WO2013079059A1 - Isolierkörper eines steckverbinders - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to an insulating body of a connector according to the preamble of claim 1.
  • Insulating are in designated chambers of a
  • Connector housing inserted or from a suitable
  • the insulating bodies also comprise contact elements to which the individual conductors of a cable to be connected to the connector are connected. Within the insulator, the individual conductors of the
  • Insulators are needed to create multi-pin connectors for analog or digital data transmission.
  • conventional connectors especially in RJ45
  • the present invention provides an insulator for a
  • the insulating body according to the invention is at least partially made
  • the insulating body is made of metallizable plastic.
  • the insulating body at least one channel is introduced, which is provided for receiving a conductor of a cable to be connected. As a rule, two or more of these are in the insulating body
  • Channels are present, each of which is suitable for receiving a conductor of a multi-core cable.
  • the inner wall of such a conductor channel is provided with a conductive coating.
  • the conductive coating is in contact with the
  • the conductive coating of the at least one channel is realized by MID technology.
  • LCP Liquid Crystal Polymer
  • Injection molding to be molded into components.
  • the areas are selectively activated, on which
  • Metal e.g., palladium
  • a conductive metal layer is subsequently formed by electroless, chemical deposition on the metal nuclei formed.
  • the first copper layer essentially serves the conductivity.
  • further metallic layers can be deposited. These additional layers also serve for mechanical stability and corrosion protection.
  • Injection molding process be prepared.
  • a metallizable thermoplastic for example a palladium-doped plastic
  • a tool whereby the surface to be provided with a conductive coating is imaged.
  • the areas between and around these surfaces are encapsulated with a non-metallisable thermoplastic, whereby the Workpiece - here the insulating body - gets its final shape.
  • a metallic substance preferably copper or a copper alloy, adheres to the doping.
  • On the copper surface can in further
  • the insulator according to the invention is used in an RJ-45 connector.
  • RJ-45 connectors are multi-core
  • Cable is connected, whose individual conductors are surrounded by a screen foil and twisted together. This will cause a signal coupling
  • Coating leads to quality losses in the signal transmission, especially at high transmission frequencies.
  • the invention provided with a conductive coating
  • Conductor channels shield the individual conductors of the connected cable against each other, so that the signal quality increases significantly.
  • the channels are only partially provided with a conductive coating.
  • partial in this case, it is meant that the channels are not provided with a conductive coating along their full axial length, and tests have shown that the crosstalk performance of RJ45 connectors is significantly improved when only 75% of the axial length of the channels It may also be advantageous if only 50% of the axial length of the channels is provided with a conductive coating.
  • only one side of the channel is provided with a conductive coating. The side separation of the channels takes place along its axial axis. Again, the channel (or channels) is only partially provided with a conductive coating.
  • Embodiment arises, for example, characterized in that the insulating body is made in two parts and only one half is made of metallizable material. It may also be advantageous if some channels in the insulating body in its axial length completely and other channels again only partially (75%, 50%) are provided with a conductive coating. Depending on how the conductors are arranged in the insulating body of the connector to each other, the channels can be provided differently in their axial length with a conductive coating. As a result, a connector with a low crosstalk can be realized.
  • the conductive coatings of the individual conductor channels are connected via a conductor track to a metallic housing of a connector.
  • the track will
  • channels in the insulator will be provided with a conductive coating.
  • at least two channels provided with the conductive coating are electrically contacted with each other and additionally with the connector housing via a conductive connection.
  • Embodiment limited Shown is a schematic cross section of an insulating body 5 of a connector (not shown).
  • the insulating body 5 comprises contact elements 2.
  • the individual conductors of a cable to be connected to the connector are introduced into channels 3 of the insulating body 5.
  • the individual channels 3 are provided with a conductive coating 4.
  • the conductive coating 4 is formed differently long.
  • the length of the conductive coating in the channels can be selected depending on the crosstalk behavior of the individual connector.
  • connectors are provided with a conductive coating on the central channels only 50% to 75% in length.
  • the insulator also includes a conductive connection (not shown) that conductively interconnects each of the channels 3 provided with a conductive coating 4.
  • the conductor is in conductive contact with a metallic connector housing and / or with the neutral conductor of the cable to be connected. If the cable to be connected comprises a shield, this may also be connected to the conductor track of the insulating body.
  • the complete surface of the insulating body, including the individual channels, provided with a conductive coating is provided with a conductive coating.

