NL8002404A - Hoogfrequente verbindingsklem voor printplaten. - Google Patents

Description

803138/Ti/M/vL

-1-

Korte aanduiding: Hoogfrequente verbindingsklem voor printplaten

De uitvindiiig heeft betrekking op elektrische verbindingsklemmen en in het bijzonder op verbindingsklemmen voor het verbinden van coaxiale transmissielijnen met geëtste printplaten.

Automatische halfgeleiderapparatuur is ontwikkeld voor het snel, 5 efficiënt en nauwkeurig dynamisch testen van nieuwe halfgeleidereenheden op een produktieplaats. Deze apparatuur meet de stijgtijd, daaltijd, pro-pagatievertraging, opslagtijd, vertragingstijd en voert andere dynamische metingen uit op de halfgeleidereenheden ten einde een hogere opbrengst van verkoopbare eenheden te verkrijgen, hetgeen door middel van de uit-10 voering van statische tests mogelijk is. Dergelijke halfgeleider testapparatuur omvat doorgaans een aantal uitwisselbare insteektasters voor het testen van eenheden met een grote verscheidenheid aan afmetingen en penopstellingen. In de meeste gevallen bestaat een taster in hoofdzaak uit een geëtste printplaat met een daarop gemonteerde tasterkop voor de 15 opname van de halfgeleidereenheden en is de verbinding van de taster met de testinrichting tot stand gebracht met bekende printrandverbindings-stukken. Omdat bij het testen van halfgeleidereenheden dikwijls sprake is van testsignalen met frequenties tot boven TOO megahertz en puls-stijgtijden tot of kleiner dan 500 picoseconden, worden coaxiale kabels 20 gebruikt om de verwerkings- en stuurketens van de testinrichting en de testaftaster met elkaar te verbinden. De middengeleider van elke coaxiale kabel transporteert het testsignaal terwijl de buitenste geleider een geaard scherm vormt.

Erintplaatrandverbindingsstukken vormen een goedkope en betrouw-25 bare mogelijkheid voor signaalverbinding. Tot nu toe werden zowel de signaal- als de aardaansluiting van elke kabel via pennen van het rand-verbindingsstuk met de printplaat verbonden, waarvan de ene zijde voorzien was van signaalbanen naar de aftasterkop en waarvan de andere zijde een aardvlak vormde. Echter, door de vergroting van de aflnetingen van half- 800 2 4 04 -2- ft gelaiingsschijfjes en de toename van het aantal pennen van de eenheden zelf is het zeer gewenst beide zijden van de geëtste printplaat te gebruiken voor signaalbanen en bijna alle pennen van het randverbindings-stuk voor de signaalverbinding.

5 De uitvinding verschaft een hoogfrequentverbindingsstuk voor een geëtste printplaat ter aansluiting van coaxiale transmissielijnen op ge-etste printplaten. Dit wordt volgens de uitvinding gekenmerkt door een steunplaat met ten minste één metallisch vlak oppervlak, een met een steunplaat verbonden randverbindingsstuk voor de opname van elektrische 10 printplaten en voor de vorming van een elektrische verbinding daarmee, een loodrecht op de steunplaat gemonteerde aardplaat, die in elektrische verbinding staat met het metalen vlakke oppervlak en dat naast het rand-aansluitstuk is aangebracht en samenwerkt met op de printplaat aangebrachte contacten, en een inrichting ter verbinding van een aantal co-15 axiale kabels met de verbindingsinriehting en wel zodanig, dat de signaal-voerende geleiders van de coaxiale kabels elektrisch met het randaansluit-stuk verbonden worden en de aardgeleiders van de coaxiale kabels elektrisch met de steunplaat worden verbonden. Aardaansluitingen worden met een aardvlas verkregen en vormen omloopleidingen voor een aansluitstuk 20 voor een geëtste printplaat, waarbij de pennen van het randverbindingsstuk voor signaalverbindingen gereserveerd blijven. Rijen aardpennen zijn naast de pennen van het randverbindingsstuk aangebracht cm het gebruik van bekende eindaansluitingsstukken met twee pennen te vergemakkelijken.

Een binnenste laag van een printplaat met meer lagen wordt gebruikt als 25 aardvlak, waarbij beide buitenoppervlakken van de printplaat gebruikt kan worden voor signaalbanen. De aardverbinding vanaf het cmleidingsaard-vlak van het randaansluitstuk naar het inwendige aardvlak van de printplaat wordt verkregen met een wipcontact dat op de printplaat is gemonteerd en dat samenwerkt met het omleidingsaardvlak indien de printplaat in het 30 randaansluitstuk wordt gestoken.

