WO2018185103A1 - Elektrischer steckverbinder mit einer elektrischen schaltung - Google Patents

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WO2018185103A1
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Johannes Winkler
Johannes Schmid
Gunnar Armbrecht
Rainer BIPPUS
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Rosenberger Hochfrequenztechnik Gmbh & Co. Kg
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    • H01R31/06—Intermediate parts for linking two coupling parts, e.g. adapter

Definitions

  • the invention relates to an electrical connector with an electrical circuit according to the preamble of claim 1.
  • the invention also relates to an electrical circuit for such a connector.
  • Connectors for separating and connecting lines are well known and are used in various forms, especially in electrical engineering.
  • a connector may be a plug, a socket, a coupling or an adapter.
  • the connector for connection to at least one cable and / or with at least one printed circuit board also called “Printed Circuit Board”, called PCB
  • PCB printed circuit Board
  • the term "connector” used in the context of the invention is representative of all variants.
  • signal processing systems which must be interconnected partly via cable connections and thus connectors, become increasingly complex. To ensure a sufficiently high data rate and signal quality of the cable connection, thus additional circuit components are regularly required.
  • cable replacement can sometimes be quick and easy, as opposed to replacing other system components.
  • Such an exchange can be many
  • a cable interface usually requires a fanning to meet the geometric requirements of the connector interface.
  • a fan-out area is particularly critical for the transmission of high-frequency signals and can adversely affect the signal quality.
  • the present invention has for its object to provide an electrical connector, in which in particular an adaptation of the interconnection is even easier than with the current state of the art.
  • the electrical connector according to the invention comprises an electrical circuit, wherein the electrical circuit has an input-side interface with at least one input-side contact point to connect at least one signal conductor at least one electrical line.
  • An electrical line is to be understood as any device for transporting or transmitting electrical energy for data transmission and / or for electrical supply.
  • the electrical line is an electrical cable consisting of a composite of several individual lines.
  • An electrical cable generally has a ground conductor or outer conductor and one or more signal conductors in the form of inner conductors.
  • the electrical line may also be made for the electrical line to be an electrical line of an electrical device, a further connector or an electrical line on a printed circuit board, for example a microstrip line or a connection to a microstrip line, is.
  • ground conductor can analogously be understood to mean any electrical conductor which leads to a ground potential or another reference potential.
  • signal conductor may analogously be understood to mean any conductor for the transmission of electrical data signals and / or electrical supply signals.
  • the connector may have a housing for receiving the at least one electrical line, for example for receiving an electrical cable.
  • a single cable can be received by the housing.
  • the housing For receiving the at least one cable, it may be advantageous to provide means, known from the prior art, for sealing and / or for catching forces acting on the cable.
  • the housing may be an electrically conductive housing, for example consisting of a metal, or preferably an electrically non-conductive housing, for example consisting of a plastic. Also a mixed form is possible.
  • the use of a plastic housing is usually easier to manufacture and can offer advantages due to the insulating properties, depending on the location, also from an electrical point of view.
  • the electrical circuit according to the invention further comprises an output-side interface with at least one output-side contact point.
  • the electrical connector may further comprise at least one input-side contact connectable to the at least one signal conductor of the at least one electrical lead (eg, a cable inner conductor of an electrical cable) and at least one output-side contact preferably having at least one connector inner conductor of the Connector is electrically connectable, have.
  • at least one input-side contact connectable to the at least one signal conductor of the at least one electrical lead (eg, a cable inner conductor of an electrical cable) and at least one output-side contact preferably having at least one connector inner conductor of the Connector is electrically connectable, have.
  • the input-side contact of the connector with which the electrical line is connected or with which the at least one cable is connected to the at least one inner conductor, and the output-side contact of the connector without further measures and configurations described below, initially not be electrically connected to each other.
  • the at least one input-side contact and the at least one output-side contact are spatially separated from one another and are preferably arranged opposite one another.
  • the mutually facing ends of the input-side contacts and the output-side contacts are arranged in two opposing planes.
  • the input-side contact of the connector and the output-side contact of the connector preferably the input-side contacts and the output-side contacts are basically electrically connected to each other without further measures.
  • a single-pole connector or a multi-pin connector is used. That is, it can be provided, in each case an input-side contact or an input-side contact point and an output-side contact or an output-side contact point or more than an input-side contact or an input-side contact point and more than one output-side contact or an output-side contact point provided.
  • two to twenty input-side contacts or contact points particularly preferably three to ten input-side contacts or contact points and very particularly preferably up to four input-side contacts or contact points are provided.
  • the number of output-side contacts is preferably configured analogously.
  • the number of signal conductors or cable inner conductors and input-side contacts or the number of connector inner conductors and output-side contacts may also differ. It can z. B. multiple signal conductor or cable inner conductor are merged on the same input-side contact. The number of input-side contact points and output-side contact points can also be any desired analogously thereto.
  • the electrical connector further comprises means for shielding, which are electrically connectable to a ground conductor of the at least one electrical line (eg, an outer conductor of the at least one cable).
  • the electrical circuit according to the invention has a transmission possibility, at least for impedance control, from the input-side interface to the output-side interface.
  • the transmission possibilities can be with a plurality of electrical lines and / or with a plurality Signal conductor individually for each line or for each signal conductor or for each contact or be designed for each signal to be transmitted.
  • the design of the input-side interface differs from the design of the output-side interface.
  • an electrical and preferably modular connector is provided, which by using a specific electrical circuit, for. B. a circuit board with a desired electronics, for example, signal-improving properties.
  • the functions of the connector can thus be defined by various types of electrical circuits.
  • the connector and the electric wire connected to the connector can be manufactured identically for a variety of applications.
  • the connectors can then be individually adapted to the specific application variant. Furthermore, the installation or assembly of the electrical circuit is easily possible.
  • the electrical circuit preferably has at least one electrical component.
  • a different configuration of the interfaces can be realized in particular by the respective arrangement of the contact points relative to each other, for example a respective center-to-center distance ("pitch"), the geometric shape of the interfaces or the contact points, the type of contacting and / or the contact material be.
  • the electrical circuit as a printed circuit board, preferably as a two-sided circuit board (with two PCB layers) or as Multila- genleiterplatte with more than two PCB layers, as a multi-chip module, as a system-in-package , Is designed as a system-on-chip and / or as an integrated circuit.
  • the electrical circuit may thus be formed in a particularly preferred variant as a printed circuit board with one or more PCB layers, wherein the circuit board, for example, conductor tracks, vias and / or electrical components, such.
  • the circuit board for example, conductor tracks, vias and / or electrical components, such.
  • resistors, capacitors, inductors and / or semiconductor circuits to complex integrated circuits or micro-chips or application-specific integrated circuits may have.
  • a printed circuit board with several layers so z.
  • a multilayer circuit board in the present case, a system of several (populated or unpopulated) one-sided or two-sided circuit boards are understood. It may also be provided for the formation of the electrical circuit to arrange a plurality of microchips in the manner of a so-called “multi-chip module” one above the other and / or side by side in a common chip package ("package"), wherein the microchips within the chip Housing with each other and / or with the contact points of the chip housing or the electrical circuit via so-called bond wires - or by another known connection technology - are connected.
  • the electrical circuit can also be designed as a "system-in-package", wherein one or more microchips are arranged together with at least one further electrical component (eg together with coupling capacitors) within a common chip housing and connected by bonding wires (or otherwise) are connected to one another and / or to the contact points of the electrical circuit.
  • a system-in-package wherein one or more microchips are arranged together with at least one further electrical component (eg together with coupling capacitors) within a common chip housing and connected by bonding wires (or otherwise) are connected to one another and / or to the contact points of the electrical circuit.
  • a so-called "system-on-chip” or a conventional microchip or a single application-specific integrated circuit may also be provided in a chip housing with contact points arranged on the chip housing in order to realize the electrical circuit.
  • the electrical circuit in particular a multilayer printed circuit board, may preferably have a metallization on at least one surface, preferably on all surfaces facing outward.
  • the input-side interface and the output-side interface of the electrical circuit each form a contact surface which run or are arranged orthogonally to the longitudinal axis of the connector.
  • the longitudinal axis of the connector is preferably also the plug-in direction of the connector for connection to a second connector.
  • the longitudinal axis may also extend along a feed axis of the electrical line.
  • the supply of the electrical line can also take place at any angle, in particular at right angles, to the longitudinal axis.
  • the contact surfaces of the two interfaces are orthogonal to the longitudinal axis of the connector, the contact surfaces can be particularly easily connected to the at least one signal conductor of at least one electrical line and at least one connector inner conductor of the connector.
  • the electrical connection can also provide a particularly high transmission quality in this case, which may be advantageous in particular for high-frequency technology.
  • the contact points of the electrical circuit are known as flat contacts and / or sliding contacts and / or solder pads (also called “pads") and / or spring contacts (eg pogo pins) and / or plug contacts (male or female) are trained.
  • the contact points of the connector are formed as flat contacts and / or sliding contacts and / or pads and / or spring contacts (eg pogo pins) and / or plug contacts (male or female).
  • the contacting possibilities between the connector and the electrical circuit may be arbitrary, for example, SMD crimp contacts, simple solder contacts, which could be used in corresponding solder joints of a printed circuit board or printed circuit boards, and / or so-called "Pressfif'-contacts may be provided ,
  • the electrical circuit can be permanently installed inside the connector or made inaccessible after assembly. For many applications this should be an advantage.
  • the connector has a receptacle for the electrical circuit and a closure element for closing an access opening of the receptacle.
  • the receptacle can preferably be arranged such that it spatially separates the at least one input-side contact and the at least one output-side contact or is located between the at least one input-side contact and the at least one output-side contact.
  • This variant makes it possible to design the connector according to the invention such that the at least one input-side contact and the at least one output-side contact of the electrical connector only contact each other when the electrical circuit is inserted into the receptacle.
  • the electrical circuit can be inserted between the at least one input-side contact and the at least one output-side contact such that a contact point or contact points of an input-side contact surface of the electrical circuit contacts or contacts the at least one input-side contact and a pad or pads of an output side contact surface of the electrical circuit (which is preferably parallel to the first surface and oppositely oriented) contacts the at least one output side contact.
  • a contact point or contact points of an input-side contact surface of the electrical circuit contacts or contacts the at least one input-side contact and a pad or pads of an output side contact surface of the electrical circuit (which is preferably parallel to the first surface and oppositely oriented) contacts the at least one output side contact.
  • the described connector can be advantageously used in particular in the automotive sector.
  • components can be modified quickly and inexpensively, without any intervention in the adjacent electronics is necessary or replacement of an entire cable, a circuit board and / or a device, eg. As a control device would be required.
  • the connector according to the invention can also be used in the manner of an adapter or adapter plug. It can also be provided that the electrical circuit can be used as a disconnection module for extended functions that can be purchased, for example, by an end user. The connector can thus be used to form an access authorization system.
  • the electrical circuit when this is inserted into the receptacle, is positioned between the at least one input-side contact and the at least one output-side contact.
  • the contacts and / or contact points can be realized (in each case) with the same type of contact or with different types of contact. Any combinations are possible.
  • the electrical circuit when the electrical circuit is to be inserted into the receptacle, the aforementioned embodiments of the contact points (flat contacts, sliding contacts, pads, spring contacts and / or plug contacts, etc.) have been found to be advantageous.
  • other contacting options are possible, for example, versions with contact swords and corresponding receptacles for the contact swords, and the like.
  • the at least one input-side contact and the at least one output-side contact make contact.
  • the connector would thus be usable even in this state, at least as a basic version.
  • the contacts of the connector are in the form of spring contacts, the relaxed length of the springs and / or the distances between the contacts are or are such that at least one input-side contact and at least one output-side contact also contact when the electrical circuit is not inserted in the receptacle.
  • the transmission technology can be optimally adapted to the transmission channel.
  • the signal integrity can then z. B. remain on long lines, in particular an adaptation of the electrical circuit to the channel length and / or the channel type, for example, the cable length and the cable type may be provided.
  • the electrical circuit can also enable a rewiring of the connector.
  • the closure element is at least partially formed from an electrically conductive material and the closure element, when it closes the access opening of the receptacle, electrically contacted means for shielding the connector.
  • a direct or indirect electrical connection of the closure element with means for shielding the connector preferably with a ground conductor of the at least one electrical line or with an outer conductor of the at least one cable can advantageously shield the connector and the electrical circuit or the circuit board and optionally Another Improve components inside the connector.
  • the electromagnetic compatibility of the connector can thus be increased. In this case, the largest possible or complete and therefore also low-resistance contacting can be advantageous.
  • the closure element has at least one contact spring which electrically contacts the means for shielding the connector when the closure element closes the access opening of the receptacle.
  • contact spring has proven to be a particularly safe electrical connection. Regardless of surface roughness, manufacturing tolerances and mechanical and thermal stress of the connector during operation, this can be guaranteed a defined contact possibility.
  • contact spring a large tolerance range can be compensated and a "hole" in the shield of the connector can be avoided at all times.
  • closure element is made of plastic with an electrically conductive attachment or (preferably completely) made of metal.
  • a conductive attachment is to be understood in particular as meaning a metal sheet or a construction which can be attached, for example clipped or glued, to the side of the closure element facing the inside of the connector.
  • the conductive attachment can preferably be formed integrally with a contact spring. It can also be provided that a contact spring is electrically conductively connected to the conductive attachment or to the metal of the closure element.
  • the contact spring can preferably establish an electrically conductive connection between the means for shielding the connector and the closure element or the attachment when the closure element is inserted into the access opening.
  • the closure element has a seal for sealing the access opening.
  • seal in particular a mechanical seal against contamination and / or protection against the ingress of liquids.
  • This may be a rubbery or foam-like material or the like.
  • the use of a simple closure element for example in the form of a sheet, may be advantageous.
  • the electrical circuit in particular a printed circuit board, is integrally formed with the closure element. It can thus be provided that after insertion of the electrical circuit or circuit board, the electrical circuit or the circuit board itself closes the access opening of the recording.
  • the electrical circuit has a circuit shield, and that at least one contact element is provided on the means for shielding the connector and / or on the ground conductor of the at least one electrical line and / or on the closure element and / or on the electrical circuit is to electrically contact the circuit shield with the ground conductor of the at least one electrical line when the electrical circuit is inserted into the receptacle.
  • circuit shield may also be provided to electrically connect the circuit shield to at least one signal conductor of the at least one electrical line, in particular if a signal conductor carries a defined potential, for example a ground potential, which is suitable for forming a sufficiently good shield.
  • a signal conductor carries a defined potential, for example a ground potential, which is suitable for forming a sufficiently good shield.
  • a separate shield of the electrical circuit, z may be advantageous to achieve an even better electromagnetic compatibility of the connector. Even if an electromagnetic leakage of the connector surrounding the electrical circuit should exist, for example due to damage, the delicate electronics, e.g. As the electronics of a circuit board, shielded.
  • the electrical circuit is designed as a multilayer printed circuit board or multilayer printed circuit board
  • the multilayer printed circuit board or the multilayer printed circuit board for example, a circumferential surface and Kantenmetallmaschine of metal, preferably made of copper to form the circuit shield.
  • the circumferential metallization is a particularly simple and effective way to shield the multilayer printed circuit board or multilayer printed circuit board from electromagnetic radiation. It is intended to exclude the contact points of the continuous metallization, so that they are not in conductive connection with the circuit shield.
  • the electrical connector is formed in two parts, wherein the electrical circuit is disposed on a first part of the connector or a second part of the connector and wherein the first part of the connector with the second part of the connector cohesively , is positively and / or non-positively connectable.
  • the two parts of the connector are clipped together.
  • the replacement element to replace the electronics or the functionality of the connector may thus be an electrical circuit and / or a part of the connector with an electrical circuit.