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  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Isolierkörper eines Steckverbinders, wobei der Isolierkörper zumindest teilweise aus metallisierbaren Kunststoff gefertigt ist, und wobei der Isolierkörper zumindest einen Kanal umfasst, welcher zur Aufnahme eines Leiters vorgesehen ist. Das Übersprechverhalten des Steckverbinders wird dadurch verbessert, dass zumindest eine Kanal im Isolierkörper mit einem leitenden Überzug versehen ist.

Description

Isolierkörper eines Steckverbinders
Die Erfindung betrifft einen Isolierkörper eines Steckverbinders nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .
Isolierkörper werden in dafür vorgesehene Kammern eines
Steckverbindergehäuses eingesetzt oder von einem passenden
Steckverbindergehäuse umgeben. In der Regel umfassen die Isolierkörper auch Kontaktelemente, an welche die einzelnen Leiter eines an den Steckverbinder anzuschließenden Kabels angeschlossen werden. Innerhalb des Isolierkörpers werden die einzelnen Leiter des
angeschlossenen Kabels häufig in Kabelkanälen geführt. Derartige
Isolierkörper werden benötigt, um mehrpolige Steckverbinder für analoge oder digitale Datenübertragung zu schaffen. Bei herkömmlichen Steckverbindern, insbesondere bei RJ45-
Steckverbindern, werden die einzelnen Leiter des anzuschließenden Kabels aus Platzgründen häufig sehr nahe nebeneinander geführt, was zu einem so genannten Übersprechen der über die Leiter transportierten Datensignale und damit insgesamt zu einer schlechten
Datenübertragungsqualität führt.
Auf dem Markt gibt es einen Trend zu einem Datentransfer mit immer höheren Übertragungsfrequenzen, wobei herkömmliche Steckverbinder einen unzureichenden Qualitätsaspekt aufweisen. Die vorliegende Erfindung stellt einen Isolierkörper für einen
Steckverbinder vor, der trotz kleiner Abmaße eine verbesserte
Datenübertragungs- oder Signalqualität gewährleistet.
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Der erfindungsgemäße Isolierkörper ist zumindest teilweise aus
metallisierbarem Kunststoff gefertigt. Im Isolierkörper ist zumindest ein Kanal eingebracht, der zur Aufnahme eines Leiters eines anzuschließenden Kabels vorgesehen ist. In der Regel werden im Isolierkörper zwei oder mehr solcher
Kanäle vorhanden sein, die jeweils zur Aufnahme eines Leiters eines mehradrigen Kabels geeignet sind.
Die Innenwand eines solchen Leiterkanals wird mit einem leitenden Überzug versehen. In diesem Fall steht der leitende Überzug in Kontakt mit der
Isolierung des einzelnen Leiters. Es ist aber auch denkbar die Außenwand eines solchen Leiterkanals mit dem leitenden Überzug zu versehen. Bislang wurden für diesen Zweck beispielsweise Metallhülsen eingesetzt, die in den Leiterkanal eingeschoben wurden.
Tests haben gezeigt, dass eine vollständige Metallisierung aller Leiterkanäle eines Isolierkörpers eines Steckverbinders überraschenderweise keine wesentliche Verbesserung des Übersprechverhaltens des Steckverbinders hervorgerufen hat. Je nach Steckverbindertyp (RJ45, Rundsteckverbinder achtpolig oder zwölfpolig, etc.) kann es vorteilhaft sein einzelne Kanäle vollständig und andere Kanäle nur teilweise mit dem leitenden Überzug zu versehen. Vorteilhafterweise ist der leitende Überzug des zumindest einen Kanals durch MID-Technik realisiert.
Die MID-Technologie (Moulded Interconnection Devices) wird
hauptsächlich verwendet um komplexe, 3-dimensionale
Leiterbahnstrukturen auf Bauteilen zu erzeugen, die
Leiterplattenfunktionalität zur Verfügung stellen.
In der MID-Technologie sind verschiedene Verfahren bekannt.