De uitvinding verschaft een verbeterde hoogfrequent aansluitstuk voor een geëtste printplaat dat goedkoop is en toch een aardverbinding met lage inductie voor de overdracht van' snelle stijgtijdpulsen behoudt. Pennen van het randaansluitstuk zijn beschikbaar voor signalen, terwijl 35 de aardaansluiting door middel van een omleidingsstelsel worden verkregen.

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekening: i 800 2 4 04 *- -3-

Fig. 1 is een perspectivisch aanzicht van een hoogfrequent aansluitstuk voor een geëtste printplaat volgens de uitvinding; fig. 2 is een dwarsdoorsnede van het aansluitstuk volgens de lijn II-II in fig. 1; en 5 fig. 3 is een dwarsdoorsnede van een aansluitstuk volgens de lijn III-III in fig. 1.

Een uitvoeringsvorm van een elektrische verbindingsinrichting volgens de uitvinding is getoond in de figuren 1, 2 en 3 en deze omvat een hasisverhindingsstelsel omvattende een steunvlak 10, een of meer print-10 randaansluitstukken 12, en een omleidingsaardvlak 1^· dat loodrecht op het steunvlak is gaaonteerd en daarmee elektrisch is verbonden. Het steunvlak 10 kan een geëtste printplaat zijn met metalen vlakke oppervlakken 16 aan beide zijden van de printplaat, die als aardvlakken dienen. De rand-verbindingsstukken 12 kunnen van de soort zijn met een geïsoleerd kunst-15 stof lichaam met tegenover elkaar aangebrachte rijen verende sleepcon-tacten 18 voor elektrische samenwerking met rijen metalen banen 20 aan beide zijden van een printplaat 25 indien de rand van een dergelijke printplaat hierin wordt gestoken. Bij de respectievelijke sleepcontae-ten 18 en uitstekend vanuit het lichaam van de randaansluitstukken 12 20 behoren twee rijen vierkante pennen 28, die via twee rijen gaten in het steunvlak 10 worden gestoken. Van de gaten waardoor de signaalgeleidende vierkante pennen 28 van het aansluitstuk 12 gaën is het metaal van de aardvlakken 16 weggeëtst cm verzekerd te zijn van een isolatie ten opzichte van aarde, terwijl de gaten waardoor de vierkante pennen 30 van 25 het aansluitstuk 12 voor aardverbinding steken doorgemetalliseerd zijn ter verkrijging van een geleidende verbinding tussen de aardvlakken 16 en vierkante aardverbindingspennen aan het steunvlak 10 te kunnen solderen. Twee extra rijen vierkante pennen 30, die geen deel uitmaken van het aansluitstuk 12, waarvan elke rij op gelijke afstand en behorend bij 30 een rij vierkante pennen 28 aangebracht is, worden in twee extra rijen ~ gaten, die doorgemetalliseerd zijn ter verkrijging van aardverbindingen voor coaxiale kabels naar het aardvlak 10, gestoken en gesoldeerd.

Deze opstelling van vierkante signaalvoerende pennen en verkante aardverbindingspennen maken een tamelijk hechte, compacte verbinding van co-35 axiale kabels 3¾ met het aansluitstelsel mogelijk. De coaxiale kabels 3U zijn van de bekende soort en kunnen een binnenste signaalvoerende geleider omvatten met een geaard buitenscherm dat door middel van een vast 800 2.4 04 f -k- diëlektrisch materiaal, zoals kunststof, gescheiden is en een beschermende isolatiekous van kunststof over de buitenste geleider. Het blanke einde van de geaarde buitenste geleider die de vorm kan hebben van ge-vlechte draadstrengen, en het blanke einde van de signaalvoerende midden-5 geleider zijn verbonden met opgesplitste hulsdelen in een eindaansluit-stuk 36 met twee aansluitingen. Het eindaansluitstuk 36 wordt zodanig op het aansluitingsstelsel aangebracht, dat de hulsdelen respectievelijk samen werken met een vierkante pen 28 en een vierkante pen 30 en zij daarbij een signaal naar een contact 18 van het randaansluitstuk voeren 10 en het buitenste scherm van de coaxiale kabel met het steunvlak 10 verbinden.

De doorgemetalliseerde gaten zijn eveneens in het steunvlak 10 aangebracht voor de opname van lippen Uo van het cmleidingsaardvlak A, dat uit een blad metaal is gevormd en op het steunvlak is gesoldeerd.