  • a two-part design of the connector may be advantageous, in particular as an alternative to insertion of the electrical circuit, since even in this case, an easy replacement of the electrical circuit by exchanging a part, for example, the first part of the connector can be done.
  • the first part of the connector may be the part of the connector for connection to the electrical lead or the part of the connector for contacting a second connector.
  • the two parts of the connector can be pushed onto one another and / or into one another and / or plugged into one another.
  • the electrical circuit is arranged on the first part or the second part of the connector, that the electrical circuit between the first part of the connector and the second part of the connector is positioned when the two Parts of the connector are connected together.
  • the electrical circuit can also be arranged within a part, for example of the first part, of the connector such that it is not located at the junction with the second part of the connector.
  • the electrical circuit is preferably arranged on the first part of the connector in front or on its front side, whereby an electrical contact with the other part of the connector can be particularly easily done.
  • the electrical circuit can also be divided between the two parts.
  • the electrical circuit may be formed in two parts, wherein in particular a first part of the electrical circuit is arranged on the first part of the connector and a second part of the electrical circuit on the second part of the connector.
  • the two parts of the electrical circuit may optionally be designed and / or arranged such that they at least partially contact directly when the two parts of the connector are connected.
  • the two parts of the electrical circuit can be arranged in particular on the respective end sides of the two parts of the connector.
  • the input-side contact points of the input-side interface have a first pitch and the output-side contact points of the output-side interface have a second pitch.
  • the invention can then be advantageously used to avoid a conventional fanning area within a connector and to adapt the input-side interface and the output-side interface with impedance control. For example, this can be fanned out a narrow cable interface or a tight cable interface to a wider connector interface.
  • the fan-out regions known from the prior art can cause impurities in the transmission path, which is disadvantageous, in particular, for the transmission of high-frequency signals.
  • the inventive electrical circuit can be achieved in a simple manner that the two interfaces have the same impedance.
  • a printed circuit board can be provided, whose microstrip lines and plated-through holes and optionally further electrical components compensate for the capacitive behavior of the transition from the respective inner conductors or signal conductors. It can be provided by the circuit according to the invention thus a reflection-free pitch change.
  • the input-side interface is designed in accordance with a first connector standard and the output-side interface in accordance with a second connector standard.
  • a connector standard is meant a basic design of a connector, in particular an interface of the connector.
  • These can be normalized shapes (eg a standardized RJ connector) or proprietary developments or individual shapes.
  • a transition which is optimally suitable for the high-frequency technology can nevertheless be provided between the two interfaces, even if the connector standards deviate from one another.
  • the differences between the interfaces which would in principle have a negative effect on the signal transmission, in particular different line lengths, center-to-center distances (pitch) or a relative positioning of the contact points or contacts, geometry or size of the individual contact points or Contacts and material type of the individual contact points or contacts can be electrically compensated or adjusted by a correspondingly selected electrical circuit.
  • the electrical circuit can thus be optimally designed so as to ensure a high-frequency signal transmission.
  • the at least one signal conductor of the at least one electrical line is directly connected to the at least one input-side contact point and / or is connected via at least one contact line.
  • the electrical line is designed as a further printed circuit board and the at least one signal conductor of the further printed circuit board is connected to the at least one input-side contact point via at least one contact line.
  • the connector is thus designed, for example, as a printed circuit board connector and thus the input side is not to be connected with a cable, but with another circuit board, so corresponding contact lines can be used, which can be soldered for example on or in the other circuit board.
  • the contact lines can be provided in particular for contacting the signal conductors or signal-carrying electrical lines of the further printed circuit board, but also for contacting a ground conductor of the further printed circuit board.
  • the transmission possibility is arranged to different signal propagation times between the signal conductors of the other circuit terplatte and the input-side contact points of the electrical circuit, in particular due to different lengths of the contact lines to match each other.
  • At least one electrical component is integrated in the electrical circuit (in particular in the printed circuit board), wherein a thermally conductive layer is formed immediately adjacent at least one of the electrical components, and wherein the thermally conductive layer comprises an electrically insulating polymer support material, in particular synthetic resin and / or epoxy resin, and / or further comprises aluminum oxide and / or boron nitride.
  • a thermally conductive layer may be provided for cooling electrical components.
  • a thermally conductive layer is arranged between two printed circuit boards.
  • the thermally conductive layer may be foam-like, for example. Foams are artificially produced materials with a cellular structure and low density. Almost all plastics are suitable for foaming. Foam-shaped thermally conductive layers can thus be processed particularly easily in a multilayer circuit board, on a printed circuit board and in / on any electrical circuit and have a favorable effect on the material consumption of the carrier material.
  • Synthetic resin provides a good electrical insulation and can be further processed so that the thermal conductivity increases.
  • synthetic resin is a low-cost material that can be processed with a small number of process steps on an electrical circuit, for. B. on a circuit board with electrical components, can be applied.
  • the combination of synthetic resin and aluminum oxide or boron nitride makes it possible to conclude a particularly positive compromise between the desired properties "low electrical conductivity" and "high thermal conductivity".
  • a combination comprising synthetic resin and alumina and boron nitride.
  • a combination of epoxy resin and alumina or boron nitride is also suitable.
  • a combination comprising epoxy resin and alumina and boron nitride is also suitable.
  • the electrical circuit may be formed as a printed circuit board and have only traces or microstrip lines and / or vias, whereby the circuit board is only usable for contacting the input-side contacts with the output-side contacts.
  • the connector can be converted from a standard version into a so-called "crossover" version by merely replacing the printed circuit board.
  • the signals transmitted through the connector are influenced by electrical components.
  • electrical components consisting of resistors and / or capacitors and / or coils can be constructed in order to adapt the signal or signals to be transmitted specifically to the requirements of the system to be used.
  • Active electrical circuits may also be provided.
  • active and / or passive components of the electrical circuit can be provided for impedance-controlled cable routing.
  • MOSFETs metal oxide semiconductor field effect transistors
  • bipolar transistors can also be used as electrical components or components.
  • amplifiers and / or equalizers can be implemented in the electrical circuit.
  • the printed circuit board or the electrical circuit may also include programmable components such as microprocessors or programmable circuits, such as field programmable gate arrays (FPGAs).
  • programmable components such as microprocessors or programmable circuits, such as field programmable gate arrays (FPGAs).
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • the electrical circuit can be designed to detect a cable length of a connected cable and to automatically adapt the signal strength and impedance on the basis of the recognized cable length.
  • voltage levels and / or characteristic impedances can be adjusted. It can also be provided to change the frequency of a transmitted signal and / or to linearize or suppress transmitted signals.
  • the electrical circuit in particular the printed circuit board, may have any desired geometry, in particular the contact surfaces.
  • the electrical circuit or the printed circuit board preferably has rectangular or round contact surfaces. It can be provided that the connector for transmitting electrical signals according to a USB standard, in particular for use in a motor vehicle, is set up.
  • USB 1 .0 or USB 1 .1 or USB 2.0 or USB 3.0 or other even higher standard may be provided.
  • the connector may be used to transmit data and / or electrical supply signals.
  • the receptacle for the electrical circuit may have a mechanical coding such that only correspondingly mechanically coded electrical circuits, in particular printed circuit boards, are used and / or such that the electrical circuit, ie, for. B. a circuit board, can only be used in one orientation.
  • the connector may also have multiple receptacles for receiving electrical circuits.
  • the invention also relates to an electrical circuit, in particular a printed circuit board, for an electrical connector, according to claim 15.
  • Figure 1 shows a connector according to the invention with an inserted electrical circuit in an embodiment as a circuit board and a closure element which closes an access opening to a receptacle for the circuit board;
  • Figure 2 shows the connector of Figure 1 without the circuit board and with lifted closure element
  • Figure 3 is a perspective view of the closure element of Figures 1 and 2 with a seal and an electrically conductive attachment;
  • Figure 4 shows a connector according to the invention according to a second embodiment with a fixed closure element
  • Figure 5 connector according to the invention according to a third embodiment
  • Figure 6 is an example of a first circuit diagram of a connector according to the invention
  • Figure 7 is an example of a second circuit diagram of a connector according to the invention.
  • Figure 8 is an example of a third circuit diagram of a connector according to the invention.
  • FIG. 9 shows an exemplary pitch change between an input-side interface and an output-side interface of a connector
  • FIG. 10 shows a plug connector in the form of a printed circuit board connector
  • Figure 1 1 a two-part connector
  • Figure 12 is an illustration of a circuit board with a circumferential metallization and two PCB layers.
  • the connector 1 shows a section through a connector 2 is shown.
  • the connector 2 has a printed circuit board 3.
  • the connector 2 further has a longitudinal axis L which extends along a plug-in direction, indicated in the figure by a double arrow.
  • any electrical circuit may be provided instead of the printed circuit board 3, for example in the form of a multi-chip module, a system-in-package, a system-on-chip and / or any integrated circuit, ie, for. B. also a single microchip or ASIC.
  • the invention will be described in the embodiment with reference to a circuit board 3, but this can be understood as a "black box" for any electrical circuit.
  • the connector 2 has a housing 4, which in the present embodiment of a non-conductive material, for. B. of a plastic is formed.
  • the housing 4 is used inter alia to receive an electrical line 5, which is formed in the embodiment as a cable 5, which is held by a holding device 6 in the housing 4 of the connector 2.
  • the outer conductor 7 carries a defined electrical potential, in particular a ground potential, which is suitable for forming a shield.
  • the braided shield 7 is clamped between the shielding means 8 and the housing 4 of the connector 2.
  • the shielding means 8 preferably extends completely around the inner portions of the connector 2 to completely shield the connector 2 electromagnetically.
  • signal conductors 10 which are formed in the embodiment as a cable inner conductor 10 of the cable 5, electrically connected at their the printed circuit board 3 facing ends with input-side contacts 9.
  • the connector 2 has output-side contacts 1 1, which are electrically connected to connector inner conductors 12.
  • three contacts 9, 11 are provided in each case. The number can be arbitrary here.
  • the connector 2 has a receptacle 13 for the circuit board 3, which is formed between the input-side contacts 9 and the output-side contacts 1 1 as a slot-shaped or rectangular recess 13.
  • the receptacle 13 has an access opening 14, through which the circuit board 3 can be used. For closing the access opening 14, a closure element 15 is provided.
  • the printed circuit board 3 has an input-side interface 30 with input-side contact points 16 in order to connect the three cable inner conductors 10 via the input-side contacts 9.
  • the printed circuit board 3 further has an output-side interface 31 with output-side contact points 16 'in order to connect the three connector inner conductors 12 via the output-side contacts 11.
  • the contact points 16, 16 ' are presently designed as flat contacts or solder pads and contact in the case of the printed circuit board 3 used (as shown), the input-side contacts 9 and the output-side contacts 1 first
  • the inserted printed circuit board 3 is positioned between the input-side contacts 9 and the output-side contacts 1 1.
  • the contacts 9, 1 1 of the connector 2 in the present case as spring contacts 9, 1 1 executed.
  • the spring contacts 9, 1 1 a large tolerance range can be compensated and at the same time a simple insertion of the circuit board 3 can be ensured.
  • the circuit board 3 via their contact points 16, 16 'and permanently, z. B. cohesively, by soldering or frictionally / positively by crimping, with the contacts 9, 1 1 be connected.
  • the circuit board 3 can be removed from the connector 2.
  • the receptacle 13 and the closure element 15 can then be omitted.
  • the contacts 9, 1 1 can be omitted and the contact points 16, 16 'can also be directly connected to the signal conductor (s) 10 or connector inner conductor (s) 12.
  • the printed circuit board 3 may comprise printed conductors, plated-through holes (not shown here) and electrical components 17 or electrical components. In this way, an individual transmission possibility of the input-side contacts 9 to the output-side contacts 1 1 and between the contact points 16, 16 'can be ensured.
  • the transmission possibilities are manifold. Thus, you can For example, be provided signal amplifications, impedance adjustments, linearizations to an automatic comparison with respect to the currently installed cable length and programmable circuits. It can also be provided that the printed circuit board 3 has only printed conductors and / or plated-through holes, which makes possible a variable and quickly exchangeable occupation or rewiring of the connector 2.
  • the housing 4 of the connector 2 has in the exemplary embodiment of a mechanical coding, by which the connector 2, which is designed here as a plug, for example, in a socket (not shown) can be inserted.
  • the plug connector 2 may basically be a plug, a socket, a coupling or an adapter.
  • the connector 2 can also be designed as a printed circuit board connector or accommodated in a device housing.
  • the connector 2 may have in its front region contact sleeves 18, which are electrically connected to the connector inner conductors 12.
  • the closure element 15 is preferably formed substantially from plastic or from a non-conductive material and has an electrically conductive attachment 19 in the form of a contact spring attachment 19. The attachment 19 contacts the means for shielding 8 of the connector 2 electrically and thus ensures a closed electromagnetic shielding.
  • the closure member 15 includes a seal 20 for mechanically sealing the access opening 14.
  • a contact element 21 is further provided which electrically connects in the manner of an additional contact spring, the electrically conductive attachment 19 of the closure element 15 with a circuit shield, in this case a printed circuit board shield 22 in the form of a metallized surface of the circuit board 3.
  • a further contact element 23 in a similar design is provided at the lower end of the receptacle 13, which additionally contacts the printed circuit board shielding 22 of the printed circuit board 3. In principle, an all-round and large-area electrical contacting of the shields 8, 19, 22 is advantageous.
  • one or all contact element (s) 21, 23 may also be provided on the printed circuit board 3 or on the printed circuit board shield 22.
  • a printed circuit board shielding 22 can also be realized without necessarily providing an electrical contact with the attachment 19 via the contact element.
  • the printed circuit board 3 and in particular its cut structure is shown only as an example and highly abstracted.
  • the printed circuit board 3 may be a single-sided printed circuit board, a two-sided printed circuit board or a multi-layer printed circuit board 3 with more than two printed circuit board bearings 26.
  • a printed circuit board 3 with two printed circuit board layers 26 is shown enlarged in the later described figure 12.
  • the illustrated connector 2 can be set up in an advantageous manner for a transmission of electrical signals according to a USB standard.
  • FIG. 2 again shows the plug connector 2 explained in FIG. 1, the printed circuit board 3 having been removed. Furthermore, the closure element 15 is not inserted into the access opening 14.
  • the input-side contacts 9 and the output-side contacts 1 1 do not make electrical contact when the printed circuit board 3 is removed. This is a constructively preferable solution, since the realization of such an arrangement is easy to handle. It may also be advantageous to effect a reliable electrical isolation of circuits within the connector 2 by removing the printed circuit board 3. It can also be understood as within the meaning of the invention to provide a printed circuit board 3 which provides only for a reliable electrical isolation between some or all of the contacts 9, 11.
  • the printed circuit board 3 would have a transmission possibility or a transfer function of zero between at least one input-side contact 9 and at least one output-side contact 11.
  • the printed circuit board 3 can thus also serve as a securing element - depending on the version, either in the inserted or removed state.
  • the relaxed length of the springs, when the contacts 9, 1 1 are formed as springs, or the distances between the contacts 9, 1 1 are selected such that the input-side contacts 9 and the output side Contact 1 1 even with an unused circuit board 3 together.
  • the closure element 15 of Figures 1 and 2 is enlarged and shown in a three-dimensional view.
  • the closure element 15 is substantially formed of a non-conductive material and comprises the seal 20 already described.
  • the conductive attachment 19 is preferably formed from a metal sheet and pushed onto the closure element 15.
  • lateral contact springs 24 are provided, whereby a secure electrical contact with the outer conductor 7 of the cable 5 or with the means for shielding 8 of the connector 2 can be guaranteed even if it is necessary to compensate for large tolerances.
  • the contact springs 24 are preferably arranged circumferentially around the closure element 15 in an annular manner. In a simplified design, however, a single contact or a single contact spring 24 may be sufficient.
