EP3555970A1 - Verfahren zur herstellung eines hochfrequenz-steckverbinders sowie zugehörige vorrichtung - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines hochfrequenz-steckverbinders sowie zugehörige vorrichtung

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EP3555970A1
EP3555970A1 EP19703290.7A EP19703290A EP3555970A1 EP 3555970 A1 EP3555970 A1 EP 3555970A1 EP 19703290 A EP19703290 A EP 19703290A EP 3555970 A1 EP3555970 A1 EP 3555970A1
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EP
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body part
frequency
shaped
connector
main body
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EP19703290.7A
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Frank Tatzel
Hauke SCHÜTT
Alexandra HENNIGER-LUDWIG
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Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
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Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
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Definitions

  • the present invention relates to a method for
  • An electrical connection between a cable and another cable is made by means of a plug-in Paa res from a connector and an associated mating connector and released again.
  • Such a connector can also be realized between egg nem cable and a circuit board or between a cable and a housing of an electronic module.
  • Such connectors realize not only an electrical cal connection for one or more DC signals or low-frequency signals " but also for one or more re high-frequency signals.
  • a signal having a frequency of 3 MHz to 30 THz “So almost the entire region of the electromagnetic spectrum is in this case” and understood in the following.
  • each plug connector for a high-frequency signal is composed of at least one inner conductor element " arranged coaxially therewith". th outer conductor element and an insulator member disposed therebetween, which spaced the inner conductor element from the outer conductor element together.
  • the inner conductor element, the insulator element and the outer conductor element are conventionally manufactured as separate components by means of machining technology, for example turning, or by means of forming technology, for example punching and bending. Subsequently, the individual components are assembled comparatively expensive to a connector.
  • the impedance of the connector and the mating connector must be matched to the impedance of the cable and the high-frequency signal line on the PCB. If the impedance is not adjusted, unwanted reflections of the radio frequency signal to be transmitted at the individual interfaces occur.
  • the present invention seeks to provide a method for cost-effective manufac turing a connector for at least one high-frequency signal, which is optimized in terms of its electrical and mechanical properties and can be produced in a very small extent with quality.
  • this object is achieved by a method for producing a high-frequency connector with the characteristics of the patent claim 1.
  • a method of manufacturing a radio frequency connector comprising the steps of:
  • main body part a passage between a first end and a second end of a longitudinal extension of the main body part and
  • Basic body part to form an electrically conductive conductor on the outside side coating and an electrically conductive inner conductor side Beschich device.
  • a basic body part of the high-frequency connector is made of a dielectric material by means of an additive manufacturing process, which has a passage between a first end and a second end of its longitudinal extent.
  • a basic body part having such a shape and of such a material is used for an insulator element of the high-frequency connector according to the invention.
  • the high-frequency connector is preferably composed of a one-piece body part.
  • the dielectric base body part is coated with an electrically conductive layer.
  • the electrically conductive layer is removed in a passage enclosing the respective area at the end face at the first end and at the second end of the main body part.
  • the essential advantage of this manufacturing method according to the invention is that the individual components of the high-frequency connector, ie the inner conductor element, the insulator element and the outer conductor element, no longer individually manufactured and then comparatively alswaui 'must be mounted to the finished high-frequency connector. Instead, the high frequency connector is manufactured via three sequential manufacturing steps that can be automated.
  • the production of the basic body part from a dielectric material by means of an additive manufacturing process in comparison with the production of individual parts in a conventional 1 ⁇ Fex milling technology advantageously makes it possible to realize very complex and extremely small geometries.
  • These complex and small geometries can additionally be advantageously combined with complex material combinations.
  • This makes it possible to produce high-frequency connectors with complex electrical and mechanical requirements.
  • a high frequency connector can be made with an impedance that is adjustable along its entire longitudinal extent.
  • an adjustable impedance of a high-frequency connector is here and below an impedance understood that between the two interfaces at the first and second end of the body to the impedance of jewei time mating partner, ie the high-frequency mating connector, the high-frequency cable or Hochfre quenzsigna11eitung on a PCB, adapted.
  • a preferably constant impedance over the entire longitudinal extension is real by suitable shaping and material choice of the main body part ,
  • Impedance of the two mating partners is achieved by a peda by means of shaping and
  • Choice of material in the main body part a continuous or at least multi-graded transition between the two different Lehn values at the first and second end of the basic body part is realized.
  • additive manufacturing process which is also referred to as a “generative production process” is understood here and below to mean a production process that is based on computer-internal data models of informal (liquids, gels / pastes, powders and the like) or form-neutral (band, wire, sheet) Material by chemical and / or physical processes produces products with high precision and at low cost. Although they are forming processes, a specific product does not require special tools that have stored the geometry of the workpiece (for example, molds).
  • the 3D laser lithography is preferably the 2-photon laser lithography.
  • a photosensitive material preferably a liquid photosensitive material, in particular before given to a pasty photosensitive material, by means of a La preferred laser bombarded in individual laser light flashes and cures at specific locations.
  • Beschich processing method is preferably an electrochemical coating method, for example, a galvanic process.
  • an electrical circuit is established between a cathode, which is connected to the body to be electroplated, and an anode made of the coating material.
  • a coating material is preferably suitable copper.
  • palladium, silver, gold, nickel, tin or lead tin may also be used.
  • a chemical process can also be used for the coating.
  • a starting material that is bound to a carrier gas or in a Is dissolved, under certain reaction conditions, such as temperature and pressure, with the main body part of dielectric material rule and generates as the result of an electrically conductive layer, preferably a metallic layer.
  • a coating method a physical method is possible, such as the sputtering method or other evaporation methods,
  • the removal of the electrically conductive layer on egg nem first and at a second end of the main body part in an area surrounding the implementation of the body portion may be a mechanical method such as grinding the at least one electrically conductive layer with a suitably designed for this purpose grinding tool used ,
  • the electrically conductive layer is removed from a surface of the main body part by bombardment with a laser radiation.
  • the laser radiation used here has a high glossdich te, which leads to a rapid heating and formation of a plasma on the surface.
  • the electrically conductive layer can also be removed by a chemical process, for example via the so-called th lift-off process.
  • a sacrificial layer preferably of photoresist, is applied between the electrically conductive layer and the main body part made of dielectric material. Via a wet-chemical process with a solvent, for example acetone, the sacrificial layer is removed. With the sacrificial layer is also the
  • the layer thickness of the coating ie the electrically leitfähi gene layer within the implementation of comparatively larger ßer than the layer thickness of the electrically conductive coating Be formed on the outer circumferential surface of the main body part.
  • the coating completely completes the implementation.
  • electrically conductive layer functionally an electrically conductive starting layer, preferably a metalli cal starting layer, applied to the electrically insulating material of the main body part by means of, for example, a chemical process.
  • coating the dielectric base body part with an electrically conductive layer preferably comprises coating the dielectric base body part with a plurality of electrically conductive layers, preferably with a plurality of metallic layers.
  • the individual metallic layers, i. the starting layer and the at least one further metallic layer applied thereto are preferably made of a different metallic material.
  • a passage between the first and the second end of the longitudinal extension of the dielectric base Part of the body can also be formed two passages between the first and second end of the main body part.
  • a high frequency connector for a differential high frequency signal can be realized.
  • several pairs of implementations for a high frequency connector for multiple differential high frequency signals are possible.
  • the pairs of feedthroughs for the transmission of a plurality of differential high-frequency signals can be arranged in the dielectric base body part each star-shaped to each other or each parallel to each other.
  • the additive manufacturing process advantageously offers the possibility, in contrast to conventional production technology, of realizing very complex geometrical shapes in the mating area of a high-frequency connector.
  • completely new contours for electrical contacting in the inserted state and for mechanical guidance in the insertion process between a high-frequency connector and an associated high-frequency mating connector can be realized.
  • a set impedance along the longitudinal extent of the high-frequency connector can be realized.
  • the basic body part is extended at its first end on the outer side in the longitudinal axis direction of the high-frequency connector.
  • the extension of the Grundkörferils is in this case bushing formed using the additive manufacturing process.
  • This sleeve-like extension of the main body part is used to contact the outside conductor and to guide the high-frequency connector and the associated high-frequency mating connector.
  • This high-frequency mating connector may preferably just be made with an additive manufacturing process.
  • the high-frequency mating connector can also be made by means of a conventional manufacturing method ago.
  • a sleeve-shaped extension for receiving a pin-shaped outer conductor is preferably an outer conductor-side bush-shaped extension
  • the inner diameter of the bush-shaped extension is formed so that at a corresponding Au hischenmesser the high-frequency mating connector a positive or non-positive connection with the outer conductor of a high-frequency mating connector and thus a good electrical contact resistance can be produced.
  • the outer conductor-side coating is guided on the outer circumferential surface of the main body part over the inner jacket surface of the sleeve-shaped extension.
  • the length of the sleeve-shaped extension of the dielektri's body part is formed as "the one hand, a sufficient electrical bonding pad on Au OHleiter of the high frequency mating connector and on the other hand, a sufficient guide surface for the radio frequency mating connector in the high frequency connectors are secured. It also ensures that " axial misalignment and angular misalignment between the RF connector and its associated RF counterparts are within technically-specified tolerances or otherwise intercepted.
  • the main body part is extended on the inner conductor side at its first end in the longitudinal axis direction of the high-frequency connector.
  • Basic body part is constructed in this case pin-shaped using the addi tive manufacturing process.
  • the inner conductor-side pin-shaped extension of the main body part serves on the one hand to the inner conductor side electrical contacting of the high-frequency connector with an associated Hochfre frequency mating connector.
  • the inner conductor-side pin-shaped extension of the main body part is used to guide the high-frequency connector in a preferably socket-shaped inner conductor of the high-frequency mating connector.
  • a passage preferably at least one passage, is preferably formed in the longitudinal axis direction of the high-frequency connector using the additive manufacturing method. In this way, it is ensured that the metalli cal layer on the outer surface of the inner conductor-side pin-shaped extension is continuously connected without interruption tion with the inner conductor side metallic layer in the implementation of the main body part.
  • a innenlei ter worn pin-shaped extension of the main body part is constructed with a star-shaped structure.
  • the pin-shaped extension of the basic body part with a star-shaped structure advantageously offers a multiple Kon takttechnik between the inner conductor-side pin-shaped extension belonging to the high-frequency connector Basic body part and the associated sleeve-shaped inner conductor of the high-frequency mating connector.
  • the inner conductor-side pin-shaped extension of the main body part of a number n of lamellar areas of dielektri cal material is constructed.
  • two be adjacent lamellar areas enclose an angle of 360 ° / n.
  • These 1a e11enförmigen areas are constructed so that they are connected on the one hand in the region of the longitudinal axis of the Hochfre frequency connector and on the other hand in each case in the inner conductor side region of the basic body part are connected to the rest of the basic body part. Between two adjacent lamellar areas thus an axial passage in the stattför shaped extension of the main body part is thus formed in each case.
  • a contact increase is built up using the additive manufacturing process on an end face of each lamellar area.
  • This contact increase has a shape with a cross-section which decreases in the direction of the contact point or the contact surface. For example, it may take the form of a hemisphere, a half of an ellipsoid, a cone tip, or a pyramid tip.
  • each lamellar portion of the slot shaped extension formed elastically.
  • a Jerusalemgangsboh tion is formed in each lamellar area.
  • the cross section of the through hole can take any technically meaningful shape, for example, circular, square, rectangular, polygonal, elliptical, oval, "banana-shaped", etc ..
  • the individual lamellar portions of the inner conductor-side pin-shaped extension can be built up in view of an elasticity also from an elastic lektrischen material.
  • each individual lamellar region of the pin-shaped extension of the main body part can be formed so that they have a radial Querten structure of a pin.
  • a ko African shape and a concave curved shape Ver find use.
  • a contact increase on the Stirnflä surface for realizing a radial contacting a high-frequency connector is prepared in which on the two soflä surfaces of each lamellar area of the pin-shaped Ver extension of the main body part in each case a second sub-variant of the second variant of the inventions to the invention manufacturing method Contact increase is established to realize a lateral contact.
  • the shape of the contact increase for lateral con tactation corresponds to the contact increase for radial con timing.
  • a pin-shaped extension of the main body part is also prepared with sternför Miger structure.
  • the inner conductor-side chanör shaped extension of the main body part is in this case constructed of egg ner number n of rib-shaped areas.
  • two adjacent rib-shaped regions enclose an angle of 360 ° / n.
  • These rib-shaped areas are constructed so that they are on the one hand ver in the region of the longitudinal axis of the high-frequency connector together connected and on the other hand in each case in the inner conductor side region of the main body part with the rest of the base body part. Between two adjacent rippenförmi gene areas is thus also in each case an axial
  • the inner conductor side pin-shaped extension of the main body part of a number n of spring arm-shaped areas of a lektrischen material is constructed.
  • two adjoining spring arm-shaped regions each enclose an angle of 360 ° / n.
  • the individual spring arms are each Weil constructed so that they are each spaced by an angle of 360 ° / n to each other with the inner conductor side Be rich of the main body part are connected.
  • each ei ne contact elevation is constructed using the additive manufacturing process on a radially outwardly directed outer surface of each spring arm-shaped area.
  • each fe derarmförmige region of the pin-shaped extension of the main body part each have an elasticity that exerts sufficient contact pressure on the book to be contacted book senförmigen inner conductor of the high-frequency mating connector.
  • a sleeve-shaped extension is constructed at the first end of the main body part in the inner-conductor side. This sleeve-shaped extension is formed multiple slotted at its distal end to several by a
  • each trainees spaced spring tabs form.
  • each radially outwardly extending contact increases are constructed by means of the additive manufacturing process.
  • sleeve-shaped extension contacted with the associated radially outward Shen extending contact increases with the sleeve-shaped inner conductor of the high-frequency mating connector.
  • the individual spring tabs are in this case formed by means of the additive manufacturing process so that the sleeve-shaped extension has sufficient elasticity with which it exerts a sufficient contact pressure on the inner conductor of the high-frequency mating connector when mated. Over a sufficient longitudinal extent of the sleeve-shaped extension of the main body part of Hochfre frequency connector in the bush-shaped executed in nenleiter the high-frequency mating connector is performed secured.
  • the metallic coating is in this case preferably performed by the inner circumferential surface of the main body part over the entire in nenleiter workede sleeve-shaped extension of the main body.
  • the contacting of the sleeve-shaped Ver extension of belonging to the high-frequency connector base body part is carried out with an inner conductor side at the contact rungsende the high-frequency mating connector molded stage.
  • no extension of the main body part is established at the first end of the main body part.
  • the first end of the main body part thus forms a continuous end face.
  • This end face at the first end of the Grundkörferils réelleleiter- and / or outer conductor side be preferred réelleleiter- and outer conductor side, each coated with a metallic layer such that an inner conductor side and a réelleleiter technologyer contact area for innenleiter- or outer conductor side Stirntory ist with an associated inner conductor - or outer conductor side contact region of a high-frequency mating connector is formed from.
  • the extension of the main body part and the associated cavity in the extension of the main body part can ever Weil, for example, ring-shaped or sleeve-shaped who the.
  • a realization of several in example hemispherical extensions of the basic body part is conceivable, each on an inner conductor side or outer conductor side circle » ellipse or rectangle built around the longitudinal axis of the high-frequency connector who the.
  • hemispherical extensions of the body portion Ver associated localized cavities are each formed.
  • an electrically insulating sleeve can be pressed onto the high-frequency connector » protrudes beyond the first end of the body.
  • the inner diameter of this sleeve is in this case designed so 'that the high-frequency mating connector is guided for a given outside diameter of its outer conductor within the sleeve, preferably without axial play.
  • Another variant for preventing an axial offset can also be a sleeve-shaped extension of the base body in terms of the first variant of the method according to the invention.
  • outer conductor is side and adjacent to the first end of the main body part on the base body part a radially outward Kon takterhöhung " preferably an annular contact increase » constructed.
  • the associated high-frequency mating connector is a high-frequency connector » one of the ers th variant of the manufacturing method of the invention has produced outer conductor side sleeve-shaped extension of the main body part.
  • This additional elasticity is advantageous from the radially outwardly extending contact increase sufficient contact pressure on the outer conductor of the high-frequency mating connector exerted to realize a low electrical contact resistance.
  • This region of the main body part which is to be formed elastically can here be constructed from an elastic dielectric material by means of the additive manufacturing process.
  • at least one cavity in the elastically trainees Be rich be formed of the main body part.
  • a plurality of projections protruding into the passage of the main body part are constructed by means of an additive manufacturing method adjacent to the first end of the main body part on the inside conductor side on the base body part. These projections are each forms out on the inner circumferential surface of the main body part as a localized broadening of the main body part out.
  • Each two adjacent projections are constructed on the inner circumferential surface of the main body part at such an angular distance from each other that in between a nenleiter workede leadership and at the same time a lateral in nenleiter workede contacting a membranous preparation Ches a pin-shaped extension of the main body part of the high-frequency mating connector are possible.
  • the associated high-frequency mating connector is a radio frequency quenz plug connector, which is produced according to the second sub-variant of the second variant of the Heinrichsverfah inventive method.
  • the individual projections are each formed elastic table.
  • they are either each constructed of an elastic dielectric material and / or by ei ne corresponding elastic shaping.
  • an inventive Hochfre frequency connector is covered, which is produced by the fiction, contemporary manufacturing method, as it has been shown above in its individual technical characteristics and technical facets.
  • Fig. 1A, 1B IC is a cross-sectional view of a ground
  • 2A, 2B is a vertical and horizontal cross-sectional view of a basic structure of the inventions to the invention high-frequency connector for a differential high-frequency signal
  • 4A, 4B is an isometric view of a manufactured according to the first variant of the method according to the invention procedural high-frequency connector and an associated high-frequency mating connector,
  • 4G is a cross-sectional view of a manufactured according to the first variant of the method according to the invention procedural high-frequency connector in the inserted state with the associated high-frequency mating connector
  • 5A, 5B is an isometric view of a produced according to the first sub-variant of the second variant of the inventive method
  • 5G is a cross-sectional view of a high-frequency connector manufactured according to the first sub-variant of the second variant of the method according to the invention in the inserted state with the associated high-frequency mating connector,
  • 6A, 6B is an isometric view of a forth according to the second sub-variant of the second variant of the method according to the invention forth th high-frequency connector and an associated high-frequency mating connector,
  • 6C, 6D show two cross-sectional views of a high-frequency connector produced according to the second sub-variant of the second variant of the method according to the invention
  • 6E, 6F two cross-sectional views of the affiliated gene high frequency mating connector
  • 6G is a cross-sectional view of an after the second sub-variant of the second variant of the method übergesteil th high-frequency connector plugged th state with the associated high-frequency mating connector
  • 7A, 7B is an isometric view of a third sub-variant of the second variant of the method according to the invention forth th high-frequency connector and an associated high-frequency mating connector,
  • 7G is a cross-sectional view of a high-frequency connector manufactured according to the third sub-variant of the second variant of the method according to the invention in the inserted state with the associated high-frequency mating connector,
  • 8A, 9B is an isometric view of a manufactured according to the fourth sub-variant of the second variant of the method according to the invention high-frequency connector and a associated high frequency mating connector »
  • 8G is a cross-sectional view of a fourth sub-variant of the second variant of the inventive method forth th high-frequency connector plugged th state with the associated high-frequency mating connector,
  • 9A, 9B is an isometric view of a method according to the third variant of the invention Ver produced high-frequency connector and an associated Hochfre frequency mating connector,
  • 9C, 9D show two cross-sectional views of a high-frequency connector manufactured according to the third variant of the method according to the invention.
