DE19734391A1 - Coaxial cable connector to circuit board - Google Patents
Coaxial cable connector to circuit boardInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Leitungs-Steckverbindung für die Übertragung von elektrischer Energie, insbesondere für die Übertragung von Hochfrequenz-Signalen, nach der Patentanmeldung DE 196 51 800, mit den im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebenen Gattungsmerkmalen.The invention relates to a cable connector for Transmission of electrical energy, especially for the Transmission of high-frequency signals after the patent application DE 196 51 800, with the preamble of the main claim specified generic characteristics.
Die Erfindung bezweckt eine Weiterentwicklung des Gegenstands der Hauptanmeldung im Sinne einer Senkung des Material- und Kostenaufwands. Dabei werden die Erfordernisse und Spezifika der dreidimensionalen Leiterbahntechnik besonders berücksichtigt.The invention aims to further develop the object the main application in the sense of a reduction in material and Expense. The requirements and specifics the three-dimensional interconnect technology.
Bei der Technik der räumlichen Schaltungsträger wird aus einem Trägermaterial ein meist dünnwandiger Formkörper hergestellt, z. B. ein Gehäuse für elektrische Bauteile oder für ein Gerät selbst, und einseitig - an den Innenflächen - mit Leiterstrukturen versehen und mit Bauelementen bestückt. Auf die herkömmliche, ebene Leiterplatte wird dann teilweise bis gänzlich verzichtet.In the technology of spatial circuit carriers, a A mostly thin-walled molded body, e.g. B. a housing for electrical components or for a device itself, and one-sided - on the inner surfaces - with ladder structures provided and equipped with components. On the conventional, level Printed circuit board is then partially or completely omitted.
Bei Anwendung derartiger räumlicher Schaltungsträger sind meist die Platzverhältnisse für den Leitungsanschluß weniger günstig bzw. gestalten sich anders als bei Leiterplatten, die von einem Gehäuse umgeben sind, das im wesentlichen die mechanischen Funktionen übernimmt.When using such spatial circuit carriers are mostly the space available for the line connection is less favorable or are different from printed circuit boards made by a housing are surrounded, which is essentially the mechanical functions takes over.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufbau der Steckverbindung nach DE 196 51 800 hinsichtlich des Trägermaterials wie auch hinsichtlich des Steckerteils weiter zu vereinfachen, ohne die elektrischen und mechanischen Funktionen zu beeinträchtigen, und es soll die Universalität des Prinzips nach DE 196 51 800 durch zusätzliche Konstruktionsvarianten erhöht werden.The invention has for its object the structure of the Plug connection according to DE 196 51 800 with regard to the carrier material as well as to simplify the connector part further without impair the electrical and mechanical functions, and the universality of the principle according to DE 196 51 800 is to be implemented additional design variants can be increased.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmalen gelöst. Die Unteransprüche enthalten bevorzugte Ausführungsvarianten und -details. This object is achieved with the in the characterizing part of the main features specified solved. The subclaims contain preferred versions and details.
Durch die Erfindung wird gegenüber der Lösung nach P 196 51 800 nur noch ein Schlitz bzw. eine Zunge am Schaltungsträger benötigt, um eine Steckverbindung mit Kontakten für den Signalweg und für den Masseanschluß herzustellen.The invention compared to the solution according to P 196 51 800 only one slot or tongue is required on the circuit carrier, around a plug connection with contacts for the signal path and for the Establish ground connection.
Das Steckerteil wird noch filigraner im Aufbau, und das ist vor allem gleichbedeutend mit einer weiteren Materialeinsparung und der Verringerung des Platzbedarfs. Darüber hinaus wird ein unkomplizierter Weg gewiesen, um Steckverbindungen bei einseitig "gedruckten" Schaltungen herzustellen, d. h. es brauchen nicht mehr die Flanken des Schlitzes bzw. der Zunge metallisiert und mit den Leiterbahnen der Schaltung verbunden zu werden, wie das in der Hauptanmeldung vorgeschlagen wird.The connector part becomes even more delicate in structure, and that's before all synonymous with further material savings and reducing space requirements. In addition, a uncomplicated way shown to plug connections at one-sided to produce "printed" circuits, d. H. it doesn't need more the flanks of the slot or tongue metallized and with the Circuit traces of circuit to be connected like that in the Main application is proposed.
Durch das Prinzip des Anschlusses über beliebig geformte - und damit auch codierbare - Ausnehmungen im Trägermaterial kann man mit geringstmöglichem Aufwand Steckverbindungen an beliebigen Positionen einer Schaltung vorsehen. Es sind Lösungen mit einem einfachen "Einknöpfen" möglich. Dies sind Vorteile, die speziell bei räumlichen Schaltungsträgern wirksam werden.Due to the principle of connection via any shape - and thus also encodable - recesses in the carrier material can be made with the least possible effort plug connections to any Provide positions of a circuit. They are solutions with one simple "buttoning" possible. These are advantages that are special take effect in spatial circuit boards.
