metal inclusions, and if these are connected - as happened - to ground, the connecting devices 15 are guided in shielded tunnels, similarly to a coaxial line.

Durch diese Maßnahmen werden bei der Signalübertragung durch Nebensprechen verursachte Störungen und/oder Verzerrungen auf ein Minimum reduziert.These measures reduce interference and / or distortion caused by crosstalk to a minimum during signal transmission.

Die Führung der Verbindungsvorrichtungen in Kanälen mit geerdetes Metall enthaltenden Wänden eröffnet darüber hinaus eine einfache Möglichkeit, auf die Impedanz des elektrischen Verbinders Einfluß zu nehmen.The routing of the connecting devices in channels with walls containing grounded metal also opens up a simple possibility to influence the impedance of the electrical connector.

Ein vorgegebener Impedanzwert kann nämlich auf einfache Weise dadurch eingestellt werden, daß ein genauer Abstand zwischen der Verbindungsvorrichtung und mindestens einer Seitenwand des Kanals eingestellt wird.A predetermined impedance value can namely be set in a simple manner by setting a precise distance between the connecting device and at least one side wall of the channel.

An Stellen, wo die elastisch ausgebildete Verbindungsvorrichtungen im Verbindungszustand aus ihrer Ruhelage ausgelenkt sind, um die Kontaktierung mittels einer auf die Kontaktflächen wirkenden Andruckkraft sicher und zuverlässig zu gestalten, ist hier jedoch darauf zu achten, daß sich die Verbindungsvorrichtung dabei in einer Ebene bewegt, die parallel zur impedanzbestimmenden Wand verläuft.In places where the elastically designed connecting devices are deflected from their rest position in the connected state in order to make the contacting safe and reliable by means of a pressing force acting on the contact surfaces, care must be taken here that the connecting device moves in a plane which runs parallel to the impedance-determining wall.

Die Einhaltung des gewünschten Abstandes zur impedanzbestimmenden Wand des jeweiligen Kanals ist durch eine entsprechende Ausbildung des Verlaufs des Kanals und/oder durch eine entsprechende Ausbildung und Positionierung der die Verbindungseinrichtungen in den Kanälen fixierenden Führungsnasen und/oder Halterungen realisierbar.The required distance from the impedance-determining wall of the respective channel can be maintained by an appropriate design of the course of the channel and / or by an appropriate design and positioning of the guide lugs and / or brackets that fix the connecting devices in the channels.

Beachtet man dies, so werden bei der Signalübertragung durch eine ungeeignete Impedanz oder Impedanzschwankungen verursachte Störungen und/oder Verzerrungen auf ein Minimum reduziert.If this is taken into account, interference and / or distortion caused by an unsuitable impedance or impedance fluctuations are reduced to a minimum during signal transmission.

Die durch die vorliegende Erfindung erzielte Reduzierung von Störungen und/oder Verzerrungen bei der Signalübertragung geht nicht zu Lasten der Sicherheit und Zuverlässigkeit der Verbindung. Das durch die elastische Federkraft der Verbindungsvorrichtung des elektrischen Verbinders bewirkte frontale Aneinanderpressen der zu kontaktierenden Kontaktflächen sorgt für Verbindungseigenschaften, die denen von herkömmlichen Verbindern in nichts nachstehen.The reduction in interference and / or distortion in signal transmission achieved by the present invention does not compromise the security and reliability of the connection. The frontal pressing of the contact surfaces to be contacted by the elastic spring force of the connection device of the electrical connector ensures connection properties that are in no way inferior to those of conventional connectors.

Die vorstehend beschriebenen Maßnahmen ermöglichen sowohl einzeln als auch in Kombination, die in herkömmlichen elektrischen Verbindern bei der Signalübertragung auftretenden Störungen und/oder Verzerrungen auf äußerst einfache Weise auf ein Minimum zu reduzieren.The measures described above, both individually and in combination, make it possible to reduce to a minimum the interference and / or distortion that occurs in conventional electrical connectors during signal transmission in an extremely simple manner.

Die Erfindung wurde vorstehend anhand eines ganz konkreten Ausführungsbeispiels beschrieben.The invention was described above using a very specific embodiment.

