ES2330247T3 - Bastidor de conductores para modulo de contacto electrico, conector electrico y conjunto de contacto. - Google Patents
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Abstract
Un bastidor (100) de conductores para un módulo de contacto eléctrico (50), comprendiendo dicho bastidor (100) de conductores: una primera fila de contactos que comprenden contactos de acoplamiento (82) y que definen un borde de acoplamiento; y una segunda fila de contactos que comprende contactos de montaje (86) y que define un borde de montaje; estando cada contacto (82) del borde de acoplamiento conectado eléctricamente a un contacto (86) de borde de montaje correspondiente por conductores que se extienden a lo largo de un recorrido predeterminado en el bastidor (100) de conductores; en el que los conductores (106a, 106b, 104) en el bastidor (100) de conductores tienen varias longitudes mecánicas; caracterizado porque los conductores (106a, 106b, 104) en el bastidor (100) de conductores tienen anchos diferentes individualmente (w1, w2, w3, ..., wn), dependiendo el ancho de cada conductor de la longitud mecánica de los conductores; en el que un conductor con una longitud mecánica más corta tiene un ancho más pequeño (w1) que un conductor con una longitud mecánica más larga.
Description
Bastidor de conductores para módulo de contacto
eléctrico, conector eléctrico y conjunto de contacto.
La invención se refiere, en general, a
conectores eléctricos y, más concretamente, a un conector eléctrico
para la transmisión de señales a altas velocidades.
Con la tendencia actual hacia los componentes
eléctricos más pequeños, más rápidos y de mayor rendimiento, como
los procesadores utilizados en ordenadores, routers, interruptores,
etc., es cada vez más importante que las interfaces eléctricas a lo
largo de los recorridos eléctricos también operen a frecuencias más
altas y a densidades más altas con producción aumentada.
En un enfoque tradicional para interconectar las
placas de circuitos, una placa de circuito sirve como plano
posterior y el otro, como placa hija. El plano posterior normalmente
tiene un conector, comúnmente denominado cabezal que incluye una
pluralidad de pasadores de señal o contactos que se conectan a
trazas conductivas en el plano posterior. El conector de la placa
hija, comúnmente denominado receptáculo, también incluye una
pluralidad de contactos o pasadores. Normalmente, el receptáculo es
un conector de ángulo recto que interconecta el plano posterior con
la placa hija de modo que las señales pueden enrutarse entre los
dos. El conector en ángulo recto normalmente incluye una cara de
acoplamiento que recibe la pluralidad de pasadores de señal del
cabezal en el plano posterior, y contacta dicho conector a la placa
hija.
Algunos conectores más antiguos, que aún se
utilizan actualmente, funcionan a velocidades de un gigabit por
segundo o inferiores. Por el contrario, muchos de los conectores de
alto rendimiento actuales son capaces de operar a velocidades de
hasta diez gigabits o más por segundo. Como es de esperar, un
conector con rendimiento más alto también supone un coste
superior.
El documento US 6,808,420, B1 divulga un
conector eléctrico que comprende un alojamiento de conector que
soporta los contactos de señal y los contactos de tierra en una
disposición organizada en filas. Cada fila incluye un par de
contactos de señal y algunos de los contactos de tierra dispuestos
en un modelo, en el que la primera y segunda filas adyacentes
tienen un primer y segundo modelos respectivos diferentes.
El documento US 6,379,188, B1 muestra un
conector eléctrico para transferir una pluralidad de señales
diferentes entre componentes eléctricos. El conector está hecho de
módulos que tienen una pluralidad de pares de conductores de señal
con un primer recorrido de señal y un segundo recorrido de
señal.