Das LDS-Verfahren ist in der Patentanmeldung DE 101 32 092 A1 beschrieben. Es werden beispielsweise Flüssigkristallpolymere,
sogenannte LCP (Liquid Crystal Polymer), eingesetzt, die im
Spritzgussverfahren zu Bauteilen geformt werden. Durch Bestrahlung mit einem Laser werden gezielt die Bereiche aktiviert, auf welchen
Leiterbahnstrukturen entstehen sollen. Durch die Bestrahlung mit dem
Laser wird Metall (z.B. Palladium), das chemisch im Polymer gebunden ist, aktiviert, wobei sich Metallkeime an der Oberfläche bilden. In einem chemischen Bad bildet sich anschließend durch stromlose, chemische Abscheidung an den gebildeten Metallkeimen eine leitende Metallschicht. Die erste Kupferschicht dient im Wesentlichen der Leitfähigkeit. Um eine noch bessere elektrische Leitfähigkeit zu erzielen, können noch weitere metallische Schichten abgeschieden. Diese weiteren Schichten dienen außerdem der mechanischen Stabilität und dem Korrosionsschutz. Alternativ kann der metallisierbare Kunststoff in einem zwei-Komponenten-
Spritzgussverfahren hergestellt sein.
Bei der zwei-Komponenten-MID-Technik wird im ersten Verfahrensschritt ein metallisierbarer Thermoplast, beispielsweise ein mit Palladium dotierter Kunststoff, in ein Werkzeug gespritzt, wobei die mit einem leitenden Überzug zu versehene Fläche abgebildet wird. Im zweiten Verfahrensschritt werden die Bereiche zwischen und um diese(n) Flächen mit einem nichtmetallisierbaren Thermoplasten umspritzt, wodurch das Werkstück - hier der Isolierkörper - seine endgültige Form erhält.
Anschließend erfolgt die selektive Metallisierung der mit einem leitenden Überzug zu versehenen Flächen in einem chemischen Bad. Dabei haftet an der Dotierung ein metallischer Stoff, vorzugsweise Kupfer oder eine Kupferlegierung. Auf die Kupferoberfläche können in weiteren
Arbeitsschritten, beispielsweise in galvanischen Bädern, andere
Metallverbindungen aufgebracht werden.
Vorteilhafterweise wird der erfindungsgemäße Isolierkörper in einem RJ-45 Steckverbinder eingesetzt. An RJ-45 Steckverbindern werden mehradrige
Kabel angeschlossen, dessen einzelne Leiter von einer Schirmfolie umgeben und untereinander verdrillt sind. Dadurch wird eine Signalkopplung
(Übersprechen) verhindert. Um die einzelnen Leiter des anzuschließenden Kabels zu den Kontakten des
Isolierkörpers zu führen, muss die Schirmung der einzelnen Leiter entfernt und die Verdrillung aufgetrennt werden. Die fehlende Isolierung einiger Leiter innerhalb eines Isolierkörpers ohne Leiterkanäle mit einem leitenden
Überzug führt zu Qualitätsverlusten bei der Signalübertragung, insbesondere bei hohen Übertragungsfrequenzen.
Die erfindungsgemäßen, mit einem leitenden Überzug versehenen
Leiterkanäle schirmen die einzelnen Leifer des angeschlossenen Kabels gegeneinander ab, so dass die Signalqualität deutlich steigt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Kanäle nur teilweise mit einem leitenden Überzug versehen. Mit„teilweise" ist in diesem Fall gemeint, dass die Kanäle nicht in ihrer vollständigen axialen Länge mit einem leitenden Überzug versehen sind. Tests haben gezeigt, dass das Übersprechverhalten von RJ45-Steckverbindern deutlich verbessert wird, wenn nur 75% der axialen Länge der Kanäle mit einem leitenden Überzug versehen ist. Es kann auch vorteilhaft sein, wenn nur 50% der axialen Länge der Kanäle mit einem leitenden Überzug versehen ist. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist lediglich eine Seite des Kanals mit einem leitenden Überzug versehen. Die Seitentrennung der Kanäle erfolgt entlang ihrer axialen Achse. Auch hier ist der Kanal (oder die Kanäle) nur teilweise mit einem leitenden Überzug versehen. Diese
Ausführungsform entsteht beispielsweise dadurch, dass der Isolierkörper zweiteilig ausgeführt ist und nur eine Hälfte aus metallisierbarem Material gefertigt ist. Es kann auch vorteilhaft sein, wenn einige Kanäle im Isolierkörper in ihrer axialen Länge vollständig und andere Kanäle wiederum nur teilweise (75%, 50%) mit einem leitenden Überzug versehen werden. Je nachdem wie die Leiter im Isolierkörper des Steckverbinders zueinander angeordnet sind, können die Kanäle in ihrer axialen Länge unterschiedlich mit einem leitenden Überzug versehen sein. Dadurch kann ein Steckverbinder mit einem geringen Übersprechen realisiert werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die leitenden Überzüge der einzelnen Leiterkanäle über eine Leiterbahn mit einem metallischen Gehäuse eines Steckverbinders verbunden. Die Leiterbahn wird
vorteilhafterweise ebenfalls mit der oben dargestellten MI D-Technik hergestellt und ist damit ebenfalls im Isolierkörper eingebracht.