Nicht zuletzt kann die Erfindung auch günstig als Winkeistecker-Anordnung in vielen Varianten realisiert werden.Last but not least, the invention can also be cheap Angle plug arrangement can be realized in many variants.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen in schematischer DarstellungThe invention is described below using exemplary embodiments explained in more detail. In the accompanying drawing show in schematic representation
Fig. 1 Steckverbindung für schaltungsseitigen Schlitz, für zwei
Leitungsarten, und mit verschiedenen Kontaktelementen
Fig. 1 connector for circuit-side slot, for two types of lines, and with different contact elements
- a) Koaxialkabela) Coaxial cable
- b) Symmetrische Leitungb) Symmetrical line
- c) U-förmige Lasche mit Sickec) U-shaped flap with bead
- d) U-förmige Lasche mit Klammerwirkungd) U-shaped bracket with clip effect
- c) H-Stecker aus Kunststoff und flächiges Kontaktelementc) H-connector made of plastic and flat contact element
Fig. 2 Steckverbindung für schaltungsseitige Zunge Fig. 2 connector for circuit-side tongue
Fig. 3 Steckverbindung für orthogonalen Anschluß, Leitungsachse orthogonal zur Schaltungsfläche Fig. 3 connector for orthogonal connection, line axis orthogonal to the circuit area
Fig. 4 Winkel-Steckverbindung, Leitungsachse parallel zur
Schaltungsfläche
Fig. 4 angle connector, line axis parallel to the circuit area
- a) Schaltungs-Kontaktflächen steckerseitiga) Circuit contact surfaces on the connector side
- b) Schaltungs-Kontaktflächen konträrseitig.b) Circuit contact surfaces on the opposite side.
Dabei bedeuten in Weiterführung der Benennung nach DE 196 51 800:
1.0 Schaltungsträger
1.1 HF-Leiterbahn auf dem Schaltungsträger
1.2 HF-Kontaktbahn
1.3 Massebahn auf dem Schaltungsträger
1.4 Masse-Kontaktbahn
2 Koaxialkabel
2.1 symmetrische Leitung
3 Schlitz
4.1 überstehende Zunge
5 Außenleitergeflecht des Kabels
6 Innenleiter des Kabels
7.1 Masseleiter-Kontaktelement
8.1 Signalleiter-Kontaktelement
22 Stecker-Formteil
22.1 Federbereich
22.2 Arretierung.Continuing the designation according to DE 196 51 800 means:
1.0 circuit carrier
1.1 HF conductor track on the circuit carrier
1.2 HF contact path
1.3 Ground path on the circuit board
1.4 Ground contact path
2 coaxial cables
2.1 balanced line
3 slot
4.1 protruding tongue
5 Braided outer conductor of the cable
6 inner conductor of the cable
7.1 Earth conductor contact element
8.1 Signal conductor contact element
22 connector molding
22.1 spring area
22.2 Locking.
Die Erfindung baut auf der extremen Vereinfachung der Kontakt elemente des Steckerteils auf. Die Kontaktelemente 7.1, 8.1 bestehen jedes aus einem stiftartigen Teil mit Laschen an beiden Enden. Eine der Laschen umfaßt jeweils eine leitungsseitige Leiterkomponent 5 bzw. 6 (z. B. als Krimpverbindung), und die andere steht mit der Kontaktfläche 1.3 bzw. 1.4 auf dem Schaltungsträger 1.0 in Berührung. Die Verbindung zwischen dem Kontaktelement und der leitungsseitigen Leiterkomponente kann auch durch Löten und auf ähnliche, an sich bekannte Weise form- oder stoffschlüssig erfolgen.The invention is based on the extreme simplification of the contact elements of the plug part. The contact elements 7.1 , 8.1 each consist of a pin-like part with tabs at both ends. One of the tabs each includes a line-side conductor component 5 or 6 (for example, as a crimp connection), and the other is in contact with the contact surface 1.3 or 1.4 on the circuit board 1.0 . The connection between the contact element and the line-side conductor component can also be made in a form-fitting or material-locking manner by soldering and in a similar manner known per se.
Die Anschlußstelle an der Leitung wird mit einer z. B. gummi elastischen Masse als Formteil 22 umgeben (durch Spritzguß o. ä.). Das Formteil 22 kann in an sich bekannter Weise gleichzeitig auch mechanische Aufgaben der Halterung und Arretierung der Steck verbindung übernehmen, z. B. im Zusammenwirken mit entsprechenden Gestaltungselementen am Schaltungsträger 1.0 (oder an einem Gehäuse).The connection point on the line is with a z. B. rubber-elastic mass as a molded part 22 (by injection molding or the like). The molded part 22 can also perform mechanical tasks of holding and locking the plug connection in a known manner, z. B. in cooperation with corresponding design elements on the circuit carrier 1.0 (or on a housing).