Los conectores de acuerdo con la técnica
anterior comprenden una pluralidad de contactos embebidos en un
alojamiento plástico. La figura 1 muestra una pluralidad de
contactos de acoplamiento 3 en dicho conector eléctrico
representando sin el alojamiento plástico. Cada contacto de
acoplamiento 3 está conectado eléctricamente a un contacto de
montaje correspondiente 6 por un conductor 5. La pluralidad de
conductores 5 que se conectan a los contactos de montaje 6 con los
contactos de acoplamiento correspondientes 3 dispuestos en una de
las columnas, constituye un denominado bastidor de conductores, un
ejemplo del cual se representa en la figura 2.
Como puede verse en la figura 2, el bastidor de
conductores de un conector macho o hembra tiene una geometría de
contacto en ángulo recto y por lo tanto, una geometría que fuerza a
los conductores a tener diferentes longitudes mecánicas. Esto
significa que el retraso de la señal eléctrica es diferente para
todos los pasadores, es decir, los conductores en la columna del
conductor. Esto se denomina "sesgo".
En cualquier aplicación de alta velocidad, el
sesgo entre pasadores es un parámetro importante de rendimiento
general de conectores. En una columna de conductores, habrá siempre
sesgo debido a las diferencias de longitud de los conductores.
El objeto de la presente invención es, por lo
tanto, proporcionar un conector eléctrico con características
eléctricas mejoradas, como la misma longitud eléctrica de todos los
conductores.
El documento WO 01/39332 A1 muestra conectores
eléctricos de señal diferencial. El conector está hecho de módulos
que tienen una pluralidad de pares de conductores de señal con un
primer recorrido de señal y un segundo recorrido de señal. Cada
recorrido de señal tiene un par de secciones de contacto que se
extienden entre las partes del contacto. Las ventanas quedan en el
plástico por encima del bastidor largo y cada par de secciones de
contacto. Estas ventanas sirven para ecualizar el retraso de las
señales que viajan en los bastidores de cada par a medida que se
propaga la velocidad a la que se señala y un conductor es
proporcional a la constante dieléctrica del material que rodea el
conductor. Como el aire tiene una constante dieléctrica diferente
al plástico, dejar las ventanas sobre los bastidores largos hace
que las señales en esos bastidores se muevan más rápidamente. Por
lo tanto, el tiempo para que una señal pase a través del bastidor
largo y el bastidor corto del par y sea ecualizada.
Este objeto se resuelve en las reivindicaciones
independientes. Las realizaciones preferentes se contemplan en las
reivindicaciones dependientes.
\newpage
Se advertirán más características y ventajas a
partir de la siguiente descripción más particular de la presente
invención basada en las figuras adjuntas a la aplicación:
La figura 1 es una vista en perspectiva de la
pluralidad de bastidores de conductores dentro de un conector
eléctrico de acuerdo con la técnica anterior;
La figura 2 es una vista lateral de un bastidor
de conductores de acuerdo con la técnica anterior;
La figura 3 es una vista en corte de la
pluralidad de bastidores de conductores mostrados en la figura 1
tomada a lo largo de las líneas A- A, B- B o C- C mostradas en la
figura 2;
La figura 4 es una vista en corte de la
pluralidad de bastidores de conductores mostrados en la figura 1
tomados a lo largo de las líneas A- A, B- B o C- C mostradas en la
figura 2 de acuerdo con la presente invención;
La figura 5 es una vista lateral de un conector
eléctrico hembra de acuerdo con la presente invención acoplada con
un conector macho;
La figura 6 es una vista en perspectiva de un
conector eléctrico hembra de acuerdo con la presente invención;
La figura 7 es una vista en perspectiva de un
conector eléctrico macho de acuerdo con la presente invención;
La figura 8 es una vista en perspectiva de una
disposición multiplaca que comprende dos conectores eléctricos
hembra de acuerdo con la presente invención; y
La figura 9 es una vista en perspectiva de la
pluralidad de bastidores de conductores de acuerdo con una
realización de la presente invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Los siguientes párrafos describirán la invención
incluyendo las características generales de la disposición del
contacto chiclet e ilustra más configuraciones.
