EP0718928A2 - Elektrische Verbinderanordnung - Google Patents

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EP0718928A2 EP95120165A EP95120165A EP0718928A2 EP 0718928 A2 EP0718928 A2 EP 0718928A2 EP 95120165 A EP95120165 A EP 95120165A EP 95120165 A EP95120165 A EP 95120165A EP 0718928 A2 EP0718928 A2 EP 0718928A2
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ground
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Jacques Longueville
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/648—Protective earth or shield arrangements on coupling devices, e.g. anti-static shielding  
    • H01R13/658—High frequency shielding arrangements, e.g. against EMI [Electro-Magnetic Interference] or EMP [Electro-Magnetic Pulse]
    • H01R13/6581—Shield structure
    • H01R13/6585—Shielding material individually surrounding or interposed between mutually spaced contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures

Definitions

  • the invention relates to an electrical connector arrangement with a knife and a female connector made of insulating material, each of which has a plurality of signal contacts arranged in columns and rows, which can be connected to one another by plugging, each individual signal contact being shielded on all sides by sheet metal elements.
  • the crosstalk problem can be solved by passing the signals only over every second contact while the contacts in between are grounded.
  • the number of connections which can be used for signal transmission is drastically reduced, so that it appears to be of little use for applications with a high signal density.
  • the invention has for its object an improved To create connectors that can be used in particular as a printed circuit board connector that prevents unwanted crosstalk effects and that is easy to manufacture.
  • the present invention combats crosstalk with ground strips and ground plates, which, separated by knife and female connectors, lie between the rows of contacts or the contact gaps. This creates a mesh of all ground contacts with a homogeneous shielding effect regardless of the contact position in the PCB connector.
  • the exact arrangement of the ground strips 3 or ground platelets 4 in the connector can best be seen in FIGS. 1 and 2, while the meshing is best seen in FIGS. 3 to 7.
  • FIG. 1 and in particular 2 shows how a pluggable electrical contact of the ground plate 4 with the pin contacts 5 of the ground strip 3 is made. This contact remains guaranteed over the entire plug area and the service life of the plug.
  • the ground plates 4 are preferably connected to the printed circuit board using press-fit technology, sometimes on the edge of the board, sometimes behind the Signal connections to make the unbundling of the signals as difficult as possible.
  • the ground strips 3 run over the entire connector length, they are connected at regular intervals to the printed circuit board using press-fit technology, as indicated in FIG. 2. The distance between the connection points 6 is chosen so that the unbundling is disturbed as little as possible and the shielding effect remains optimal.
  • the position of the signal contacts is indicated in FIGS. 1 and 2 by "S".
  • grounding plates 4 and grounding strips 3 can advantageously be pressed in via the insulating body, so that the pressing tools can be kept as simple as possible.
  • ground plates 4 and strips 3 in combination with external shield plates 7, can be operated independently of the shield plates or can also be connected to them. This applies both to two side shield plates, compare FIGS. 4 and 5, and to a 360 ° circumferential shield cage, compare FIGS. 6 and 7.

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  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Abstract