Die galvanische Verbindung zwischen den Kontaktelementen 7.1, 8.1 und den zugehörigen Kontaktflächen 1.3, 1.4 auf dem Schaltungs träger 1.0 wird durch Kraftschluß gewährleistet. Dazu wird die schaltungsseitige Lasche des Kontaktelements entweder z. B. U-förmig gebogen und umfaßt eine Flanke des Schlitzes 3 oder der Zunge 4.1 am Schaltungsträger, oder das Formteil 22 ist zusätzlich als Feder- und Arretierungselement 22.1, 22.2 ausgeführt und umschließt den Kontaktbereich der Steckverbindung, wobei die Lasche dann z. B. einfach flächig ausgebildet sein kann (Fig. 1e).The galvanic connection between the contact elements 7.1 , 8.1 and the associated contact surfaces 1.3 , 1.4 on the circuit carrier 1.0 is ensured by frictional connection. For this purpose, the circuit-side tab of the contact element is either z. B. U-shaped and includes a flank of the slot 3 or the tongue 4.1 on the circuit carrier, or the molded part 22 is also designed as a spring and locking element 22.1 , 22.2 and encloses the contact area of the connector, the tab then z. B. can be simple flat ( Fig. 1e).
Die Ausführungsbeispiele nach Fig. 1a und 1b unterscheiden sich - außer durch den Leitungstyp - dadurch, daß die seitliche Lage stabilisierung der Kontaktelemente im ersten Fall ausschließlich über eine ausreichend starre oder eine federnde Ausführung der stabartigen Abschnitte der Kontaktelemente 7.1, 8.1 sichergestellt wird; im anderen Fall reicht der Formkörper 22 bis in die Schlitzzone und dient als Federbereich 22.1 zwischen den Kontaktelementen.The exemplary embodiments according to FIGS. 1a and 1b differ - except for the line type - in that the lateral position stabilization of the contact elements in the first case is ensured only by a sufficiently rigid or resilient design of the rod-like sections of the contact elements 7.1 , 8.1 ; in the other case, the molded body 22 extends into the slot zone and serves as a spring area 22.1 between the contact elements.
Über mögliche schaltungsseitige Ausbildungen der Kontaktelemente 7.1, 8.1 geben die Fig. 1c bis e Auskunft. Die Federwirkung, mit der bei jedem dieser Beispiele eine innige Umklammerung und ein Kraftschluß zwischen den zu kontaktierenden Flächen erzielbar ist, wird gefordert, weil die Verbindung dauerbeständig und auch gegen Stöße und Vibrationen sicher sein muß.About possible side circuit configurations of the contact elements 7.1, 8.1 1c give the FIG. To e information. The spring action with which an intimate clasping and a frictional connection between the surfaces to be contacted can be achieved in each of these examples is required because the connection must be durable and also secure against shocks and vibrations.
Die funktionswesentlichen Einzelheiten der Varianten nach Fig. 1a und 1b kehren bei den Beispielen nach Fig. 2 bis 4 in direkter Form oder modifiziert wieder. Dabei ist der orthogonale Anschluß (Fig. 3 und Fig. 4) besonders für räumliche Schaltungsträger interessant. Gleichzeitig wird deutlich, daß die einzelnen Gestaltungsmerkmale austauschbar sind.The functional details of the variants according to FIGS. 1a and 1b return in the examples according to FIGS. 2 to 4 in direct form or modified. Here, the orthogonal connection (Fig. 3 and Fig. 4) especially for spatial circuit carrier interesting. At the same time, it becomes clear that the individual design features are interchangeable.
So kann man sich die Steckverbindung nach Fig. 2 - für überstehende Zunge 4.1 - auch als orthogonalen Anschluß denken, indem man die schaltungsseitige Zunge durch einen Zapfen ersetzt, der auf der Schalungsebene steht und mit getrennten Kontaktbahnen 1.3, 1.4 versehen ist.So you can think of the connector of Fig. 2 - for protruding tongue 4.1 - as an orthogonal connection by replacing the circuit-side tongue with a pin that is on the formwork level and is provided with separate contact tracks 1.3 , 1.4 .
Ebenso ist die Anwendung der Variante nach Fig. 4b - mit Kontaktflächen 1.3, 1.4 z. B. an einer Gehäuse-Innenwand - bei dem orthogonalen Anschluß nach Fig. 3 denkbar, und beide sind in dieser Form vorteilhaft bei Geräten einzusetzen, bei denen die Schaltung in 3D-Technik innen an der Wandung vorgesehen ist. Likewise, the application of the variant according to Fig. 4b - with contact surfaces 1.3 , 1.4 z. B. at a housing inner wall -. In the orthogonal port of Figure 3 conceivable, and both can be advantageously used in devices in which the circuit in 3D technology is provided on the inside of the wall in this form.