La figura 3 muestra una vista en corte de la
pluralidad de conductores 5 mostrados en la figura 1, tomados a lo
largo de las líneas A- A, B- B o C- C. En dicho conector eléctrico,
la pluralidad de los conductores 5 tiene características eléctricas
que pueden variar dependiendo de la longitud de un conductor
particular dentro del conector eléctrico. Con un ancho de conductor
idéntico, un conductor más largo tiene una autoinductancia mayor
que un conductor más corto proporcional a la diferencia de longitud
de ambos conductores.
Como se ilustra en la figura 4, el ancho de los
conductores en el bastidor de conductores aumenta gradualmente de
modo que un conductor más largo es más ancho, mientras que un
conductor más corto es más pequeño. Por lo tanto, cuando se
comparan dos pasadores en el conector, el más corto es más pequeño y
el más largo, es más ancho.
Al cambiar el ancho de los conductores se cambia
su autoinductancia y por lo tanto, al empezar desde la
autoinductancia más elevada por longitud de unidad para el
conductor más corto a la autoinductancia más baja por longitud de
unidad para el conductor más largo, la autoinductancia por longitud
de unidad de los conductores se reduce gradualmente. Esta
diferencia en inductancia por longitud de unidad compensa
eléctricamente la diferencia de longitud mecánica de los
conductores.
De acuerdo con la invención, el conductor más
largo será más ancho, reduciendo su autoinductancia por longitud de
unidad en relación con el conductor corto, que tiene una
autoinductancia alta por longitud de unidad.
Esto se ejemplifica en la figura 4, donde p es
el grado de los conductores y w es su ancho. Como es una vista
transversal del conductor mostrada en la figura 1, a lo largo de las
líneas A- A, B- B o C- C de la figura 2, se puede ver que los
conductores más cortos en la parte inferior tienen un ancho w1 que
es menor que el de los conductores más largos anteriores en este
caso w2 y w3. Esta compensación de inductancia originará un sesgo
eléctrico reducido entre los conductores en una columna de
conectores. Por lo tanto, se hacen posibles tasas de datos más
elevadas.
La figura 5 ilustra un conector eléctrico 10
formado de acuerdo con una realización ejemplar de la presente
invención. Mientras que el conector eléctrico 10 será descrito con
referencia particular a un conector del receptáculo, un conector en
ángulo recto que se interconecta con un plano posterior con una
placa hija, se entiende que los beneficios descritos en la presente
también son aplicables a otros conectores en realizaciones
alternativas.
El conector eléctrico 10 incluye un alojamiento
dieléctrico 12. Una pluralidad de módulos de contacto 50 está
conectada al alojamiento 12. Los módulos de contacto 50 definen una
cara de montaje 56 que comprende una pluralidad de contactos de
montaje 86. En una realización preferente, la cara de montaje 56 es
sustancialmente perpendicular a la cara de acoplamiento 18 del
alojamiento dieléctrico 12, de modo que el conector eléctrico 10
interconecta componentes eléctricos que están sustancialmente en
ángulo recto uno respecto al otro. Los contactos de montaje 86
están adaptados para su montaje en una placa de circuito 80. El
alojamiento dieléctrico 12 incluye una pluralidad de contactos de
acoplamiento que son accesibles a los correspondientes elementos de
acoplamiento a través de una cara de acoplamiento 18 del
alojamiento dieléctrico 12. Una pluralidad de conductores de tierra
104 y conductores de señal 106a, 106b conecta los contactos de
montaje 86 y los contactos de acoplamiento.
Un conector 70 que comprende elementos de
acoplamiento puede acoplarse con los contactos del conector
eléctrico 10. El conector 70 comprende un cuerpo de plástico 72 en
el que se embeben los elementos de acoplamiento 76. El cuerpo de
plástico 72 del conector 70 comprende dos partes laterales 73, 75.