  • FIG. 4 shows a second embodiment of a connector 2 according to the invention.
  • the embodiment shown in Figure 4 differs from the previous embodiment of Figures 1 and 2 essentially in that the closure element 15 is formed in a simplified embodiment as a sheet metal element or completely made of metal.
  • the closure element 15 is positively and non-positively connected by, for example, a screw with the means for shielding 8 of the connector 2.
  • the closure element 15 is preferably arranged back in the inserted state in the housing 4 of the connector 2.
  • a coplanar embodiment or a design in which the closure element 15 projects out of the housing 4 cf., for example, FIG.
  • FIG. 1 A third embodiment of a connector 2 according to the invention is shown in FIG.
  • the connector 2 is designed as a coupling.
  • the contact sleeve or the contact sleeves 18 of the front portion of the connector 2 is or are arranged in the embodiment of the circuit board 3, that a corresponding connector is able to contact the output-side contact points 16 'of the circuit board 3 directly. In this case, therefore, eliminates the output-side contact 1 1 and corresponds to the contact sleeve 18th
  • the output-side contact points 16 'of the electrical circuit or the printed circuit board 3 are designed for direct contacting of the second connector.
  • the output-side interface 31 can therefore simultaneously form the interface of the connector 2 for contacting with the second connector.
  • FIG. 6 to 8 simplified circuit diagrams are shown to illustrate three exemplary variants of the connector 2 or to show examples of the different transmission possibilities of the at least one input-side contact 9 to the at least one output-side contact 1 1.
  • the input-side part of the connector 2 with the cable inner conductors 10 and the output-side part of the connector 2 with the connector inner conductors 12 and the circuit board 3 are shown.
  • the electrical contacting of the contacts 9, 1 1 of the connector 2 and the contact points 16, 16 'of the circuit board 3 are shown only very schematically.
  • FIGS. 6 to 8 the input-side interface 30 and the output-side interface 31 are shown identically. Actually, however, the interfaces 30, 31 differ from one another (inter alia in terms of geometry, eg a different pitch and / or the type of material used).
  • the circuit board 3 acts only for forwarding or direct contacting of the cable inner conductor 10 with the connector inner conductors 12.
  • the circuit board 3 may have only through holes in the simplest case for this purpose.
  • the circuit board 3 and the transmission option then act as a so-called "dummy" element.
  • FIG. 7 shows an embodiment similar to FIG. 6, in which the printed circuit board 3 once again only serves to make contact between the inner cable conductors 10 and the inner connectors 12 without providing any further influence on the signals. However, in this embodiment, it is a "crossover" connection, ie, a cross-connection of signals and thus a connector assignment that differs from FIG. 6.
  • the connector 2 can thus be changed functionally. Basically, any unbundling possibilities of the input-side and output-side interfaces ("interfaces") 30, 31 are available. Any desired pin assignments or connector standards can be adapted with the electrical circuit or printed circuit board 3, wherein an impedance control by corresponding circuit components of the electrical circuit or the printed circuit board 3 is simultaneously possible. For example, it is possible to switch from a transmission mode or "stranding" with a star quad to a parallel transmission mode ("parallel pair").
  • FIG. 8 shows a further exemplary embodiment in which an electronics 25 (shown as "black box") of the printed circuit board 3 electrically influences one or more or all signals during the transfer from the input-side contacts 9 to the output-side contacts 11.
  • an electronics 25 shown as "black box” of the printed circuit board 3 electrically influences one or more or all signals during the transfer from the input-side contacts 9 to the output-side contacts 11.
  • the invention can also be used to avoid or replace a fan-out area within a conventional connector, or to adapt an input-side interface 30 and an output-side interface 31 in an impedance-controlled manner.
  • a pitch d. H. a center-to-center distance of the pads 16, 16 'are modified.
  • the pitch is widened to achieve the correct size ratios for the connector. In Figures 1, 2, 4 and 5, such a fanning out is clearly visible.
  • the cable inner conductors 10 are fanned out so that their ends occupy a position such that each end of a cable inner conductor 10 is associated with a corresponding end of a connector inner conductor 12 and the mutually associated ends extend coaxially to one another.
  • FIG. 9 shows another example of different interfaces 30, 31 on the input side and output side, each with a different pitch.
  • the circuit board 3, which may have, for example, round contact surfaces 30.1, 31.1, as shown, represents a type of adapter, which is an ideally adapted transmission from an input-side interface 30, in the present case a narrow cable interface or a narrow cable interface, to an output-side interface 31 , in this case a wider connector interface, allows.
  • the output-side interface 31 thus has larger distances in the present case between the individual wires or connector inner conductors 12.
  • Such a transition is in practice, as already mentioned, usually solved with a fan-out area, but causes impurities in the transmission path.
  • both interfaces 30, 31 can have the same impedance (for example, 90 ohms differential).
  • a printed circuit board 3 may be provided, wherein first can be contacted directly on the circuit board 3 from both sides with the respective interface dimensions.
  • a suitable design of the microstrip lines and plated-through holes of the printed circuit board 3 can then compensate the capacitive behavior of the transition from the respective inner conductors 10, 12 to the printed circuit board 3.
  • a reflection-free pitch change is provided.
  • the interfaces 30, 31 of the electrical circuit or the printed circuit board 3 each form a contact surface 30.1, 31 .1, which extends orthogonal to the longitudinal axis L of the connector 2.
  • the printed circuit board 3 is permanently installed in the housing 4 of the connector 2 or integrated therein. However, the circuit board 3 may also be insertable into the connector 2 (for example, in a receptacle 13 described above).
  • the connector 2 of Figure 9 is shown as a printed circuit board connector. As shown, the connector 2 on the input side is not connected to a cable 5, but to another circuit board 32. In this case, a plurality of electrical lines 5 or signal conductor 10 of the further printed circuit board 32 can be contacted with corresponding contact lines 33. A contacting of a ground conductor of the further printed circuit board 32 may optionally be effected by at least one contact line 33.
  • the contact lines 33 connect the signal conductors 10 to the contact points 16 of the printed circuit board 3 or to the input-side contacts 9.
  • an electrical circuit according to the invention makes it possible to provide a transition, which is optimally suitable for high-frequency technology, between an input-side interface 30 and an output-side interface 31, differences between the interfaces 30, 31, which would have a negative effect on the signal transmission, in particular, different line lengths, center-to-center distances or relative positioning of the contacts, geometry or size the individual contacts and material type of the individual contacts, can be electrically compensated or adapted by the correspondingly formed electrical circuit.
  • FIG. 1 a variant of the invention with a two-part connector 2 is shown.
  • the electrical circuit or printed circuit board 3 is arranged on a first part 2.1 of the connector 2, wherein the first part 2.1 of the connector 2 with a second part 2.2 of the connector 2 is positively or otherwise connectable.
  • unspecified locking hooks are provided, which can engage behind unspecified corresponding recordings.
  • the electrical circuit or the printed circuit board 3 may be arranged on the first part 2.1 of the connector 2 such that the electrical circuit or printed circuit board 3 is positioned between the first part 2.1 of the connector 2 and the second part 2.2 of the connector 2 when the two parts 2.1, 2.2 of the connector 2 are connected together.
  • the electrical circuit or the printed circuit board 3 may alternatively be positioned at any point of the first part 2.1. However, it is advisable to position the electrical circuit or the circuit board 3 so that it can be used simultaneously for a transition between the ends of the contacts of the second part to the ends of the contacts of the first part.
  • a connector 2 of the embodiments of FIGS. 1, 2 and 4 to 10 described above may also be formed in two parts.
  • FIG. 12 shows a schematic sectional view of a printed circuit board 3 in an optional configuration as a printed circuit board 3 with two printed circuit board layers 26, as could be used for the present invention. It may be a multilayer printed circuit board.
  • the printed circuit board 3 according to FIG. 12 comprises on its surfaces or side surfaces a complete metallization 22 made of copper, which forms the printed circuit board shield 22.
  • the metallization 22 is recessed around the contact points 16, 16 'so as not to short-circuit the contact points 16, 16' to the shielding.
  • circuit board layers 26 are arranged, which are connected by means of contacts 27 and spaced from each other.
  • the circuit boards were 26 of the circuit board 3 are connected via vias 28 with the contact points 16, 16 '.
  • electrical components 17 are preferably arranged in each case.
  • the plated-through holes 28 and the contacts 27 may also be formed in one piece.
  • a thermally conductive layer 29 may be formed between the circuit board layers 26 and the electrical components 17 surrounding or immediately adjacent, preferably adjacent.
  • the distance between the printed circuit board layers 26 may be dependent, inter alia, on the height and / or operating voltage of the electrical components 17 and on the electrical insulation capability of the heat-conductive layer 29.
  • the heat-conductive layer 29 may comprise epoxy resin. Due to the low thermal conductivity of epoxy resin, the heat-conductive layer 29 may also be enriched with boron nitride and / or alumina. Accordingly, the required thickness of the thermally conductive layer 29 may depend significantly on their composition.
  • epoxy resin can also be used according to synthetic resin. This is also particularly suitable.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder (2) mit einer elektrischen Schaltung (3), wobei die elektrische Schaltung (3) eine eingangsseitige Schnittstelle (30) mit wenigstens einer eingangsseitigen Kontaktstelle (16) aufweist, um wenigstens einen Signalleiter (10) wenigstens einer elektrischen Leitung (5) anzuschließen. Ferner weist die elektrische Schaltung (3) eine ausgangsseitige Schnittstelle (31) mit wenigstens einer ausgangsseitigen Kontaktstelle (16') auf. Vorgesehen ist, dass die elektrische Schaltung (3) eine Übertragungsmöglichkeit, zumindest zur Impedanzkontrolle, von der eingangsseitigen Schnittstelle (30) zu der ausgangsseitigen Schnittstelle (31) aufweist, wobei die Ausgestaltung der eingangsseitigen Schnittstelle (30) von der Ausgestaltung der ausgangsseitigen Schnittstelle (31) abweicht.

Description

Elektrischer Steckverbinder mit einer elektrischen Schaltung
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder mit einer elektrischen Schaltung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 .
Die Erfindung betrifft auch eine elektrische Schaltung für einen derartigen Steckverbinder.
Steckverbinder zum Trennen und Verbinden von Leitungen sind hinlänglich bekannt und werden insbesondere in der Elektrotechnik in vielfältiger Form eingesetzt. Bei einem Steckverbinder kann es sich um einen Stecker, eine Buchse, eine Kupplung oder einen Adapter handeln. Insbesondere kann der Steckverbinder zur Verbindung mit wenigstens einem Kabel und/oder mit wenigstens einer Leiterplatte (auch "Printed Circuit Board", PCB genannt) verwendet werden. Die im Rahmen der Erfindung verwendete Bezeichnung "Steckverbinder" steht stellvertretend für alle Varianten. Unter anderem aufgrund der fortschreitenden Entwicklung in der Digitaltechnik werden signalverarbeitende Systeme, die teils über Kabelverbindungen und somit Steckverbinder miteinander verbunden werden müssen, zunehmend komplexer. Um eine ausreichend hohe Datenrate und Signalqualität der Kabelverbindung sicherzustellen, sind somit regelmäßig zusätzliche Schaltungskomponenten erforderlich. Insbesondere zum Erreichen von hohen Datenraten kann es notwendig sein, die verbauten Kabellängen zu berücksichtigen und beispielsweise Impedanzen bzw. Wellenwiderstände anzugleichen und/oder die zu übertragenen Signale anwendungsspezifisch aufzubereiten, d. h. zu dämpfen, zu verstärken, zu linea- risieren oder auf sonstige Weise zu manipulieren. Schließlich ergibt sich eine große Vielfalt von Varianten bezüglich der erforderlichen Komponenten für die Signalaufbereitung, die von den Herstellern meist individuell bereitgestellt werden muss.
Es hat sich gezeigt, dass es ein fertigungstechnischer Vorteil sein kann, Schaltungskomponenten und mitunter ganze Leiterplatten in eine Kabelanordnung oder eine Steckverbindung zu integrieren. Derartige Steckverbinder sind beispielsweise aus der US 7,775,833 B1 und US 5,955,703 bekannt. Für solche
Systeme kann sich ein wirtschaftlicher Vorteil ergeben, da hierdurch Systemkomponenten identisch ausgelegt werden können und lediglich die Kabelanordnungen individuell angepasst sein müssen.
In Abhängigkeit der Anwendung kann ein Kabelaustausch im Gegensatz zu einem Austausch anderer Systemkomponenten teilweise schnell und einfach erfolgen. Ein derartiger Austausch kann aus vielen
Gründen, beispielsweise wegen Beschädigungen oder einer Systemänderung bzw. einer Systemerweiterung, erforderlich sein. Allerdings kann selbst ein Kabelaustausch in vielen Fällen nur schwer durchgeführt werden. Dies gilt insbesondere für die Automobil- oder die Luft- und Raumfahrtindustrie. Beispielsweise sind auf Grund von Bauraumbeschränkungen verlegte Kabel in einem Kraftfahrzeug meist nur in Teilbereichen, z. B. im Bereich von Steckverbindungen, ohne großen Demontageaufwand zugänglich.
Außerdem ist selbst die Herstellung von verschiedenen Kabelanordnungen in der zumeist notwendigen Vielfalt aufwändig und kostenintensiv.
Ein weiteres Problem der bekannten Steckverbinder besteht darin, dass ein Kabelinterface meist einer Auffächerung bedarf, um den geometrischen Erfordernissen des Steckverbinderinterface gerecht zu werden. Ein solcher Auffächerbereich ist allerdings insbesondere für die Übertragung von hochfrequenten Signalen kritisch und kann die Signalqualität negativ beeinträchtigen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Steckverbinder bereitzustel- len, bei dem insbesondere eine Anpassung der Verschaltung noch leichter möglich ist als mit dem derzeitigen Stand der Technik.
Diese Aufgabe wird für den Steckverbinder mit den in Anspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst. Die abhängigen Ansprüche und die nachfolgend beschriebenen Merkmale betreffen vorteilhafte Ausfüh- rungsformen und Varianten der Erfindung.
Der erfindungsgemäße elektrische Steckverbinder umfasst eine elektrische Schaltung, wobei die elektrische Schaltung eine eingangsseitige Schnittstelle mit wenigstens einer eingangsseitigen Kontaktstelle aufweist, um wenigstens einen Signalleiter wenigstens einer elektrischen Leitung anzuschließen.
Unter einer elektrischen Leitung ist eine beliebige Einrichtung zum Transport bzw. zur Übertragung von elektrischer Energie zur Datenübertragung und/oder zur elektrischen Versorgung zu verstehen. Vorzugsweise handelt es sich bei der elektrischen Leitung um ein elektrisches Kabel bestehend aus einem Verbund mehrerer Einzelleitungen. Ein elektrisches Kabel weist dabei im Allgemeinen einen Masseleiter bzw. Außenleiter und einen oder mehrere Signalleiter in Form von Innenleitern auf.
Es kann im Sinne der Erfindung aber auch vorgesehen sein, dass es sich bei der elektrischen Leitung um eine elektrische Leitung eines elektrischen Geräts, eines weiteren Steckverbinders oder einer elektrischen Leitung auf einer Leiterplatte, beispielsweise um eine Mikrostreifenleitung oder eine Verbindungs- stelle zu einer Mikrostreifenleitung, handelt.
Unter dem Begriff "Masseleiter" kann sinngemäß ein beliebiger elektrischer Leiter verstanden werden, der ein Massepotenzial oder ein sonstiges Bezugspotenzial führt. Unter dem Begriff "Signalleiter" kann sinngemäß ein beliebiger Leiter zur Übertragung von elektrischen Datensignalen und/oder elektrischen Versorgungssignalen verstanden werden.