Ausgehend von einer Messer(1)- und einer Federleiste (2) aus Isolierstoff, die jeweils eine Mehrzahl von in Spalten und Reihen angeordneten, durch Stecken miteinander verbindbaren Signalkontakten (S) aufweisen, soll, zur Vermeidung von Nebensprecheffekten bei hohen Datenraten, jeder einzelne Signalkontakt (S) durch Blechelemente allseitig geschirmt sein. Dazu sind in der Messerleiste (1) Massestreifen (3) zwischen benachbarten Signalkontaktreihen angeordnet, außerdem in der Federleiste (2) Masseplättchen (4) zwischen benachbarten Signalkontaktspalten und jeder Massestreifen (3) ist mit stiftförmigen, im Zwischenraster zu den Signalkontakten (S) angeordneten Massekontakten (S) ausgebildet, durch die ein steckbarer elektrischer Kontakt mit jedem der Masseplättchen (4) herstellbar ist. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine elektrische Verbinderanordnung mit einer Messer- und einer Federleiste aus Isolierstoff, die jeweils eine Mehrzahl von in Spalten und Reihen angeordneten, durch Stecken miteinander verbindbaren Signalkontakten aufweisen, wobei jeder einzelne Signalkontakt durch Blechelemente allseitig geschirmt ist.
  • Niederfrequenz-Leiterplattensteckverbinder werden in zunehmendem Maße mit schnelleren digitalen Signalen betrieben. Die sehr steilen Signalanstiegsflanken korrespondieren mit hohen Frequenzen. Dadurch entstehen Probleme mit der Signalübertragungsqualität, insbesondere entstehen zwischen benachbarten Signalkontakten unerwünschte Nebensprecheffekte.
  • Konventionell kann das Problem des Nebensprechens dadurch gelöst werden, daß die Signale nur über jeden zweiten Kontakt geführt werden, während die dazwischen liegenden Kontakte mit Masse belegt werden. Bei dieser Lösung ist jedoch die Anzahl der für die Signalübertragung nutzbaren Anschlüsse drastisch verringert, so daß sie für Anwendungen mit einer hohen Signaldichte wenig brauchbar erscheint.
  • Aus der DE 40 40 551 C2 ist es bekannt, ein Übersprechen zwischen einander benachbarten Anschlüssen in einander benachbarten vertikalen Reihen durch Einfügen eines Abschirmelements zwischen die vertikalen Anschlußreihen einer Federleiste zu verhindern. Nachteilig bei dieser Lösung ist jedoch, daß von den fünf verfügbaren Kontaktreihen nur drei Reihen für Signale brauchbar sind, und zwei Reihen mit Masse belegt werden. Aus EP 0 486 298 A1 ist andererseits eine Verbinderanordnung bekannt, bei der zwischen den Signalkontakten jeweils um eine halbe Teilung versetzt Massekontakte angeordnet sind, so daß im gesteckten Zustand die Signalkontakte von Massekontakten umgeben sind. Auch diese Lösung ist insofern nicht ideal, als die Einzelkontakte für die Masseführung alle einzeln in die Leiterplatten kontaktiert werden und damit die Entflechtung der Signale erheblich erschweren.
  • Aus Markt und Technik - Wochenzeitung für Elektronik, Nr. 26 vom 24. Juni 1994, Seiten 36 bis 37, ist ein Mitglied der 2,5-mm-Steckverbinderfamilie "SIPAC" gemäß dem oben zitierten Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt geworden. Dabei erfolgt jedoch eine durchgehende Schirmung jedes einzelnen Kontaktes mit einem dichten metallischen, quadratischen Schacht. Das für diesen Schacht erforderliche "Gefache" von Längs- und Querblechen, die im Abstand von 2,5mm zueinander angeordnet sind, ist vollständig innerhalb der Federleiste angeordnet. An den Durchdringungsstellen der Quer- und Längsbleche müssen deshalb Schlitze vorgesehen werden, die gegenseitig ineinandergreifen und elektrisch hochwertig miteinander kontaktieren.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten
       Steckverbinder zu schaffen, der insbesondere als Leiterplattensteckverbinder verwendbar ist, der unerwünschte Nebensprecheffekte verhindert und der einfach herstellbar ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Verbinderanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst,
    • a) daß in der Messerleiste über deren gesamte Länge verlaufende Massestreifen vorgesehen und zwischen benachbarten Signalkontaktreihen angeordnet sind,
    • b) daß in der Federleiste zwischen benachbarten Signalkontaktspalten Masseplättchen angeordnet sind,
    • c) und daß jeder Massestreifen mit stiftförmigen, im Zwischenraster zu den Signalkontakten angeordneten Massekontakten ausgebildet ist, durch die ein steckbarer elektrischer Kontakt mit jedem der Masseplättchen herstellbar ist.
  • Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und den Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
    • Figur 1
    eine geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Verbinderanordnung,
    Figur 2
    die gleiche Verbinderanordnung wie in Figur 1, jedoch in Draufsicht von oben,
    Figuren 3 bis 7
    verschiedene Ausführungen der allseitigen Abschirmung der Signalkontakte durch eine Vermaschung aller Massekontakte, beziehungsweise durch zusätzliche externe Schirmwände.
  • Die vorliegende Erfindung bekämpft das Nebensprechen mit Massestreifen und Masseplättchen, die, getrennt nach Messer- und Federleiste, zwischen den Kontaktreihen beziehungsweise den Kontaktspalten liegen. Dadurch entsteht eine Vermaschung aller Massekontakte, mit einer homogenen Schirmwirkung unabhängig von der Kontaktlage im Leiterplatten-Steckverbinder. Die genaue Anordnung der Massestreifen 3 beziehungsweise Masseplättchen 4 im Steckverbinder ergibt sich am besten aus den Figuren 1 und 2, während die Vermaschung am besten aus den Figuren 3 bis 7 erkennbar ist.
  • In Figur 1 und insbesondere 2 ist dargestellt, wie ein steckbarer elektrischer Kontakt der Masseplättchen 4 mit den Stiftkontakten 5 der Massestreifen 3 hergestellt ist. Diese Kontaktgabe bleibt über den gesamten Steckbereich und die Lebensdauer des Stecker gewährleistet. Die Masseplättchen 4 werden an der Leiterplatte vorzugsweise in Einpreßtechnik angeschlossen, mal am Leiterplattenrand, mal hinter den Signalanschlüssen, um die Entflechtung der Signale möglichst wenig zu erschweren. Die Massestreifen 3 laufen über die gesamte Steckverbinderlänge, sie werden in regelmäßigen Abständen an der Leiterplatte in Einpreßtechnik, wie in Fig 2 angedeutet, angeschlossen. Der Abstand zwischen den Anschlußpunkten 6 wird so gewählt, daß die Entflechtung möglichst wenig gestört wird und die Schirmwirkung optimal bleibt. Die Position der Signalkontakte ist in den Fig 1 und 2 durch "S" angedeutet.
  • Das Einpressen der Masseplättchen 4 und Massestreifen 3 kann vorteilhaft über den Isolierkörper erfolgen, damit die Einpreßwerkzeuge möglichst einfach gehalten werden können. In der Kombination mit externen Schirmblechen 7 können Masseplättchen 4 und Streifen 3 , wie in den Figuren 4 bis 7 dargestellt, unabhängig von den Schirmblechen betrieben oder auch mit diesen verbunden werden. Dies gilt sowohl für zwei seitliche Schirmbleche, vergleiche Figuren 4 und 5, als auch für einen 360° umlaufenden Schirmkäfig, vergleiche Figuren 6 und 7.