Es sind jedoch viele Modifikationen denkbar, die dieses Ausführungsbeispiel vorteilhaft weiterzubilden vermögen.However, many modifications are conceivable that can advantageously further develop this exemplary embodiment.

Einige davon sollen im folgenden abschließend noch kurz erläutert werden.Some of these will be briefly explained below.

Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wurden die Kontaktierungsvorrichtungen des elektrischen Verbinders und der Baugruppen-Leiterplatte durch Verlöten kontaktiert. Anstelle des Verlötens kann jedoch eine im wesentlichen der Verbindung zwischen dem elektrischen Verbinder und der Rückwand-Leiterplatte entsprechende Verbindung zum Einsatz kommen.According to the exemplary embodiment described above, the contacting devices of the electrical connector and the assembly circuit board were contacted by soldering. Instead of soldering, however, one can essentially use the connection between the electrical connector and the backplane circuit board appropriate connection are used.

Zu diesem Zweck müßte vorgesehen werden, die Verbindungsvorrichtung des elektrischen Verbinders auch auf der der Baugruppen-Leiterplatte zugewandten Seite als federndes Element auszubilden, welches bei Einbringen des elektrischen Verbinders in den Verbindungszustand aus seiner Ruhelage ausgelenkt wird und im Verbindungszustand eine Andruckkraft auf die Kontaktierungsstelle der Baugruppen-Leiterplatte ausübt.For this purpose, it would have to be provided that the connection device of the electrical connector also be designed on the side facing the assembly circuit board as a resilient element, which is deflected out of its rest position when the electrical connector is brought into the connection state and a pressure force on the contact point of the modules in the connection state - PCB exerts.

Zur Erläuterung dessen wird nun auf die Figur 4 Bezug genommen.To explain this, reference is now made to FIG.

Die Figur 4 zeigt eine der Figur 1 entsprechende Ansicht, wobei jedoch nur der in Rede stehende abgewandelte Kontaktierungsbereich zwischen dem elektrischen Verbinder und der Baugruppen-Leiterplatte dargestellt ist.FIG. 4 shows a view corresponding to FIG. 1, but only the modified contact area in question between the electrical connector and the assembly circuit board is shown.

Die Figur 4 zeigt den Verbindungszustand zwischen dem elektrischen Verbinder 1 und der Baugruppen-Leiterplatte 3. In diesem Zustand ist die Verbindungsvorrichtung aus der in der Figur durch gestrichelte Linien angedeuteten Ruhestellung ausgelenkt und übt auf die Baugruppen-Leiterplatte ein Andruckkraft aus.FIG. 4 shows the connection state between the electrical connector 1 and the assembly circuit board 3. In this state, the connection device is deflected from the rest position indicated by dashed lines in the figure and exerts a pressing force on the assembly circuit board.

In der Ruhestellung ragt die Verbindungsvorrichtung 15 aus der der Baugruppen-Leiterplatte 3 zugewandten Oberfläche des elektrischen Verbinders heraus. Beim Verbinden wird die Verbindungsvorrichtung 15 gegen dessen Federkraft in den Kanal 14 zurückgedrückt.In the rest position, the connection device 15 protrudes from the surface of the electrical connector facing the assembly circuit board 3. When connecting, the connecting device 15 is pressed back into the channel 14 against its spring force.

Die dabei relativ zu den Wänden des Kanals erfolgende Bewegung der Verbindungsvorrichtung ist vorteilhafter Weise so ausgelegt, daß der Abstand zwischen der Verbindungsvorrichtung 15 und der impedanzbestimmenden Wand des Kanals hierbei konstant bleibt.The movement of the connecting device relative to the walls of the channel is advantageously designed such that the distance between the connecting device 15 and the impedance-determining wall of the channel remains constant.

Dies ist in den Figuren 5A und 5B veranschaulicht.This is illustrated in Figures 5A and 5B.

Die Figuren 5A und 5B sind aus Richtung der in der Figur 4 gezeigten Pfeile gesehene Schnittansichten. des elektrischen Verbinders.FIGS. 5A and 5B are sectional views seen from the direction of the arrows shown in FIG. 4. of the electrical connector.