Zum besseren Verständnis wird die Erfindung nachfolgend im Wesentlichen anhand der Verbindung mit einem elektrischen Kabel beschrieben. Dies ist nicht einschränken zu verstehen. Der Fachmann vermag die Begriffe "Kabel", "Außenleiter" und "Innenleiter" ohne Weiteres auf die allgemeineren Begriffe "Leitung", "Masseleiter" und "Signalleiter" zu übertragen.
Vorzugsweise kann der Steckverbinder ein Gehäuse zur Aufnahme der wenigstens einen elektrischen Leitung, beispielsweise zur Aufnahme eines elektrischen Kabels, aufweisen.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann insbesondere ein einzelnes Kabel von dem Gehäuse aufgenommen werden. Zur Aufnahme des wenigstens einen Kabels kann es von Vorteil sein, aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannte Mittel zur Abdichtung und/oder zum Zugabfang von Kräften, die an dem Kabel wirken, vorzusehen.
Bei dem Gehäuse kann es sich um ein elektrisch leitfähiges Gehäuse, beispielsweise bestehend aus einem Metall, oder bevorzugt, um ein elektrisch nicht leitendes Gehäuse, beispielsweise bestehend aus einem Kunststoff, handeln. Auch eine Mischform ist möglich. Die Verwendung eines Kunststoffgehäuses ist zumeist fertigungstechnisch einfacher und kann aufgrund der isolierenden Eigenschaften, je nach Einsatzort, auch aus elektrotechnischer Sicht Vorteile bieten.
Die elektrische Schaltung umfasst erfindungsgemäß ferner eine ausgangsseitige Schnittstelle mit wenigstens einer ausgangsseitigen Kontaktstelle.
Der elektrische Steckverbinder kann außerdem wenigstens einen eingangsseitigen Kontakt, der mit dem wenigstens einen Signalleiter der wenigstens einen elektrischen Leitung (zum Beispiel einem Kabel- Innenleiter eines elektrischen Kabels) verbindbar ist, und wenigstens einen ausgangsseitigen Kontakt, der vorzugsweise mit wenigstens einem Steckverbinder-Innenleiter des Steckverbinders elektrisch ver- bindbar ist, aufweisen.
Je nach Ausführungsform kann der eingangsseitige Kontakt des Steckverbinders, mit dem die elektrische Leitung verbunden ist bzw. mit dem das wenigstens eine Kabel mit dem wenigstens einen Innenleiter verbunden wird, und der ausgangsseitige Kontakt des Steckverbinders ohne weitere, nachfolgend be- schriebene Maßnahmen und Ausgestaltungen, zunächst nicht miteinander elektrisch verbunden sein.
In einer Ausführung sind der wenigstens eine eingangsseitige Kontakt und der wenigstens eine ausgangsseitige Kontakt räumlich voneinander separiert und vorzugsweise gegenüberliegend angeordnet. Vorzugsweise sind die aufeinander zugewandten Enden der eingangsseitigen Kontakte und der ausgangsseitigen Kontakte in zwei einander gegenüberliegenden Ebenen angeordnet.
Es ist allerdings auch möglich, dass der eingangsseitige Kontakt des Steckverbinders und der ausgangs- seitige Kontakt des Steckverbinders, vorzugsweise die eingangsseitigen Kontakte und die ausgangsseitigen Kontakte, auch ohne weitere Maßnahmen grundsätzlich miteinander elektrisch verbunden sind.
Es kann vorgesehen sein, dass ein einpoliger Steckverbinder oder ein mehrpoliger Steckverbinder verwendet wird. Das heißt, es kann vorgesehen sein, jeweils einen eingangsseitigen Kontakt bzw. eine ein- gangsseitige Kontaktstelle und einen ausgangsseitigen Kontakt bzw. eine ausgangsseitige Kontaktstelle oder mehr als einen eingangsseitigen Kontakt bzw. eine eingangsseitige Kontaktstelle und mehr als einen ausgangsseitigen Kontakt bzw. eine ausgangsseitige Kontaktstelle vorzusehen. Vorzugsweise sind jeweils zwei bis zwanzig eingangsseitige Kontakte bzw. Kontaktstellen, besonders bevorzugt drei bis zehn eingangsseitige Kontakte bzw. Kontaktstellen und ganz besonders bevorzugt bis zu vier eingangs- seitige Kontakte bzw. Kontaktstellen vorgesehen. Die Anzahl der ausgangsseitigen Kontakte ist vorzugsweise analog ausgestaltet.
Es kann auch vorgesehen sein, dass sich die Anzahl eingangsseitiger Kontakte und ausgangsseitiger Kontakte voneinander unterscheidet.
Ferner können sich auch die Anzahl Signalleiter bzw. Kabel-Innenleiter und eingangsseitige Kontakte bzw. die Anzahl Steckverbinder-Innenleiter und ausgangsseitige Kontakte unterscheiden. Es können z. B. mehrere Signalleiter bzw. Kabel-Innenleiter auf denselben eingangsseitigen Kontakt zusammengeführt werden. Auch die Anzahl eingangsseitiger Kontaktstellen und ausgangsseitiger Kontaktstellen kann analog hierzu jeweils beliebig sein.
Es kann vorgesehen sein, dass der elektrische Steckverbinder ferner Mittel zur Abschirmung aufweist, die mit einem Masseleiter der wenigstens einen elektrischen Leitung (z. B. einem Außenleiter des wenigstens einen Kabels) elektrisch verbindbar sind.
Insbesondere zum Erreichen hoher Datenraten ist eine Abschirmung gegen ungewollte elektrische bzw. elektromagnetische Einflüsse vorteilhaft. Es hat sich gezeigt, dass es von Vorteil ist, wenn nicht nur die Signalleitung bzw. das Kabel selbst, sondern auch die Steckverbindung sowie die elektrischen Komponenten der Steckverbindung vorzugsweise eine hohe elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) und so- mit geeignete Mittel zur Abschirmung aufweisen.
Die elektrische Schaltung weist erfindungsgemäß eine Übertragungsmöglichkeit, zumindest zur Impedanzkontrolle, von der eingangsseitigen Schnittstelle zu der ausgangsseitigen Schnittstelle auf. Die Übertragungsmöglichkeiten können bei einer Mehrzahl elektrischer Leitungen und/oder bei einer Mehrzahl Signalleiter individuell für jede Leitung bzw. für jeden Signalleiter bzw. für jeden Kontakt bzw. für jedes zu übertragende Signal ausgelegt sein.
Erfindungsgemäß weicht die Ausgestaltung der eingangsseitigen Schnittstelle von der Ausgestaltung der ausgangsseitigen Schnittstelle ab.
Erfindungsgemäß wird also ein elektrischer und vorzugsweise modularer Steckverbinder bereitgestellt, welcher durch Verwenden einer bestimmten elektrischen Schaltung, z. B. einer Leiterplatte mit einer gewünschten Elektronik, beispielsweise signalverbessernde Eigenschaften zeigt. Die Funktionen des Steckverbinders können somit durch verschiedenartige elektrische Schaltungen definiert werden. Dabei können der Steckverbinder und die mit dem Steckverbinder verbundene elektrische Leitung für eine Vielzahl von Anwendungen in identischer Weise hergestellt werden. Durch die Verwendung verschiedener elektrischer Schaltungen können die Steckverbinder dann individuell an die spezifische Anwendungsvariante angepasst werden. Ferner ist der Einbau bzw. die Montage der elektrischen Schaltung einfach möglich.
Die elektrische Schaltung weist vorzugsweise zumindest ein elektrisches Bauteil auf.
Eine abweichende Ausgestaltung der Schnittstellen kann insbesondere durch die jeweilige Anordnung der Kontaktstellen relativ zueinander, beispielsweise einen jeweiligen Mitte-zu-Mitte-Abstand ("Pitch"), die geometrische Formgebung der Schnittstellen bzw. der Kontaktstellen, die Kontaktierungsart und/oder das Kontaktmaterial realisiert sein.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann insbesondere vorgesehen sein, dass die elektrische Schaltung als Leiterplatte, vorzugsweise als zweiseitige Leiterplatte (mit zwei Leiterplattenlagen) oder als Multila- genleiterplatte mit mehr als zwei Leiterplattenlagen, als Multi-Chip-Modul, als System-in-Package, als System-on-Chip und/oder als integrierte Schaltung ausgebildet ist.
Die elektrische Schaltung kann also in einer besonders bevorzugten Variante als Leiterplatte mit einer oder mehreren Leiterplattenlagen ausgebildet sein, wobei die Leiterplatte beispielsweise Leiterbahnen, Durchkontaktierungen ("Vias") und/oder elektrische Bauelemente, wie z. B. Widerstände, Kapazitäten, Induktivitäten und/oder Halbleiterschaltungen bis hin zu komplexen integrierten Schaltungen bzw. Mikro- chips bzw. anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen ("Application Specific Integrated Circuits", ASICs), aufweisen kann.
Unter einer Leiterplatte mit mehreren Lagen, also z. B. auch unter einer "Multilagenleiterplatte", kann vorliegend auch ein System aus mehreren (bestückten oder unbestückten) einseitigen oder zweiseitigen Leiterplatten verstanden werden. Es kann zur Ausbildung der elektrischen Schaltung auch vorgesehen sein, mehrere Mikrochips in der Art eines sogenannten "Multi-Chip-Moduls" übereinander und/oder nebeneinander in einem gemeinsamen Chip-Gehäuse ("Package") anzuordnen, wobei die Mikrochips innerhalb des Chip-Gehäuses untereinander und/oder mit den Kontaktstellen des Chip-Gehäuses bzw. der elektrischen Schaltung über sogenann- te Bonddrähte - oder durch eine sonstige bekannte Verbindungstechnik - verbunden sind.
Schließlich kann die elektrische Schaltung auch als "System-in-Package" ausgebildet sein, wobei einer oder mehrere Mikrochips zusammen mit wenigstens einem weiteren elektrischen Bauteil (z. B. zusammen mit Koppelkondensatoren) innerhalb eines gemeinsamen Chip-Gehäuses angeordnet und durch Bonddrähte (oder auf sonstige Weise) miteinander und/oder mit den Kontaktstellen der elektrischen Schaltung verbunden sind.
Es kann auch ein sogenanntes "System-on-Chip" oder ein herkömmlicher Mikrochip bzw. eine einzelne anwendungsspezifische integrierte Schaltung in einem Chip-Gehäuse mit an dem Chip-Gehäuse ange- ordneten Kontaktstellen vorgesehen sein, um die elektrische Schaltung zu realisieren.
Zur Vereinfachung wird die Erfindung nachfolgend im Wesentlichen durch Verwenden einer Leiterplatte als elektrische Schaltung beschrieben. Dies ist aber nicht einschränkend zu verstehen. Vorzugsweise kann die elektrische Schaltung, insbesondere eine Multilagenleiterplatte, eine Metallisierung an wenigstens einer Oberfläche, vorzugsweise an allen nach außen gewandten Oberflächen aufweisen.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die eingangsseitige Schnittstelle und die ausgangsseitige Schnittstelle der elektrischen Schaltung jeweils eine Kontaktfläche ausbilden, die orthogonal zu der Längsachse des Steckverbinders verlaufen bzw. angeordnet sind.
Bei der Längsachse des Steckverbinders handelt es sich vorzugsweise auch um die Steckrichtung des Steckverbinders zur Verbindung mit einem zweiten Steckverbinder. Die Längsachse kann ferner entlang einer Zuführachse der elektrischen Leitung verlaufen. Die Zuführung der elektrischen Leitung kann allerdings auch in einem beliebigen Winkel, insbesondere rechtwinklig, zu der Längsachse erfolgen.
Dadurch, dass die Kontaktflächen der beiden Schnittstellen orthogonal zu der Längsachse des Steckverbinders verlaufen, können die Kontaktflächen besonders einfach mit dem wenigstens einen Signalleiter der wenigstens einen elektrischen Leitung und wenigstens einem Steckverbinder-Innenleiter des Steckverbinders verbunden werden. Die elektrische Verbindung kann in diesem Fall auch eine besonders hohe Übertragungsqualität bereitstellen, was insbesondere für die Hochfrequenztechnik von Vorteil sein kann. In einer Weiterbildung kann außerdem vorgesehen sein, dass die Kontaktstellen der elektrischen Schaltung als Flachkontakte und/oder Schleifkontakte und/oder Lötflächen (auch "Pads" genannt) und/oder Federkontakte (z. B. Pogo-Pins) und/oder Steckkontakte (männlich oder weiblich) ausgebildet sind. In einer Weiterbildung kann schließlich auch vorgesehen sein, dass die Kontaktstellen des Steckverbinders als Flachkontakte und/oder Schleifkontakte und/oder Lötflächen und/oder Federkontakte (z. B. Pogo-Pins) und/oder Steckkontakte (männlich oder weiblich) ausgebildet sind.
Die Kontaktierungsmöglichkeiten zwischen dem Steckverbinder und der elektrischen Schaltung können beliebig sein, beispielsweise können auch SMD-Crimp-Kontakte, einfache Lötkontakte, die in entsprechende Lötstellen einer Leiterplatte bzw. Leiterplatten läge eingesetzt werden können, und/oder sogenannte "Pressfif'-Kontakte vorgesehen sein.
Die elektrische Schaltung kann innerhalb des Steckverbinders fest verbaut bzw. nach der Montage un- zugänglich ausgebildet sein. Für viele Anwendungen dürfte dies von Vorteil sein.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann allerdings vorgesehen sein, dass der Steckverbinder eine Aufnahme für die elektrische Schaltung und ein Verschlusselement zum Verschließen einer Zugangsöffnung der Aufnahme aufweist.
Die Aufnahme kann dabei vorzugsweise derart angeordnet sein, dass diese den wenigstens einen eingangsseitigen Kontakt und den wenigstens einen ausgangsseitigen Kontakt räumlich voneinander trennt bzw. sich zwischen dem wenigstens einen eingangsseitigen Kontakt und dem wenigstens einen ausgangsseitigen Kontakt befindet.
Diese Variante ermöglicht es, den erfindungsgemäßen Steckverbinder derart auszugestalten, dass der wenigstens eine eingangsseitige Kontakt und der wenigstens eine ausgangsseitige Kontakt des elektrischen Steckverbinders erst dann miteinander kontaktieren, wenn die elektrische Schaltung in die Aufnahme eingesetzt ist.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform dieser Variante der Erfindung kann die elektrische Schaltung derart zwischen den wenigstens einen eingangsseitigen Kontakt und den wenigstens einen ausgangsseitigen Kontakt eingeschoben werden, dass eine Kontaktstelle bzw. Kontaktstellen einer eingangsseitigen Kontaktfläche der elektrischen Schaltung den wenigstens einen eingangsseitigen Kontakt kontaktiert bzw. kontaktieren und eine Kontaktstelle bzw. Kontaktstellen einer ausgangsseitigen Kontaktfläche der elektrischen Schaltung (die vorzugsweise parallel zu der ersten Fläche verläuft und entgegengesetzt ausgerichtet ist) den wenigstens einen ausgangsseitigen Kontakt kontaktiert bzw. kontaktieren. Somit könnte sogar ein Endabnehmer über die zu verbauende Funktionalität entscheiden oder in einfacher Weise eine Änderung der Funktionalität, beispielsweise eine Funktionserweiterung, vornehmen.
Der Nachteil, dass eine bereits verbaute Lösung nur für einen festgelegten Zweck verwendbar ist, wird durch die vorliegende Erfindung gelöst. Nahezu jegliche Art von Elektronik und somit Funktionalität kann beispielsweise in der Form einer Leiterplatte auch nachträglich verbaut werden.