  • 9G is a cross-sectional view of a process according to the third variant of the invention Ver produced high-frequency plug-in connector in mated condition with the associated high-frequency mating connector,
  • 10A, 10B is an isometric view of a method according to the fourth variant of the invention Ver manufactured high-frequency connector and an associated high-frequency mating connector,
  • FIGS. 10 are two cross-sectional views of a high-frequency connector produced according to the fourth variant of the second variant of the method according to the invention.
  • 10G is a cross-sectional view of a process according to the fourth variant of the invention Ver produced high-frequency connector in the inserted state with the associated high-frequency mating connector,
  • a base body part 1 of the high-frequency connector 2 according to the invention is made of a dielectric material Herge.
  • the basic body part 1 has a single imple tion 4, which runs along the longitudinal axis 3.
  • the geometry of the dielectric base body part 1 does not necessarily have to be hollow cylindrical, as shown in FIGS. 1A to 1C for reasons of simplification. Other deviating from a hollow cylindrical geometry geometries for the basic body part 1, for example, for a Hochfre frequency angle connector, are also conceivable.
  • the geometry of the base body part 1 rotati onssymmetrisch to the longitudinal axis 3 is formed to l alphabet with the insulator serving as the main body part 1 a coaxiality between the inner conductor and the outer conductor coating of the high-frequency connector 2 according to the invention.
  • This coaxiality is an essential prerequisite for a high-frequency technically optimized transmission of a single-ended high-frequency signal within the high-frequency connector.
  • additive manufacturing technologies in the production of the main body part 1 comparatively complex technical geometries and miniaturized formations can be implemented down to the micro and nanometer range.
  • the dielectric base body part 1 is coated with an electrically conductive coating 5.
  • the coating 5 ⁇ m completely closes the dielectric base body part 1. Even with comparatively complex geometric Ausformun conditions of the base body part 1, the entire outer surface of the base body part 1 with an electrically conductive loading layer 5 is provided without gaps.
  • the electrically conductive coating 5 typically contains an electrically conductive layer, i. a metallic layer.
  • the dielectric base body part 1 is coated by means of a non-electrochemical coating method with an electrically conductive, preferably a metallic, starting layer.
  • the actual metallic layer is then built up on this starting layer.
  • the dielectric base body part 1 over the entire surface or preferably selectively in certain loading rich each have a plurality of metallic layers to achieve special mechanical and electrical properties with this multiple coating.
  • the contacting regions 7u and 1 2 advantageously results in a higher abrasion resistance and at the same time a lower contact resistance.
  • the kontak animals for example, with another high-frequency mating connector, increased mechanical and electrical requirements can ask that make a multi-layer coating required.
  • the implementation 5 each enclosing region 34i and 34 2 at the first end 6 1 and the second end 6 2 of fiction, contemporary high-frequency connector 2 removed.
  • areas of the coating 5, which are each electrically separated from each other are each electrically separated from each other.
  • One area is the area on the outer circumferential surface of the basic body part 1, which extends into end faces at the two ends of the main body part 1 and forms the outer conductor of the high-frequency connector 2 according to the invention.
  • the other area is the area in the passage 5, which extends into end faces at the two ends of the main body part 1 and forms the inner conductor of the high-frequency connector 2 according to the invention.
  • the original coating is divided by this manufacturing step into an outer-conductor-side coating 5i and an inner-conductor-side coating 5 2 .
  • an outer conductor-side Kon taktierungs Scheme 7n and an inner conductor-sidemaschineie approximately area 7 12 forms .
  • Landerfolder and typically automatable production steps to produce A single part production for the inner conductor element, the insulator element and the outer li ⁇ element and a subsequent relatively nimble on mounting is not required.
  • FIGS. 2A and 2B a basic structure of a connector 2 according to the invention for a differential high-frequency signal is shown. It will by means of the aditive manufacturing process two bushings 4i and 4 2 are formed, each extending from the first end 6i to the second end 62 in the longitudinal extension of the high-frequency connector 2.
  • the coatings Sa 1 and 5 2 2 in the two bushings 4i and 4 2 each serve as an inner conductor, currency rend the coating 5i forms the outside on the outer circumferential surface.
  • two bushings 4i and 4 2 can be any and technically reasonable number of
  • the individual pairs of feedthroughs can either be crossed within the main body part 1 or formed parallel to one another.
  • FIG. 3 Another embodiment of a basic structure for a inventions to the invention high-frequency connector 2 is shown in FIG. 3 forth.
  • the implementation 4 of the main body part 1 is filled by means of selective coating completely Beschich processing material.
  • Alterna .ch a Realize layering within the implementation 4, which has a size re layer thickness compared to the outer-side coating 5i and at the same time not completely fills the implementation 4.
  • Such a selective coating which has an increased layer thickness in the inner region, is advantageous above all for the transmission of a high-frequency signal in a higher power range.
  • a carried out by means of selective coating increased layer thickness in a contacting area 7u, 712, 7 2i and 7 22 of the high-frequency connector 2 according to the invention it allows an extension of the area by abrasion in Maisie tion area steadily shortening service life of a high-frequency connector.
  • Figures 4A, 4B 4C, 4D, 4E, 4F and 4G relate to a high-frequency connector 2, which is Herge provides for a first variant of the manufacturing method according to the invention.
  • Herge provides for a first variant of the manufacturing method according to the invention.
  • the additive manufacturing process is in this case in the region of the first end 6 1 of the dielectric base body part 1, starting from the substantially hohlzylind RIC shaped basic body part 1 on the outer side ei ne socket-shaped extension 9 of the basic body part 1 built.
  • the sleeve-shaped extension 9 of the main body part 1 protrudes here in L jossachsraum of the high-frequency connector over the end face 10 at the first end 6 1 of the main body part also.
  • the inner conductor-side contacting region I12 of a high-frequency connector 2 produced in this way is realized by an inner conductor-side coating 5 2 applied on the inner side of the end face 10.
  • This inner conductor-side contact area 712 forms a innenlei ter townen contact area ⁇ 12 ', which is located on a opposite end face 10 'of an associated high-frequency mating connector 2' is located, a Stirnkontak orientation,
  • the outer-conductor-side contacting region 7n of a high-frequency connector 2 produced in this way is realized by the outer-conductor-side coating 5i on the inner lateral surface of the sleeve-shaped extension 9 of the main body part 1.
  • the outer conductor-side coating 5i of the high-frequency connector 2 from the outer circumferential surface of the main body part 1 over several
  • the outer conductor side Beschich device 5i over the entire longitudinal extension of the high-frequency connector 2 according to the invention in the same radial From the longitudinal axis 3 of the high-frequency connector 2 and thus coaxial with the inner conductor side coating 5 2 out.
  • This outer conductor-side contacting region 7n forms a radially directed contacting with an outer conductor-side contacting region 7n 'which is located on the outer lateral surface of an associated high-frequency mating connector 2'.
  • the associated high-frequency mating connector 2 ' can be produced by a conventional manufacturing method. the.
  • the high-frequency mating connector 2 ' can be produced by a conventional manufacturing method. the.
  • the high-frequency mating connector 2 ' can be produced by a conventional manufacturing method. the.
  • the high-frequency mating connector 2 ' can be produced by a conventional manufacturing method. the.
  • the high-frequency mating connector 2 ' can be produced by a conventional manufacturing method. the.
  • the high-frequency mating connector 2 'according to the invention produced in an additive manufacturing process is in this case a manufactured according to the fourth variant of the manufacturing method according to the invention high-frequency connector 2 with Stirnux ist, which will be explained below.
  • the front contact is hereby limited to the inner conductor-side contacting via an inner conductor-side contacting region 7 2 ' , since the outer conductor side contacting is realized via a radial contact.
  • a radially outwardly extending contact elevation 13 preferably an annular contact elevation 13, constructed. This radially outwardly extending contact elevation 13 allows approximately linear contact between the inner jacket surface of the receptacle-shaped extension 9 belonging to the high-frequency connector 2 and the outer circumferential surface of the high-frequency mating connector 2 '.
  • the extending radially outward contact elevation 13 adjacent area of Basic body part 1 ' formed.
  • This can, as in 4F and 4G, a cavity 14, which is formed by means of the additive manufacturing process in a radially outwardly extending contact elevation th 13 area of the base body part 1 '.
  • the contact elevation extending radially outward may be at the point of elevation.
  • the basic body part 1 ' is also constructed by means of the additive manufacturing method with an elastic dielectric material.
  • Length of the bush-shaped extension 9 is sufficient to be dimensioned in order to secure a good guidance of the high-frequency mating connector 2 'in the high-frequency connector 2.
  • the inner circumferential surface of the sleeve-shaped extensions tion 9 of the main body part 1 of the high-frequency connector 2 serves not only as an outer conductor side contacting region 7u, but also in combination with the outer surface of the Hochfrc t z mating connector as a guide area.
  • a high-frequency connector 2 is provided with an inner-conductor-side pin-shaped extension 15 ago.
  • the penför Extension 15 of the main body part 1 protrudes here in the longitudinal axis of the high-frequency connector over the end face 10 at the first end 6i of the Grundkör part addition.
  • inner conductor-side pin-shaped extension on a star-shaped structure.
  • This star-shaped structure advantageously allows a Mehrfachrome ist between the inner conductor-side pin-shaped extension 15 and. an associated primary sleeve-shaped inner conductor of an associated high-frequency mating connector 2 '.
  • Figures 5A, 5B, 5C, 5D, 5E, 5F and 5G relate to a high-frequency connector 2, which is produced according to a first sub-variant of this second variant of the manufacturing method according to the invention.
  • first Un variant as well as in the subsequently explained two th sub-variant of a pin-shaped innenlei ter townen extension 15 of the base body part 1 are formed as a pin-shaped extension 15 each have several slats shaped areas on the base body part 1 by means of additive manufacturing technology.
  • the lamellar areas 16i, 16 2, I6 3 and I64 of the pin-shaped extension 15 with a star-shaped structure in such a manner built up by means of the additive manufacturing process at the first end 61 of the body part 1 to the main body portion 1 that two adjacent lamellar Be rich I6 1, I6 2 , I6 3 and I6 4 each include an angle, preferably an equal angle.
  • the angle results from the number n of lamellar areas and corresponds to 360 ° / n.
  • the individual la ellenförmigen areas within the pin-shaped extension 15 are aligned radially and thus star-shaped to the longitudinal axis 3 of the high-frequency connector 2.
  • the individual lamellenförmi gene areas I6 1 , I6 2 , I6 3 and I6 4 are constructed so that they are connected to each other in the region of the longitudinal axis 3.
  • two adjacent la-shaped regions 16 1, 16 2 , 16 3 and 16 4 are in each case spaced apart at an angle of 360 ° / n with the base body.
  • Perteil 1 » preferably with the inner circumferential surface of the hollow-cylindrical basic body part 1, connected.
  • each individual lamellenför shaped area ie the formation of the side surfaces j edes each lamellar area is to build up using the Addi tive Vietnamesesclare such that on the one hand a simple insertion of the inner conductor-side pin-shaped extension 15 of the high-frequency connector 2 in the inner conductor side sleeve-shaped Formation of the High frequency mating connector 2 'is possible.
  • a safe inner conductor side contacting should be reali Siert.
  • a concave arched Ausfor determination according to the figures 5A, 5C and 5G offers.
  • a conically shaped shape is conceivable.
  • the preferred hemispherical contact elevations 18 are each constructed depending on the selected shape of the individual lamel lenförmigen areas in a portion of the end face of the lamellar region in which a secure contact is possible.
  • the individual la mellenförmigen areas 16i, I62, I6 3 and I64 are each formed elastic table.
  • through holes 19 are formed in the individual lamellar areas by means of the aditive manufacturing process.
  • the individual lamellar areas can also be constructed with egg nem elastic dielectric material.
  • a high-frequency connector 2 which is manufactured according to the first sub-variant of the second variant of the manufacturing method according to the invention is thus carried together menrankedd inner conductor side a radial contact between tween the individual lamellar areas I61, I62, I63 and I6 4 of the pin-shaped extension 15 of the body part 1, which form the inner conductor side contact area 1 ⁇ 2 of the high-frequency connector 2, with a innenlei ter townen contact area ⁇ 12 'of the high-frequency mating connector 2'.
  • This inner conductor-side contact region 7 I 2 ' is located in the lead-through 4' on the êtmantelflä- with a nenleiter bathen coating 5 2 surface of the high-frequency mating connector 2 'associated basic body part 1'.
  • the outer-conductive coating 5i is guided over a specific region of the end face 10 at the first end 6i of the main body part 1.
  • This outer conductor-side contact area 7u of the high-frequency connector 2 is in a Stirnkon contact with an opposite navalleiterseit! Gen con tactakt Scheme 7 H ' , the outer conductor side of the front surface 10' at the first end 6i of the high-frequency mating connector 2 'associated basic body part. 1 'is built up.
  • the high-frequency mating connector 2 ' can be manufactured in conventional as well as additive manufacturing technology.
  • An electrical separation between the outer conductor-side contact region 7n and the inner conductor-side contact region 712 is realized in that a region of the end face 10 of the main body part 1 located between the outer conductor-side contact region 7n and the pin-shaped extension 15 is not coated.
  • the inner conductor side contact portion 7i 2 of the high-frequency connector 2 additionally forms in combination with the inner circumferential surface of the sleeve-shaped inner conductor of the high-frequency mating connector 2 ', the guide portion of the high-frequency connector.
  • Figures 6h, 6B, 6C, 6D, 6E, 6F and 6G relate to a high-frequency connector 2, which is made according to a second variant belonging to the second sub-variant of the inventions to the invention manufacturing process. Also in the belonging to the second variant second subva riante is a pin-shaped extension 15 'of the Grundkörferils 1 with a star-shaped structure of several star-shaped lamellar areas 16i', 16 2 ' , 16 ' and 16 4 ' using an additive manufacturing process built up.
  • each projection 20 is starting from the hollow cylindrical Grundèvetei1 1 'of the high-frequency mating connector 2' in a first end 6 1 ' adjacent portion of the base body part 1' in the implementation 4 'protruding by means of the additive manufacturing process constructed.
  • the individual projections 20 are constructed according to a high-frequency connector 2, which is produced according to a preferred extension of the fourth variant of the Stanfordsverfah invention according to Figures 6E, 6F and 6G.
  • the individual projections are in this case constructed within the hollow-cylindrical basic body part 1 'in such a way that between each two adjacent projections 20 a supplied hearing-like lamellar region of the high-frequency connector is reliably guided.
  • the individual projections are in this case inner half of the hollow cylindrical body portion 1 'so constructed and formed that a safe contact with the Kon takterhöhungen 18 of the respectively introduced lamel lenförmige portions of the high-frequency connector 2 rea will rea.
  • the individual projections 20 can be constructed in ver production technology in each case with a rule elastic dielectric material.
  • an elastic formation of the individual projections 20, for example by means of formation of cavities within half of the projections 20 is possible.
  • the external-conductor-side contacting takes place via a front contact between an outer conductor side Mixbe rich 7n on the end face 10 of the high-frequency connector 2 and a participated1egenden outer conductor side contact area 7u 'on the end face 10' of the high-frequency Gegenteckverbinders 2 '.
  • Figures 7A, 7B, 7C, 7D, 7E, 7F and 7G relate to a high-frequency connector 2, which is made according to a second variant belonging to the third sub-variant of the inventions to the invention manufacturing process.
  • the rib-shaped portions 21i, 21 2 , 21 3 and 21 4 of the pin-shaped extension 15 '' with star-shaped structure are so constructed by means of the additive manufacturing process at the first end 61 of the base body part 1 on the base body part 1 that each two adjacent rib-shaped portions 21i , 2I 2 , 2I 3 and 2I 4 each include an angle, preferably an equal angle.
  • the angle results from the number n of rib-shaped areas and corresponds
  • the individual rib-shaped regions within the pin-shaped extension 15 '" are aligned radially and thus star-shaped to the longitudinal axis 3 of the high-frequency connector 2.
  • the individual rib-shaped portions 21i, 21 2 , 21 3 and 21 4 are constructed so that they are in the range By the additive structure, two adjacent rib-shaped portions 21i, 21 2 , 21 3 and 21 4 beabsfandet each other at an angle of 360 ° / n to the base body part 1, preferably on the inner circumferential surface of the hollow cylinder
  • the star-shaped structure of the pin-shaped extension 15 "'of the individual rib-shaped areas 21i, 2I2, 21 3 and 2I 4 forms a number of axial passages 22i, 22 2 , 22 3 and 22 4 corresponding to the number of rib-shaped areas Bushings 22i, 22 2 , 22 3 and 22 4 , the entire pin-shaped extension 15 '' with all its rib-shaped portions 21i, 21 2 , 21 3 and 21 4 to sammen ownedd with the inner conductor-side coating 5 2 of the base body part 1 coated.
  • the single rib-shaped portion of the pin-shaped extension Longer 15 '' of the base body part 1 has radially inwardly and radially outwardly in each case a concavely curved Stirnflä surface.
  • a contact elevation 23 is in each case constructed with means of the additive manufacturing method.
  • About the contact elevations 23 of all rib-shaped areas 21i, 21 2 , 21 3 and 21 4 is a radia le Mehrfachrome réelle with the inner conductor side Kontak t michs Scheme 7 2I ' on the inner circumferential surface of the substantially hollow cylindrical molded body portion 1' of the high-frequency mating connector 2 ' realized.
  • the high-frequency Schmidtckbinder 2 ' can hereby in conven tional manufacturing technology or, as shown in Figures 7E, 7F and 7G, are also produced according to the invention in additive manufacturing technology.
  • the individual rip penförmigen areas 21i, 21 2 , 21 3 and 21 4 respectively elastic.
  • through-holes 24 in the individual rib-shaped regions are preferably formed by means of the additive manufacturing process.
  • the individual rib-shaped regions can also be constructed with an elastic dielectric material.
  • Figures 8A, 8B, 8C, 8D, 8E, 8F and 8G relate to a high-frequency connector 2, which is made according to a belonging to the second variant fourth sub-variant of the inventions to the invention manufacturing process.
  • a pin-shaped extension 15 '''of the main body part 1 of several spring arm-shaped areas 25i, 25 2 , 25 3 and 25 4 is constructed on the basic body part 1 using an additive manufacturing process.
  • Each individual federarmförmige area 25i, 25 2/25 3 and 25 4 of the pin-shaped extension 15 'of the body part 1 is formed with its essential extent in the direction of the longitudinal axis 3 of the high frequency connector. 2
  • the individual spring arm-shaped regions 25i, 25 2 , 25 3 and 25 4 are preferably constructed angularly offset on the inner circumferential surface of the hollow cylindrical basic body part 1 on the main body part 1.
  • two adjacent spring arm-shaped areas 25i, 25 2 , 25 3 and 25 4 each enclose at an angle of 360 ° / n, when the pin-shaped extension 15 '''of the main body part 1 contains a number n of spring arm-shaped areas.
  • the pin-shaped extension 15''' a single Implementation 26 on.
  • the bushing 26 enables a complete and coherent electrically conductive coating of each spring-shaped region 25i, 25 2 , 25 3 and 25 4 with the inner conductor side coating 5 2 of the We sentlichen hollow cylindrical molded body part. 1
  • each case a contact increase 27 is constructed by means of the additive manufacturing process.