Die Figur 5A zeigt den elektrischen Verbinder im mit der Baugruppen-Leiterplatte nicht verbundenen Zustand. Die Figur 5B zeigt den elektrischen Verbinder im mit der Baugruppen-Leiterplatte verbundenen Zustand.FIG. 5A shows the electrical connector in the state not connected to the assembly circuit board. FIG. 5B shows the electrical connector in the state connected to the assembly circuit board.

Wie aus den Figuren 5A und 5B ersichtlich ist, nimmt die Verbindungseinrichtung 15 in den jeweiligen Zuständen unterschiedliche Positionen innerhalb des Kanals ein.As can be seen from FIGS. 5A and 5B, the connecting device 15 assumes different positions within the channel in the respective states.

Diese unterschiedlichen Positionen sind jedoch so gewählt, daß der Abstand der Verbindungsvorrichtung 15 von der impedanzbestimmenden Wand des Kanals, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel die gemäß den Figuren 5A und 5B linke Wand des Kanals ist, beim Wechsel der Positionen der Verbindungsvorrichtung innerhalb des Kanals konstant (im gezeigten Ausführungsbeispiel konstant gleich v) bleibt.However, these different positions are selected such that the distance of the connecting device 15 from the impedance-determining wall of the channel, which in the present exemplary embodiment is the left wall of the channel according to FIGS. 5A and 5B, is constant (in the case of changing the positions of the connecting device within the channel shown embodiment remains constant equal to v).

Eine derartige definierte Bewegung der Verbindungsvorrichtung innerhalb des Kanals hat den Vorteil, daß selbst dann, wenn die Verbindungsvorrichtung infolge nicht exakt identisch verarbeiteter Kontaktierungsvorrichtungen beim Einbringen in den Verbindungszustand innerhalb des Kanals unterschiedlich weit verschoben wird, stets für alle Verbindungsvorrichtungen exakt die gewünschte Impedanz erhalten werden kann. Darüber hinaus kann äußerst einfach und bereits vor dem Einbau ein gewünschter Impedanzwert des elektrischen Verbinders eingestellt werden.Such a defined movement of the connecting device within the channel has the advantage that even if the connecting device is displaced to different extents within the channel as a result of the contacting devices not being processed exactly identically, the desired impedance can always be obtained for all connecting devices . In addition, one can be extremely simple and even before installation desired impedance value of the electrical connector can be set.

Die bisherigen Ausführungsformen des elektrischen Steckers bezogen sich stets auf die Übertragung asymmetrischer Signale, d.h. auf die Übertragung der Signale über einen Innenleiter in Form der Verbindungsvorrichtung und einen Außenleiter in Form der elektrisch leitenden Kanalwände.The previous embodiments of the electrical connector always referred to the transmission of asymmetrical signals, i.e. on the transmission of the signals via an inner conductor in the form of the connecting device and an outer conductor in the form of the electrically conductive channel walls.

Der erfindungsgemäße elektrische Verbinder kann jedoch auch zur Übertragung symmetrischer Signale ausgelegt sein. In diesem Fall wären pro Kanal zwei parallele Innenleiter in Form von zwei parallel laufenden Verbindungsvorrichtungen vorzusehen.However, the electrical connector according to the invention can also be designed for the transmission of symmetrical signals. In this case, two parallel inner conductors in the form of two parallel connecting devices would have to be provided for each channel.

Das Vorsehen von zwei im Kanal parallel laufenden Verbindungsvorrichtungen erfordert eine veränderte Einstellung und Einhaltung des Impedanzwertes. Dieser ergibt sich in diesem Fall aus dem Abstand zwischen den beiden Verbindungsvorrichtungen und den Abständen zwischen den Leitern und den Kanalwänden.The provision of two connecting devices running in parallel in the channel requires a changed setting and compliance with the impedance value. In this case, this results from the distance between the two connecting devices and the distances between the conductors and the channel walls.