15 Het omleidingsaardvlak A is loodrecht op het steunvlak 10 en parallel aan de aangebrachte printplaten 25 gemonteerd. De printplaat 25 kan een printplaat met een of meer binnenlagen b2 zijn die gebruikt worden als aardvlakken, waardoor beide buitenoppervlakken van de printplaat gebruikt kunnen worden voor de signaalbanen IA lopend van de metalen vlakjes 20, 20 die met de sleepcontacten 18 samenwerken indien de printplaat 25 in het randaansluitstuk 12 gestoken wordt. Een contactstelsel met een verend contactdeel 50 en een basisdraagdeel 52 dient ter verkrijging van een elektrisch contact tussen het inwendige aardvlak b2 en het cmleidings-aardvlak A. Het verende contactdeel 50 kan uit fosfor-brons of een ge-25 lijkwaardig verend sterk geleidend metaal zijn en dat commercieel beschikbaar is in voorgevormde strippen (z.g. "fingerstock"). Het basisdraagdeel 52 kan een metalen blok zijn, dat gefabriceerd is onder.gebruikmaking van bekende metaalbewerkings- of extruaetechnieken. Het kan ter verkrijging van een mechanische en elektrische verbinding op iedere 30 geschikte wijze, zoals door soldering of zoals getoond met schroeven aan de printplaat bevestigd worden. Een dergelijk basisdraagdeel moet ter vermijding van kortsluiting signaalwegen bh overbruggen die zich aan dezelfde zijde van de printplaten bevinden. Dit kan worden bereikt door het uitfrezen van grote sleuven, zodat het basisdraagdeel slechts met de 35 printplaat contact maakt in de punten waarmee het bevestigd moet worden, of kan ook bereikt worden door gebruik van geschikte isolatie.

In een beproefde uitvoeringsvorm, zijn twee commercieel beschik- 800 2 4 04 κ ·. ^ -5~ bare 70-pens randaansluitstukken 12 gebruikt, die elk een printplaatrand met een randlengte van 3,5 inch kunnen opnemen. De twee vierkante pennen aan een einde van de randaansluitstukken, zo ook de twee andere vierkante pennen midden tussen de einden zijn op het steunvlak 10 gesoldeerd cm de 5 randaansluitstukken mechanisch aan het steunvlak te hechten en om extra aarding te verkrijgen. De overblijvende 6k vierkante pennen zijn van het steunvlak 10 geïsoleerd ter vorming van signaalingangen. Het grondvlak lU is, zoals getoond, tussen de randaansluitstukken 12 gemonteerd. Dit geeft een aansluitingsstelsel met een hoge frequentieresponsie, een lage staande 10 golfverhouding en een lage inductiewaarde naar aarde.

In het kader van de uitvinding zijn wijzigingen mogelijk. Zo kunnen bij voorbeeld randverbindingsstukken met willekeurige grootte gebruikt worden en kan het stelsel uitgebreid worden tot ieder aantal randverbindingsstukken ter aanpassing aan ieder gewenst aantal printplaten.

15 Haar wens kunnen de printplaten 25 contactstelsels 5Q, 52 aan beide zijden van de plaat cmvatten ter samenwerking met de aardvlakken 14.

»* 800 2 4 04

Claims (2)

1. Elektrische verbindingsinrichting gekenmerkt door een steunplaat met ten minste êên metallisch vlak oppervlak, een met een steunplaat verbonden randverbindingsstuk voor de opname van elektrische printplaten en voor de vorming van een elektrische verbinding daarmee, een loodrecht 5 op de steunplaat gemonteerde aardplaat, die in elektrische verbinding staat met het metalen vlakke oppervlak en dat naast het randaansluitstuk is aangebracht en samenwerkt met op de printplaat aangebrachte contacten, en een inrichting ter verbinding van een aantal coaxiale kabels met de verbindingsinrichting en wel zodanig, dat de signaalvoerende geleiders 10 van· de coaxiale kabels elektrisch met het randaansluitstuk verbonden worden en de aardgeleiders van de coaxiale kabels elektrisch met de steunplaat worden verbonden.

2. Elektrische verbindingsinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het randverbindingsstuk ten minste êên printrandverbindings- 15 stuk omvat bestaande uit een geïsoleerd lichaam met tegenover elkaar liggende rijen elektrische contacten voor terugverende samenwerking met de rand van een printplaat met aan de rand aangebrachte metalen contacten en verder bestaande uit elektrische verbindingsstukpennen, die elektrisch verbonden zijn met respectievelijke elektrische pennen, die door gaten 20 in de steunplaat steken voor elektrische verbinding met de coaxiale kabels. 800 2 4 04