  • a contact elevations 27 of all spring arm-shaped portions 25i, 25 2 , 25a and 25 4 is a radial Mehrfachrome ist with the inner conductor side contacting region 7 2I ' on the inner surface of the substantially hollow cylindrical molded body portion 1' of the high-frequency mating connector 2 realized.
  • the high-frequency mating connector 2 can in this case in conventional manufacturing technology or, as shown in Figures 7E, 7F and 7G, also inven tion in accordance with additive manufacturing technology.
  • the individual spring arm-shaped contact areas 25i, 25 2 , 25a and 25 4 need not additionally be formed by means of the additive manufacturing process.
  • Figures 9A, 9B, 9C, 9D, 9E, 9F and 9G relate to a high-frequency connector 2, which is Herge provides a third variant of the manufacturing method according to the invention.
  • a sleeve-shaped extension 28 of the main body part 1 is built up on the main body part 1 inside by means of the additive manufacturing process. This sleeve-shaped extension 28 protrudes in Lijnsachs direction over the end face 10 at the first end 6 i of the base body part 1 addition.
  • This sleeve-shaped extension 28 is formed at its distal end in each case several times slotted in the direction of the longitudinal axis 3 of the high-frequency connector. In this way, a spring tab is formed between each two adjacent slots 29.
  • the sleeve-shaped extension tion 28 thus forms in the radial direction in each case Fe ed or elastic sleeve formed. For better radia len contact with the additive Vietnamesesver procedure at the distal end of each spring tab each a radially outwardly directed contact increase 30 builds up.
  • the sleeve-shaped extension 28 of the main body part 1 is completely and coherently coated with all its spring tabs with the inner conductor-side coating 5 2 on the In nenmantel simulation the substantially hollow cylindrical out formed basic body part 1.
  • the sleeve-shaped extension 28 forms the inner conductor side con tact region 7 2I of the high-frequency connector. 2
  • An outer conductor-side contact region 7 of the high-frequency connector 2 is formed as a front contact region and is in equivalence to all sub-variants of the second variant of the manufacturing method according to the invention provides Herge.
  • the inner conductor-side contacting takes place between the inner conductor side contacting region 7 12 of Hochfre frequency connector 2, which is formed from the individual radially outwardly extending contact increments 30 on the spring tabs of the sleeve-shaped extension 28 » and the inner conductor side contacting region 7 12 ' on the inner sheath surface of the Basic body part 1 of the high-frequency mating connector 2 ', the inner conductor side Girie approximately region 7i2' of the high-frequency mating connector 2 'is preferably formed by a step 31 on the inner circumferential surface at the first end 61' of the base body part 1.
  • the ra diale extent of the stage 31 corresponds substantially to the wall thickness of the sleeve-shaped extension 28 at its distal end »to avoid in this way an inner conductor-side diameter jump in the transition region between high-frequency connector 2 and high-frequency mating connector 2 '. Otherwise, an impurity would arise » the transmission received the high-frequency connector degrades significantly.
  • FIGS 1QA, 1QB, IOC "10D, 10E, 10F and 10G relate to a high-frequency connector 2 'which is manufactured according to a fourth variant of the invention Kabsverfah proceedings.
  • a high-frequency connector 2 produced according to the fourth variant of the method according to the invention preferably contacts the inner conductor side and the outer conductor side via a respective front contact with a relative high-frequency mating connector 2 '.
  • an inner conductor-side contacting region 12 is produced at the end face 10 at the first end 6 1 of the main body part 1. represents » by the inner conductor-side coating 5 2 on the inner circumferential surface of the substantially hollow cylindrical molded basic body part 1 is extended to an inner conductor side region on the end face 10.
  • the inner conductor-side coating 5 2 is in this case so far into the end face 10 out » that a sufficiently large inside conductor-side contact area 7 I2 consists.
  • the inner conductor side coating 52 is preferably carried out in the face area multi-layered or with a higher layer thickness. Equivalently, the outer conductor-side contact t réelles Scheme 7n generated » by the outer conductor side Be coating 5i is continued by the outer circumferential surface of the base body 1 in a sufficiently large outer conductor-side region on the end face 10.
  • a cavity 33 is formed in the base body part 1 by means of an additive manufacturing process. The cavity 33 forms, together with the ring-shaped or sleeve-shaped extension 32 on the end face 10 on the inner conductor side or on the outer conductor side, respectively, an elastically formed termination of the main body part 1.
  • This elastically formed termination of the main body part 1 can compensate for an angular offset between the two high-frequency connectors inserted one inside the other.
  • Alterna tive to a ring or sleeve-shaped extension 32 of the Basic body part 1 are also multiple preferred hemispherical extensions of the main body part 1 possible.
  • the multiple preferred hemispherical extensions 32 of the main body part 1 are each arranged on a circle, a El lipse or a rectangle in the outer conductor and réelleleiterbe rich arranged. Also in the immediate vicinity of the individual preferably hemispherical extensions 32 who the body part 1 by means of an additive manufacturing process in the base each formed Hohlrämne 33.
  • This buchsenför shaped extension 34 may for example be a sleeve made of an electrically insulating material, which is indicated as in Fig. 10G, in the region of the first end 6i of the main body part 1 on the finished Hochfre frequency connector is pressed.
  • a bush-shaped extension according to FIGS. 4C, 4D and 4G is possible, which is constructed on the basic body part 1 in the region of the first end 6i of the main body part 1 by means of an additive manufacturing process. Due to the outer conductor side end contacting the outer conductor side Be coating is to remove 5i on the entire outer surface of this book senförmigen extension with the exception of the coating in the slots 11 by means of a thermal or mechanical process.
  • addi tive manufacturing methods offer the further significant advantage of a high-frequency connector with a controlled impedance along its entire length ver real.
  • the more complex geometric formations in the region of the extensions of the base body part 1 can lead to a deviation from a matched impedance.
  • the relative permittivity of these dielectric materials is suitably changed from the relative permittivity of the dielectric material used in the remaining impedance-applied regions of the body portion 1.
  • an external thread profile is formed on the outer circumferential surface of the base body part 1 by means of egg nes additive manufacturing process.
  • the coated external thread profile of the inventions to the invention high-frequency connector 2 is screwed ver with a matching internal thread profile of a union nut, which is rotatably mounted on a high-frequency mating connector 2.
  • the union nut with its réellege winch profile can be prepared in conventional manufacturing technology or in additive manufacturing technology with subsequent sequent metallic coating.
  • closure technique In addition to these embodiments of a closure technique, other closure techniques such as a bayonet connection by means of additive manufacturing technology are reali sierbar. Finally, a magnetic connection between the high-frequency connectors to be contacted is also possible, in which in the basic body part 1 in the region of the first end 6i at least one magnet with a corresponding polarity is inserted.
  • a Hochfrequenzka- The high-frequency signal line structure according to the invention is connected to the high-frequency connector 2 at the second end 6 2 of the main body part 1.
  • inventive construction methods based on the additive manufacturing method are used for electrically contacting and guiding a high frequency Connector 2 equivalent applicable bar.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Hochfrequenz-Steckverbinders. Das Verfahren beinhaltet ein Herstellen eines Grundkörperteils (1) aus einem dielektrischen Material mittels eines additiven Fertigungsverfahrens. Das Grundkörperteil (1) weist eine Durchführung (4) zwischen einem ersten Ende (61) und einem zweiten Ende (62) einer Längserstreckung des Grundkörperteils (1) und eine Stirnfläche am ersten Ende (61) zur Kontaktierung mit einem Gegensteckverbinder auf. Außerdem beinhaltet das Verfahren ein Beschichten des dielektrischen Grundkörperteils (1) mit einer elektrisch leitfähigen Schicht (5) und ein Entfernen der elektrisch leitfähigen Schicht in einem die Durchführung (4) jeweils umschließenden Bereich an der Stirnfläche am ersten Ende und an dem zweiten Ende des Grundkörperteils (1) zur Ausbildung einer elektrisch leitfähigen außenleiterseitigen Beschichtung (51) und einer elektrisch leitfähigen innenleiterseitigen Beschichtung (52). Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen Hochfrequenz-Steckverbinder.

Description

Verfahren zur Herstellung eines Hochfrequenz- Steckverbinders sowie zugehörige Vorrichtung
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Herstellung eines Hochfrequenz-Steckverbinders sowie ei ne zugehörige Vorrichtung.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Eine elektrische Verbindung zwischen einem Kabel und einem weiteren Kabel wird mittels eines zueinander steckbaren Paa res aus einem Steckverbinder und einem zugehörigen Gegen steckverbinder hergestellt und wieder gelöst.
Eine derartige Steckverbindung lässt sich auch zwischen ei nem Kabel und einer Leiterplatte bzw. zwischen einem Kabel und einem Gehäuse einer Elektronikbaugruppe realisieren.
Auch zwischen zwei Leiterplatten bzw. zwischen einer Leiter platte und einem Gehäuse einer Leiterplatte bzw. zwischen den Gehäusen von zwei Elektronikbaugruppen lässt sich je weils eine Steckverbindung verwirklichen.
Derartige Steckverbinder realisieren nicht nur eine elektri sche Verbindung für ein oder mehrere Gleichspannungssignale oder Niederfrequenzsignale» sondern auch für ein oder mehre re Hochfrequenzsignale. Unter einem HochfrequenzSignal wird hierbei und im Folgenden ein Signal mit einer Frequenz ab 3 MHz bis 30 THz» also fast der gesamte Bereich des elektro magnetischen Spektrums» verstanden.
Gemäß beispielsweise der DE 10 2011 103 524 Al setzt sich jeder Steckverbinder für ein Hochfrequenzsignal wenigstens aus einem Innenleiterelement» einem dazu koaxial angeordne- ten Außenleiterelement und einem dazwischen angeordneten Isolatorelement, das das Innenleiterelement vom Außenleiterelement beabstandet, zusammen. Das Innenleiterelement, das Isolatorelement und das Außen leiterelement werden als separate Bauteile konventionell mittels Zerspanungstechnologie, beispielsweise Drehen, oder mittels Umformtechnologie, beispielsweise Stanzen und Bie gen, gefertigt. Anschließend werden die Einzelbauteile ver- gleichsweise aufwendig zu einem Steckverbinder montiert.
Zur Übertragung eines Hochfrequenzsignals auf der Übertra gungsstrecke - Kabel bzw. Leiterplatte, Steckverbinder, Ge gensteckverbinder, Kabel bzw. Leiterplatte - ist die Impe- danz des Steckverbinders und des Gegensteckverbinders an die Impedanz des Kabels und der Hochfrequenzsignalleitung auf der Leiterplatte anzupassen. Ist die Impedanz nicht ange passt, so kommt es zu unerwünschten Reflexionen des zu über tragenden Hochfrequenzsignals an den einzelnen Schnittstel- len.
Die Anforderung einer Impedanzanpassung für Steckverbinder bis in den Höchstfrequenzbereich stellt in Kombination mit erhöhten mechanischen und thermischen Anforderungen, bei- spielsweise Vibrationsfestigkeit, Verschleißfestigkeit, Tem peraturbeständigkeit usw. , und speziellen geometrischen An forderungen nicht selten eine Machbarkeitsgrenze für konven tionelle Fertigungstechnologien dar. Eine weitere technische Anforderung an zukünftige Steckver binder-Generationen liegt in der zunehmenden Miniaturisie rung des Steckverbinders. Hochfrequenz-Steckverbinder, die eine Vielzahl von Hochfrequenzsignalen auf engstem Raum in unterschiedlichen Anwendungsgebieten übertragen, erfordern Dimensionen im Mikrometerbereich und u.U. im Nanometerbe- reich. Insbesondere bei derartigen Anforderungen wird die konventionelle Fertigungstechnologie an ihre Grenzen kommen.
Dies ist ein Zustand, den es zu verbessern gilt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur kostengünstigen Herstel lung eines Steckverbinders für mindestens ein Hochfrequenz signal anzugeben, der hinsichtlich seiner elektrischen und mechanischen Eigenschaften optimiert ist und auch in einer sehr geringen Ausdehnung mit Qualität herstellbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Hochfrequenz-Steckverbinders mit den Merk malen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Demgemäß ist vorgesehen:
Ein Verfahren zur Herstellung eines Hochfrequenz- Steckverbinders mit folgenden Verfahrensschritten:
- Herstellen eines Grundkörperteils des Hochfrequenz- Steckverbinders aus einem dielektrischen Material mit tels eines additiven Fertigungsverfahrens ,
- wobei das Grundkörperteil eine Durchführung zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende einer Längser- Streckung des Grundkörperteils und
- eine Stirnfläche am ersten Ende zur Kontaktierung mit einem Gegensteckverbinder aufweist,
- Beschichten des dielektrischen Grundkörperteils mit einer elektrisch leitfähigen Schicht und
- Entfernen der elektrisch leitfähigen Schicht in einem die Durchführung umschließenden Bereich an der Stirn- fläche am ersten Ende und an dem zweiten Ende des
Grundkörperteils zur Ausbildung einer elektrisch leit fähigen außenleiterseitigen Beschichtung und einer elektrisch leitfähigen innenleiterseitigen Beschich tung.
Erfindungsgemäß wird ein Grundkörperteil des Hochfrequenz- Steckverbinders aus einem dielektrischen Material mittels eines additiven FertigungsVerfahrens hergestellt, das eine Durchführung zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende seiner Längserstreckung aufweist. Ein Grundkörperteil mit einer derartigen Ausformung und aus einem derartigen Material wird für ein Isolatorelement des erfindungsgemäßen Hochfrequenz-Steckverbinders verwendet .
Der Hochfrequenz-Steckverbinder ist bevorzugt aus einem ein stückigen Grundkörperteil zusammengesetzt. I Sonderfall eines mehrstückigen Grundkörperteils werden die dielektrischen Einzelteile des Grundkörperteils vor dem Beschichten geeig net, beispielsweise mittels Klebung, miteinander verbunden.
Erfindungsgemäß wird außerdem das dielektrische Grundkörperteil mit einer elektrisch leitfähigen Schicht beschichtet. Schließlich wird erfindungsgemäß die elektrisch leitfähige Schicht in einem die Durchführung jeweils umschließenden Be reich an der Stirnfläche am ersten Ende und am zweiten Ende des Grundkörperteils entfernt. Auf diese Weise wird vorteilhaft ein Hochfrequenz-Steckverbinder mit einer Innenleiter beschichtung und einer Außenleiterbeschichtung erzeugt, die jeweils durch das dielektrische Material des Grundkörper teils voneinander elektrisch isoliert sind.
Der wesentliche Vorteil dieses erfindungsgemäßen Herstel lungsverfahrens liegt darin, dass die Einzelbauteile des Hochfrequenz-Steckverbinders, d.h. das Innenleiterelement, das Isolatorelement und das Außenleiterelement, nicht mehr einzeln gefertigt und anschließend vergleichsweise aufwaui ' zum fertigen Hochfrequenz-Steckverbinder montiert werden müssen. Stattdessen wird der Hochfrequenz-Steckverbinder über drei sequenziell ablaufende Fertigungsschritte herge stellt, die automatisiert werden können .
Außerdem ermöglicht die Herstellung des Grundkörperteils aus einem dielektrischen Material mittels eines additiven Ferti gungsverfahrens im Vergleich zur Einzelteilfertigung in ei ner konventiouu1 n Fex J .migstechnologie vorteilhaft die Realisierung von sehr komplexen und extrem kleinen Geomet rien. Diese komplexen und kleinen Geometrien lassen sich zu sätzlich vorteilhaft mit komplexen Werkstoffkombinationen verbinden. Damit lassen sich Hochfrequenz-Steckverbinder mit komplexen elektrischen und mechanischen Anforderungen her steilen. Insbesondere lässt sich ein Hochfrequenz- Steckverbinder mit einer Impedanz herstellen, die entlang seiner gesamten Längserstreckung einstellbar ist .
Unter einer einstellbaren Impedanz eines Hochfrequenz- Steckverbinders wird hierbei und im Folgenden eine Impedanz verstanden, die zwischen den beiden Schnittstellen am ersten und zweiten Ende des Grundkörpers an die Impedanz des jewei ligen Steckpartners , d.h. des Hochfrequenz- Gegensteckverbinders , des Hochfrequenzkabels oder Hochfre quenzsigna11eitung auf einer Leiterplatte, angepasst ist . Eine bevorzugt konstante Impedanz über die gesamte Längser- Streckung wird durch eine geeignete Formgebung und Material wahl des Grundkörperteils real . Im Sonderfall einer untersch: Impedanz der beiden Steckpartner wird eine angepa pedanz erreicht, indem mittels Formgebung und
Materialwahl im Grundkörperteil ein stetiger oder zumindest mehrfach gestufter Übergang zwischen den beiden unterschied- liehen Werten am ersten und zweiten Ende des Grundkörperteils verwirklicht wird.
Unter einem „additiven Fertigungsverfahren", das auch als „generatives Fertigungsverfahren" bezeichnet wird, wird hierbei und im Folgenden ein Fertigungsverfahren verstanden, das auf der Basis von rechnerinternen Datenmodellen aus formlosem (Flüssigkeiten, Gelen/Pasten, Pulver u. ä.) oder formneutralem (band-, drahtförmig, blattförmig) Material mittels chemischer und/oder physikalischer Prozesse Erzeug nisse hoch präzise und kostengünstig herstellt. Obwohl es sich um formende Verfahren handelt, sind für ein konkretes Erzeugnis keine speziellen Werkzeuge erforderlich, die die jeweilige Geometrie des Werkstücks gespeichert haben (zum Beispiel Gussformen) .
Zur Realisierung sehr kleiner Geometriestrukturen des Hoch frequenz-Steckverbinders eignet sich bevorzugt die 3D-Laser- Lithographie, insbesondere bevorzugt die 2-Photonen-Laser- Lithographie. Mit der hierbei verwendeten Multi-Photonen- Polymerisation wird ein fotosensitives Material, bevorzugt ein flüssiges fotosensitives Material, insbesondere bevor zugt ein pastöses fotosensitives Material, mittels eines La sers bevorzugt in einzelnen Laserlichtblitzen beschossen und härtet dabei an speziellen Stellen aus. Auf diese Weise wird das Grundkörperteil des Hochfrequenz-Steckverbinders
schrittweise aus dem fotosensitiven dielektrischen Material aufgebaut .
Nach der Herstellung des dielektrischen Grundkörperteils des Hochfrequenz-Steckverbinders mittels eines additiven Ferti gungsverfahrens wird das Grundkörperteil mit einer
elektrisch leitfähigen Schicht beschichtet. Als Beschich tungsverfahren eignet sich bevorzugt ein elektrochemisches Beschichtungsverfahren, beispielsweise ein Galvanik-Prozess. In einem Galvanikbad mit einem Elektrolyten wird hierbei ein elektrischer Stromkreis zwischen einer Kathode, die mit dem zu galvanisierenden Körper verbunden ist, und einer Anode aus dem Beschichtungsmaterial aufgebaut . Als Beschichtungs material eignet sich bevorzugt Kupfer . Daneben kann auch Palladium, Silber, Gold, Nickel , Zinn oder Bleizinn zum Ein satz kommen .