Nicht zuletzt besteht die Möglichkeit, die schaltungsseitige Lasche des Kontaktelements 7.1, 8.1 auch zur galvanischen Verbindung von Leiterbahnen von beidseitig bedruckten Schaltungsträgern zu nutzen, wie in Fig. 4a gezeigt. So kann man z. B. eine Masseverbindung herstellen, ohne daß Durchmetallisierungen des Sachaltungsträgers erforderlich sind.Last but not least, there is the possibility of using the circuit-side tab of the contact element 7.1 , 8.1 also for the galvanic connection of conductor tracks of circuit boards printed on both sides, as shown in FIG. 4a. So you can z. B. Establish a ground connection without through-metallization of the sub-carrier is required.
Claims (6)
- - das mit Leiterbahnen versehene Trägermaterial in einem Randbereich mit mehreren nebeneinanderliegenden, Zungen bildenden Schlitzen versehen ist,
- - die Schlitze im Bereich ihrer Flanken partiell metallisiert sind und jeweils eine der Teilmetallisierungen mit einer Leiterbahn für Signalführung und die andere Teilmetallisierung mit dem Massepotential der Schaltung verbunden ist,
- - die elektrischen Komponenten des leitungsseitigen Steckerteils aus einem metallischen Masseleiterelement, das mit dem Außen- und Masseleiter der Leitung verbunden ist, und aus einem metallischen Signalleiterelement bestehen, das mit dem signalführenden Leiter der Leitung verbunden ist, wobei im eingeschobenen Zustand des Steckers das Masseleiterelement mit dem einen der partiell metallisierten Bereiche und das Signalleiterelement mit dem anderen partiell metallisierten Bereich der Schlitzanordnung oder einer Zunge in galvanischem Kontakt steht, und
- - die Kontaktierung zwischen der Schlitzanordnung oder der Zunge und den Kontaktelementen des Steckers vorzugsweise durch Kraftschluß gewährleistet wird, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
- - Das Trägermaterial (1.0) ist vorzugsweise nur auf einer Oberfläche mit Leiterbahnen (1.1, 1.2) und, in Weiterführung, mit den Kontaktbahnen (1.3, 1.4) für die Steckverbindung versehen,
- - je ein Trägermaterial-seitiger Anschluß für je eine Leitung (2, 2.1) besteht aus einem separaten Schlitz (3) oder einer Zunge (4.1), wobei jeweils an einer Flanke eine Kortaktbahn (1.3) für die signalführende Anbindung und an der anderen Flanke die Kontaktbahn (1.4) für den Masseanschluß vorgesehen ist,
- - die beiden schaltungsseitigen Kontaktelemente (7.1, 8.1) des leitungsseitigen Steckerteils umfassen jedes vorzugsweise dreiseitig eine Flanke des Schlitzes (3) oder der Zunge (4.1), wobei die Kontaktierung vorzugsweise mit Federwirkung gegen das Trägermaterial erfolgt und Federwirkung auch zur Arretierung der Steckverbindung durch Form- und Kraftschluß genutzt wird.
- the carrier material provided with conductor tracks is provided with a plurality of juxtaposed, tongue-forming slots in an edge region,
- the slots are partially metallized in the region of their flanks and one of the partial metallizations is connected to a conductor track for signal routing and the other partial metallization is connected to the ground potential of the circuit,
- - The electrical components of the line-side connector part from a metallic ground conductor element, which is connected to the outer and ground conductor of the line, and consist of a metallic signal conductor element, which is connected to the signal-carrying conductor of the line, with the ground conductor element in the inserted state of the connector one of the partially metallized areas and the signal conductor element is in galvanic contact with the other partially metallized area of the slot arrangement or a tongue, and
- - The contact between the slot arrangement or the tongue and the contact elements of the plug is preferably ensured by frictional connection, characterized by the following features:
- - The carrier material ( 1.0 ) is preferably only provided on one surface with conductor tracks ( 1.1 , 1.2 ) and, as a continuation, with the contact tracks ( 1.3 , 1.4 ) for the plug connection,
- - A connection on the carrier material side for each line ( 2 , 2.1 ) consists of a separate slot ( 3 ) or a tongue ( 4.1 ), with a contact path ( 1.3 ) for the signal-carrying connection on each flank and on the other flank the contact track ( 1.4 ) is provided for the ground connection,
- - The two circuit-side contact elements ( 7.1 , 8.1 ) of the line-side plug part each preferably comprise a flank of the slot ( 3 ) or the tongue ( 4.1 ) on three sides, the contacting preferably taking place with spring action against the carrier material and spring action also for locking the plug connection by shape - And adhesion is used.
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