Los elementos de acoplamiento 76 están embebidos en el cuerpo de
plástico 72 de tal modo que un eje longitudinal de los elementos de
acoplamiento 76 es paralelo a un eje longitudinal de las partes
laterales 73, 75. El cuerpo de plástico 72 comprende una parte
hueca dispuesta entre partes laterales 73, 75, teniendo dicha parte
hueca unas dimensiones de tal modo que el alojamiento 12 del
conector eléctrico 10 puede fijarse en dicha parte hueca del
conector 70.
Los elementos de acoplamiento 76 de dicho
conector 70 sobresalen del cuerpo de plástico 72 en el lateral del
conector 70 orientado hacia la parte hueca en la que puede fijarse
el alojamiento 12 del conector eléctrico 10. Los elementos de
acoplamiento 76 sobresalen hacia la parte hueca del conector 70 en
los extremos del elemento de acoplamiento 74. Los extremos del
elemento de acoplamiento 74 pueden introducirse a través de la cara
de acoplamiento 18 del alojamiento dieléctrico 12 para acoplarse a
los contactos de acoplamiento del conector eléctrico 10.
La figura 6 muestra un conector eléctrico hembra
10 de acuerdo con la presente invención. Los contactos de montaje
86 del conector eléctrico 10 están montados en la placa eléctrica
80. El alojamiento 12 del conector eléctrico 10 comprende una cara
de acoplamiento 18 que incluye una pluralidad de cavidades de
contacto 22 que están configuradas para recibir los elementos de
acoplamiento correspondientes. Asimismo, el alojamiento 12
comprende una nervadura de alineación 42 dispuesta en una cara
superior 32 de dicho alojamiento 12. La nervadura de alineación 42
permite alinear el conector eléctrico 10 con el conector 70 durante
el proceso de acoplamiento de modo que los extremos del elemento de
acoplamiento 74 del conector de acoplamiento 70 se reciben en las
cavidades de contacto 22 sin daños.
La figura 7 ilustra un conector eléctrico macho
de acuerdo con la presente invención. Un conector 70' tiene dos
partes huecas comprendidas respectivamente entre una parte lateral
73' y una parte lateral central 75, y entre dicha parte lateral
central 75 y una parte lateral 73. Los extremos del elemento de
acoplamiento 74 y 74' están dispuestos en las respectivas partes
huecas del cuerpo de plástico 72 del conector de acoplamiento 70'.
Los extremos del elemento de acoplamiento 74, 74' dispuestos en las
respectivas partes huecas son elementos de acoplamiento machos que
están adaptados para acoplarse con los contactos de acoplamiento en
las cavidades de contacto 22 de la cara de acoplamiento 18 de un
primer conector eléctrico 10 y con los contactos de acoplamiento en
las cavidades de contacto de una cara de acoplamiento de un segundo
conector eléctrico 10'.
La figura 8 muestra una disposición multiplaca
en la que un primer conector eléctrico 10 está montado en una
primera placa 80 y un segundo conector eléctrico 10' está montado
sobre una segunda placa 80'. Cada conector eléctrico 10, 10' está
adaptado para acoplarse con cada conector 70, 70'. En particular,
los contactos de acoplamiento de la respectiva cara de acoplamiento
18, 18' de cada conector eléctrico 10, 10' están acoplados a los
respectivos extremos de elementos de acoplamiento 74, 74' de cada
conector respectivo 70, 70'.
La figura 9 muestra una vista en perspectiva de
una pluralidad de bastidores 100, 200 de conductores que están
dispuestos en un conector eléctrico 10 de acuerdo con la presente
invención. Los bastidores 100, 200 de conductores comprenden una
pluralidad de conductores. Los conductores se extienden a lo largo
de un recorrido predeterminado para conectar eléctricamente cada
contacto del borde de acoplamiento 82 al correspondiente contacto
del borde de montaje 86. El borde de acoplamiento es esencialmente
perpendicular al borde de montaje 56.