Neben einem elektrochemischen Prozess kann für das Beschich ten auch ein chemisches Verfahren verwendet werden. Bei ei nem chemischen Verfahren reagiert ein Ausgangsstoff, der an ein Trägergas gebunden ist oder in einer eit gelöst ist, unter bestimmten Reaktionsbedingungen, beispielsweise Temperatur und Druck, mit dem Grundkörperteil aus dielektri schen Material und erzeugt als Reaktionsergebnis eine elektrisch leitfähige Schicht, bevorzugt eine metallische Schicht .
Schließlich ist als Beschichtungsverfahren auch ein physika lisches Verfahren möglich, wie beispielsweise das Sputter- Verfahren oder andere Verdampfungsverfahren,
Alternativ ist als alternative Beschichtung auch eine Kombi nation eines elektrochemischen Verfahrens mit einem che i- sehen Verfahren oder eine Kombination eines elektrochemi- sehen Verfahrens mit einem physikalischen Verfahren denkbar .
Für das Entfernen der elektrisch leitfähigen Schicht an ei nem ersten und an einem zweiten Ende des Grundkörperteils in einem die Durchführung des Grundkörperteils umschließenden Bereich kann ein mechanisches Verfahren wie beispielsweise das Abschleifen der mindestens einen elektrisch leitfähigen Schicht mit einem hierfür geeignet ausgelegten Schleifwerk zeug zum Einsatz kommen . Daneben kann das Entfernen der elektrisch leitfähigen
Schicht auch über ein physikalisches bzw. optisches Verfah ren, beispielsweise mittels Laserablation oder Laserverdamp fung, durchgeführt werden. Hierbei wird die elektrisch leit fähige Schicht von einer Oberfläche des Grundkörperteils durch Beschuss mit einer Laserstrahlung entfernt. Die hier bei verwendete Laserstrahlung weist eine hohe Leistungsdich te auf, die zu einer rapiden Erhitzung und Ausbildung eines Plasmas an der Oberfläche führt. Hierbei werden die chemi schen Bindungen der elektrisch leitfähigen Schicht, bevor zugt der metallischen Schicht, aufgebrochen und/oder aus der Oberfläche des Grundkörperteils geschleudert.
Schließlich kann die elektrisch leitfähige Schicht auch über ein chemisches Verfahren, beispielsweise über den sogenann ten Lift-Off-Prozess , entfernt werden. Hierzu wird zwischen der elektrisch leitfähigen Schicht und dem Grundkörperteil aus dielektrischem Material eine Opferschicht bevorzugt aus Fotolack aufgebracht. Über einen nasschemischen Prozess mit einem Lösungsmittel, beispielsweise Aceton, wird die Opfer schicht entfernt. Mit der Opferschicht wird auch die
elektrisch leitfähige Schicht mit abgehoben (englisch: lift off) und weggewaschen .
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Be schreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung wird die Schichtdicke der Beschichtung, d.h. der elektrisch leitfähi gen Schicht, innerhalb der Durchführung vergleichsweise grö ßer als die Schichtdicke der elektrisch leitfähigen Be schichtung an der Außenmantelfläche des Grundkörperteils ausgebildet. Auf diese Weise lassen sich auch Hochfrequenz signale mit einem höheren Leistungspegel über den Hochfre quenz-Steckverbinder übertragen. Im Extremfall füllt die Be schichtung die Durchführung vollständig aus.
Insbesondere bei Anwendung eines elektrochemischen Beschich tungsverfahrens, d.h. bei Anwendung eines Galvanik- Prozesses, ist vor dem Aufbringen der eigentlichen
elektrisch leitfähigen Schicht funktionsbedingt eine elektrisch leitfähige Startschicht, bevorzugt eine metalli sche Startschicht, auf dem elektrisch isolierenden Material des Grundkörperteils mittels beispielsweise eines chemischen Verfahrens aufzubringen.
Somit beinhaltet das Beschichten des dielektrischen Grund körperteils mit einer elektrisch leitfähigen Schicht bevor zugt ein Beschichten des dielektrischen Grundkörperteils mit mehreren elektrisch leitfähigen Schichten, bevorzugt mit mehreren metallischen Schichten. Die einzelnen metallischen Schichten, d.h. die Startschicht und die darauf aufgesetzte mindestens eine weitere metallische Schicht, sind bevorzugt aus einem unterschiedlichen metallischen Material . Durch ge eignete Wahl der Schichtfolgen lassen sich auf diese Weise insbesondere in den Kontaktierungsbereichen besonders ausge prägte elektrische und mechanische Eigenschaften, beispiels weise ein minimierter Kontaktwiderstand oder eine optimierte Abriebfestigkeit, realisieren.
Anstelle von einer Durchführung zwischen dem ersten und dem zweiten Ende der Längserstreckung des dielektrischen Grund- körperteils können auch zwei Durchführungen zwischen dem ersten und zweiten Ende des Grundkörperteils ausgebildet werden. In diesem Fall lässt sich ein Hochfrequenz- Steckverbinder für ein differenzielles HochfrequenzSignal realisieren. Schließlich sind auch mehrere Paare von Durch führungen für einen Hochfrequenz-Steckverbinder für mehrere differenzielle Hochfrequenz-Signale möglich. Die Paare von Durchführungen zur Übertragung von mehreren differenziellen Hochfrequenz-Signalen können im dielektrischen Grundkörper teil jeweils sternförmig zueinander oder jeweils parallel zueinander angeordnet werden.
Das additive Fertigungsverfahren bietet vorteilhaft im Ge gensatz zur konventionellen Fertigungstechnologie die Mög lichkeit, sehr komplexe geometrische Formen im Steckbereich eines Hochfrequenz-Steckverbinders zu realisieren. Auf diese Weise lassen sich vollkommen neue Konturen zur elektrischen Kontaktierung im gesteckten Zustand und zur mechanischen Führung im Steckprozess zwischen einem Hochfrequenz- Steckverbinder und einem zugehörigen Hochfrequenz- Gegensteckverbinders realisieren. Gleichzeitig lässt sich eine eingestellte Impedanz entlang der Längserstreckung des Hochfrequenz-Steckverbinders verwirklichen.
Hierzu werden am ersten Ende des Grundkörperteils des Hoch frequenz-Steckverbinders außenleiter- und innenleiterseitige Kontaktierungsbereiche zur elektrischen Kontaktierung mit zum zugehörigen Hochfrequenz-Gegensteckverbinder gehörigen außenleiter- und innenleiterseitigen Kontaktierungsberei chen ausgebildet. Jeweils einer der beiden Kontaktierungsbe reiche kann zusätzlich als Führungsbereich im Steckprozess dienen. Im Fall einer außenleiterseitigen und innenleiter seitigen Stirnkontaktierung wird keiner der beiden Kontak tierungsbereiche als Führungsbereich verwendet. Am zweiten Ende des Grundkörperteils des Hochfrequenz
Steckverbinders werden die außenleiter- und innenleitersei tigen Kontaktierungsbereiche zuzüglich der Führungsbereiche mit einem weiteren Hochfrequenz-Gegensteckverbinder, einem Hochfrequenzkabel oder einer Leiterplatte mit einer Hochfre quenzleitungsstruktur ausgebildet .
In einer ersten Variante des erfindungsgemäßen Herstellungs verfahrens wird das Grundkörperteil an seinem ersten Ende außenleiterseitig in der Längsachsrichtung des Hochfrequenz- Steckverbinders verlängert. Die Verlängerung des Grundkör perteils wird hierbei buchsenförmig mithilfe des additiven Fertigungsverfahrens aufgebaut. Diese buchsenförmige Verlän gerung des Grundkörperteils dient zur außenleiterseitigen Kontaktierung und zur Führung des Hochfrequenz- Steckverbinders und des zugehörigem Hochfrequenz- Gegensteckverbinders .
Dieser Hochfrequenz-Gegensteckverbinder kann bevorzugt eben falls mit einem additiven Fertigungsverfahren hergestellt werden. Alternativ kann der Hochfrequenz-Gegensteckverbinder auch mittels eines konventionellen Fertigungsverfahrens her gestellt werden.
Unter einer außenleiterseitigen buchsenförmigen Verlängerung wird hierbei bevorzugt eine hülsenförmige Verlängerung zur Aufnahme eines stiftförmig ausgeformten Außenleiters eines
Hochfrequenz-Gegensteckverbinders verstanden .
Der Innendurchmesser der buchsenförmigen Verlängerung wird dabei so ausgebildet, dass bei einem korrespondierenden Au ßendurchmesser des Hochfrequenz-Gegensteckverbinders eine form- oder kraftschlüssige Verbindung mit dem Außenleiter eines Hochfrequenz-Gegensteckverbinders und damit ein guter elektrischer Übergangswiderstand herstellbar sind. Zur au- ßenleiterseitigen Kontaktierung des Hochfrequenz- Steckverbinders wird die außenleiterseitige Beschichtung an der Außenmantelfläche des Grundkörperteils über die Innen mantelfläche der buchsenförmigen Verlängerung geführt. Damit wird die Innenmantelfläche der buchsenförmigen Verlängerung zum außenleiterseitigen Kontaktierungsbereich.
Die Länge der buchsenförmigen Verlängerung des dielektri schen Grundkörperteils wird so ausgebildet» dass einerseits eine ausreichende elektrische Kontaktierungsfläche zum Au ßenleiter des Hochfrequenz-Gegensteckverbinders und anderer seits eine ausreichende Führungsfläche für den Hochfrequenz- Gegensteckverbinder im Hochfrequenz-Steckverbinder gesichert sind. Außerdem ist hiermit sichergestellt» dass ein axialer Versatz und ein Winkelversatz zwischen dem Hochfrequenz- Steckverbinder und dem zugehörigen Hochfrequenz- Gegensteckverbinder jeweils innerhalb technisch festgelegter Toleranzen liegen oder anderweitig abgefangen werden.
In einer zweiten Variante des erfindungsgemäßen Herstel lungsverfahrens wird das Grundkörperteil innenleiterseitig an seinem ersten Ende in der Längsachsrichtung des Hochfre quenz-Steckverbinders verlängert. Die Verlängerung des
Grundkörperteils wird hierbei stiftförmig mithilfe des addi tiven Fertigungsverfahrens aufgebaut. Die innenleiterseitige stiftförmige Verlängerung des Grundkörperteils dient einer seits zur innenleiterseitigen elektrischen Kontaktierung des Hochfrequenz-Steckverbinders mit einem zugehörigen Hochfre quenz-Gegensteckverbinder. Außerdem dient die innenleiter seitige stiftförmige Verlängerung des Grundkörperteils zur Führung des Hochfrequenz-Steckverbinders in einem bevorzugt buchsenförmig ausgeformten Innenleiter des Hochfrequenz- Gegensteckverbinders . Hinsichtlich der Auslegung des Außendurchmessers und der Länge der stiftförmigen innenleiterseitigen Verlängerung des Grundkörperteils in der zweiten Variante des erfindungsgemä ßen Herstellungsverfahrens gilt korrespondierend das obig zur Auslegung des Innendurchmessers und der Länge der buchsenförmigen außenleiterseitigen Verlängerung des Grundkör perteils Gesagte.
In der stiftförmigen Verlängerung des Grundkörperteils wird bevorzugt in der Längsachsrichtung des Hochfrequenz- Steckverbinders eine Durchführung, bevorzugt mindestens eine Durchführung, mithilfe des additiven Fertigungsverfahrens ausgeformt. Auf diese Weise ist gesichert, dass die metalli sche Schicht auf der Außenoberfläche der innenleiterseitigen stiftförmigen Verlängerung zusammenhängend ohne Unterbre chung mit der innenleiterseitigen metallischen Schicht in der Durchführung des Grundkörperteils verbunden ist.
In einer bevorzugten Ausprägung der zweiten Variante des er findungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird eine innenlei terseitige stiftförmige Verlängerung des Grundkörperteils mit einer sternförmigen Struktur aufgebaut.
Unter einer Ausbildung einer sternförmigen Struktur der stiftförmigen Verlängerung des Grundkörperteils wird hierbei der Aufbau von mehreren im Wesentlichen gleich geformten Be reichen verstanden, die ausgehend vom innenleiterseitigen Bereich des Grundkörperteils jeweils in einem bestimmten Winkel zueinander benachbart bis zur Längsachse des Hochfre quenz-Steckverbinders verlaufen.
Die stiftförmige Verlängerung des Grundkörperteils mit sternförmiger Struktur bietet vorteilhaft eine Mehrfachkon taktierung zwischen der innenleiterseitigen stiftförmigen Verlängerung des zum Hochfrequenz-Steckverbinder gehörigen Grundkörperteils und dem zugehörigen buchsenförmigen Innen leiter des Hochfrequenz-Gegensteckverbinders .
In einer ersten Untervariante der zweiten Variante des er findungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird die innenleiter seitige stiftförmige Verlängerung des Grundkörperteils aus einer Anzahl n von lamellenförmigen Bereichen aus dielektri schem Material aufgebaut. Hierbei schließen jeweils zwei be nachbarte lamellenförmige Bereiche einen Winkel von 360°/n ein. Diese 1a e11enförmigen Bereiche werden so aufgebaut, dass sie einerseits im Bereich der Längsachse des Hochfre quenz-Steckverbinders miteinander verbunden sind und ande rerseits jeweils im innenleiterseitigen Bereich des Grund körperteils mit dem restlichen Grundkörperteil verbunden sind. Zwischen zwei benachbarten lamellenförmigen Bereichen wird somit jeweils eine axiale Durchführung in der stiftför migen Verlängerung des Grundkörperteils ausgeformt.
Zur Verbesserung einer radialen Kontaktierung mit dem Hoch frequenz-Gegensteckverbinder, insbesondere zur Realisierung einer bevorzugt halbkugelförmigen radialen Kontaktierung, wird mithilfe des additiven Fertigungsverfahrens an einer Stirnfläche jedes lamellenförmigen Bereiches jeweils eine Kontakterhöhung aufgebaut. Diese Kontakterhöhung weist eine Ausformung mit einem sich in Richtung des Kontaktierungs- punktes bzw. der Kontaktierungsfläche sich verkleinernden Querschnitt auf. Sie kann beispielsweise die Form einer Halbkugel, einer Hälfte eines Ellipsoids , einer Kegelspitze oder einer Pyramidenspitze annehmen.
Um einen ausreichenden Kontaktdruck von der innenleitersei tigen stiftförmigen Verlängerung des zum Hochfrequenz- Steckverbinder gehörigen Grundkörperteils auf den buchsen förmigen Innenleiter des Hochfrequenz-Gegensteckverbinders auszuüben, wird jeder lamellenförmige Bereich der schlitz- förmigen Verlängerung elastisch ausgebildet. Hierzu wird in jedem lamellenförmigen Bereich jeweils eine Durchgangsboh rung ausgeformt. Der Querschnitt der Durchgangsbohrung kann jede technisch sinnvolle Ausformung annehmen, beispielsweise kreisförmig, quadratisch, rechteckig, polygonal, elliptisch, oval, „bananenförmig" usw..
Alternativ können die einzelnen lamellenförmigen Bereiche der innenleiterseitigen stiftförmigen Verlängerung im Hin blick auf eine Elastizität auch aus einem elastischen die lektrischen Material aufgebaut werden.
Die Seitenflächen jedes einzelnen lamellenförmigen Bereiches der stiftförmigen Verlängerung des Grundkörperteils können so ausgeformt werden, dass sie eine radiale Querschnittskon tur eines Stiftes aufweisen. Bevorzugt kann neben einer ko nischen Ausformung auch eine konkav gewölbte Ausformung Ver wendung finden.
Alternativ zum Aufbau einer Kontakterhöhung an der Stirnflä che zur Realisierung einer radialen Kontaktierung wird in einer zweiten Untervariante der zweiten Variante des erfin dungsgemäßen Herstellungsverfahrens ein Hochfrequenz- Steckverbinder hergestellt, in dem auf den beiden Seitenflä chen jedes lamellenförmigen Bereiches der stiftförmigen Ver längerung des Grundkörperteils jeweils eine Kontakterhöhung zur Realisierung einer lateralen Kontaktierung aufgebaut wird. Die Ausformung der Kontakterhöhung zur lateralen Kon taktierung entspricht der Kontakterhöhung zur radialen Kon taktierung.
Hierbei kontaktieren die Kontakterhöhungen an den beiden Seitenflächen jedes lamellenförmigen Bereiches der stiftför migen Verlängerung mit den Seitenflächen von jeweils benach barten und elastisch ausgebildeten Vorsprüngen, die in den Hohlraum eines buchsenförmigen Innenleiters des Hochfre quenz-Gegensteckverbinders hineinragen. Das Herstellungsver fahren eines Hochfrequenz-Steckverbinders mit derartigen in nenleiterseitigen Vorsprüngen wird weiter unten im Detail noch erläutert .
In einer dritten Untervariante der zweiten Variante des er findungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird ebenfalls eine stiftförmige Verlängerung des Grundkörperteils mit sternför miger Struktur hergestellt. Die innenleiterseitige stiftför mige Verlängerung des Grundkörperteils wird hierbei aus ei ner Anzahl n von rippenförmigen Bereichen aufgebaut . Hierbei schließen jeweils zwei benachbarte rippenförmige Bereiche einen Winkel von 360°/n ein. Diese rippenförmigen Bereiche werden so aufgebaut, dass sie einerseits im Bereich der Längsachse des Hochfrequenz-Steckverbinders miteinander ver bunden sind und andererseits jeweils im innenleiterseitigen Bereich des Grundkörperteils mit dem restlichen Grundkörper teil verbunden sind. Zwischen zwei benachbarten rippenförmi gen Bereichen wird somit ebenfalls jeweils eine axiale
Durchführung in der stiftförmigen Verlängerung des Grundkör perteils ausgeformt.
An den Stirnflächen der einzelnen rippenförmigen Bereiche der stiftförmigen Verlängerung des Grundkörperteils wird im Hinblick auf eine verbesserte radiale Kontaktierung, bevor zugt einer halbkugelförmigen radialen Kontaktierung, jeweils eine Kontakterhöhung aufgebaut .
Zur Erhöhung des Kontaktdruckes der einzelnen rippenförmigen Bereiche der innenleiterseitigen stiftförmigen Verlängerung auf den buchsenförmigen Innenleiter des Hochfrequenz- Gegensteckverbinders wird durch Ausformung einer Durchgangs- bohrung, insbesondere durch Ausformung von mindestens einer Durchgangsbohrung, in jedem rippenförmigen Bereich jeweils eine Elastizität erzeugt. Gegenüber den lamellenförmigen Be reichen weisen die rippenförmigen Bereiche bei ansonsten gleicher Dimensionierung eine höhere Elastizität auf.
In einer vierten üntervariante der zweiten Variante des er findungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird die innenleiter seitige stiftförmige Verlängerung des Grundkörperteils aus einer Anzahl n von federarmförmigen Bereichen aus einem die lektrischen Material aufgebaut. Hierbei schließen zwei zuei nander benachbarte federarmförmige Bereiche jeweils einen Winkel von 360°/n ein. Die einzelnen Federarme werden je weils so aufgebaut, dass sie jeweils beabstandet durch einen Winkel von 360°/n zueinander mit dem innenleiterseitigen Be reich des Grundkörperteils verbunden sind.
Zur Verbesserung einer radialen Kontaktierung mit dem Hoch frequenz-Gegensteckverbinder wird mithilfe des additiven Fertigungsverfahrens an einer radial nach außen gerichteten Außenoberfläche jedes federarmförmigen Bereiches jeweils ei ne Kontakterhöhung aufgebaut .