Für die meisten Anwendungen dürfte es von Vorteil sein, wenn die elektrische Schaltung, die in die Aufnahme einsetzbar ist, nur einmalig vom Hersteller eingesetzt und dadurch die Funktionalität des Steck- verbinders bzw. des mit diesem verbundenen Kabels festgelegt wird.
Der beschriebene Steckverbinder kann insbesondere im Automobilbereich vorteilhaft eingesetzt werden. Dabei können Komponenten schnell und kostengünstig modifiziert werden, ohne dass ein Eingriff in die angrenzende Elektronik notwendig ist oder ein Austausch eines gesamten Kabels, einer Platine und/oder eines Geräts, z. B. eines Steuergeräts, erforderlich wäre.
Der erfindungsgemäße Steckverbinder kann auch in der Art eines Adapters bzw. Adaptersteckers verwendet werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass die elektrische Schaltung als Freischaltmodul für erweiterte Funktionen, die beispielsweise von einem Endabnehmer käuflich erworben werden können, einsetzbar ist. Der Steckverbinder kann somit zur Ausbildung eines Zugangsberechtigungssystems verwendbar sein.
In einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die elektrische Schaltung, wenn diese in die Aufnahme eingesetzt ist, zwischen dem wenigstens einen eingangsseitigen Kontakt und dem wenigstens einen ausgangsseitigen Kontakt positioniert ist. Die Kontakte und/oder Kontaktstellen können dabei (jeweils) mit derselben Kontaktart oder mit verschiedenen Kontaktarten realisiert sein. Es sind beliebige Kombinationen möglich. Insbesondere wenn die elektrische Schaltung in die Aufnahme eingeschoben werden soll, haben sich die vorstehend genannten Ausführungen der Kontaktstellen (Flachkontakte, Schleifkontakte, Lötflächen, Federkontakte und/oder Steckkontakte etc.) als vorteilhaft herausgestellt. Selbstverständlich sind auch weitere Kontaktierungsmöglichkeiten möglich, beispielsweise Ausführungen mit Kontaktschwertern und entsprechenden Aufnahmen für die Kontaktschwerter, und dergleichen.
Es kann vorgesehen sein, dass selbst in dem Fall, in dem die elektrische Schaltung nicht in die Aufnahme eingesetzt ist, der wenigstens eine eingangsseitige Kontakt und der wenigstens eine ausgangsseitige Kontakt kontaktieren. Der Steckverbinder wäre somit selbst in diesem Zustand zumindest als Basisausführung verwendbar. In einer Ausgestaltung kann ferner vorgesehen sein, dass bei Ausbildung von Kontakten des Steckverbinders als Federkontakte die entspannte Länge der Federn und/oder die Abstände zwischen den Kontakten derart gewählt ist bzw. sind, dass wenigstens ein eingangsseitiger Kontakt und wenigstens ein ausgangsseitiger Kontakt auch dann kontaktieren, wenn die elektrische Schaltung nicht in die Aufnahme eingesetzt ist.
Für diesen Fall bietet es sich an, das aus einem eingangsseitigen Kontakt und einem ausgangsseitigen Kontakt zusammengesetzte Kontaktpaar in einer Linie gegenüberliegend anzuordnen.
Es kann auch vorgesehen sein, dass ohne eine eingesetzte elektrische Schaltung kein Kontakt besteht. Dies kann, auch bei einem Ausbilden der Kontakte als Federkontakte, beispielsweise durch eine versetzte, das heißt nicht auf einer Linie liegende Anordnung der Kontakte eines Kontaktpaars, realisiert werden.
Es kann vorgesehen sein, dass bei Verwendung eines mehrpoligen Steckverbinders einige Kontakte bereits bei einer nicht eingesetzten elektrischen Schaltung kontaktieren und andere Kontakte hingegen ausschließlich in einem eingesetzten Zustand der elektrischen Schaltung kontaktieren. Anwendungsspezifisch kann es erforderlich sein, zusätzliche elektrische Komponenten, beispielsweise zur Signalaufbereitung, über die elektrische Schaltung in den Steckverbinder zu integrieren.
Beispielsweise kann die Übertragungstechnik an den Übertragungskanal optimal anpassbar sein. Die Signalintegrität kann dann z. B. auf langen Leitungen erhalten bleiben, wobei insbesondere eine Anpas- sung der elektrischen Schaltung an die Kanallänge und/oder den Kanaltyp, beispielsweise die Kabellänge und den Kabeltyp, vorgesehen sein kann.
Alternativ oder zusätzlich kann die elektrische Schaltung auch eine Umverdrahtung des Steckverbinders ermöglichen.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Verschlusselement zumindest teilweise aus einem elektrisch leitfähigen Material ausgebildet ist und das Verschlusselement, wenn dieses die Zugangsöffnung der Aufnahme verschließt, Mittel zur Abschirmung des Steckverbinders elektrisch kontaktiert.
Eine direkte oder indirekte elektrische Verbindung des Verschlusselements mit Mitteln zur Abschirmung des Steckverbinders vorzugsweise mit einem Masseleiter der wenigstens einen elektrischen Leitung bzw. mit einem Außenleiter des wenigstens einen Kabels kann in vorteilhafter Weise die Abschirmung des Steckverbinders und der elektrischen Schaltung bzw. der Leiterplatte sowie gegebenenfalls weiterer Komponenten innerhalb des Steckverbinders verbessern. Die elektromagnetische Verträglichkeit des Steckverbinders kann somit erhöht sein. Dabei kann eine möglichst großflächige bzw. vollständige und somit auch niederohmige Kontaktierung von Vorteil sein. Es kann vorgesehen sein, dass das Verschlusselement wenigstens eine Kontaktfeder aufweist, welche die Mittel zur Abschirmung des Steckverbinders elektrisch kontaktiert, wenn das Verschlusselement die Zugangsöffnung der Aufnahme verschließt.
Die Verwendung einer Kontaktfeder hat sich als besonders sichere elektrische Verbindung herausge- stellt. Unabhängig von Oberflächenrauheiten, Fertigungstoleranzen und mechanischer sowie thermischer Beanspruchung des Steckverbinders während des Betriebs kann hierdurch eine definierte Kontaktmöglichkeit gewährleistet sein. Durch die Verwendung der Kontaktfeder kann ein großer Toleranzbereich ausgeglichen werden und ein "Loch" in der Abschirmung des Steckverbinders zu jeder Zeit vermieden werden.
Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Verschlusselement aus Kunststoff mit einem elektrisch leitfähigen Aufsatz oder (vorzugsweise vollständig) aus Metall ausgebildet ist.
Unter einem leitfähigen Aufsatz ist insbesondere ein Blech bzw. eine Konstruktion zu verstehen, die an der der Innenseite des Steckverbinders zugewandten Seite des Verschlusselements angebracht, beispielsweise verclipst oder verklebt, werden kann. Der leitfähige Aufsatz kann dabei vorzugsweise einteilig mit einer Kontaktfeder ausgebildet sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass eine Kontaktfeder elektrisch leitfähig mit dem leitfähigen Aufsatz oder mit dem Metall des Verschlusselements verbunden ist. Die Kontaktfeder kann vorzugsweise eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem Mittel zur Abschirmung des Steckverbinders und dem Verschlusselement bzw. dem Aufsatz herstellen, wenn das Verschlusselement in die Zugangsöffnung eingesetzt ist.
In einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Verschlusselement eine Dichtung zum Abdichten der Zugangsöffnung aufweist.
Mit einer Dichtung ist insbesondere eine mechanische Dichtung gegen Verschmutzung und/oder zum Schutz vor dem Eindringen von Flüssigkeiten gemeint. Dabei kann es sich um ein gummiartiges oder schaumstoffartiges Material oder dergleichen handeln. In einer Ausgestaltung kann auch vorgesehen sein, dass das Verschlusselement in dem Gehäuse des Steckverbinders und/oder in dem Mittel zur Abschirmung des Steckverbinders und/oder der Aufnahme kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig und/oder formschlüssig fixierbar ist, vorzugsweise verklemmbar und/oder verschraubbar und/oder verklebbar und/oder verlötbar ist. Je nach Anwendung, Komplexität und Platzbedarf kann die Verwendung eines einfachen Verschlusselements, beispielsweise in Form eines Blechs, von Vorteil sein.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die elektrische Schaltung, insbesondere eine Leiterplatte, mit dem Verschlusselement einteilig ausgebildet ist. Es kann somit vorgesehen sein, dass nach dem Einsetzen der elektrischen Schaltung bzw. Leiterplatte die elektrische Schaltung bzw. die Leiterplatte selbst die Zugangsöffnung der Aufnahme verschließt.
Weiter kann vorgesehen sein, dass die elektrische Schaltung eine Schaltungsabschirmung aufweist, und dass an dem Mittel zur Abschirmung des Steckverbinders und/oder an dem Masseleiter der wenigstens einen elektrischen Leitung und/oder an dem Verschlusselement und/oder an der elektrischen Schaltung wenigstens ein Kontaktelement vorgesehen ist bzw. sind, um die Schaltungsabschirmung mit dem Masseleiter der wenigstens einen elektrischen Leitung elektrisch zu kontaktieren, wenn die elektrische Schaltung in die Aufnahme eingesetzt ist.
Gegebenenfalls kann auch vorgesehen sein, die Schaltungsabschirmung mit wenigstens einem Signalleiter der wenigstens einen elektrischen Leitung elektrisch zu verbinden, insbesondere wenn ein Signalleiter ein definiertes Potential, beispielsweise ein Massepotential, führt, das geeignet ist, eine ausreichend gute Abschirmung auszubilden.
Eine separate Abschirmung der elektrischen Schaltung, z. B. eine Abschirmung der Leiterplatte zusätzlich zu der Abschirmung durch die Mittel zur Abschirmung des Steckverbinders, kann von Vorteil sein, um eine noch bessere elektromagnetische Verträglichkeit des Steckverbinders zu erzielen. Selbst wenn eine elektromagnetische Undichtigkeit des Steckverbinders, der die elektrische Schaltung umgibt, bestehen sollte, beispielsweise aufgrund von Beschädigungen, so wäre dennoch die empfindliche Elektronik, z. B. die Elektronik einer Leiterplatte, abgeschirmt.
Grundsätzlich ist es zu bevorzugen, den Steckverbinder redundant durch die Mittel zur Abschirmung (gegebenenfalls inklusive der Abschirmung durch das Verschlusselement) und die Kontaktierung der Schaltungsabschirmung gegen elektromagnetische Störungen abzusichern.
Wenn die elektrische Schaltung als mehrlagige Leiterplatte bzw. als Multilagenleiterplatte ausgebildet ist, kann die mehrlagige Leiterplatte bzw. die Multilagenleiterplatte beispielsweise eine umlaufende Oberflächen- und Kantenmetallisierung aus Metall, vorzugsweise aus Kupfer zur Ausbildung der Schaltungsabschirmung aufweisen. Die umlaufende Metallisierung stellt eine besonders einfache und effektive Möglichkeit dar, die mehrlagige Leiterplatte bzw. die Multilagenleiterplatte vor elektromagnetischer Strahlung abzuschirmen. Vorgesehen ist dabei, die Kontaktstellen von der durchgängigen Metallisierung auszunehmen, damit diese mit der Schaltungsabschirmung nicht in leitfähiger Verbindung stehen. In einer Weiterbildung der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass der elektrische Steckverbinder zweiteilig ausgebildet ist, wobei die elektrische Schaltung an einem ersten Teil des Steckverbinders oder einem zweiten Teil des Steckverbinders angeordnet ist und wobei der erste Teil des Steckverbinders mit dem zweiten Teil des Steckverbinders stoffschlüssig, formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbindbar ist. Vorzugsweise werden die beiden Teile des Steckverbinders miteinander verclipst.
Das Austauschelement, um die Elektronik bzw. die Funktionalität des Steckverbinders auszuwechseln, kann somit eine elektrische Schaltung und/oder ein Teil des Steckverbinders mit einer elektrischen Schaltung sein.
Eine zweiteilige Ausbildung des Steckverbinders kann von Vorteil sein, insbesondere als Alternative zu einem Einschieben der elektrischen Schaltung, da auch in diesem Fall ein leichter Austausch der elektrischen Schaltung durch einen Austausch eines Teils, zum Beispiel des ersten Teils, des Steckverbinders erfolgen kann. Bei dem ersten Teil des Steckverbinders kann es sich um den Teil des Steckverbinders zur Verbindung mit der elektrischen Leitung oder um den Teil des Steckverbinders zur Kontaktierung mit einem zweiten Steckverbinder handeln.
Die beiden Teile des Steckverbinders können aufeinander und/oder ineinander schiebbar und/oder steckbar sein.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass die elektrische Schaltung derart an dem ersten Teil oder dem zweiten Teil des Steckverbinders angeordnet ist, dass die elektrische Schaltung zwischen dem ersten Teil des Steckverbinders und dem zweiten Teil des Steckverbinders positioniert ist, wenn die beiden Teile des Steckverbinders miteinander verbunden sind.
Alternativ kann die elektrische Schaltung auch innerhalb eines Teils, zum Beispiel des ersten Teils, des Steckverbinders angeordnet sein derart, dass sich diese nicht an der Verbindungsstelle mit dem zweiten Teil des Steckverbinders befindet. Bevorzugt ist die elektrische Schaltung allerdings an dem ersten Teil des Steckverbinders vorne bzw. an dessen Stirnseite angeordnet, wodurch eine elektrische Kontaktie- rung mit dem anderen Teil des Steckverbinders besonders einfach erfolgen kann.
In einer Ausgestaltung der Erfindung kann die elektrische Schaltung auch auf die beiden Teile aufgeteilt sein. Beispielsweise kann die elektrische Schaltung zweiteilig ausgebildet sein, wobei insbesondere ein erster Teil der elektrischen Schaltung an dem ersten Teil des Steckverbinders und ein zweiter Teil der elektrischen Schaltung an dem zweiten Teil des Steckverbinders angeordnet ist. Die beiden Teile der elektrischen Schaltung können dabei gegebenenfalls derart ausgebildet und/oder angeordnet sein, dass sie sich zumindest teilweise unmittelbar kontaktieren, wenn die beiden Teile des Steckverbinders verbunden sind. Hierzu können die beiden Teile der elektrischen Schaltung insbesondere an den jeweiligen Stirnseiten der beiden Teile des Steckverbinders angeordnet sein. In einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die eingangsseitigen Kontaktstellen der eingangssei- tigen Schnittstelle einen ersten Pitch und die ausgangsseitigen Kontaktstellen der ausgangsseitigen Schnittstelle einen zweiten Pitch aufweisen.
Die Erfindung kann dann vorteilhaft dazu verwendet werden, einen herkömmlichen Auffächerbereich innerhalb eines Steckverbinders zu vermeiden und um die eingangsseitige Schnittstelle und die ausgangs- seitige Schnittstelle impedanzkontrolliert zu adaptieren. Beispielsweise kann hierdurch eine enge Kabelschnittstelle bzw. ein enges Kabelinterface zu einem breiteren Steckerinterface aufgefächert werden.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Auffächerbereiche können bekanntermaßen Störstellen im Übertragungspfad verursachen, was insbesondere für die Übertragung von hochfrequenten Signalen nachteilig ist. Durch die erfindungsgemäße elektrische Schaltung kann in einfacher Weise erreicht werden, dass die beiden Schnittstellen die gleiche Impedanz aufweisen. Hierfür kann beispielsweise eine Leiterplatte vorgesehen sein, deren Mikrostreifenleitungen und Durchkontaktierungen und gegebenenfalls weitere elektrische Komponenten das kapazitive Verhalten des Übergangs von den jeweiligen Innenleitern bzw. Signalleitern kompensieren. Es kann durch die erfindungsgemäße Schaltung somit eine reflexionsfreie Pitchänderung bereitgestellt werden. In einer Weiterbildung der Erfindung kann außerdem vorgesehen sein, dass die eingangsseitige Schnittstelle gemäß einem ersten Steckverbinderstandard und die ausgangsseitige Schnittstelle gemäß einem zweiten Steckverbinderstandard ausgebildet ist.