Sämtliche zur Einstellung und Beibehaltung der Impedanz gemachten Ausführungen gelten unabhängig von der Wahl der Kontaktierung für alle Ausführungsformen, bei denen eine Verbindungsvorrichtung in einem eine freie Positionierung derselben erlaubenden Kanal geführt wird.All of the statements made for setting and maintaining the impedance apply to all embodiments, irrespective of the choice of the contacting, in which a connecting device is guided in a channel which allows the same to be freely positioned.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung betrifft die Modifikation der Verbindung des elektrischen Verbinders mit Masse.Another advantageous development of the invention relates to the modification of the connection of the electrical connector to ground.

Anstelle der Verbindung des Gehäuses mit dem in der Figur 1 gezeigten, als Masseanschluß dienenden Kontaktflecks 21b kann eine zwischen den zu kontaktierenden Punkte oder Flächen eingefügter Kontaktstreifen gemäß den Figuren 6A bis 6C zum Einsatz kommen.Instead of connecting the housing to the contact pad 21b shown in FIG. 1, which serves as a ground connection, one can be inserted between the points or surfaces to be contacted Contact strips according to Figures 6A to 6C are used.

Die Figuren 6A und 6B zeigen verschiedene Ausführungsformen des Kontaktstreifens im Ruhezustand bzw. im verbindungsfreien Zustand, wohingegen die Figur 6C den in der Figur 6B gezeigten Kontaktstreifen in einem zwischen zwei zu kontaktierenden Flächen eingespannten Zustand zeigt.FIGS. 6A and 6B show different embodiments of the contact strip in the idle state or in the connection-free state, whereas FIG. 6C shows the contact strip shown in FIG. 6B in a state clamped between two surfaces to be contacted.

Den Ausführungsformen des Kontaktstreifens gemäß den Figuren 6A und 6B ist gemeinsam, daß sie in hoher Dichte wellenartige Verformungen mit federnden Eigenschaften aufweisen, welche im zusammengepreßten Zustand das Bestreben haben, wieder in ihre Ruhestellung zurückzukehren.The embodiments of the contact strip according to FIGS. 6A and 6B have in common that they have, in high density, wave-like deformations with resilient properties which, in the compressed state, endeavor to return to their rest position.

Wie insbesondere aus der Figuren 6C ersichtlich ist, ergibt sich beim Zusammendrücken des Kontaktstreifens zwischen den zu kontaktierenden Flächen eine Vielzahl von elastisch angedrückten Kontaktpunkten, welche eine gute und zuverlässige Kontaktierung ermöglichen.As can be seen in particular from FIGS. 6C, when the contact strip is compressed between the surfaces to be contacted, there are a large number of elastically pressed contact points which enable good and reliable contacting.

Sieht man den Kontaktstreifen so vor, daß dieser jeden der Kanäle ringförmig umgibt, so wird damit die Erzeugung von Nebensprechen an dieser Stelle verhindert, und die bei der Signalübertragung auftretenden Störungen und/oder Verzerrungen lassen sich mithin noch weiter reduzieren.If the contact strip is provided in such a way that it surrounds each of the channels in a ring, the generation of crosstalk at this point is prevented, and the disturbances and / or distortions occurring during signal transmission can thus be reduced even further.

Eine weitere Abwandlung der Erfindung betrifft die Erzeugung der die zu kontaktierenden Kontaktflächen im Verbindungszustand jeweils aufeinanderpressenden Kraft.A further modification of the invention relates to the generation of the force which presses the contact surfaces to be contacted in the connected state.

Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen wurde stets davon ausgegangen, daß diese Kraft von den jeweiligen Verbindungsvorrichtungen selbst erzeugt wird.In the embodiments described so far, it has always been assumed that this force is generated by the respective connecting devices themselves.

Stattdessen oder ergänzend hierzu kann jedoch auch vorgesehen werden, die Kraft von den jeweiligen Kontaktierungsvorrichtungen der externen Anschlüsse oder durch an beliebiger Stelle angeordnete Hilselemente aufzubringen.Instead or in addition to this, however, it can also be provided that the force is applied by the respective contacting devices of the external connections or by auxiliary elements arranged at any point.