Wie bereits oben erwähnt werden mehrere Kanäle im Isolierkörper mit einem leitenden Überzug versehen sein. Vorteilhafterweise sind zumindest zwei mit dem leitenden Überzug versehene Kanäle untereinander und zusätzlich mit dem Steckverbindergehäuse über eine leitende Verbindung elektrisch kontaktiert. Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel anhand einer schematischen
Zeichnung dargestellt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf ein solches
Ausführungsbeispiel beschränkt. Zu sehen ist ein schematischer Querschnitt eines Isolierkörpers 5 eines Steckverbinders (nicht gezeigt). Der Isolierkörper 5 umfasst Kontaktelemente 2. Die einzelnen Leiter eines an den Steckverbinder anzuschließendes Kabels, werden in Kanälen 3 des Isolierkörpers 5 eingebracht.
Mithilfe eines MI D-Verfahrens sind die einzelnen Kanäle 3 mit einem leitenden Überzug 4 versehen. In axialer Ausrichtung des Isolierkörpers 5 ist der leitende Überzug 4 unterschiedlich lang ausgebildet. Die Länge des leitenden Überzugs in den Kanälen kann abhängig vom Übersprechverhalten des einzelnen Steckverbinders gewählt werden. Bei einem RJ45-
Steckverbinder werden die mittleren Kanäle beispielsweise nur zu 50% bis 75% in ihrer Länge mit einem leitenden Überzug versehen.
Der Isolierkörper umfasst außerdem eine leitende Verbindung (nicht gezeigt), die die einzelnen, mit einem leitenden Überzug 4 versehenen Kanäle 3 untereinander leitend verbindet. Außerdem steht die Leiterbahn in leitendem Kontakt mit einem metallischen Steckverbindergehäuse und/oder mit dem Nullleiter des anzuschließenden Kabels. Sofern das anzuschließende Kabel eine Schirmung umfasst, kann diese auch mit der Leiterbahn des Isolierkörpers verbunden sein.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die komplette Oberfläche des Isolierkörpers, inklusive der einzelnen Kanäle, mit einem leitenden Überzug versehen.

Claims

Ansprüche
Isolierkörper eines Steckverbinders,
• wobei der Isolierkörper zumindest teilweise aus
metallisierbaren Kunststoff gefertigt ist,
• und wobei der Isolierkörper zumindest einen Kanal umfasst, welcher zur Aufnahme eines Leiters vorgesehen ist
dadurch gekennzeichnet, dass
der zumindest eine Kanal mit einem leitenden Überzug versehen ist.
Isolierkörper nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, dass
der leitende Überzug des zumindest einen Kanals durch MID- Technik realisiert ist.
Isolierkörper nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
• zumindest zwei Kanäle vorhanden sind, die jeweils zur
Aufnahme eines Leiters eines mehradrigen Kabels
vorgesehen sind
• und dass die Leiter des mehradrigen Kabels durch den
leitenden Überzug der Kanäle gegeneinander
elektromagnetisch abschirmt sind.
Isolierkörper nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kanal oder die Kanäle nur teilweise mit einem leitenden Überzug versehen sind.
5. Isolierkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest ein Kanal vollständig und zumindest ein Kanal teilweise mit einem leitenden Überzug versehen ist.
6. Isolierkörper nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
es sich beim Steckverbinder um einen RJ-45 Stecker handelt.
7. Isolierkörper nach einem der vorstehenden Ansprüche
gekennzeichnet durch
eine im Isolierkörper eingebrachte Leiterbahn, die den zumindest einen mit einem leitenden Überzug versehenen Kanal mit dem Steckverbindergehäuse leitend verbindet.
8. Isolierkörper nach vorstehendem Anspruch
dadurch gekennzeichnet, dass
die im Isolierkörper eingebrachte Leiterbahn durch MID-Technik realisiert ist.
9. Isolierkörper nach einem der beiden vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest zwei mit einem leitenden Überzug versehenen Kanäle und das Steckverbindergehäuse über die Leiterbahn miteinander elektrisch kontaktiert sind.
10. Isolierkörper nach einem der drei vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Leiterbahn mit der Schirmung des anzuschließenden Kabels verbunden ist.
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