Mit einem Steckverbinderstandard ist eine Grundbauform eines Steckverbinders, insbesondere einer Schnittstelle des Steckverbinders gemeint. Dabei kann es sich um normierte Formen (z. B. um eine genormte RJ-Steckverbindung) oder um Eigenentwicklungen bzw. individuelle Formen handeln.
Durch die erfindungsgemäße elektrische Schaltung kann selbst bei voneinander abweichenden Steckverbinderstandards zwischen den beiden Schnittstellen dennoch ein für die Hochfrequenztechnik optimal geeigneter Übergang bereitgestellt werden. Die Unterschiede zwischen den Schnittstellen, die sich grundsätzlich negativ auf die Signalübertragung auswirken würden, wie insbesondere unterschiedliche Leitungslängen, Mitte-zu-Mitte-Abstände (Pitch) bzw. eine relative Positionierung der Kontaktstellen oder der Kontakte, Geometrie bzw. Größe der einzelnen Kontaktstellen oder Kontakte und Materialart der einzelnen Kontaktstellen oder Kontakte, können durch eine entsprechend gewählte elektrische Schaltung elektrisch ausgeglichen bzw. angepasst werden.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Übertragungsmöglichkeit eingerichtet ist, um eine reflexionsfreie Signalübertragung zwischen der wenigstens einen elektrischen Leitung und einem zweiten elektrischen Steckverbinder und/oder der wenigstens einen elektri- sehen Leitung und einem der beiden Teile des Steckverbinders und/oder zumindest zwischen der ein- gangsseitigen Schnittstelle und der ausgangsseitigen Schnittstelle bereitzustellen.
Wenn die Gestaltung und Zuführung der elektrischen Leitung und des korrespondierenden zweiten Steckverbinders bekannt sind, kann die elektrische Schaltung somit also optimal designt sein, um eine hochfrequente Signalübertragung zu gewährleisten.
In einer Variante der Erfindung kann außerdem vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Signalleiter der wenigstens einen elektrischen Leitung mit der wenigstens einen eingangsseitigen Kontaktstelle un- mittelbar verbunden ist und/oder über wenigstens eine Kontaktleitung verbunden ist.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die elektrische Leitung als weitere Leiterplatte ausgebildet ist und der wenigstens eine Signalleiter der weiteren Leiterplatte mit der wenigstens einen eingangsseitigen Kontaktstelle über wenigstens eine Kontaktleitung verbunden ist.
Wenn der Steckverbinder also beispielsweise als Leiterplattensteckverbinder ausgebildet ist und somit eingangsseitig nicht mit einem Kabel, sondern mit einer weiteren Leiterplatte verbunden werden soll, so können entsprechende Kontaktleitungen verwendet werden, die beispielsweise auf oder in der weiteren Leiterplatte verlötbar sind. Die Kontaktleitungen können insbesondere zur Kontaktierung der Signalleiter bzw. signalführenden elektrischen Leitungen der weiteren Leiterplatte, aber auch zur Kontaktierung eines Masseleiters der weiteren Leiterplatte vorgesehen sein.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Übertragungsmöglichkeit eingerichtet ist, um unterschiedliche Signallaufzeiten zwischen den Signalleitern der weiteren Lei- terplatte und den eingangsseitigen Kontaktstellen der elektrischen Schaltung, insbesondere aufgrund unterschiedlicher Längen der Kontaktleitungen, aneinander anzugleichen.
In Abhängigkeit von der Anbindung der elektrischen Leitung und insbesondere bei Verwendung eines Steckverbinders, der als Leiterplattensteckverbinder in gewinkelter Ausführung ausgebildet ist, können sich unterschiedliche Signallaufzeiten bedingt durch die verschiedenen Längen der Kontaktleitungen ergeben, was insbesondere bei der Übertragung von hochfrequenten Signalen störend sein kann. Durch Verwenden einer entsprechend ausgebildeten elektrischen Schaltung, beispielsweise durch einen Ausgleich mit den bereits erwähnten Mikrostreifenleitungen einer Leiterplatte, kann dieses Problem verhältnismäßig einfach gelöst werden.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in die elektrische Schaltung (insbesondere in die Leiterplatte) wenigstens ein elektrisches Bauteil integriert ist, wobei eine wärmeleitfähige Schicht zumindest einem der elektrischen Bauteile unmittelbar benachbart ausgebildet ist, und wobei die wärmeleitfähige Schicht ein elektrisch isolierendes Polymer-Trägermaterial, insbesondere Kunstharz und/oder Epoxidharz, aufweist und/oder ferner Aluminiumoxid und/oder Bornitrid umfasst.
Insbesondere bei Verwendung einer zweiseitigen Leiterplatte oder einer Multilagenleiterplatte mit mehr als zwei Leiterplattenlagen, d. h. vor allem bei einem sandwichartigen Aufbau, kann eine wärmeleitfähige Schicht zur Kühlung von elektrischen Bauelementen vorgesehen sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass eine derartige wärmeleitfähige Schicht zwischen zwei Leiterplatten angeordnet ist. Die wärmeleitfähige Schicht kann beispielsweise schaumförmig ausgebildet sein. Schaumstoffe sind künstlich hergestellte Stoffe mit zelliger Struktur und niedriger Dichte. Zum Schäumen eignen sich fast alle Kunststoffe. Schaumförmige wärmeleitfähige Schichten lassen sich somit besonders einfach in einer Multilagenleiterplatte, auf einer Leiterplatte und in/auf einer beliebigen elektrischen Schaltung verarbeiten und wirken sich günstig auf den Materialverbrauch des Trägermaterials aus. Kunstharz stellt eine gute elektrische Isolation bereit und kann derart weiterverarbeitet werden, dass sich die Wärmeleitfähigkeit erhöht. Darüber hinaus ist Kunstharz ein kostengünstiger Werkstoff, der mit einer geringen Anzahl an Prozessschritten auf einer elektrischen Schaltung, z. B. auf einer Leiterplatte mit elektrischen Bauelementen, aufgebracht werden kann. Durch die Kombination von Kunstharz und Aluminiumoxid oder Bornitrid kann ein besonders positiver Kompromiss zwischen der gewünschten Eigenschaften "geringe elektrische Leitfähigkeit" und "große Wärmeleitfähigkeit" geschlossen werden. Es eignet sich auch eine Kombination, die Kunstharz und Aluminiumoxid und Bornitrid aufweist. Eine Kombination von Epoxidharz und Aluminiumoxid oder Bornitrid eignet sich ebenfalls. Es eignet sich ebenfalls eine Kombination, die Epoxidharz und Aluminiumoxid und Bornitrid aufweist.
In der einfachsten Ausführungsform kann die elektrische Schaltung als Leiterplatte ausgebildet sein und lediglich Leiterbahnen bzw. Mikrostreifenleitungen und/oder Durchkontaktierungen aufweisen, wodurch die Leiterplatte lediglich zum Kontaktieren der eingangsseitigen Kontakte mit den ausgangsseitigen Kontakten verwendbar ist. Dabei kann, je nach Ausbildung der Leiterplatte, eine unterschiedliche Verdrahtung bzw. Belegung des Steckverbinders vorgenommen werden. Beispielsweise kann der Steckverbinder von einer Standardausführung in eine sogenannte "Crossover"-Ausführung überführt werden, indem lediglich die Leiterplatte ausgetauscht wird.
Ferner kann vorgesehen sein, eine Beeinflussung der durch den Steckverbinder übertragenen Signale durch elektrische Bauelemente vorzunehmen. Beispielsweise können Netzwerke bestehend aus Widerständen und/oder Kondensatoren und/oder Spulen aufgebaut werden, um das oder die zu übertragenden Signale speziell an die Erfordernisse des zu verwendenden Systems anzupassen. Auch aktive elektrische Schaltungen können vorgesehen sein.
Insbesondere können aktive und/oder passive Komponenten der elektrischen Schaltung zur impedanz- kontrollierten Leitungsführung vorgesehen sein.
Als elektrische Bauelemente bzw. Bauteile können auch Halbleiterbauelemente wie Transistoren, insbesondere Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFETs) oder Bipolartransistoren verwendet werden.
In besonders vorteilhafter Weise können Verstärker und/oder Entzerrer in der elektrischen Schaltung implementiert sein.
Die Leiterplatte bzw. die elektrische Schaltung kann auch programmierbare Komponenten wie Mikropro- zessoren oder programmierbare Schaltungen, wie FPGAs ("Field Programmable Gate Arrays") umfassen.
Die elektrische Schaltung kann dazu ausgebildet sein, eine Kabellänge eines verbundenen Kabels zu erkennen und die Signalstärke und Impedanz aufgrund der erkannten Kabellänge automatisch anzupas- sen.
Insbesondere können Spannungspegel und/oder Wellenwiderstände angeglichen werden. Es kann auch vorgesehen sein, die Frequenz eines übertragenen Signals zu verändern und/oder übertragene Signale zu linearisieren bzw. zu entstören.
Die elektrische Schaltung, insbesondere die Leiterplatte, kann eine beliebige Geometrie insbesondere der Kontaktflächen aufweisen. Vorzugsweise weist die elektrische Schaltung bzw. die Leiterplatte rechteckige oder runde Kontaktflächen auf. Es kann vorgesehen sein, dass der Steckverbinder zur Übertragung von elektrischen Signalen nach einem USB-Standard, insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, eingerichtet ist.
Dabei kann insbesondere die Verwendung mit einem USB 1 .0 oder USB 1 .1 oder USB 2.0 oder USB 3.0 oder einem sonstigen, auch höheren Standard vorgesehen sein.
Der Steckverbinder kann zur Übertragung von Daten und/oder von elektrischen Versorgungssignalen verwendet werden.
Es können auch mehrere elektrische Schaltungen in dem Steckverbinder vorgesehen sein. Die Aufnahme für die elektrische Schaltung kann eine mechanische Kodierung aufweisen derart, dass nur entsprechend mechanisch kodierte elektrische Schaltungen, insbesondere Leiterplatten, einsetzbar sind und/oder derart, dass die elektrische Schaltung, also z. B. eine Leiterplatte, nur in einer Orientierung einsetzbar ist.
Der Steckverbinder kann auch mehrere Aufnahmen zur Aufnahme von elektrischen Schaltungen aufweisen.
Die Erfindung betrifft auch eine elektrische Schaltung, insbesondere eine Leiterplatte, für einen elektrischen Steckverbinder, gemäß Anspruch 15.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.
Die Figuren zeigen jeweils bevorzugte Ausführungsbeispiele, in denen einzelne Merkmale der vorliegenden Erfindung in Kombination miteinander dargestellt sind. Merkmale eines Ausführungsbeispiels sind auch losgelöst von den anderen Merkmalen des gleichen Ausführungsbeispiels umsetzbar und können dementsprechend von einem Fachmann ohne Weiteres zu weiteren sinnvollen Kombinationen und Unterkombinationen mit Merkmalen anderer Ausführungsbeispiele verbunden werden.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen.
Es zeigen schematisch:
Figur 1 einen erfindungsgemäßen Steckverbinder mit einer eingesetzten elektrischen Schaltung in einer Ausbildung als Leiterplatte sowie einem Verschlusselement, welches eine Zugangsöffnung zu einer Aufnahme für die Leiterplatte verschließt;
Figur 2 den Steckverbinder der Figur 1 ohne die Leiterplatte und mit abgehobenem Verschlusselement;
Figur 3 eine räumliche Darstellung des Verschlusselements der Figuren 1 und 2 mit einer Dichtung und einem elektrisch leitfähigen Aufsatz;
Figur 4 einen erfindungsgemäßen Steckverbinder gemäß einer zweiten Ausführungsform mit einem fixierten Verschlusselement;
Figur 5 erfindungsgemäßen Steckverbinder gemäß einer dritten Ausführungsform ; Figur 6 ein Beispiel eines ersten Schaltungsdiagramms eines erfindungsgemäßen Steckverbinders;
Figur 7 ein Beispiel eines zweiten Schaltungsdiagramms eines erfindungsgemäßen Steckverbinders;
Figur 8 ein Beispiel eines dritten Schaltungsdiagramms eines erfindungsgemäßen Steckverbinders;
Figur 9 eine beispielhafte Pitchänderung zwischen einer eingangsseitigen Schnittstelle und einer ausgangsseitigen Schnittstelle eines Steckverbinders;
Figur 10 einen Steckverbinder in einer Ausbildung als Leiterplattensteckverbinder;
Figur 1 1 einen zweiteiligen Steckverbinder; und
Figur 12 eine Darstellung einer Leiterplatte mit einer umlaufenden Metallisierung und zwei Leiterplattenlagen.
In Figur 1 ist ein Schnitt durch einen Steckverbinder 2 dargestellt. Der Steckverbinder 2 weist eine Leiterplatte 3 auf. Der Steckverbinder 2 weist ferner eine Längsachse L auf, die entlang einer Steckrichtung, in der Figur durch einen Doppelpfeil angedeutet, verläuft.
An Stelle der Leiterplatte 3 kann grundsätzlich eine beliebige elektrische Schaltung vorgesehen sein, beispielsweise in Form eines Multi-Chip-Moduls, eines System-in-Package, eines System-on-Chip und/oder einer beliebigen integrierten Schaltung, also z. B. auch ein einzelner Mikrochip bzw. ASIC. Zur Vereinfachung wird die Erfindung im Ausführungsbeispiel anhand einer Leiterplatte 3 beschrieben, diese kann aber als "Black-Box" für eine beliebige elektrische Schaltung verstanden werden.
Der Steckverbinder 2 weist ein Gehäuse 4 auf, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem nicht leitenden Material, z. B. aus einem Kunststoff, gebildet ist. Das Gehäuse 4 dient unter anderem der Aufnahme einer elektrischen Leitung 5, die im Ausführungsbeispiel als Kabel 5 ausgebildet ist, das über eine Halteeinrichtung 6 in dem Gehäuse 4 des Steckverbinders 2 gehalten wird. Bei dem Kabel 5 handelt es sich um ein elektrisch geschirmtes Kabel 5 mit einem Masseleiter, der als Außenleiter 7, insbesondere als Schirmgeflecht 7 ausgebildet ist, das mit einem Mittel zur Abschirmung 8 des Steckverbinders 2 elektrisch leitfähig verbunden ist. Der Außenleiter 7 führt ein definiertes elektrisches Potential, insbesondere ein Massepotential, das zur Ausbildung einer Abschirmung geeignet ist. Das Schirmgeflecht 7 ist zwischen dem Mittel zur Abschirmung 8 und dem Gehäuse 4 des Steckverbinders 2 verklemmt. Das Mittel zur Abschirmung 8 verläuft vorzugsweise vollständig um die inneren Bereiche des Steckverbinders 2 herum, um den Steckverbinder 2 vollständig elektromagnetisch abzuschirmen. Wie aus Figur 1 ersichtlich, sind Signalleiter 10, die im Ausführungsbeispiel als Kabel-Innenleiter 10 des Kabels 5 ausgebildet sind, an ihren der Leiterplatte 3 zugewandten Enden mit eingangsseitigen Kontakten 9 elektrisch verbunden. Der Steckverbinder 2 weist ausgangsseitige Kontakte 1 1 auf, die mit Steckverbinder-Innenleitern 12 elektrisch verbunden sind. Im Ausführungsbeispiel sind jeweils drei Kontakte 9, 11 vorgesehen. Die Anzahl kann vorliegend beliebig sein.