Asimismo, aunque la presente solicitud describe
en detalle la realización preferente de una disposición rectangular
o cuadrada, también puede preverse una pluralidad de conductores con
una sección transversal curvada en un conector eléctrico, estando
dicha pluralidad de conductores dispuesta de tal modo que forman una
disposición esencialmente curvada. Preferentemente, se prevé la
pluralidad de conductores con una sección transversal circular,
estando dicha pluralidad de conductores dispuesta de tal modo que
forman una disposición esencialmente circular. En el caso de una
disposición circular de conductores, el término ancho definido en la
presente solicitud significará entonces el diámetro de dichos
conductores.
El conector eléctrico de acuerdo con la presente
invención ha mejorado las características eléctricas, en
particular, las propiedades eléctricas uniformes de los conductores
en el conector eléctrico. Además, el conector eléctrico de acuerdo
con la presente invención obtiene un transporte de señal de alta
velocidad a través de un sistema de ángulo recto o interconexión
vertical a la vez que tiene una densidad de señal alta y una
enrutación de pista fácil en la placa de circuito impreso. Pueden
aplicarse varias técnicas de terminación para el montaje de la
placa, como el montaje en superficie o a presión, para montar el
conector eléctrico de acuerdo con la presente invención en una
placa correspondiente.
Claims (6)
1. Un bastidor (100) de conductores para un
módulo de contacto eléctrico (50), comprendiendo dicho bastidor
(100) de conductores:
una primera fila de contactos que comprenden
contactos de acoplamiento (82) y que definen un borde de
acoplamiento; y una segunda fila de contactos que comprende
contactos de montaje (86) y que define un borde de montaje; estando
cada contacto (82) del borde de acoplamiento conectado
eléctricamente a un contacto (86) de borde de montaje
correspondiente por conductores que se extienden a lo largo de un
recorrido predeterminado en el bastidor (100) de conductores; en el
que los conductores (106a, 106b, 104) en el bastidor (100) de
conductores tienen varias longitudes mecánicas;
caracterizado porque los conductores (106a, 106b, 104) en el
bastidor (100) de conductores tienen anchos diferentes
individualmente (w1, w2, w3, ..., wn), dependiendo el ancho de cada
conductor de la longitud mecánica de los conductores; en el que un
conductor con una longitud mecánica más corta tiene un ancho más
pequeño (w1) que un conductor con una longitud mecánica más
larga.
2. El bastidor (100) de conductores de acuerdo
con la reivindicación 1, en el que el ancho de cada conductor en el
bastidor de conductores (100) aumenta con el incremento de la
longitud mecánica de los conductores.
3. El bastidor (100) de conductores de acuerdo
con la reivindicación 1 ó 2, en el que dicho borde de acoplamiento
y borde de montaje (56) en cada bastidor de conductores (100) son
sustancialmente perpendiculares uno con respecto al otro.
4. Un conjunto de contacto que comprende al
menos un primer y un segundo bastidor (100) de conductores de
acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, siendo dicho bastidor
de conductores adyacente a dicho primer bastidor de conductores.
5. Un conector eléctrico (10) que comprende:
un alojamiento (12); una pluralidad de módulos
de contacto (50) en dicho alojamiento (12), comprendiendo cada uno
de dichos módulos de contacto (50) el bastidor (100) de conductores
de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que
están dispuestos dichos conductores (106a, 106b, 104) de varios
módulos de contacto (50), cuando se ven en una vista transversal a
través de los bastidores (100) de conductores, en una matriz de
columnas y filas.
6. El conector eléctrico (10) de acuerdo con la
reivindicación 5, en la que los conductores (106a, 106b, 104) están
dispuestos en una matriz esencialmente rectangular o cuadrada.
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|---|---|---|---|
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| AT (1) | ATE441227T1 (es) |
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