Aufgrund ihrer federarmförmigen Ausformung weist jeder fe derarmförmige Bereich der stiftförmigen Verlängerung des Grundkörperteils jeweils eine Elastizität auf, die einen ausreichenden Kontaktdruck auf den zu kontaktierenden buch senförmigen Innenleiter des Hochfrequenz- Gegensteckverbinders ausübt.
Die Anzahl der federarmförmiges Bereiche und die Länge der federarmförmigen Bereiche in Längsachsrichtung des Hochfre quenz-Steckverbinders sind derart auszugestalten, dass ei nerseits eine ausreichende elektrische Kontaktierung mit dem Hochfrequenz-Gegensteckverbinder und eine sichere Führung des Hochfrequenz-Steckverbinders im buchsenförmigen Innen leiter des Hochfrequenz-Gegensteckverbinders gesichert ist. In einer dritten Variante des erfindungsgemäßen Herstel lungsverfahrens wird am ersten Ende des Grundkörperteils in nenleiterseitig eine hülsenförmige Verlängerung aufgebaut. Diese hülsenförmige Verlängerung wird an ihrem distalen Ende mehrfach geschlitzt ausgeformt, um mehrere durch einen
Schlitz jeweils voneinander beabstandete Federlaschen auszu bilden. An den distalen Enden der einzelnen Federlaschen werden mittels des additiven Fertigungsverfahrens jeweils radial nach außen verlaufende Kontakterhöhungen aufgebaut.
Die aus einzelnen Federlaschen ausgeformte hülsenförmige Verlängerung kontaktiert mit den zugehörigen radial nach au ßen verlaufenden Kontakterhöhungen mit dem buchsenförmigen Innenleiter des Hochfrequenz-Gegensteckverbinders . Die ein zelnen Federlaschen werden hierbei mittels des additiven Fertigungsverfahrens so ausgeformt, dass die hülsenförmige Verlängerung eine ausreichende Elastizität aufweist, mit der sie im gesteckten Zustand einen ausreichenden Kontaktdruck auf den Innenleiter des Hochfrequenz-Gegensteckverbinders ausübt. Über eine ausreichende Längserstreckung der hülsen förmigen Verlängerung des Grundkörperteils wird der Hochfre quenz-Steckverbinder in dem buchsenförmig ausgeführten In nenleiter des Hochfrequenz-Gegensteckverbinders gesichert geführt .
Die metallische Beschichtung wird hierbei bevorzugt von der Innenmantelfläche des Grundkörperteils über die gesamte in nenleiterseitige hülsenförmige Verlängerung des Grundkörper teils geführt.
Bevorzugt erfolgt die Kontaktierung der hülsenförmigen Ver längerung des zum Hochfrequenz-Steckverbinder gehörigen Grundkörperteils mit einer innenleiterseitig am Kontaktie- rungsende des Hochfrequenz-Gegensteckverbinders ausgeformten Stufe.
In einer vierten Variante des erfindungsgemäßen Herstel lungsverfahrens wird am ersten Ende des Grundkörperteils keine Verlängerung des Grundkörperteils aufgebaut. Das erste Ende des Grundkörperteils bildet folglich eine durchgehende Stirnfläche. Diese Stirnfläche am ersten Ende des Grundkör perteils wird innenleiter- und/oder außenleiterseitig, be vorzug innenleiter- und außenleiterseitig, jeweils derart mit einer metallischen Schicht beschichtet, dass ein innen leiterseitiger und ein außenleiterseitiger Kontaktbereich zur innenleiter- bzw. außenleiterseitigen Stirnkontaktierung mit einem zugehörigen innenleiter- bzw. außenleiterseitigen Kontaktbereich eines Hochfrequenz-Gegensteckverbinders aus gebildet wird.
Um einen Winkelversatz zwischen dem Hochfrequenz- Steckverbinder und dem Hochfrequenz-Gegensteckverbinder zu verhindern, wird am ersten Ende des Grundkörperteils innen leiterseitig und/oder außenleiterseitig jeweils eine Verlän gerung aufgebaut. Innerhalb dieser Verlängerung des Grund körperteils wird ein Hohlraum ausgeformt . Auf diese Weise wird innenleiterseitig bzw. außenleiterseitig jeweils eine in Längsachsrichtung wirkende Elastizität realisiert, die einen Winkelversatz zwischen den Stirnflächen des Hochfre quenz-Steckverbinders und des zugehörigen Hochfrequenz- Gegensteckverbinders im gesteckten Zustand ausgleicht.
Die Verlängerung des Grundkörperteils und der zugehörige Hohlraum in der Verlängerung des Grundkörperteils können je weils beispielsweise ring- oder hülsenförmig ausgeformt wer den. Alternativ ist auch eine Realisierung aus mehreren bei spielsweise halbkugelförmigen Verlängerungen des Grundkörperteils denkbar, die jeweils auf einem innenleiterseitigen bzw. außenleiterseitigen Kreis» Ellipse oder Rechteck um die Längsachse des Hochfrequenz-Steckverbinders aufgebaut wer den. Innerhalb dieser beispielsweise halbkugelförmigen Ver längerungen des Grundkörperteils werden jeweils zugehörige lokal begrenzte Hohlräume ausgeformt.
Um einen axialen Versatz zwischen dem Hochfrequenz- Steckverbinder und dem Hochfrequenz-Gegensteckverbinder im gesteckten Zustand zu verhindern» kann einerseits eine elektrisch isolierende Hülse auf den Hochfrequenz- Steckverbinder aufgepresst werden» die über das erste Ende des Grundkörpers hinausragt. Der Innendurchmesser dieser Hülse wird hierbei so ausgelegt» dass der Hochfrequenz- Gegensteckverbinder bei gegebenem Außendurchmesser seines Außenleiters innerhalb der Hülse bevorzugt ohne axiales Spiel geführt wird. Eine andere Variante zur Verhinderung eines axialen Versatzes kann auch eine buchsenförmige Ver längerung des Grundkörpers im Sinne der ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens sein.
In einer bevorzugten Erweiterung der vierten Variante des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird außenleiter seitig und benachbart zum ersten Ende des Grundkörperteils am Grundkörperteil eine radial nach außen verlaufende Kon takterhöhung» bevorzugt eine ringförmige Kontakterhöhung» aufgebaut .
Mit einem derart hergestellten Hochfrequenz-Steckverbinder lässt sich vorteilhaft die außenleiterseitige Kontaktierung mit einem Hochfrequenz-Gegensteckverbinder im Hinblick auf eine lokal begrenzte und radial gerichtete Kontaktierung op timieren. Der zugehörige Hochfrequenz-Gegensteckverbinder ist ein Hochfrequenz-Steckverbinder» der eine nach der ers ten Variante des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens hergestellte außenleiterseitige buchsenförmige Verlängerung des Grundkörperteils aufweist.
Bevorzugt wird mithilfe des additiven FertigungsVerfahrens ein Bereich des Grundkörperteils, der zur radial nach außen verlaufenden Kontakterhöhung benachbart ist, elastisch aus gebildet. Durch diese zusätzliche Elastizität wird vorteil haft von der radial nach außen verlaufenden Kontakterhöhung ein ausreichender Kontaktdruck auf den Außenleiter des Hoch frequenz-Gegensteckverbinders ausgeübt, um einen niedrigen elektrischen Kontaktwiderstand zu realisieren.
Dieser elastisch auszubildende Bereich des Grundkörperteils kann hierbei mittels des additiven FertigungsVerfahrens aus einem elastischen dielektrischen Material aufgebaut werden. Alternativ kann mittels des additiven Fertigungsverfahrens auch mindestens ein Hohlraum im elastisch auszubildenden Be reich des Grundkörperteils ausgeformt werden.
In einer weiteren bevorzugten Erweiterung der ersten Varian te des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens werden mit tels eines additiven Fertigungsverfahrens benachbart zum ersten Ende des Grundkörperteils innenleiterseitig am Grund körperteil mehrere in die Durchführung des Grundkörperteils hineinragende Vorsprünge aufgebaut . Diese Vorsprünge werden jeweils an der Innenmantelfläche des Grundkörperteils als lokal begrenzte Verbreiterungen des Grundkörperteils ausge bildet. Jeweils zwei benachbarte Vorsprünge werden an der Innenmantelfläche des Grundkörperteils in einem derartigen Winkelabstand zueinander aufgebaut, dass dazwischen eine in nenleiterseitige Führung und gleichzeitig eine laterale in nenleiterseitige Kontaktierung eines membranförmigen Berei ches einer stiftförmigen Verlängerung des Grundkörperteils des Hochfrequenz-Gegensteckverbinder möglich sind. Der zuge hörige Hochfrequenz-Gegensteckverbinder ist ein Hochfre- quenz-Steckverbinder, der nach der zweiten Untervariante der zweiten Variante des erfindungsgemäßen Herstellungsverfah rens hergestellt wird.
Um einen ausreichenden Kontaktdruck zwischen den einzelnen Vorsprüngen und den einzelnen lamellenförmigen Bereichen zu verwirklichen, werden die einzelnen Vorsprünge jeweils elas tisch ausgebildet. Hierzu werden sie entweder jeweils aus einem elastischen dielektrischen Material und/oder durch ei ne entsprechende elastische Formgebung aufgebaut.
Von der Erfindung ist auch ein erfindungsgemäßer Hochfre quenz-Steckverbinder mit abgedeckt, der nach dem erfindungs gemäßen Herstellungsverfahren hergestellt wird, wie es obig in seinen einzelnen technischen Ausprägungen und technischen Facetten dargestellt wurde.
Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren und neben einander anordnen. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiter bildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Fol genden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufü gen.
INHALTSANGABE DER ZEICHNUNG
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungs beispiele näher erläutert . Es zeigen dabei : Fig, 1A, 1B, IC eine Querschnittsdarstellung einer Grund
struktur des erfindungsgemäßen Hochfrequenz- Steckverbinders in den einzelnen Fertigungs- schritten des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 2A,2B eine vertikale und horizontale Querschnitts darstellung einer Grundstruktur des erfin dungsgemäßen Hochfrequenz-Steckverbinders für ein differentielles Hochfrequenzsignal,
Fig. 3 eine Querschnittsdarstellung einer Grund
struktur des erfindungsgemäßen Hochfrequenz- Steckverbinders mit vollständiger Füllung der Durchführung mit Beschichtungsmaterial,
Fig. 4A, 4B eine isometrische Darstellung eines nach der ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfah rens hergestellten Hochfrequenz- Steckverbinders und eines zugehörigen Hoch frequenz-Gegensteckverbinders ,
Fig. 4C, 4D zwei Querschnittsdarstellungen eines nach der ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfah rens hergestellten Hochfrequenz- Steckverbinders ,
Fig. 4E, 4F zwei Querschnittsdarstellungen des zugehöri gen Hochfrequenz-Gegensteckverbinders ,
Fig. 4G eine Querschnittsdarstellung eines nach der ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfah rens hergestellten Hochfrequenz- Steckverbinders im gesteckten Zustand mit dem zugehörigen Hochfrequenz-Gegensteckverbinder , Fig. 5A, 5B eine isometrische Darstellung eines nach der ersten Untervariante der zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten
Hochfrequenz-Steckverbinders und eines zuge hörigen Hochfrequenz-Gegensteckverbinders ,
Fig. 5C, 5D zwei Querschnittsdarstellungen eines nach der ersten Untervariante der zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Hochfrequenz-Steckverbinders ,
Fig. 5E, 5F zwei Querschnittsdarstellungen des zugehöri gen Hochfrequenz-Gegensteckverbinders ,
Fig. 5G eine Querschnittsdarstellung eines nach der ersten Untervariante der zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Hochfrequenz-Steckverbinders im gesteckten Zustand mit dem zugehörigen Hochfrequenz- Gegensteckverbinder,
Fig. 6A, 6B eine isometrische Darstellung eines nach der zweiten Untervariante der zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestell ten Hochfrequenz-Steckverbinders und eines zugehörigen Hochfrequenz- Gegensteckverbinders ,
Fig. 6C, 6D zwei Querschnittsdarstellungen eines nach der zweiten Untervariante der zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestell ten Hochfrequenz-Steckverbinders,
Fig. 6E, 6F zwei Querschnittsdarstellungen des zugehöri gen Hochfrequenz-Gegensteckverbinders , Fig. 6G eine Querschnittsdarstellung eines nach der zweiten Untervariante der zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens bergesteil ten Hochfrequenz-Steckverbinders im gesteck ten Zustand mit dem zugehörigen Hochfrequenz- Gegensteckverbinder,
Fig 7A, 7B eine isometrische Darstellung eines nach der dritten Untervariante der zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestell ten Hochfrequenz-Steckverbinders und eines zugehörigen Hochfrequenz- Gegensteckverbinders ,
Fig. 7C, 7D zwei Querschnittsdarstellungen eines nach der dritten Untervariante der zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Hochfrequenz-Steckverbinders,
Fig. 7E, 7F zwei Querschnittsdarstellungen des zugehörigen Hochfrequenz-Gegensteckverbinders ,
Fig. 7G eine Querschnittsdarstellung eines nach der dritten Untervariante der zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Hochfrequenz-Steckverbinders im gesteckten Zustand mit dem zugehörigen Hochfrequenz- Gegensteckverbinder,
Fig. 8A, 9B eine isometrische Darstellung eines nach der vierten Untervariante der zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Hochfrequenz-Steckverbinders und eines zugehörigen Hochfrequenz- Gegensteckverbinders »
Fig. 8C, 8D zwei Querschnittsdarstellungen eines nach der vierten Untervariante der zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestell ten Hochfrequenz-Steckverbinders,
Fig. 8E, 8F zwei Querschnittsdarstellungen des zugehöri gen Hochfrequenz-Gegensteckverbinders ,
Fig. 8G eine Querschnittsdarstellung eines nach der vierten Untervariante der zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestell ten Hochfrequenz-Steckverbinders im gesteck ten Zustand mit dem zugehörigen Hochfrequenz- Gegensteckverbinder,
Fig. 9A, 9B eine isometrische Darstellung eines nach der dritten Variante des erfindungsgemäßen Ver fahrens hergestellten Hochfrequenz-Steck verbinders und eines zugehörigen Hochfre quenz-Gegensteckverbinders ,
Fig. 9C, 9D zwei Querschnittsdarstellungen eines nach der dritten Variante des erfindungsgemäßen Ver fahrens hergestellten Hochfrequenz- Steckverbinders ,
Fig. 9E, 9F zwei Querschnittsdarstellungen des zugehöri gen Hochfrequenz-Gegensteckverbinders ,
Fig. 9G eine Querschnittsdarstellung eines nach der dritten Variante des erfindungsgemäßen Ver fahrens hergestellten Hochfrequenz-Steck- verbinders im gesteckten Zustand mit dem zu gehörigen Hochfrequenz-Gegensteckverbinder,
Fig. 10A, 10B eine isometrische Darstellung eines nach der vierten Variante des erfindungsgemäßen Ver fahrens hergestellten Hochfrequenz- Steckverbinders und eines zugehörigen Hoch frequenz-Gegensteckverbinders ,
Fig. IOC, 10D zwei Querschnittsdarstellungen eines nach der vierten üntervariante der zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestell ten Hochfrequenz-Steckverbinders,
Fig. 10E, 10F zwei Querschnittsdarstellungen des zugehöri gen Hochfrequenz-Gegensteckverbinders und
Fig. 10G eine Querschnittsdarstellung eines nach der vierten Variante des erfindungsgemäßen Ver fahrens hergestellten Hochfrequenz- Steckverbinders im gesteckten Zustand mit dem zugehörigen Hochfrequenz-Gegensteckverbinder,
Die beiliegenden Figuren der Zeichnung sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusam menhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
In den Figuren der Zeichnung sind gleiche, funktionsgleiche und gleich wirkende Elemente, Merkmale und Komponenten - so- fern nichts anderes ausgeführt ist - jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
Im Folgenden werden die Figuren zusammenhängend und über greifend beschrieben.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Im Folgenden wird das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfah rens zur Herstellung eines Hochfrequenz-Steckverbinders an hand der Figuren 1A bis IC erläutert:
In einem ersten Fertigungsschritt gemäß Fig. 1A wird ein Grundkörperteil 1 des erfindungsgemäßen Hochfrequenz- Steckverbinders 2 aus einem dielektrischen Material herge stellt. Das Grundkörperteil 1 weist eine einzige Durchfüh rung 4 auf, die entlang der Längsachse 3 verläuft. Die Geo metrie des dielektrischen Grundkörperteils 1 muss nicht zwingend hohlzylindrisch sein, wie in den Figuren 1A bis IC aus Gründen der Vereinfachung dargestellt ist. Andere von einer hohlzylindrischen Geometrie abweichende Geometrien für das Grundkörperteil 1, beispielsweise für einen Hochfre quenz-Winkelsteckverbinder, sind auch denkbar.
Bevorzugt ist die Geometrie des Grundkörperteils 1 rotati onssymmetrisch zur Längsachse 3 ausgeformt, um mit dem als Isolatorelement dienenden Grundkörperteil 1 eine Koaxialitat zwischen der Innenleiter- und der Außenleiterbeschichtung des erfindungsgemäßen Hochfrequenz-Steckverbinders 2 zu rea lisieren. Diese Koaxialität ist eine wesentliche Vorausset zung für eine hochfrequenztechnisch optimierte Übertragung eines unsymmetrischen Hochfrequenzsignals innerhalb des Hochfrequenz-Steckverbinders. Ausgehend von dieser rotati onssymmetrischen Grundgeometrie des Grundkörperteils 1 kön nen insbesondere im Hinblick auf weitere mechanische und elektrische Funktionen bzw. Optimierungen zusätzliche tech nisch sinnvolle geometrische Modifikationen durchgeführt werden. Mittels Anwendung von additiven Fertigungstechnolo- gien bei der Herstellung des Grundkörperteils 1 sind hierbei vergleichsweise komplexe technische Geometrien und miniatu risierte Ausformungen bis in den Mikro- und Nanometerbereich realisierbar .
In einem weiteren Fertigungsschritt gemäß Fig. 1B wird das dielektrische Grundkörperteil 1 mit einer elektrisch leitfä higen Beschichtung 5 beschichtet. Die Beschichtung 5 um schließt das dielektrische Grundkörperteil 1 vollständig. Selbst bei vergleichsweise komplexen geometrische Ausformun gen des Grundkörperteils 1 ist die gesamte Außenoberfläche des Grundkörperteils 1 mit einer elektrisch leitfähigen Be schichtung 5 lückenlos versehen. Die elektrisch leitfähige Beschichtung 5 enthält typischerweise eine elektrisch leit fähige Schicht, d.h. eine metallische Schicht.
Bei Anwendung eines elektrochemischen Beschichtungsverfah rens ist das dielektrische Grundkörperteil 1 mittels eines nicht elektrochemischen Beschichtungsverfahrens mit einer elektrisch leitfähigen, bevorzugt einer metallischen, Start schicht zu beschichten. Auf diese Startschicht wird darauf hin die eigentliche metallische Schicht aufgebaut.