Der Steckverbinder 2 weist eine Aufnahme 13 für die Leiterplatte 3 auf, die zwischen den eingangsseitigen Kontakten 9 und den ausgangsseitigen Kontakten 1 1 als schlitzförmige bzw. rechteckige Ausnehmung 13 ausgebildet ist. Die Aufnahme 13 weist eine Zugangsöffnung 14 auf, durch die die Leiterplatte 3 eingesetzt werden kann. Zum Verschließen der Zugangsöffnung 14 ist ein Verschlusselement 15 vorgesehen.
Die Leiterplatte 3 weist eine eingangsseitige Schnittstelle 30 mit eingangsseitigen Kontaktstellen 16 auf, um die drei Kabel-Innenleiter 10 über die eingangsseitigen Kontakte 9 anzuschließen. Die Leiterplatte 3 weist ferner eine ausgangsseitige Schnittstelle 31 mit ausgangsseitigen Kontaktstellen 16' auf, um die drei Steckverbinder-Innenleiter 12 über die ausgangsseitigen Kontakte 1 1 anzuschließen. Die Kontaktstellen 16, 16' sind vorliegend als Flachkontakte bzw. Lötflächen ausgebildet und kontaktieren im eingesetzten Fall der Leiterplatte 3 (wie dargestellt) die eingangsseitigen Kontakte 9 und die ausgangsseitigen Kontakte 1 1 .
Die eingesetzte Leiterplatte 3 ist dabei zwischen den eingangsseitigen Kontakten 9 und den ausgangsseitigen Kontakten 1 1 positioniert. Um eine robuste und besonders sichere Kontaktierung sowie ein einfaches Ein- und Ausschieben der Leiterplatte 3 zu gewährleisten, sind die Kontakte 9, 1 1 des Steckverbinders 2 vorliegend als Federkontakte 9, 1 1 ausgeführt. Durch Verwendung der Federkontakte 9, 1 1 kann ein großer Toleranzbereich ausgeglichen werden und gleichzeitig ein einfaches Einschieben der Leiterplatte 3 gewährleistet sein.
Grundsätzlich kann die Leiterplatte 3 über ihre Kontaktstellen 16, 16' auch dauerhaft, z. B. stoffschlüssig, durch Verlöten oder kraftschlüssig/formschlüssig durch Crimpen, mit den Kontakten 9, 1 1 verbunden sein. Im Sinne der Erfindung ist es nicht zwingend erforderlich, dass die Leiterplatte 3 aus dem Steckverbinder 2 entnehmbar ist. Insbesondere die Aufnahme 13 und das Verschlusselement 15 können dann auch entfallen. Ferner können auch die Kontakte 9, 1 1 entfallen und die Kontaktstellen 16, 16' können auch unmittelbar mit dem oder den Signalleiter(n) 10 bzw. Steckverbinder-Innenleiter(n) 12 verbunden sein.
Die Leiterplatte 3 kann Leiterbahnen, Durchkontaktierungen (hier nicht dargestellt) und elektrische Bauteile 17 bzw. elektrische Bauelemente aufweisen. Hierdurch kann eine individuelle Übertragungsmöglichkeit von den eingangsseitigen Kontakten 9 zu den ausgangsseitigen Kontakten 1 1 bzw. zwischen den Kontaktstellen 16, 16' gewährleistet werden. Die Übertragungsmöglichkeiten sind vielfältig. Somit können beispielsweise Signalverstärkungen, Impedanzanpassungen, Linearisierungen bis hin zu einem automatischen Abgleich bezüglich der aktuell verbauten Kabellänge und programmierbare Schaltungen vorgesehen sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Leiterplatte 3 lediglich Leiterbahnen und/oder Durchkontaktierungen aufweist, was eine variable und schnell wechselbare Belegung bzw. Umverdrah- tung des Steckverbinders 2 ermöglicht.
Das Gehäuse 4 des Steckverbinders 2 weist im Ausführungsbeispiel eine mechanische Kodierung auf, durch die der Steckverbinder 2, der vorliegend als Stecker ausgeführt ist, beispielsweise in eine Buchse (nicht dargestellt) eingesteckt werden kann. Bei dem Steckverbinder 2 kann es sich grundsätzlich um ei- nen Stecker, eine Buchse, eine Kupplung oder einen Adapter handeln. Insbesondere kann der Steckverbinder 2 auch als Leiterplattensteckverbinder ausgeführt sein oder in einem Gerätegehäuse aufgenommen sein. Zur Weiterkontaktierung kann der Steckverbinder 2 in seinem vorderen Bereich Kontakthülsen 18 aufweisen, die mit den Steckverbinder-Innenleitern 12 elektrisch verbunden sind. Das Verschlusselement 15 ist vorzugsweise im Wesentlichen aus Kunststoff bzw. aus einem nicht leitfähigen Material gebildet und weist einen elektrisch leitfähigen Aufsatz 19 in Form eines Kontaktfederaufsatzes 19 auf. Der Aufsatz 19 kontaktiert dabei das Mittel zur Abschirmung 8 des Steckverbinders 2 elektrisch und stellt somit eine geschlossene elektromagnetische Abschirmung sicher. Das Verschlusselement 15 umfasst eine Dichtung 20 zum mechanischen Abdichten der Zugangsöffnung 14.
An dem Verschlusselement 15 ist ferner ein Kontaktelement 21 vorgesehen, das in der Art einer zusätzlichen Kontaktfeder den elektrisch leitfähigen Aufsatz 19 des Verschlusselements 15 mit einer Schaltungsabschirmung, vorliegend einer Leiterplattenabschirmung 22, in Form einer metallisierten Oberfläche der Leiterplatte 3 elektrisch verbindet. Ferner ist am unteren Ende der Aufnahme 13 ein weiteres Kontak- telement 23 in ähnlicher Ausführung vorgesehen, das die Leiterplattenabschirmung 22 der Leiterplatte 3 zusätzlich kontaktiert. Grundsätzlich ist eine möglichst allseitige und großflächige elektrische Kontaktie- rung der Abschirmungen 8, 19, 22 von Vorteil.
Selbstverständlich kann ein oder können alle Kontaktelement(e) 21 , 23 auch an der Leiterplatte 3 bzw. an der Leiterplattenabschirmung 22 vorgesehen sein.
Des Weiteren kann eine Leiterplattenabschirmung 22 auch realisiert sein, ohne dass zwingend eine elektrische Kontaktierung mit dem Aufsatz 19 über das Kontaktelement vorgesehen ist. Die Leiterplatte 3 und insbesondere deren geschnittener Aufbau ist nur beispielhaft und stark abstrahiert dargestellt. Es kann sich bei der Leiterplatte 3 um eine einseitige Leiterplatte, um eine zweiseitige Leiterplatte oder um eine Multilagenleiterplatte 3 mit mehr als zwei Leiterplattenlagern 26 handeln. Eine Leiterplatte 3 mit zwei Leiterplattenlagen 26 ist in der später beschriebenen Figur 12 vergrößert dargestellt. Der dargestellte Steckverbinder 2 kann in vorteilhafter Weise für eine Übertragung von elektrischen Signalen nach einem USB-Standard eingerichtet sein.
In Figur 2 ist der in Figur 1 erläuterte Steckverbinder 2 abermals dargestellt, wobei die Leiterplatte 3 ent- fernt wurde. Ferner ist das Verschlusselement 15 nicht in die Zugangsöffnung 14 eingesetzt. Im Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 ist vorgesehen, dass die eingangsseitigen Kontakte 9 und die aus- gangsseitigen Kontakte 1 1 bei entfernter Leiterplatte 3 nicht elektrisch kontaktieren. Dies ist eine konstruktiv zu bevorzugende Lösung, da die Realisierung einer solchen Anordnung leicht zu handhaben ist. Es kann außerdem von Vorteil sein, durch Entfernen der Leiterplatte 3 eine sichere galvanische Tren- nung von Stromkreisen innerhalb des Steckverbinders 2 zu bewirken. Es kann auch als im Sinne der Erfindung verstanden werden, eine Leiterplatte 3 vorzusehen, die lediglich für eine sichere galvanische Trennung zwischen einigen oder allen Kontakten 9, 1 1 sorgt. Die Leiterplatte 3 würde demnach eine Übertragungsmöglichkeit bzw. eine Übertragungsfunktion von Null zwischen wenigstens einem eingangsseitigen Kontakt 9 und wenigstens einem ausgangsseitigen Kontakt 1 1 aufweisen. Die Leiterplatte 3 kann somit auch als Sicherungselement dienen - je nach Ausführung entweder in eingeschobenem oder entferntem Zustand.
In einer Ausführung kann auch vorgesehen sein, dass die entspannte Länge der Federn, wenn die Kontakte 9, 1 1 als Federn ausgebildet sind, bzw. die Abstände zwischen den Kontakten 9, 1 1 derart gewählt sind, dass die eingangsseitigen Kontakte 9 und die ausgangsseitigen Kontakte 1 1 selbst bei einer nicht eingesetzter Leiterplatte 3 miteinander kontaktieren.
In Figur 3 ist das Verschlusselement 15 der Figuren 1 und 2 vergrößert und in einer räumlichen Darstellung gezeigt. Das Verschlusselement 15 ist dabei im Wesentlichen aus einem nichtleitenden Material ge- bildet und umfasst die bereits beschriebene Dichtung 20. Um eine ausreichende elektromagnetische Abschirmung zu gewährleisten, ist der leitfähige Aufsatz 19 vorzugsweise aus einem Blech ausgebildet und auf das Verschlusselement 15 aufgeschoben bzw. aufgesetzt. Dabei sind seitliche Kontaktfedern 24 vorgesehen, wodurch eine sichere elektrische Kontaktierung mit dem Außenleiter 7 des Kabels 5 bzw. mit dem Mittel zur Abschirmung 8 des Steckverbinders 2 selbst dann gewährleistet werden kann, wenn es große Toleranzen auszugleichen gilt.
In dieser bevorzugten Ausführung sind die Kontaktfedern 24 vorzugsweise ringförmig umlaufend um das Verschlusselement 15 angeordnet. In einer vereinfachten Bauform kann allerdings auch eine einzelne Kontaktierung bzw. eine einzelne Kontaktfeder 24 ausreichend sein.
In Figur 4 ist eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steckverbinders 2 dargestellt. Merkmale, die bereits in einem vorhergehenden Ausführungsbeispiel beschrieben wurden, werden nachfolgend nicht abermals im Detail erläutert. Dies gilt für alle nachfolgenden Figuren. Das in Figur 4 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 im Wesentlichen dadurch, dass das Verschlusselement 15 in einer vereinfachten Ausführung als Blechelement bzw. vollständig aus Metall gebildet ist. Das Verschlusselement 15 ist form- und kraftschlüssig durch beispielsweise eine Schraubverbindung mit dem Mittel zur Abschir- mung 8 des Steckverbinders 2 verbunden. Das Verschlusselement 15 ist vorzugsweise im eingesetzten Zustand in dem Gehäuse 4 des Steckverbinders 2 zurückversetzt angeordnet. Alternativ ist auch eine koplanare Ausführung oder eine Ausführung, bei der das Verschlusselement 15 aus dem Gehäuse 4 herausragt (vgl. z. B. Figur 1 ), möglich.
Ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Steckverbinders 2 ist in Figur 5 gezeigt. Der Steckverbinder 2 ist dabei als Kupplung ausgebildet. Die Kontakthülse bzw. die Kontakthülsen 18 des vorderen Bereichs des Steckverbinders 2 ist bzw. sind in der Ausführung derart zu der Leiterplatte 3 angeordnet, dass ein korrespondierender Stecker direkt auf die ausgangsseitigen Kontaktstellen 16' der Leiterplatte 3 zu kontaktieren vermag. In diesem Fall entfällt also der ausgangsseitige Kontakt 1 1 bzw. entspricht der Kontakthülse 18.
Es ist auch möglich, dass die ausgangsseitigen Kontaktstellen 16' der elektrischen Schaltung bzw. der Leiterplatte 3 zur direkten Kontaktierung des zweiten Steckverbinders ausgebildet sind. Die ausgangsseitigen Kontaktstellen 16' können dann beispielsweise als Kontakthülsen 18 oder in Form einer beliebigen weiteren Kontaktart ausgebildet sein. Die ausgangsseitige Schnittstelle 31 kann also gleichzeitig die Schnittstelle des Steckverbinders 2 zur Kontaktierung mit dem zweiten Steckverbinder ausbilden.
In den Figuren 6 bis 8 sind vereinfachte Schaltungsdiagramme dargestellt, um drei beispielhafte Varianten des Steckverbinders 2 darzustellen bzw. um Beispiele für die verschiedenen Übertragungsmöglichkeiten von dem wenigstens einen eingangsseitigen Kontakt 9 zu dem wenigstens einen ausgangsseitigen Kontakt 1 1 aufzuzeigen. Dabei sind jeweils der eingangsseitige Teil des Steckverbinders 2 mit den Kabel-Innenleitern 10 und der ausgangsseitige Teil des Steckverbinders 2 mit den Steckverbinder- Innenleitern 12 sowie die Leiterplatte 3 dargestellt. Die elektrische Kontaktierung der Kontakte 9, 1 1 des Steckverbinders 2 und der Kontaktstellen 16, 16' der Leiterplatte 3 sind nur stark schematisch abgebildet.
In den Figuren 6 bis 8 sind die eingangsseitige Schnittstelle 30 und die ausgangsseitige Schnittstelle 31 identisch dargestellt. Tatsächlich unterscheiden sich die Schnittstellen 30, 31 allerdings voneinander (u. a. in der Geometrie, z. B. einem unterschiedlichen Pitch und/oder durch die verwendete Materialart). Im Ausführungsbeispiel der Figur 6 fungiert die Leiterplatte 3 lediglich zur Weiterleitung bzw. direkten Kontaktierung der Kabel-Innenleiter 10 mit den Steckverbinder-Innenleitern 12. Die Leiterplatte 3 kann hierfür im einfachsten Fall lediglich Durchkontaktierungen aufweisen. Die Leiterplatte 3 und die Übertragungsmöglichkeit fungieren dann als sogenanntes "Dummy"-Element. In Figur 7 ist eine der Figur 6 ähnliche Ausführung dargestellt, bei der die Leiterplatte 3 abermals lediglich der Kontaktierung zwischen den Kabel-Innenleitern 10 und den Steckverbinder-Innenleitern 12 dient, ohne eine weitere Beeinflussung der Signale vorzusehen. Allerdings handelt es sich in dieser Ausführungsform um eine "Crossover"-Verbindung, d. h. eine Querverschaltung von Signalen und somit um ei- ne von der Figur 6 unterschiedliche Steckverbinderbelegung.
Durch einen Austausch der Leiterplatten 3 kann die Steckverbindung 2 somit funktional verändert werden. Grundsätzlich bieten sich beliebige Entflechtungsmöglichkeiten der eingangsseitigen und ausgangsseiti- gen Schnittstellen ("Interfaces") 30, 31 an. Es können mit der elektrischen Schaltung bzw. Leiterplatte 3 beliebige Pinbelegungen bzw. Steckverbinderstandards adaptiert werden, wobei gleichzeitig eine Impedanzkontrolle durch entsprechende Schaltungskomponenten der elektrischen Schaltung bzw. der Leiterplatte 3 möglich ist. Beispielsweise kann von einer Übertragungsart bzw. "Verseilung" mit einem Stern- vierer auf eine parallele Übertragungsart ("Parallel Pair") gewechselt werden.
Figur 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem eine - als "Black-Box" dargestellte - Elektronik 25 der Leiterplatte 3 eines oder mehrere oder alle Signale bei der Weitergabe von den eingangsseitigen Kontakten 9 zu den ausgangsseitigen Kontakten 1 1 elektrisch beeinflusst.