Claims (4)

  1. Elektrische Verbinderanordnung,
    mit einer Messer(1)- und einer Federleiste(2) aus Isolierstoff, die jeweils eine Mehrzahl von in Spalten und Reihen angeordneten, durch Stecken miteinander verbindbaren Signalkontakten(S) aufweisen, wobei jeder einzelne Signalkontakt(S) durch Blechelemente allseitig geschirmt ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    a) daß in der Messerleiste(1) über deren gesamte Länge verlaufende Massestreifen(3) vorgesehen und zwischen benachbarten Signalkontaktreihen angeordnet sind,
    b) daß in der Federleiste(2) zwischen benachbarten Signalkontaktspalten Masseplättchen(4) angeordnet sind,
    c) und daß jeder Massestreifen(3) mit stiftförmigen, im Zwischenraster zu den Signalkontakten(S) angeordneten Massekontakten(5) ausgebildet ist, durch die ein steckbarer elektrischer Kontakt mit jedem der Masseplättchen(4) herstellbar ist.
  2. Verbinderanordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Messer(1)- und die Federleiste(2) sowie die Massestreifen(3) und die Masseplättchen(4) in Einpreßtechnik an zwei durch die Verbinderanordnung zu verbindende Leiterplatten angeschlossen sind, wobei die geometrische Anordnung der Masseanschlüsse relativ zu den Signalanschlüssen auf eine Entflechtung der Signale hin optimiert ist.
  3. Verbinderanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß von der Vermaschung der Massekontakte elektrisch unabhängige, zusätzliche externe Schirmbleche(7) vorgesehen sind.
  4. Verbinderanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zusätzliche externe Schirmbleche(7) vorgesehen sind, die mit der Vermaschung der Massekontakte elektrisch verbunden sind.
EP95120165A 1994-12-22 1995-12-20 Elektrische Verbinderanordnung Expired - Lifetime EP0718928B1 (de)

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