Daneben kann das dielektrische Grundkörperteil 1 über die gesamte Oberfläche oder bevorzugt selektiv in bestimmten Be reichen jeweils mehrere metallische Schichten aufweisen, um mit dieser Mehrfachbeschichtung besondere mechanische und elektrische Eigenschaften zu erzielen. Insbesondere im au ßenleiterseitigen und innenleiterseitigen Kontaktierungsbe reich 7n und 712 des erfindungsgemäßen Hochfrequenz- Steckverbinders 2 mit einem zugehörigen Hochfrequenz- Gegensteckverbinder am ersten Ende 6i des Grundkörperteils 1 stellen sich erhöhte mechanische und elektrische Anforderun gen. Beispielsweise eine zusätzliche Goldschicht in den bei den Kontaktierungsbereichen 7u und 12 bewirkt vorteilhaft eine höhere Abriebfestigkeit und gleichzeitig einen geringe ren Kontaktwiderstand. Aber auch in den außenleiterseitigen und innenleiterseitigen Kontaktierungsbereichen Ί21 und I22 am zweiten Ende 62 des Grundkörperteils 1, die beispielsweise mit einem weiteren Hochfrequenz-Gegensteckverbinder kontak tieren, können sich erhöhte mechanische und elektrische An forderungen stellen, die eine mehrschichtige Beschichtung erforderlich machen.
Im abschließenden dritten Fertigungsschritt wird gemäß Fig,
IC die elektrisch leitfähige Beschichtung 5, die aus mindes tens einer metallischen Schicht zusammengesetzt ist, in ei nem. die Durchführung 5 jeweils umschließenden Bereich 34i und 342 am ersten Ende 61 bzw. am zweiten Ende 62 des erfindungs gemäßen Hochfrequenz-Steckverbinders 2 entfernt. Auf diese Weise bilden sich auf der Außenoberfläche des Grundkörper teils 1 in sich geschlossenen Bereiche der Beschichtung 5, die jeweils voneinander elektrisch getrennt sind. Der eine Bereich ist der Bereich auf der Außenmantelfläche des Grund körperteils 1, der bis in Stirnflächen an den beiden Enden des Grundkörperteils 1 hineinreicht und den Außenleiter des erfindungsgemäßen Hochfrequenz-Steckverbinders 2 bildet. Der andere Bereich ist der Bereich in der Durchführung 5, der bis in Stirnflächen an den beiden Enden des Grundkörperteils 1 hineinreicht und den Innenleiter des erfindungsgemäßen Hochfrequenz-Steckverbinders 2 bildet. Die ursprüngliche Be schichtung teilt sich durch diesen Fertigungsschritt in eine außenleiterseitige Beschichtung 5i und eine innenleiterseiti ge Beschichtung 52 auf. Am ersten Ende 61 des Hochfrequenz- Steckverbinders 2 bildet sich ein außenleiterseitiger Kon taktierungsbereich 7n und ein innenleiterseitiger Kontaktie rungsbereich 712. Am zweiten Ende 62 des Hochfrequenz- Steckverbinders 2 bildet sich ein außenleiterseitiger Kon taktierungsbereich 721 und ein innenleiterseitiger Kontaktie rungsbereich 722.
Auf diese Weise ist ein erfindungsgemäßer Hochfrequenz- Steckverbinder 2 für ein Hochfrequenzsignal mittels drei
Landerfolgender und typischerweise automatisierbarer Fertigungsschritte herstellbar. Eine Einzelteilfertigung für das Innenleiterelement , das Isolatorelement und das Außen- l i < · element und eine anschließende vergleichsweise auf wendige Montage ist nicht erforderlich.
Aus de 2A und 2B geht eine Grundstruktur eines er findungsgemäßen Steckverbinders 2 für ein differenzielles Hochfrequenzsignal hervor . Es werden mittels des ad ditiven Fertigungsverfahrens zwei Durchführungen 4i und 42 ausgebildet, die jeweils vom ersten Ende 6i zum zweiten Ende 62 in Längserstreckung des Hochfrequenz-Steckverbinders 2 verlaufen. Die Beschichtungen Sa1 bzw. 52 2 in den beiden Durchführungen 4i und 42 dienen jeweils als Innenleiter, wäh rend die Beschichtung 5i an der Außenmantelfläche den Außen bildet. Anstelle von zwei Durchführungen 4i und 42 kann eine beliebige und technisch sinnvolle Anzahl von
Durchführungspaaren ausgebildet werden, deren Innenbeschich tung jeweils die Innenleiterpaare zur Übertragung von je weils einem enziellen Hochfrequenzsignal verwirklicht .
Die einzelnen Paare von Durchführungen können innerhalb des Grundkörperteils 1 entweder zueinander überkreuzt oder zuei nander parallel ausgebildet werden .
Eine weitere Ausprägung einer Grundstruktur für einen erfin dungsgemäßen Hochfrequenz-Steckverbinder 2 geht aus Fig . 3 hervor . Hierbei wird die Durchführung 4 des Grundkörperteils 1 mittels selektiver Beschichtung vollständig mit Beschich tungsmaterial gefüllt . Alterna .ch eine Be- Schichtung innerhalb der Durchführung 4 realisieren, die im Vergleich zur außerleiterseitigen Beschichtung 5i eine größe re Schichtdicke aufweist und gleichzeitig die Durchführung 4 nicht vollständig ausfüllt. Eine derartige selektive Be schichtung, die eine vergrößerte Schichtdicke im Innenlei terberreich aufweist, ist vor allem für die Übertragung ei nes Hochfrequenzsignals in einem höheren Leistungsbereich vorteilhaft .
Eine mittels selektiver Beschichtung durchgeführte erhöhte Schichtdicke in einem Kontaktierungsbereich 7u, 712, 72i und 722 des erfindungsgemäßen Hochfrequenz-Steckverbinders 2 er möglicht eine Verlängerung der durch Abrieb im Kontaktie rungsbereich sich stetig verkürzenden Standzeit eines Hoch frequenz-Steckverbinders .
Die Figuren 4A, 4B 4C, 4D, 4E, 4F und 4G beziehen sich auf einen Hochfrequenz-Steckverbinder 2, der nach einer ersten Variante des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens herge stellt wird. Mittels des additiven Fertigungsverfahrens wird hierbei im Bereich des ersten Endes 61 des dielektrischen Grundkörperteils 1 ausgehend vom im Wesentlichen hohlzylind rischen ausgeformten Grundkörperteil 1 außenleiterseitig ei ne buchsenförmige Verlängerung 9 des Grundkörperteils 1 auf gebaut. Die buchsenförmige Verlängerung 9 des Grundkörper teils 1 ragt hierbei in Längsachsrichtung des Hochfrequenz steckverbinders über die Stirnfläche 10 am ersten Ende 61 des Grundkörperteils hinaus.
Der innenleiterseitige Kontaktierungsbereich I12 eines derart hergestellten Hochfrequenz-Steckverbinders 2 wird durch eine innenleiterseitig auf der Stirnfläche 10 aufgebrachte innen leiterseitige Beschichtung 52 realisiert. Dieser innenleiter seitige Kontaktierungsbereich 712 bildet mit einem innenlei terseitigen Kontaktierungsbereich Ί12 ' , der sich auf einer gegenüberliegenden Stirnfläche 10' eines zugehörigen Hoch frequenz-Gegensteckverbinders 2' befindet, eine Stirnkontak tierung,
Der außenleiterseitige Kontaktierungsbereich 7n eines derart hergestellten Hochfrequenz-Steckverbinders 2 wird durch die außenleiterseitige Beschichtung 5i auf der Innenmantelfläche der buchsenförmigen Verlängerung 9 des Grundkörperteils 1 verwirklicht. Hierzu wird bevorzugt die außenleiterseitige Beschichtung 5i des Hochfrequenz-Steckverbinders 2 von der Außenmantelfläche des Grundkörperteils 1 über mehrere
Schlitze 11, die mittels des additiven Fertigungsverfahrens im Übergangsbereich 12 zwischen der buchsenförmigen Verlän gerung 9 und dem Grundkörperteil 1 ausgebildet werden, auf die Innenmantelfläche der buchsenförmigen Verlängerung 9 ge führt. Auf diese Weise wird die außenleiterseitige Beschich tung 5i über die gesamte Längserstreckung des erfindungsgemäßen Hochfrequenz-Steckverbinders 2 im gleichen radialen Ab stand zur Längsachse 3 des Hochfrequenz-Steckverbinders 2 und damit koaxial zur innenleiterseitigen Beschichtung 52 geführt. Dieser außenleiterseitige Kontaktierungsbereich 7n bildet mit einem außenleiterseitigen Kontaktierungsbereich 7n ' , der sich auf der Außenmantelfläche eines zugehörigen Hochfrequenz-Gegensteckverbinders 2' befindet, eine radial gerichtete Kontaktierung.
Eine elektrische Trennung zwischen dem außenleiterseitigen Kontaktbereich 7n und dem innenleiterseitigen Kontaktbereich 712 wird dadurch verwirklicht, dass ein zwischen dem außen leiterseitigen Kontaktbereich 7u und der buchsenförmigen Verlängerung 9 befindlicher Bereich der Stirnfläche 10 des Grundkörperteils 1 nicht beschichtet wird.
Der zugehörige Hochfrequenz-Gegensteckverbinder 2 ' kann mit einem konventioneller Fertigungsverfahren hergestellt wer- den. Alternativ kann der Hochfrequenz-Gegensteckverbinder
2', wie aus den Figuren 4F und 4G hervorgeht, auch erfin dungsgemäß in einem additiven Fertigungsverfahren herge stellt werden.
Der erfindungsgemäß in einem additiven Fertigungsverfahren hergestellte Hochfrequenz-Gegensteckverbinder 2' ist in die sem Fall ein nach der vierten Variante des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens hergestellter Hochfrequenz- Steckverbinder 2 mit Stirnkontaktierung, der weiter unten noch erläutert wird. Die Stirnkontaktierung beschränkt sich hierbei auf die innenleiterseitige Kontaktierung über einen innenleiterseitigen Kontaktierungsbereich 72 ' , da die außen leiterseitige Kontaktierung über eine radiale Kontaktierung verwirklicht wird.
Zur Verbesserung der außenleiterseitigen Kontaktierung zwi schen dem Hochfrequenz-Steckverbinder 2 und dem zugehörigen Hochfrequenz-Gegensteckverbinder 2 ' wird in einer bevorzug ten Erweiterung der vierten Variante des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens eines Hochfrequenz-Steckverbinders gemäß der Figuren 4F und 4G an der Außenmantelfläche des Grundkörperteils 1 im Bereich des ersten Endes des Grundkör perteils 1 mittels des additiven Fertigungsverfahrens eine radial nach außen verlaufende Kontakterhöhung 13, bevorzugt eine ringförmige Kontakterhöhung 13, aufgebaut. Diese radial nach außen verlaufende Kontakterhöhung 13 ermöglicht nähe rungsweise einen linienförmigen Kontakt zwischen der Innen- mantelflache der zum Hochfrequenz-Steckverbinder 2 gehörigen buchsenförmigen Verlängerung 9 und der Außenmantelfläche des Hochfrequenz-Gegensteckverbinders 2 ' . Um einen ausreichenden Kontaktdruck von der radial nach außen verlaufenden Kontak terhöhung 13 auf die Innenmantelfläche der buchsenförmigen Verlängerung 9 auszuüben, wird der zur radial nach außen verlaufenden Kontakterhöhung 13 benachbarte Bereich des Grundkörperteils 1 ' sgebildet . Dies kann, wie in 4F und 4G dargestellt ist, ein Hohlraum 14 sein, der mittels des additiven Fertigungsverfahren in einem zur radial nach außen verlaufenden Kontakterhöhung 13 benachbar ten Bereich des Grundkörperteils 1 ' ausgeformt wird. Alter nativ kann der zur radial nach außen verlaufenden Kontakter höhung 13 beim i^-irte Ber< ' d s Grundkörperteils 1' auch mittels des additiven Fer igungsverfahrens mit einem elasti schen dielektrischen Material aufgebaut werde .
Im Hinblick auf , ußenleiterseitige Kontaktierung und eine gute mechanische Führung wird der Innendurchmesser der buchsenförmigen Verlängerung 9 zuzüglich der außenlei terseitigen Beschichtung 5i an den Außendurchmesser des zuge hörigen Hochfrequenz-Gege: kverbinders 2 angepasst . Die
Länge der buchsenförmigen Verlängerung 9 ist ausreichend zu bemessen, um ebenfalls eine gute Führung des Hochfrequenz- Gegensteckverbinders 2 ' im Hochfrequenz-Steckverbinder 2 zu sichern. Die Innenmantelfläche der buchsenförmigen Verlänge rung 9 des Grundkörperteils 1 des Hochfrequenz- Steckverbinders 2 dient nicht nur als außenleiterseitiger Kontaktierungsbereich 7u, sondern auch in Kombination mit der Außenmantelfläche des Hochfrc t z-Gegensteckverbinders als Führungsbereich .
In einer zweiten Variante des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird ein Hochfrequenz-Steckverbinder 2 mit einer innenleiterseitigen stiftförmigen Verlängerung 15 her gestellt. Die stiftför längerung 15 des Grundkörper teils 1 ragt hierbei in Längsachsrichtung des Hochfrequenz- steckverbinders über die Stirnfläche 10 am ersten Ende 6i des Grundkör erteils hinaus .
In einer bevorzugten Ausformung innenleiterseitige stiftförmige Verlängerung eine sternförmige Struktur auf . Diese sternförmige Struktur ermöglicht vorteilhaft eine Mehrfachkontaktierung zwischen der innenleiterseitigen stiftförmigen Verlängerung 15 und. einem zugehörigen primär buchsenförmigen Innenleiter eines zugehörigen Hochfrequenz- Gegensteckverbinders 2 ' .
Die Figuren 5A, 5B, 5C, 5D, 5E, 5F und 5G beziehen sich auf einen Hochfrequenz-Steckverbinder 2, der nach einer ersten Untervariante dieser zweiten Variante des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens hergestellt wird. In der ersten Un tervariante wie auch in der darauffolgend erläuterten zwei ten Untervariante einer stiftförmig ausgebildeten innenlei terseitigen Verlängerung 15 des Grundkörperteils 1 werden als stiftförmige Verlängerung 15 jeweils mehrere lamellen förmige Bereiche auf den Grundkörperteil 1 mittels additiver Fertigungstechnologie aufgebaut.
Die lamellenförmige Bereiche 16i, 162, I63 und I64 der stift- förmigen Verlängerung 15 mit sternförmiger Struktur werden mittels des additiven Fertigungsverfahrens am ersten Ende 61 des Grundkörperteils 1 derart auf das Grundkörperteils 1 aufgebaut, dass jeweils zwei benachbarte lamellenförmige Be reiche I61, I62, I63 und I64 jeweils einen Winkel , bevorzugt einem gleichen Winkel , einschließen. Der Winkel ergibt sich aus der Anzahl n von lamellenförmigen Bereichen und ent spricht 360°/n. Somit werden die einzelnen la ellenförmigen Bereiche innerhalb der stiftförmigen Verlängerung 15 radial und damit sternförmig zur Längsachse 3 des Hochfrequenz- Steckverbinders 2 ausgerichtet . Die einzelnen lamellenförmi gen Bereiche I61, I62 , I63 und I64 werden so aufgebaut , dass sie im Bereich der Längsachse 3 miteinander verbunden sind. Durch den additiven Aufbau sind jeweils zwei benachbarte la mellenförmige Bereiche I61, I62, I63 und I64 j eweils in einem Winkel von 360°/n voneinander beabstandet mit dem Grundkör- perteil 1» bevorzugt mit der Innenmantelfläche des hohlzy lindrischen Grundkörperteils 1, verbunden.
Durch den radial bzw. sternförmig ausgerichteten Aufbau der einzelnen lamellenförmige Bereiche 16i, I62, I63 und I64 wer den in der stiftförmigen Verlängerung 15 eine der Anzahl von lamellenförmige Bereichen entsprechende Anzahl von axialen Durchführungen 17i, 172, 173 und 174 ausgebildet. Über diese axialen Durchführungen 17i, 172 , 173 und 174 wird die gesamte stiftförmige Verlängerung 15 mit allen ihren lamellenförmi- gen Bereichen I61, I62 , I63 und I64 zusammenhängend mit der innenleiterseitigen Beschichtung 52 des Grundkörperteils 1 beschichtet .
Im Hinblick auf eine bessere Kontaktierung, d.h. eine bevor zugt halbkugelförmige Kontaktierung, zwischen der innenlei terseitigen stiftförmigen Verlängerung 15 des Hochfrequenz- Steckverbinders 2 mit einem buchsenförmigen Innenleiter des Hochfrequenz-Gegensteckverbinders 2 ' ist an der Stirnfläche jedes lamellenförmigen Bereiches I61, I62, I63 und I64 jeweils eine Kontakterhöhung 18 aufgebaut . Bei Vorliegen von Ferti gungstoleranzen und eines axialen Versatzes bzw. eines Win kelversatzes zwischen dem Hochfrequenz-Steckverbinder 2 und dem Hochfrequenz-Gegensteckverbinder 2 ' ermöglicht die Kon- takterhöhung 18 gegenüber einem Flächenkontakt in einem Stirnflächensegment des einzelnen lamellenförmigen Bereiches eine sichere Kontaktierung .
Das radiale Querschnittsprofil jedes einzelnen lamellenför migen Bereiches , d.h. die Ausformung der Seitenflächen j edes einzelnen lamellenförmigen Bereiches , ist mithilfe des addi tiven Fertigungsverfahrene derart aufzubauen, dass einer seits ein einfaches Einführen der innenleiterseitigen stift förmigen Verlängerung 15 des Hochfrequenz-Steckverbinders 2 in die innenleiterseitige buchsenförmigen Ausformung des Hochfrequenz-Gegensteckverbinders 2' möglich ist. Außerdem soll eine sichere innenleiterseitige Kontaktierung reali siert sein. Somit bietet sich eine konkav gewölbte Ausfor mung gemäß der Figuren 5A, 5C und 5G an. Alternativ ist auch eine konisch geformte Ausformung denkbar. Die bevorzugt halbkugelförmigen Kontakteerhöhungen 18 werden jeweils in Abhängigkeit der gewählten Ausformung der einzelnen lamel lenförmigen Bereiche in einem Abschnitt der Stirnfläche des lamellenförmigen Bereiches aufgebaut, in dem eine sichere Kontaktierung möglich ist.
Um einen ausreichenden Kontaktdruck von der Kontakterhöhung 18 an der Stirnfläche der einzelnen lamellenförmige Bereiche auf den buchsenförmigen Innenleiter des Hochfrequenz-
Gegensteckverbinders 2' auszuüben, werden die einzelnen la mellenförmigen Bereiche 16i , I62, I63 und I64 jeweils elas tisch ausgebildet. Bevorzugt werden hierbei mittels des ad ditiven Fertigungsverfahrens Durchgangsbohrungen 19 in den einzelnen lamellenförmigen Bereichen ausgeformt . Alternativ können die einzelnen lamellenförmigen Bereiche auch mit ei nem elastischen dielektrischen Material aufgebaut werden.
Bei einem Hochfrequenz-Steckverbinder 2, der nach der ersten Untervariante der zweiten Variante des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens gefertigt wird, erfolgt somit zusam menfassend innenleiterseitig eine radiale Kontaktierung zwi schen den einzelnen lamellenförmige Bereichen I61, I62, I63 und I64 der stiftförmigen Verlängerung 15 des Grundkörper teils 1, die den innenleiterseitigen Kontaktbereich 1\2 des Hochfrequenz-Steckverbinders 2 bilden, mit einem innenlei terseitigen Kontaktbereich Ί12' des Hochfrequenz-Gegensteck verbinders 2'. Dieser innenleiterseitigen Kontaktbereich 7I2 ' befindet sich in der Durchführung 4' auf der mit einer in nenleiterseitigen Beschichtung 52 versehenen Innenmantelflä- che des zum Hochfrequenz-Gegensteckverbinder 2' gehörigen Grundkörperteils 1' .