Der beschriebene elektrische Verbinder ist aufgrund der weitestgehenden Eliminierung der durch Reflexionen, Nebensprechen, und Dämpfung verursachten Störungen und/oder Verzerrungen voll HF-tauglich und dennoch äußerst einfach und billig herstell- und montierbar.The electrical connector described is fully HF-compatible due to the extensive elimination of the interference and / or distortion caused by reflections, crosstalk, and attenuation, and yet is extremely simple and inexpensive to manufacture and assemble.

Claims

Electrical connector with contacting devices for establishing electrical contact with contacting devices of external connections, characterized in that
that the contact surfaces provided on the contacting devices of the electrical connector (1) have a shape which enables a substantially overlap-free connection with contact surfaces of the contacting devices (21a, 21b, 31) of the external connections.

An electrical connector according to claim 1,
characterized by
that this is designed as a circuit board connector for electrically connecting a first and a second circuit board (2, 3).

An electrical connector according to claim 2,
characterized by
that it is designed such that it can be plugged onto the top and bottom of the first and / or the second printed circuit board (2, 3) essentially perpendicularly.

Electrical connector according to claim 2 or 3, characterized in that
that it is designed such that it can be plugged onto the same essentially parallel to the top and / or to the bottom of the first and / or the second printed circuit board (2, 3).

Electrical connector according to one of the preceding claims,
characterized by
that the contact surfaces of the contacting devices of the electrical connector (1) have a shape whose extension in a first direction is greater than their extension in a second direction, the first direction being a direction perpendicular to the direction of current flow prevailing in the contact surface area and its surroundings, and wherein the second direction is a direction parallel to the current flow direction prevailing in the contact area and its surroundings.

An electrical connector according to claim 5,
characterized by
that the contact surfaces of the contacting devices of the electrical connector (1) have a shape that enables large-area contacting in the form of a substantially flat or curved surface section.

Electrical connector according to one of the preceding claims,
characterized by
that the contact surfaces of the contacting devices of the electrical connector (1) are connected to elastic elements which are deflected from their rest position in the connected state and thus exert a pressing force of the contact surfaces of the contacting devices of the electrical connector on the contact surfaces of the contacting devices (21a, 21b, 31 ) of the external connections.

An electrical connector according to claim 7,
characterized by
that the pressing force exerted by each contact surface of the contacting devices of the electrical connector (1) engages the contact surfaces of the contacting device (21a, 21b, 31) of the respectively assigned external connection is a force pushing away from the electrical connector.

Electrical connector according to claim 7 or 8, characterized in
that the pressing force of each contact surface of the contacting devices of the electrical connector (1) is a force pushing the contact surfaces of the contacting devices (21a, 21b, 31) of the associated external connections away from the electrical connector (1) in substantially the same direction.

Electrical connector according to one of claims 2 to 9, characterized in that
that the contacting devices (21a, 21b, 31) of the external connections are essentially flat contact spots on the surface of the first and / or second printed circuit board (2, 3).

Electrical connector according to one of the preceding claims,
characterized by
that for the electrical connection of mutually associated contacting devices of the electrical connector (1) there are provided connecting devices (15) which are guided in channels (14) which run continuously from contacting device to contacting device in the connected state of the electrical connector (1).

Electrical connector according to claim 11,
characterized by
that the walls of the channels (14) are formed from metal-containing material.

Electrical connector according to claim 12,
characterized by
that the walls of the channels (14) are electrically connected to ground.

Electrical connector according to one of claims 11 to 13, characterized in that
that guide lugs (16a, 16b) are provided, by means of which corresponding sections of the connecting devices (15) are slidably fixed in the channels (14).

Electrical connector according to one of Claims 11 to 14,
characterized by
that brackets (17) are provided through which corresponding sections of the connecting devices (15) in the channels (14) are rigidly fixed.

Electrical connector according to claim 14 or 15, characterized in that
that the connecting devices (15) are fixed in the channels (14) in such a way that when the electrical connector (1) is brought into the connection state when the connecting device (15) moves, its distance from an impedance-determining wall of the channel (14) is kept constant becomes.