Die Erfindung kann auch verwendet werden, um einen Auffächerbereich innerhalb eines herkömmlichen Steckverbinders zu vermeiden bzw. zu ersetzen bzw. um eine eingangsseitige Schnittstelle 30 und eine ausgangsseitige Schnittstelle 31 impedanzkontrolliert zu adaptieren. Innerhalb eines Steckverbinders muss üblicherweise der sogenannte Pitch, d. h. ein Mitte-zu-Mitte-Abstand der Kontaktstellen 16, 16' modifiziert werden. Häufig werden dabei die Kabel-Innenleiter 10 aufgefächert, d. h. der Pitch wird erweitert, um die richtigen Größenverhältnisse für die Steckverbindung zu erreichen. In den Figuren 1 , 2, 4 und 5 ist eine solche Auffächerung gut erkennbar.
Üblicherweise werden die Kabel-Innenleiter 10 so aufgefächert, dass deren Enden eine Position einneh- men derart, dass jedem Ende eines Kabel-Innenleiters 10 ein korrespondierendes Ende eines Steckverbinder-Innenleiters 12 zugeordnet ist und die einander zugeordneten Enden koaxial zueinander verlaufen.
Figur 9 zeigt ein weiteres Beispiel für eingangsseitig und ausgangsseitig unterschiedliche Schnittstellen 30, 31 mit jeweils verschiedenem Pitch. Die Leiterplatte 3, die wie dargestellt beispielsweise runde Kontaktflächen 30.1 , 31 .1 aufweisen kann, stellt eine Art Adapter dar, welcher eine ideal angepasste Übertragung von einer eingangsseitigen Schnittstelle 30, vorliegend einer engen Kabelschnittstelle bzw. einem engen Kabelinterface, zu einer ausgangsseitigen Schnittstelle 31 , vorliegend einem breiteren Steckerinterface, ermöglicht. Die ausgangsseitige Schnittstelle 31 weist vorliegend also größere Abstände zwischen den Einzeladern bzw. Steckverbinder-Innenleitern 12 auf. Ein solcher Übergang wird in der Praxis, wie bereits erwähnt, normalerweise mit einem Auffächerbereich gelöst, der jedoch Störstellen im Übertragungspfad verursacht. Durch Verwenden einer geeigneten elektrischen Schaltung bzw. Leiterplatte 3 können beide Schnittstellen 30, 31 allerdings die gleiche Impedanz aufweisen (z. B. 90 Ohm dif- ferentiell).
Beispielsweise kann eine Leiterplatte 3 vorgesehen sein, wobei zunächst von beiden Seiten mit den jeweiligen Schnittstellen-Dimensionen direkt auf die Leiterplatte 3 kontaktiert werden kann. Ein geeignetes Design der Mikrostreifenleitungen und Durchkontaktierungen der Leiterplatte 3 kann dann das kapazitive Verhalten des Übergangs von den jeweiligen Innenleitern 10, 12 auf die Leiterplatte 3 kompensieren. Vorzugsweise wird eine reflexionsfreie Pitchänderung bereitgestellt.
Vorzugsweise bilden die Schnittstellen 30, 31 der elektrischen Schaltung bzw. der Leiterplatte 3 jeweils eine Kontaktfläche 30.1 , 31 .1 aus, die orthogonal zur Längsachse L des Steckverbinders 2 verläuft.
In den Figuren 9 und 10 ist die Leiterplatte 3 fest in dem Gehäuse 4 des Steckverbinders 2 verbaut bzw. dort integriert. Die Leiterplatte 3 kann jedoch auch in den Steckverbinder 2 einsetzbar sein (z. B. in eine vorstehend beschriebene Aufnahme 13). In Figur 10 ist der Steckverbinder 2 der Figur 9 als Leiterplattensteckverbinder dargestellt. Wie dargestellt, ist der Steckverbinder 2 eingangsseitig nicht mit einem Kabel 5, sondern mit einer weiteren Leiterplatte 32 verbunden. Dabei können mehrere elektrische Leitungen 5 bzw. Signalleiter 10 der weiteren Leiterplatte 32 mit entsprechenden Kontaktleitungen 33 kontaktiert werden. Auch eine Kontaktierung eines Masseleiters der weiteren Leiterplatte 32 kann gegebenenfalls durch wenigstens eine Kontaktleitung 33 erfolgen. Die Kontaktleitungen 33 verbinden die Signalleiter 10 mit den Kontaktstellen 16 der Leiterplatte 3 bzw. mit den eingangsseitigen Kontakten 9.
Bei dieser Konfiguration, insbesondere aufgrund der gewinkelten Ausführung, ergibt sich das Problem unterschiedlicher Signallaufzeiten durch die verschiedenen Längen der Kontaktleitungen 33, was sich vornehmlich bei der Übertragung von hochfrequenten Signalen als störend erweisen kann. Durch Verwenden einer entsprechenden elektrischen Schaltung bzw. Leiterplatte 3 kann dieses Problem verhältnismäßig einfach gelöst werden.
Durch die erfindungsgemäße Verwendung einer elektrischen Schaltung kann ein für die Hochfrequenz- technik optimal geeigneter Übergang zwischen einer eingangsseitigen Schnittstelle 30 und einer aus- gangsseitigen Schnittstelle 31 bereitgestellt werden, wobei Unterschiede zwischen den Schnittstellen 30, 31 , die sich negativ auf die Signalübertragung auswirken würden, wie insbesondere unterschiedliche Leitungslängen, Mitte-zu-Mitte-Abstände bzw. relative Positionierung der Kontakte, Geometrie bzw. Größe der einzelnen Kontakte und Materialart der einzelnen Kontakte, durch die entsprechend ausgebildete elektrische Schaltung elektrisch ausgeglichen bzw. angepasst werden können.
In Figur 1 1 ist eine Variante der Erfindung mit einem zweiteiligen Steckverbinder 2 dargestellt. Dabei ist die elektrische Schaltung bzw. Leiterplatte 3 an einem ersten Teil 2.1 des Steckverbinders 2 angeordnet, wobei der erste Teil 2.1 des Steckverbinders 2 mit einem zweiten Teil 2.2 des Steckverbinders 2 formschlüssig oder anderweitig verbindbar ist. Hierfür sind nicht näher bezeichnete Rasthaken vorgesehen, die nicht näher bezeichnete korrespondierende Aufnahmen hintergreifen können. In dieser Variante kann die elektrische Schaltung bzw. die Leiterplatte 3 derart an dem ersten Teil 2.1 des Steckverbinders 2 angeordnet sein, dass die elektrische Schaltung bzw. Leiterplatte 3 zwischen dem ersten Teil 2.1 des Steckverbinders 2 und dem zweiten Teil 2.2 des Steckverbinders 2 positioniert ist, wenn die beiden Teile 2.1 , 2.2 des Steckverbinders 2 miteinander verbunden sind. Die elektrische Schaltung bzw. die Leiterplatte 3 kann alternativ auch an einer beliebigen Stelle des ersten Teils 2.1 positioniert sein. Es bietet sich jedoch an, die elektrisch Schaltung bzw. die Leiterplatte 3 so zu positionieren, dass diese gleichzeitig für einen Übergang zwischen den Enden der Kontakte des zweiten Teils auf die Enden der Kontakte des ersten Teils verwendet werden kann. Grundsätzlich kann auch ein Steckverbinder 2 der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Figuren 1 , 2 und 4 bis 10 zweiteilig ausgebildet sein.
Figur 12 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Leiterplatte 3 in einer optionalen Ausgestaltung als Leiterplatte 3 mit zwei Leiterplattenlagen 26, wie diese für die vorliegende Erfindung verwendet werden könnte. Es kann sich dabei um eine Multilagenleiterplatte handeln.
Die Leiterplatte 3 gemäß Figur 12 umfasst an ihren Oberflächen bzw. Seitenflächen eine vollumfängliche Metallisierung 22 aus Kupfer, die die Leiterplattenabschirmung 22 ausbildet. Die Metallisierung 22 ist um die Kontaktstellen 16, 16' ausgespart, um die Kontaktstellen 16, 16' nicht auf die Abschirmung kurzzu- schließen.
Innerhalb der Metallisierung 22 sind zwei Leiterplattenlagen 26 angeordnet, welche mittels Kontaktierungen 27 verbunden und voneinander beabstandet sind. Die Leiterplatten lagen 26 der Leiterplatte 3 sind über Durchkontaktierungen 28 mit den Kontaktstellen 16, 16' verbunden. Auf den nach innen gerichteten Seiten der Leiterplattenlagen 26 sind vorzugsweise jeweils elektrische Bauteile 17 angeordnet. Die Durchkontaktierungen 28 und die Kontaktierungen 27 können auch einstückig ausgebildet sein.
Zwischen den Leiterplattenlagen 26 und die elektrischen Bauteile 17 umgebend bzw. unmittelbar benachbart, vorzugsweise angrenzend, kann eine wärmeleitfähige Schicht 29 ausgebildet sein. Der Abstand zwischen den Leiterplattenlagen 26 kann unter anderem von Höhe und/oder Betriebsspannung der elektrischen Bauteile 17 sowie von der elektrischen Isolationsfähigkeit der wärmeleitfähigen Schicht 29 abhängig sein.
Um eine ausreichende elektrische Isolation der wärmeleitfähigen Schicht 29 zu gewährleisten, kann die wärmeleitfähige Schicht 29 Epoxidharz aufweisen. Aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeit von Epoxidharz kann die wärmeleitfähige Schicht 29 zudem mit Bornitrid und/oder Aluminiumoxid angereichert sein. Dementsprechend kann die erforderliche Dicke der wärmeleitfähigen Schicht 29 maßgeblich von deren Zusammensetzung abhängen.
Anstelle von Epoxidharz kann entsprechend auch Kunstharz verwendet werden. Dieses eignet sich ebenfalls in besonderem Maße.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
Elektrischer Steckverbinder (2) mit einer elektrischen Schaltung (3), wobei die elektrische Schaltung (3) eine eingangsseitige Schnittstelle (30) mit wenigstens einer eingangsseitigen Kontaktstelle (16) aufweist, um wenigstens einen Signalleiter (10) wenigstens einer elektrischen Leitung (5) anzuschließen, und wobei die elektrische Schaltung (3) eine ausgangsseitige Schnittstelle (31) mit wenigstens einer ausgangsseitigen Kontaktstelle (16') aufweist,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die elektrische Schaltung (3) eine Übertragungsmöglichkeit, zumindest zur Impedanzkontrolle, von der eingangsseitigen Schnittstelle (30) zu der ausgangsseitigen Schnittstelle (31) aufweist, und wobei die Ausgestaltung der eingangsseitigen Schnittstelle (30) von der Ausgestaltung der ausgangsseitigen Schnittstelle (31) abweicht.
Elektrischer Steckverbinder (2) nach Anspruch 1 ,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die elektrische Schaltung (3) als Leiterplatte, vorzugsweise als zweiseitige Leiterplatte oder als Multilagenleiterplatte mit mehr als zwei Leiterplattenlagen (26), als Multi-Chip-Modul, als System- in-Package, als System-on-Chip und/oder als integrierte Schaltung ausgebildet ist.
Elektrischer Steckverbinder (2) nach Anspruch 1 oder 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die eingangsseitige Schnittstelle (30) und die ausgangsseitige Schnittstelle (31) der elektrischen Schaltung (3) jeweils eine Kontaktfläche (30.1, 31.1) ausbilden, die orthogonal zu einer Längsachse (L) des Steckverbinders (2) verlaufen.
Elektrischer Steckverbinder (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Kontaktstellen (16, 16') der elektrischen Schaltung (3) als Flachkontakte und/oder Schleifkontakte und/oder Lötflächen und/oder Federkontakte und/oder Steckkontakte ausgebildet sind.
Elektrischer Steckverbinder (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Steckverbinder (2) zweiteilig ausgebildet ist, wobei die elektrische Schaltung (3) an einem ersten Teil (2.1) des Steckverbinders (2) oder einem zweiten Teil (2.2) des Steckverbinders (2) angeordnet ist, und wobei der erste Teil (2.1) des Steckverbinders (2) mit dem zweiten Teil (2.2) des Steckverbinders (2) stoffschlüssig, formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbindbar ist.
Elektrischer Steckverbinder (2) nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die elektrische Schaltung (3) derart an dem ersten Teil (2.1) oder dem zweiten Teils (2.2) des Steckverbinders (2) angeordnet ist, dass die elektrische Schaltung (3) zwischen dem ersten Teil (2.1) des Steckverbinders (2) und dem zweiten Teil (2.2) des Steckverbinders (2) positioniert ist, wenn die beiden Teile (2.1 , 2.2) des Steckverbinders (2) miteinander verbunden sind.
Elektrischer Steckverbinder (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Steckverbinder (2) eine Aufnahme (13) für die elektrische Schaltung (3) und ein Verschlusselement (15) zum Verschließen einer Zugangsöffnung (14) der Aufnahme (13) aufweist.
Elektrischer Steckverbinder (2) nach Anspruch 7,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Verschlusselement (15) zumindest teilweise aus einem elektrisch leitfähigen Material ausgebildet ist und das Verschlusselement (15), wenn dieses die Zugangsöffnung (14) der Aufnahme (13) verschließt, Mittel zur Abschirmung (8) des Steckverbinders (2), die mit einem Masseleiter (7) der wenigstens einen elektrischen Leitung (5) elektrisch verbindbar sind, elektrisch kontaktiert.
Elektrischer Steckverbinder (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die eingangsseitigen Kontaktstellen (16) der eingangsseitigen Schnittstelle (30) einen ersten Pitch und die ausgangsseitigen Kontaktstellen (16') der ausgangsseitigen Schnittstelle (31) einen zweiten Pitch aufweisen.
Elektrischer Steckverbinder (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die eingangsseitige Schnittstelle (30) gemäß einem ersten Steckverbinderstandard und die aus- gangsseitige Schnittstelle (31) gemäß einem zweiten Steckverbinderstandard ausgebildet ist. 11. Elektrischer Steckverbinder (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Übertragungsmöglichkeit eingerichtet ist, um eine reflexionsfreie Signalübertragung zwischen der wenigstens einen elektrischen Leitung (5) und einem zweiten elektrischen Steckverbinder und/oder zwischen der wenigstens einen elektrischen Leitung (5) und einem der beiden Teile (2.1 , 2.2) des Steckverbinders (2) und/oder zumindest zwischen der eingangsseitigen Schnittstelle (30) und der ausgangsseitigen Schnittstelle (31) bereitzustellen. Elektrischer Steckverbinder (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die elektrische Leitung (5) als Bestandteil einer weiteren Leiterplatte (32) ausgebildet ist und der wenigstens eine Signalleiter (10) der weiteren Leiterplatte (32) mit der wenigstens einen eingangs- seitigen Kontaktstelle (16) über wenigstens eine Kontaktleitung (33) verbunden ist.
13. Elektrischer Steckverbinder (2) nach Anspruch 12,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Übertragungsmöglichkeit eingerichtet ist, um unterschiedliche Signallaufzeiten zwischen den Signalleitern (10) der weiteren Leiterplatte (32) und den eingangsseitigen Kontaktstellen (16) der elektrischen Schaltung (3), insbesondere aufgrund unterschiedlicher Längen der Kontaktleitungen (33), aneinander anzugleichen.
14. Elektrischer Steckverbinder (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
in die elektrische Schaltung (3), wenigstens ein elektrisches Bauteil (17) integriert ist, wobei eine wärmeleitfähige Schicht (29) zumindest einem der elektrischen Bauteile (17) unmittelbar benachbart ausgebildet ist, und wobei die wärmeleitfähige Schicht (29) ein elektrisch isolierendes Polymer-Trägermaterial, insbesondere Kunstharz und/oder Epoxidharz, aufweist und/oder ferner Alu- miniumoxid und/oder Bornitrid umfasst.
15. Elektrische Schaltung (3) für einen elektrischen Steckverbinder (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14.
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