Zur Realisierung des außenleiterseifigen Kontaktbereiches 7u des Hochfrequenz-Steckverbinders 2 wird die außenleitersei tige Beschichtung 5i über einen bestimmten Bereich der Stirn fläche 10 am ersten Ende 6i des Grundkörperteils 1 geführt. Dieser außenleiterseitige Kontaktierungsbereich 7u des Hoch frequenz-Steckverbinders 2 befindet sich in einem Stirnkon takt mit einem gegenüberliegenden außenleiterseit!gen Kon taktierungsbereich 7H', der außenleiterseitig an der Stirn fläche 10' am ersten Ende 6i des zum Hochfrequenz- Gegensteckverbinder 2 ' gehörigen Grundkörperteils 1 ' aufge baut wird. Der Hochfrequenz-Gegensteckverbinder 2' kann in konventioneller wie auch in additiver Fertigungstechnologie hergestellt werden.
Eine elektrische Trennung zwischen dem außenleiterseitigen Kontaktbereich 7n und dem innenleiterseitigen Kontaktbereich 712 wird dadurch verwirklicht, dass ein zwischen dem außen leiterseitigen Kontaktbereich 7n und der stiftförmigen Ver längerung 15 befindlicher Bereich der Stirnfläche 10 des Grundkörperteils 1 nicht beschichtet wird.
Der innenleiterseitige Kontaktbereich 7i2 des Hochfrequenz- Steckverbinders 2 bildet zusätzlich in Kombination mit der Innenmantelfläche des buchsenförmigen Innenleiters des Hoch frequenz-Gegensteckverbinders 2 ' den Führungsbereich der Hochfrequenzsteckverbindung.
Die Figuren 6h, 6B, 6C , 6D, 6E, 6F und 6G beziehen sich auf einen Hochfrequenz-Steckverbinder 2, der nach einer zur zweiten Variante gehörigen zweiten Untervariante des erfin dungsgemäßen Herstellungsverfahrens hergestellt wird. Auch bei der zur zweiten Variante gehörigen zweiten Unterva riante wird eine stiftförmige Verlängerung 15' des Grundkör perteils 1 mit einer sternförmigen Struktur aus mehreren sternförmig zueinander aufgebauten lamellenförmige Bereichen 16i ' , 162 ' , I63' und 164 ' mithilfe eines additiven Fertigungs verfahrens aufgebaut. Im Unterschied zur ersten Untervarian te erfolgt die Kontaktierung zwischen den einzelnen lamel lenförmige Bereichen I61 ' , I62'» lös' und I64 ' und dem Innen leiter des Hochfrequenz-Steckverbinders 2' lateral. Hierzu wird auf den beiden Seitenflächen jedes lamellenförmige Be reiches I61 ' , I62 ' , I63 ' und I64 ' jeweils eine Kontakterhöhung 18' aufgebaut .
Jede dieser bevorzugt halbkugelförmigen Kontakteerhöhungen 18' auf einem lamellenförmigen Bereich I61 ' , I62 ' , I63 ' und
I64 ' der stiftförmigen Verlängerung 15 ' des zum Hochfrequenz- Steckverbinder 2 gehörigen Grundkörperteils 1 kontaktiert in lateraler Richtung einen zugehörigen Vorsprung 20. Jeder einzelne Vorsprung 20 wird ausgehend vom hohlzylindrischen Grundkörpertei1 1' des Hochfrequenz-Gegensteckverbinders 2 ' in einem zum ersten Ende 61 ' benachbarten Bereich des Grund körperteils 1 ' in die Durchführung 4 ' hineinragend mittels des additiven Fertigungsverfahrens aufgebaut . Die einzelnen Vorsprünge 20 werden gemäß einem Hochfrequenz-Steckverbinder 2 aufgebaut, der nach einer bevorzugten Erweiterung der vierten Variante des erfindungsgemäßen Herstellungsverfah rens entsprechend der Figuren 6E, 6F und 6G hergestellt wird. Die einzelnen Vorsprünge werden hierbei innerhalb des hohlzy1indrischen Grundkörperteils 1 ' so aufgebaut , dass zwischen jeweils zwei benachbarten Vorsprüngen 20 ein zuge höriger lamellenförmiger Bereich des Hochfrequenz- Steckverbinders sicher geführt wird.
Gleichzeitig werden die einzelnen Vorsprünge hierbei inner halb des hohlzylindrischen Grundkörperteils 1 ' so aufgebaut und ausgeformt, dass eine sichere Kontaktierung zu den Kon takterhöhungen 18 der jeweils benachbart eingeführten lamel lenförmige Bereiche des Hochfrequenz-Steckverbinders 2 rea- wird.
Als Ausformungen der einzelnen Vorsprünge 20 bieten sich ra diale Querschnitte an, die entweder wie in Fig. 6E angedeu tet konisch ausgeführt oder konkav gewölbt sind. Zur Ver wirklichung eines ausreichenden Kontaktdruckes zwischen den Kontakterhöhungen 18 der einzelnen lamellenförmigen Bereiche der zum Hochfrequenz-Steckverbinder 2 gehörigen stiftförmi gen Verlängerung 15' des Grundkörperteils 1 und den zugehö rigen Vorsprüngen 20 des Hochfrequenz-Gege
2 ' bietet sich eine elastische Ausbildung der einzelnen Vor sprünge 20 an. Hierzu können die einzelnen Vorsprünge 20 in ver Fertigungstechnologie jeweils mit einem elasti schen dielektrischen Material aufgebaut werden . Alternativ ist auch eine elastische Ausformung der einzelnen Vorsprünge 20 beispielsweise mittels Ausformung von Hohlräumen inner halb der Vorsprünge 20 möglich.
Die außenleiterseitige Kontaktierung erfolgt über einen Stirnkontakt zwischen einem außenleiterseitigen Kontaktbe reich 7n auf der Stirnfläche 10 des Hochfrequenz- Steckverbinders 2 und einem gegenüber1iegenden außenleiter seitigen Kontaktbereich 7u' auf der Stirnfläche 10' des Hochfrequenz-Gegenteckverbinders 2 ' .
Die Figuren 7A, 7B, 7C, 7D, 7E, 7F und 7G beziehen sich auf einen Hochfrequenz-Steckverbinder 2 , der nach einer zur zweiten Variante gehörigen dritten Untervariante des erfin dungsgemäßen Herstellungsverfahrens hergestellt wird.
Bei der zur zweiten Variante gehörigen dritten Untervariante wird eine stiftförmige Verlängerung 15 des Grundkörper- teils 1 mit einer sternförmigen Struktur aus mehreren stern förmig zueinander aufgebauten rippenförmigen Bereichen 21i, 212 , 2I3 und 2I4 mithilfe eines additiven Fertigungsverfah rens aufgebaut .
Die rippenförmigen Bereiche 21i, 212, 213 und 214 der stift förmigen Verlängerung 15 ' ' mit sternförmiger Struktur werden mittels des additiven Fertigungsverfahrens am ersten Ende 61 des Grundkörperteils 1 derart auf das Grundkörperteil 1 auf gebaut, dass jeweils zwei benachbarte rippenförmige Bereiche 21i, 2I2, 2I3 und 2I4 jeweils einen Winkel, bevorzugt einem gleichen Winkel, einschließen. Der Winkel ergibt sich aus der Anzahl n von rippenförmigen Bereichen und entspricht
360°/n. Somit sind die einzelnen rippenförmigen Bereiche in nerhalb der stiftförmigen Verlängerung 15'" radial und damit sternförmig zur Längsachse 3 des Hochfrequenz- Steckverbinders 2 ausgerichtet. Die einzelnen rippenförmigen Bereiche 21i, 212, 213 und 214 werden so aufgebaut, dass sie im Bereich der Längsachse 3 miteinander verbunden werden. Durch den additiven Aufbau werden zwei benachbarte rippen förmige Bereiche 21i, 212, 213 und 214 jeweils in einem Winkel von 360°/n zueinander beabsfandet mit dem Grundkörperteil 1, bevorzugt an der Innenmantelfläche des hohlzylindrisch
Grundkörperteils 1, verbunden.
Die sternförmige Struktur der stiftförmigen Verlängerung 15"' aus den einzelnen rippenförmigen Bereichen 21i, 2I2, 213 und 2I4 bildet eine der Anzahl von rippenförmigen Bereichen entsprechende Anzahl von axialen Durchführungen 22i, 222 , 223 und 224 aus. Über diese axialen Durchführungen 22i, 222, 223 und 224 wird die gesamte stiftförmige Verlängerung 15'' mit allen ihren rippenförmigen Bereichen 21i, 212, 213 und 214 zu sammenhängend mit der innenleiterseitigen Beschichtung 52 des Grundkörperteils 1 beschichtet. Der einzelne rippenförmige Bereich der stiftförmigen Verlän gerung 15'' des Grundkörperteils 1 weist radial nach innen und radial nach außen jeweils eine konkav gewölbte Stirnflä che auf . Auf der radial nach außen gerichteten Stirnfläche jedes rippenförmigen Bereiches 21i, 212, 213 und 214 wird mit tels des additiven Fertigungsverfahrens jeweils eine Kontak terhöhung 23 aufgebaut. Über die Kontakterhöhungen 23 aller rippenförmigen Bereiche 21i, 212, 213 und 214 wird eine radia le Mehrfachkontaktierung mit dem innenleiterseitigen Kontak tierungsbereich 72I ' auf der Innenmantelfläche des im Wesent lichen hohlzylindrisch ausgeformten Grundkörperteils 1' des Hochfrequenz-Gegensteck-verbinders 2' realisiert. Der Hoch frequenz-Gegensteck- erbinder 2 ' kann hierbei in konventio neller Fertigungstechnologie oder, wie in den Figuren 7E, 7F und 7G dargestellt ist, auch erfindungsgemäß in additiver Fertigungstechnologie hergestellt werden .
Um einen ausreichenden Kontaktdruck von der Kontakterhöhung 23 an der Stirnfläche der einzelnen rippenförmigen Bereiche auf den innenleiterseitigen Kontaktierungsbereich 72I ' im buchsenförmigen Innenleiter des Hochfrequenz- Gegensteckverbinders 2 ' auszuüben, werden die einzelnen rip penförmigen Bereiche 21i, 212, 213 und 214 jeweils elastisch ausgebildet . Bevorzugt werden hierbei mittels des additiven Fertigungsverfahrens Durchgangsbohrungen 24 in den einzelnen rippenförmigen Bereichen ausgeformt . Alternativ können die einzelnen rippenförmigen Bereiche auch mit einem elastischen dielektrischen Material aufgebaut werden .
Beim erfindungsgemäßen Hochfrequenz-Steckverbinder 2 , der nach der zur zweiten Variante gehörigen dritten Untervarian te des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens hergestellt wird, wird innenleiterseitig eine radiale Kontaktierung rea lisiert . Außenleiterseitig wird in Äquivalenz zur ersten und zweiten U tervariante der zweiten Variante des erfindungsge- mäßen Herstellungsverfahrens eine Stirnkontaktierung mit dem
Hochfrequenz-Gegensteckverbinders 2 verwirklicht.
Die Figuren 8A, 8B, 8C , 8D , 8E, 8F und 8G beziehen sich auf einen Hochfrequenz-Steckverbinder 2, der nach einer zur zweiten Variante gehörigen vierten Untervariante des erfin dungsgemäßen Herstellungsverfahrens hergestellt wird.
Bei der zur zweiten Variante gehörigen vierten Untervariante wird eine stiftförmige Verlängerung 15''' des Grundkörper teils 1 aus mehreren federarmförmigen Bereichen 25i, 252, 253 und 254 auf den Grundkörperteil 1 mithilfe eines additiven Fertigungsverfahrens aufgebaut .
Jeder einzelne federarmförmige Bereich 25i , 252/ 253 und 254 der stiftförmigen Verlängerung 15''' des Grundkörperteils 1 wird mit seiner wesentlichen Ausdehnung in Richtung der Längsachse 3 des Hochfrequenz-Steckverbinders 2 ausgeformt. Die einzelnen federarmförmigen Bereiche 25i, 252, 253 und 254 werden winkelversetzt bevorzugt an der Innenmantelfläche des hohlzylindrischen Grundkörperteils 1 am Grundkörperteil 1 aufgebaut. Hierbei schließen jeweils zwei benachbarte feder armförmige Bereiche 25i, 252 , 253 und 254 jeweils in einem Winkel von 360°/n, wenn die stiftförmige Verlängerung 15''' des Grundkörperteils 1 eine Anzahl n von federarmförmigen Bereichen enthält.
Da die einzelnen federarmförmigen Bereiche 25i, 252, 253 und 254 der stiftförmigen Verlängerung 15''' des Grundkörperteils 1 im Bereich der Längsachse 3 des Hochfrequenz- Steckverbinders 2 nicht miteinander verbunden werden, weist die stiftförmige Verlängerung 15''' eine einzige Durchfüh rung 26 auf . Die Durchführung 26 ermöglicht eine vollständi ge und zusammenhängende elektrisch leitfähige Beschichtung jedes einzelnen federarmförmigen Bereiches 25i, 252, 253 und 254 mit der innenleiterseitigen Beschichtung 52 des im We sentlichen hohlzylindrisch ausgeformten Grundkörperteils 1.
Auf der radial nach außen gerichteten und konkav gewölbten Stirnfläche jedes federarmförmigen Bereiches 25i, 252, 253 und 254 wird mittels des additiven Fertigungsverfahrens je weils eine Kontakterhöhung 27 aufgebaut. Über die Kontakter höhungen 27 aller federarmförmigen Bereiche 25i, 252, 25a und 254 wird eine radiale Mehrfachkontaktierung mit dem innenleiterseitigen Kontaktierungsbereich 72I ' auf der Innenmantel fläche des im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgeformten Grundkörperteils 1 ' des Hochfrequenz-Gegensteckverbinders 2 realisiert . Der Hochfrequenz-Gegensteckverbinder 2 kann hierbei in konventioneller Fertigungstechnologie oder, wie in den Figuren 7E, 7F und 7G dargestellt ist, auch erfin dungsgemäß in additiver Fertigungstechnologie hergestellt werden .
Aufgrund ihrer formgebenden Elastizität müssen die einzelnen federarmförmigen Kontaktbereichen 25i , 252, 25a und 254 nicht zusätzlich mittels des additiven Fertigungsverfahrens elas tisch ausgebildet werden .
Neben der radial ausgerichteten innenleiterseitigen Kontak tierung wird im Hochfrequenz-Steckverbinder 2 außenleiter seitig eine Stirnkontaktierung mit dem Hochfrequenz- Gegensteckverbinder 2 ' realisiert . Diese außenleiterseitige Stirnkontaktierung wird äquivalent zur ersten, zweiten und dritten Untervariante der zweiten Variante des erfindungsge mäßen Herstellungs erfahrens realisiert .
Die Figuren 9A, 9B, 9C, 9D, 9E, 9F und 9G beziehen sich auf einen Hochfrequenz-Steckverbinder 2 , der nach einer dritten Variante des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens herge stellt wird. Bei einem nach der dritten Variante des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens hergestellte Hochfrequenz- Steckverbinder 2 wird an das Grundkörperteil 1 innenleiter seitig eine hüIsenförmige Verlängerung 28 des Grundkörper teils 1 mithilfe des additiven Fertigungsverfahrens aufge baut. Diese hülsenförmige Verlängerung 28 ragt in Längsachs richtung über die Stirnfläche 10 am ersten Ende 6i des Grund körperteils 1 hinaus.
Diese hülsenförmige Verlängerung 28 ist an ihrem distalen Ende jeweils mehrfach in Richtung der Längsachse 3 des Hoch frequenz-Steckverbinders geschlitzt ausgeformt . Auf diese Weise wird zwischen jeweils zwei benachbarten Schlitzen 29 eine Federlasche ausgebildet. Der hülsenförmigen Verlänge rung 28 bildet somit eine in radialer Richtung jeweils fe dernd oder elastisch ausgebildete Hülse. Zur besseren radia len Kontaktierung wird mithilfe des additiven Fertigungsver fahrens am distalen Ende jeder einzelnen Federlasche jeweils eine radial nach außen gerichteten Kontakterhöhung 30 aufge baut .
Die hülsenförmigen Verlängerung 28 des Grundkörperteils 1 wird mit all ihren Federlaschen vollständig und zusammenhän gend mit der innenleiterseitigen Beschichtung 52 an der In nenmantelfläche des im Wesentlichen hohlzylindrisch ausge bildeten Grundkörperteils 1 beschichtet. Somit bildet die hülsenförmigen Verlängerung 28 den innenleiterseitigen Kon taktbereich 72I des Hochfrequenz-Steckverbinders 2.
Ein außenleiterseitiger Kontaktbereich 7 des Hochfrequenz- Steckverbinders 2 wird als Stirnkontaktbereich ausgebildet und wird in Äquivalenz zu allen Untervarianten der zweiten Variante des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens herge stellt . Die innenleiterseitige Kontaktierung erfolgt zwischen dem innenleiterseitigen Kontaktierungsbereich 712 des Hochfre quenz-Steckverbinders 2, der aus den einzelnen radial nach aßen verlaufenden Kontakterhöhungen 30 an den Federlaschen der hülsenförmigen Verlängerung 28 gebildet wird» und dem innenleiterseitigen Kontaktierungsbereich 712' an der Innen- mantelflache des Grundkörperteils 1 des Hochfrequenz- Gegensteckverbinder 2 ' , Der innenleiterseitige Kontaktie rungsbereich 7i2 ' des Hochfrequenz-Gegensteckverbinders 2 ' wird bevorzugt durch eine Stufe 31 an der Innenmantelfläche am ersten Ende 61' des Grundkörperteils 1 gebildet. Die ra diale Erstreckung der Stufe 31 entspricht im Wesentlichen der Wandstärke der hülsenförmigen Verlängerung 28 an deren distalen Ende» um auf diese Weise einen innenleiterseitigen Durchmessersprung im Übergangsbereich zwischen Hochfrequenz- Steckverbinder 2 und Hochfrequenz-Gegensteckverbinder 2 ' zu vermeiden. Andernfalls würde eine Störstelle entstehen» die das Übertragungs erhalten der Hochfrequenz-Steckverbindung nicht unerheblich verschlechtert.
Die Figuren 1QA, 1QB, IOC» 10D, 10E, 10F und 10G beziehen sich auf einen Hochfrequenz-Steckverbinder 2» der nach einer vierten Variante des erfindungsgemäßen Herstellungsverfah rens hergestellt wird.
Ein nach der vierten Variante des erfindungsgemäßen Herstel lungsverfahrens hergestellter Hochfrequenz-Steckverbinder 2 kontaktiert bevorzugt innenleiterseitig und außenleitersei tig über jeweils eine Stirnkontaktierung mit einem zugehöri gen Hochfrequenz-Gegensteckverbinder 2 ' . Alternativ ist auch nur eine innenleiterseitige Stirnkontaktierung oder nur eine außenleiterseitige Stirnkontaktierung möglich. Hierzu wird an der Stirnfläche 10 am ersten Ende 61 des Grundkörperteils 1 ein innenleiterseitiger Kontaktierungsbereich Ί12 herge- stellt» indem die innenleiterseitige Beschichtung 52 an der Innenmantelfläche des im Wesentlichen hohlzylindrisch ausge formten Grundkörperteils 1 bis in einen innenleiterseitigen Bereich auf der Stirnfläche 10 verlängert wird. Die innen- leiterseitige Beschichtung 52 wird hierbei so weit in die Stirnfläche 10 geführt» dass ein ausreichend großer innen leiterseitiger Kontaktierungsbereich 7I2 besteht. Im Hinblick auf eine höhere Lebensdauer des innenleiterseitigen Kontak tierungsbereiches 712 im Stirnbereich» der aufgrund hoher Steckzyklen einem gewissen Abrieb unterworfen ist» wird die innenleiterseitige Beschichtung 52 im Stirnflächenbereich bevorzugt mehrschichtig oder mit einer höheren Schichtdicke ausgeführt. Äquivalent wird der außenleiterseitigen Kontak tierungsbereich 7n erzeugt» indem die außenleiterseitige Be schichtung 5i von der Außenmantelfläche des Grundkörpers 1 in einen ausreichend großen außenleiterseitigen Bereich auf der Stirnfläche 10 weitergeführt wird.
Um einen Winkelversatz zwischen Hochfrequenz-Steckverbinder 2 und Hochfrequenz-Gegensteckverbinder 2 ' bei einer Stirn kontaktierung zu verhindern» wird innenleiterseitig und/oder außenleiterseitig jeweils eine hülsen- oder ringförmige Ver längerung 32 des Grundkörperteils 1 am ersten Ende 6i des Grundkörperteils 1 mittels eines additiven Fertigungsverfah rens aufgebaut . In unmittelbarer Nachbarschaft zu dieser hülsen- oder ringförmig Verlängerung 32 wird mittels eines additiven Fertigungsverfahrens im Grundkörperteil 1 ein Hohlraum 33 ausgebildet. Der Hohlraum 33 bildet mit der ring- oder hülsenförmigen Verlängerung 32 an der Stirnfläche 10 innenleiterseitig bzw. außenleiterseitig jeweils einen elastisch ausgebildeten Abschluss des Grundkörperteils 1. Dieser elastisch ausgebildete Abschluss des Grundkörperteils 1 kann einen Winkelversatz zwischen den beiden ineinanderge- steckten Hochfrequenz-Steckverbindern ausgleichen. Alterna tiv zu einer ring- oder hülsenförmigen Verlängerung 32 des Grundkörperteils 1 sind auch mehrfache bevorzugt halbkugel förmige Verlängerungen des Grundkörperteils 1 möglich. Die mehrfachen bevorzugt halbkugelförmigen Verlängerungen 32 des Grundkörperteils 1 sind jeweils auf einem Kreis, einer El lipse oder einem Rechteck im Außenleiter- und Innenleiterbe reich angeordnet. Auch in unmittelbarer Nachbarschaft zu den einzelnen bevorzugt halbkugelförmigen Verlängerungen 32 wer den mittels eines additiven Fertigungsverfahrens im Grund körperteil 1 jeweils Hohlrämne 33 ausgebildet.
Zum Ausgleich eines axialen Versatzes zwischen Hochfrequenz- Steckverbinder 2 und Hochfrequenz-Gegensteckverbinder 2 ' wird an einem der beiden Hochfrequenz-Steckverbinder eine buchsenförmige Verlängerung 34 befestigt. Diese buchsenför migen Verlängerung 34 kann beispielsweise eine aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellte Hülse sein, die wie in Fig. 10G angedeutet ist, im Bereich des ersten Endes 6i des Grundkörperteils 1 auf den fertigen Hochfre quenz-Steckverbinder gepresst wird. Alternativ ist auch eine buchsenförmige Verlängerung gemäß der Figuren 4C, 4D und 4G möglich, die mittels eines additiven Fertigungsverfahrens im Bereich des ersten Endes 6i des Grundkörperteils 1 auf das Grundkörperteil 1 aufgebaut wird. Aufgrund der außenleiter seitigen Stirnkontaktierung ist die außenleiterseitige Be schichtung 5i auf der gesamten Außenoberfläche dieser buch senförmigen Verlängerung mit Ausnahme der Beschichtung in den Schlitzen 11 mittels eines thermischen oder mechanischen Verfahrens zu entfernen.
Neben eines Hochfrequenz-Steckverbinders 2 mit einem außen- leiter- und innenleiterseitigen Kontaktbereich 7 und 7I2 zur gleichzeitigen außenleiter- und innenleiterseitigen Stirn kontaktierung kann mittels der vierten Variante des erfin- dungsgemäßen Herstellungsverfahrens auch ein Hochfrequenz- Steckverbinder 2 hergestellt werden, der nur außenleitersei- tig oder nur innenleiterseitig jeweils einen Kontaktierungs- bereich zur Stirnkontaktierung aufweist. Diese wurden be reits obig bei den Hochfrequenz-Gegensteckverbindern 2 ' er läutert, die zu den nach allen bisher vorgestellten Varian ten bzw. Untervarianten des erfindungsgemäßen Herstellungs verfahrens hergestellten Hochfrequenz-Steckverbindern 2 steckbar sind {siehe hierzu: Fig. 4B, 4E, 4F, 4G; 5B, 5E,
5F, 5G; 6B, 6E, 6F, 6G; 7B, 7E, 7F, 7G; 8B, 8E, 8F, 8G; 9B, 9E, 9F , 9G) .
Neben diesen bisher vorgestellten und auf der Anwendung des additiven Fertigungsverfahrens basierenden Ausprägungen ei ner elektrischen Kontaktierung und Führung von zwei zueinan der steckbaren Hochfrequenz-Steckverbindern bieten die addi tiven Fertigungsverfahren den weiteren erheblichen Vorteil, einen Hochfrequenz-Steckverbinder mit einer kontrollierten Impedanz entlang seiner gesamten Längserstreckung zu ver wirklichen. Insbesondere die komplexeren geometrischen Aus formungen im Bereich der Verlängerungen des Grundkörperteil 1 können zu einer Abweichung von einer angepassten Impedanz führen. Zur Kompensation dieser Abweichung der Impedanz kön nen mittels des additiven Fertigungsverfahrens in diesen kritischen Bereichen des Grundkörperteils 1 andere dielekt rische Materialen verwendet werden. Die relative Permittivi- tät dieser dielektrischen Materialen ist gegenüber der rela tiven Permittivität des in den restlichen impedanzangepasten Bereichen des Grundkörperteils 1 verwendeten dielektrischen Materials geeignet geändert. Auch mittels geeigneter Anord nung und geeigneter Ausformung von Hohlräumen im dielektri schen Grundkörpers 1 kann eine geänderte effektive Permitti vität in diesen kritischen Bereichen und damit eine Impe danzanpassung über die gesamte Längserstreckung des Hochfre quenz-Steckverbinders 2 erzielt werden. Eine weitere technische Funktion neben der elektrischen Kon taktierung und Führung, die in Hochfrequenz-Steckverbinder ganz wesentlich ist, stellt die Verschlusstechnik dar.
Für eine mittels Verschraubung realisierte Verschlusstechnik zwischen zwei steckbaren Hochfrequenz-Steckverbindern wird an der Außenmantelfläche des Grundkörperteils 1 mittels ei nes additiven Fertigungsverfahrens ein Außengewindeprofil ausgeformt. Das beschichtete Außengewindeprofil des erfin dungsgemäßen Hochfrequenz-Steckverbinders 2 wird mit einem passenden Innengewindeprofil einer Überwurfmutter ver schraubt, die auf einen Hochfrequenz-Gegensteckverbinder 2 drehbar gelagert wird. Die Überwurfmutter mit ihrem Innenge windeprofil kann in konventioneller Fertigungstechnologie oder auch in additiver Fertigungstechnologie mit anschlie ßender metallischer Beschichtung hergestellt werden.
Für eine mittels Schnappverbindung realisierte Verschluss technik werden an der Außenmantelfläche des Grundkörperteils 1 des Hochfrequenz-Steckverbinders 2 eine oder mehrere nut förmige Vertiefungen ausgeformt, die mit zugehörigen Rastna sen bzw, Rasthacken des Hochfrequenz-Gegensteckverbinders 2 ' eine Rast erbindung realisieren.
Neben diesen Ausführungen einer Verschlusstechnik sind auch andere Verschlusstechniken wie beispielsweise eine Bajonett verbindung mittels additiver Fertigungstechnologie reali sierbar. Schließlich ist auch eine magnetische Verbindung zwischen den zu kontaktierenden Hochfrequenz-Steckverbindern möglich, in dem im Grundkörperteil 1 im Bereich des ersten Endes 6i mindestens ein Magnet mit einer entsprechenden Pola rität eingefügt wird.
Über die elektrische Kontaktierung und Führung eines weite ren Hochfrequenz-Gegensteckverbinders , eines Hochfrequenzka- bels oder einer Hochfrequenzsignalleitungsstruktur auf einer Leiterplatte, die mit dem erfindungsgemäßen Hochfrequenz- Steckverbinder 2 am zweiten Ende 62 des Grundkörperteils 1 verbunden ist, sind die obig vorgestellten erfindungsgemä- ßen, auf dem additiven Fertigungsverfahren basierenden Kon struktionsprinzipien zur elektrischen Kontaktierung und Füh rung eines Hochfrequenz-Steckverbinders 2 äquivalent anwend bar . Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausfüh rungsbeispiele vorstehend vollständig beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar .
Bezugszeichenliste
1,1' Grundkörperteil
2,2' Hochfrequenz-Steckverbinder, Hochfrequenz-
Gegensteckverbinder
3 Längsachse
4,4',4I,42 Durchführung
5 , 5I , 52
52 1,522 Beschichtung, außenleiter- und innenleiterseiti ge Beschichtung
61 , 61 ' , 62 erstes Ende und zweites Ende
7n , 72I außenleiterseitiger Kontaktierungsbereich des
Hochfrequenz-Steckverbinders
112,122 innenleiterseitiger Kontaktierungsbereich des
Hochfrequenz-Steckverbinders
7n ' , 7i2 ' außenleiter- und innenleiterseitiger Kontaktie rungsbereich des Hochfrequenz- Gegensteckverbinders
8 Verbindungsbereich
9 buchsenförmige Verlängerung des Grundkörperteils
10,10' Stirnfläche
11 Schlitz
12 Übergangsbereich
13 radial nach außen verlaufende Kontakterhöhung
14 Hohlraum
15,15',
15", 15"" stiftförmige Verlängerung des Grundkörperteils 16i, I62 , 163 ,
164 lamellenförmiger Bereich
I61M62',
I63M64' lamellenförmiger Bereich
17I, 172,173,
174 axiale Durchführung
18,18' Kontakterhöhung 19 Durchgangsbohrung
20 Vorsprung
21i, 212, 2I3,
214 rippenförmiger Bereich
22i, 222, 223,
224 axiale Durchführung
23 Kontakterhöhung
24 Durchgangsbohrung
25I,252,253,
254 federarmförmiger Bereich
26 axiale Durchführung
27 Kontakterhöhung
28 hülsenförmige Verlängerung des Grundkörperteils
29 Schlitz
30 nach außen verlaufende Kontakterhöhung
31 Stufe
32 hülsen , ring- oder halbkugelförmige Verlänge rung des Grundkörperteils
33 Hohlraum
34I,342 von einer Beschichtung befreiter Bereich am ers- ten und z eiten Ende

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Herstellung eines Hochfrequenz- Steckverbinders (2) mit folgenden Verfahrensschritten:
• Herstellen eines Grundkörperteils (1) des Hochfrequenz- Steckverbinders (2) aus einem dielektrischen Material mit tels eines additiven Fertigungsverfahrens , wobei das Grund körperteil (1) eine Durchführung (4 ; 4i, 42) zwischen einem ersten Ende ( 6i) und einem zweiten einem zweiten Ende {62) einer Längserstreckung des Grundkörperteils (1) und eine Stirnfläche (10) am ersten Ende (61) zur Kontaktierung mit einem Gegensteckverbinder (2') aufweist,
• Beschichten des dielektrischen Grundkörperteils (1) mit einer elektrisch leitfähigen Schicht (5; 5i, 52752 1, 52 2) und
• Entfernen der elektrisch leitfähigen Schicht
(5 ; 5i, 52; 521, 52 2) in einem die Durchführung (4; 4i, 42) jeweils umschließenden Bereich (34i , 342) an der Stirnfläche (10) am ersten Ende (61) und an dem zweiten Ende (62} des Grundkör perteils (1) zur Ausbildung einer elektrisch leitfähigen au ßenleiterseitigen Beschichtung (5i) und einer elektrisch leitfähigen innenleiterseitigen Beschichtung (52)
2. Verfahren nach Patentanspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Beschichten derart ausgeführt wird, dass die Durch führung (4;4I,42) jeweils vollständig mit der elektrisch 1eitfähigen Schicht (5; 5i, 52; 521, 52 2) ausgefüllt wird.
3. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Beschichten des dielektrischen Grundkörpers (1) ein Beschichten mit mehreren metallischen Schichten
(5;5i, 52; 52 1, 52 2) ist, wobei die metallischen Schichten
(5; 5i, 52; 52 1, 52 2) jeweils aus einem unterschiedlichen metalli schen Material sind.
4. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 3 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass am ersten Ende ( 6i) des Grundkörperteils (1) außenlei terseitig eine buchsenförmige Verlängerung (9) zur außenlei terseitigen Kontaktierung eines Hochfrequenz- Gegensteckverbinders (2') ausgebildet wird,
5. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass am ersten Ende ( 6i) des Grundkörperteils (1) innenlei terseitig eine stiftförmige Verlängerung {15; 15 ' ; 15 ' ' ; 15 ' ' ' ) zur innenleiterseitigen Kontaktierung eines Hochfrequenz- Gegensteckverbinder ( 2 ') ausgebildet wird.
6. Verfahren nach Patentanspruch 5,
dadurch gekennzeichnet ,
dass die stiftförmige Verlängerung {15 ; 15 ' ; 15 ' ' ; 15 ' ' ' ) als eine stiftförmige Verlängerung mit einer sternförmigen
Struktur aufgebaut wird.
7. Verfahren nach Patentanspruch 6 ,
dadurch gekennzeichnet ,
dass die stiftförmige Verlängerung (15; 15 ' ; 15 ' ' ; 15 ' ' ' ) mit der sternförmigen Struktur aus einer Anzahl n von lamellen förmigen Bereichen (16i, I62, 163 » I64; I61 ' , I62 ' , I63 ' , I64 " ) aufge- baut wird, wobei die lamellenförmigen Bereiche
{161,162,163,164; I61 ' , I62 ' , I63 ' , I64 ' ) so aufgebaut werden , dass zwei zueinander benachbarte lamellenförmige Bereiche {161,162,163,164; I61 ' , I62 ' , I63 ' , I64 ' ) jeweils einen Winkel von 360°/n einschließen.
8. Verfahren nach Patentanspruch 7 ,
dadurch gekennzeichnet, dass an einer Stirnfläche jedes lamellenförmigen Bereiches (16i, I62 » I63 , 164; I61 ' , I62 ' , I63 " , I64 " ) jeweils eine Kontakterhöhung (18) zur radialen innenleiterseitigen Kontaktierung mit einem Hochfrequenz-Gegensteckverbinder (2') ausgebildet wird,
9. Verfahren nach Patentanspruch 8 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass jeder lamellenförmige Bereich (16i, I62 , 163, 164; I61 ' , I62 ' ,
I63 ' , I64 ' ) jeweils elastisch durch Ausformung einer Durch gangsbohrung {19} ausgebildet wird.
10. Verfahren nach Patentanspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass an beiden Seitenflächen jedes lamellenförmigen Berei ches (I61 , 162, 163 , 164; I61 ' , I62 ' , I63 ' , I64 ' ) jeweils eine Kontak¬ terhöhung (18') zur lateralen innenleiterseitigen Kontaktie rung mit einem Hochfrequenz-Gegensteck-verbinder (2') ausge bildet wird.
11. Verfahren nach Patentanspruch 6,
dadurch gekennzeichnet ,
dass die stiftförmige Verlängerung (15 ; 15 ' ; 15 ' ' ; 15 ' ' ' ) mit der sternförmigen Struktur aus einer Anzahl n von rippenför migen Bereichen (21i, 212 , 213 , 214) aufgebaut wird, wobei die rippenförmigen Bereichen (21i , 212 , 2I3 , 214) so aufgebaut wer den, dass zwei zueinander benachbarte rippenförmige Bereiche (21i,2l2,2l3, l4) jeweils einen Winkel von 360°/n einschlie¬ ßen.
12. Verfahren nach Patentanspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die stiftförmige Verlängerung (15 ; 15 ' ; 15 ' ' ; 15 ' ' ' ) mit einer Anzahl n von federarmförmigen Bereichen (25i, 252, 25B,254) aufgebaut wird, wobei die federarmförmigen Bereiche (25i, 252, 253, 25ΐ) so aufgebaut werden, dass zwei zueinander benachbarte federarmförmige Bereiche (25i, 252, 253, 254) jeweils einen Winkel von 360°/n einschließen.
13. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet ,
dass am ersten Ende (61) des Grundkörperteils (1) innenlei terseitig eine hülsenförmige Verlängerung (28) zur innenlei terseitigen Kontaktierung mit einem Hochfrequenz- Gegensteckverbinder (2') aufgebaut wird, die an ihrem dista len Ende zur Ausbildung von mehreren Federlaschen mehrfach geschlitzt ausgeformt wird.
14. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet ,
dass am ersten Ende ( 61) des Grundkörperteils (1) innenlei terseitig und/oder außenleiterseitig jeweils eine Verlänge rung (32) aufgebaut wird, wobei innerhalb der Verlängerung (32) des Grundkörperteils (1) ein Hohlraum (33) ausgebildet wird.
15. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet ,
dass am Grundkörperteil (1) außenleiterseitig und benachbart zum ersten Ende (61) eine radial nach außen verlaufende Kon takterhöhung (13) zur radialen außenleiterseitigen Kontak tierung mit einer außenleiterseitigen buchsenförmigen Ver längerung eines Hochfrequenz-Gegensteckverbinders {2') aufgebaut wird.
16. Verfahren nach Patentanspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein zur radial nach außen verlaufenden Kontakterhöhung (13 ) benachbarter Bereich des Grundkörperteils (1) elastisch ausgebildet wird, wobei der elastische Bereich durch ein elastisches Material und/oder durch Ausfor mung von mindestens einen Hohlraum (14) im dieleki i . > lien Grundkörperteil (1) aufgebaut wird.
17. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet,
dass am Grundkörperteil (1) benachbart zum ersten Ende { 6i) mehrere in die Durchführung (4; 4i, 42) hineinragende Vorsprün ge (20) , insbesondere elastisch ausgebildete Vorsprünge (20) , zur lateralen Kontaktierung mit jeweils zwei benach barten Bereichen einer stiftförmigen Ver längerung eines Hochfrequenz-Gegensteckverbinders (2 ' ) auf gebaut werden .
18. Datei mit Geometrie- und zum Herstellen eines Grundkörperteils (1) eines Hochfrequenz- Steckverbinders (2 ) aus einem dielektrischen Material mit tels eines additiven Fertigungsverfahrens nach einem der vorstehenden Patentansprüche .
19. Hochfrequenz-Steckverbinder (2), hergestellt nach einem Verfahren nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 17.
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